[发明专利]在印刷过程中加热磁性可定向颜料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于选择地加热包含在着有油墨的涂层中的颜料以减小粘性油墨介质粘性的方法和装置。 

背景技术

凹版印刷是一种利用相对于非印刷图象区域在印刷图象区域形成具有凹陷的印刷板的已知的印刷方法。在全部凹版印刷板以高粘性油墨填满后，在非印刷图象区域的油墨被擦去以仅仅在印刷图象区域保留油墨。此后，例如纸板的卷筒或基底在重压下被直接压到印刷板以将在印刷图象区域保留的油墨转印到纸上。线形雕刻凹版印刷(line-engraved intaglio printing)通常被用于印刷例如钞票的安全文件，并且使用在其中具有雕版的印刷圆筒，在雕版中已经沉积了凹版印刷油墨。在这种印刷中使用的高粘性浆状凹版油墨实际上与使用于例如照相凹版印刷，胶版印刷，喷墨印刷的其它印刷形式中的油墨本质上不同。为了改变成功度，已经进行了一些尝试以改善浆状凹版油墨的分散性和耐化学性；例如以Rygas等人的名义申请并转让给加拿大钞票有限公司(渥太华，Calif.)的美国专利No.6,8 33,395尝试提供这个问题的解决方案。 

另一个与凹版印刷的图象的改进并提出在凹版油墨中添加电介质薄片有关的美国专利是以Argoliia等人的名义申请并转让给Flex产品有限公司的美国专利No.6,81 5,065，通过参考在此结合。6,81 5,065号专利公开了制图油墨或涂料，其通常使颜料薄片在基底表面的平面中变平。 

最近对通过磁性可定向磁性薄片获得特殊效果已经有相当多的兴趣，即，薄片会在磁场中以预定方式沿着场线排列。这样的例子发现在以Argoitia等人的名义的，名称为“可排列衍射颜料薄片”的美国专利No.6,902,807和以Phillips等人的名义的，名称为“通过使用磁性颜料来生产涂覆有图案的物品的方法”的美国专利No.6,808,806中。Phillips等人公开了在所施加的磁场中定向磁性可定向薄片以实现特殊效果；这两个专利通过参考在此结合。 

以基于使用低粘性磁性光学可变的柔性版和丝网油墨印刷的具有虚幻光学效果的安全标签和有价值文件在转让给Flex产品有限公司的美国专利申请20040051297 中被详细描述，并通过参考在此结合。 

用于其它安全文件和货币的光学可变印刷物通常在平张纸凹版印刷机上被印刷。印刷过程包括油墨从印刷板转印到纸上的巨大的压力(吨/平方英寸)，高印刷速度(200-500英尺/分)，油墨的超粘性特性，和表面干燥的快速动力学。 

安全徽章的凹版印刷由于其所获得的独特特性而被使用。这些特殊特性的实现需要对所使用的油墨，雕版，和使用的处理条件有严格的要求。例如，在印刷完成后油墨必须保持特殊形态和结构，例如分开的岛状物或线，其精确地复制原雕版的精细细节。因此，印刷和固化的传统步骤和排列的新步骤必须对固化的油墨提供相同的物理，化学，和机械特性，而且同时可以使得雕版化的图象和磁性粒子的预定位置精确的复制。还需要严格保持浆状油墨正确的粘弹性特性，而且新的和增加的步骤顺序能够产生磁性薄片的排列，这些对所属领域的技术人员而言是个巨大的挑战。 

要实现包括以一种所需要并预定的方式排列的磁性薄片的徽章的印刷和固化，需要一种能够克服难解的系列限制的解决方案。例如，浆状油墨必须不仅仅提供由印刷步骤产生的粘性的正常下降和上升，还必须可以在新的排列步骤中保持粘性的第二次下降和上升。复杂的问题是，第二粘性峰在油墨施加到基底后产生，而不是在液体状态下产生。为支持高速印刷，已印刷的但尚未固化的油墨必须提供这种粘性的快速的升降以不减慢印刷机的线速度。在高速例子中，磁性薄片必须在由磁铁设备提供的保留时间内快速地定向，有时小于一秒钟。一旦处在所需要的位置，薄片必须固定就位，并避免自然松动的发生，除非随后有相应的步骤。这种薄片位置的固定必须持久并必须在安全文件的整个存在期中有效——例如流通钞票的年限。 

此外，除了对油墨，磁铁，和磁性薄片有要求外，也要对过程进行限制。例如，当在油墨上施加能量以减少粘性时，必须以某种方式施加能量并且该能量足够大到使油墨产生所需要的改变而不损坏在该过程中所涉及的材料。例如，热能或其它能量必须不会烧焦或损坏油墨或通常是纸或聚合物的基底。增加的能量必须不会损坏印刷机。能量的类型必须可以在排列区域与机械部件兼容。例如，将微波能量应用在包括金属元件的印刷区域就是危险。