TW202543902A - 用於產生n個安全文件的傳送裝置及方法 - Google Patents

用於產生n個安全文件的傳送裝置及方法

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Abstract

用於產生N個安全文件的傳送裝置及方法一種傳送裝置(100)，用於對包含在一輻射可固化塗層組合物(200)中並塗覆於一基板(S)上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向，該傳送裝置(100)包含：N個相同的磁性塊(102)，該等磁性塊(102)沿著設置在該傳送裝置(100)的一外表面上的一對準線(103)對準，該等磁性塊(102)各自包括M個磁場產生裝置(101)，該等磁場產生裝置(101)各自產生一對應的磁場，使得該等磁性塊(102)各自產生一塊磁場，N大於或等於二，且M大於或等於一；及至少部分地將每個磁性塊(102)的塊磁場與其他磁性塊(102)的塊磁場隔離的一屏蔽元件(105)，或設置在該磁性塊(102)旁邊的一補償磁性塊(106)。

Description

用於產生N個安全文件的傳送裝置及方法
本發明係關於一種用於對片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向的傳送裝置。本發明進一步係關於用於此傳送裝置的磁性定向單元、包含此種傳送裝置的印刷機、及用於產生N個安全文件的方法。
此項技術中已知例如在安全文件領域中使用包含定向的磁性或可磁化顏料粒子、特別是亦光學可變的磁性或可磁化顏料粒子的油墨、組合物、塗層或層來產生安全元件。例如，US 2,570,856；US 3,676,273；US 3,791,864；US 5,630,877及US 5,364,689中揭示了包含定向的磁性或可磁化顏料粒子的塗層或層。例如WO 2002/090002 A2中已經揭示了包含定向的磁性色移顏料粒子的塗層或層，該等塗層或層產生特別吸引人的光學效應，可用於保護安全文件。
印刷油墨或塗層中的磁性或可磁化顏料粒子允許經由以下操作產生磁感應影像、設計及/或圖案：施加對應的磁場，從而在未硬化的塗層中導致磁性或可磁化顏料粒子的局部定向，然後對塗層進行硬化。結果係固定的磁感應影像、設計或圖案(此項技術中稱為光學效應層(optical effect layer，OEL))。以此方式，可產生對偽造有很強抵抗力的磁感應圖案。所討論的安全元件只能藉由能夠使用以下兩者來產生：磁性或可磁化顏料粒子或對應的油墨，以及用於印刷該油墨及在印刷油墨中定向該顏料的特定技術。
上述光學效應層(optical effect layer，OEL)通常使用印刷機獲得，印刷機輸送印刷有OEL的基板且包括用於以下各項的區段：(a)將包含磁性或可磁化顏料粒子的油墨、組合物、塗層或層塗覆於基板上，(b)使用磁場對磁性或可磁化顏料粒子進行定向，及(c)對包含定向的磁性或可磁化顏料粒子的油墨、組合物、塗層或層進行硬化。為了使用磁場對磁性或可磁化顏料粒子進行定向，印刷機可包含傳送裝置，傳送裝置包括產生磁場並與基板一起旋轉的圓柱體，或產生磁場的平板體，基板放置於平板體上。
鈔票印刷(包括聚合物鈔票印刷)通常利用自動饋紙印刷機來執行。為了提高印刷的效率，一張紙張包含沿著多個行及多個列配置的多張鈔票。在印刷製程結束時，藉由在列及行之間切割紙張來獲得個別鈔票。
出於安全原因及防偽能力的考慮，以及為了確保使用者對貨幣的信任及使用者毫無疑問地識別鈔票並將其與偽鈔區分開的能力，至關重要的是，所有鈔票都顯示出完全相同的外觀，而不管它們在印刷製程期間在紙張上的位置如何。換言之，希望紙張的第一個、最後一個或任何中心線或行的鈔票具有與同一紙張的所有其他鈔票及其他張紙的所有鈔票完全相同的最終外觀。
本發明的目標係改進在同一基板上產生N個安全文件。
根據第一態樣，提供一種傳送裝置，用於對包含在輻射可固化塗層組合物中並塗覆於基板上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向。該傳送裝置係平板式傳送裝置或圓柱形傳送裝置。該傳送裝置包含：N個相同的磁性塊，該等磁性塊沿著設置在傳送裝置的外表面上的對準線對準，該等磁性塊各自包括M個磁場產生裝置，該等磁場產生裝置各自產生對應的磁場，使得該等磁性塊各自產生塊磁場，N大於或等於二，且M大於或等於一；及設置在每兩個相鄰磁性塊之間的屏蔽元件，該屏蔽元件由至少部分地將每個磁性塊的塊磁場與其他磁性塊的塊磁場隔離的材料製成。
在沒有屏蔽元件的情況下，傳送裝置的相鄰磁場產生裝置在配置成彼此靠近的情況下可能產生重疊的磁場，這可能導致對磁性或可磁化顏料粒子進行定向的磁場沿著基板的不規則性。特別地，第1個及第N個磁性塊(位於平板式傳送裝置或「展開的」圓柱形傳送裝置的邊緣上)各自沿著對準線僅具有一個相鄰磁性塊，而第2個至第(N-1)個磁性塊(位於傳送裝置的更中心處)沿著對準線具有兩個相鄰磁性塊。由於相鄰磁性塊的數目的此差異，對磁性或可磁化顏料粒子進行定向的磁場沿著對準線各處並不相同，從而導致印刷在基板不同區段上(例如不同的鈔票或其他安全文件上)的安全特徵之間出現不良差異。
屏蔽元件可允許克服此問題並防止相鄰磁性塊彼此影響。這樣，對磁性或可磁化顏料粒子進行定向的相同塊磁場沿著對準線施加至在基板上形成的每個安全文件(一個安全文件具有由一個磁性塊定向的顏料粒子)。有利地，可形成相同的安全文件。
傳送裝置可為印刷機的一部分，其容納用於對磁性或可磁化顏料粒子進行定向的磁性塊。傳送裝置可具有圓柱形形狀且繞軸線旋轉從而輸送基板，或者它可具有平板形狀，基板可放置至其上。
與可被視為準一維粒子的針狀顏料粒子相反，片狀顏料粒子由於其尺寸的縱橫比較大而成為準二維粒子。片狀顏料粒子可被視為二維結構，其中尺寸X及Y大體上大於尺寸Z。片狀顏料粒子在此項技術中可稱為扁圓粒子或薄片。此類顏料粒子可被描述為具有對應於它們跨顏料粒子的最長尺寸的主軸X以及垂直於X且對應於跨顏料粒子的第二最長尺寸的第二軸Y。換言之，XY平面粗略地定義由顏料粒子的第一及第二最長尺寸形成的平面，Z尺寸被忽略。
本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子由於其非球形形狀而對於入射電磁輻射具有非各向同性反射率，硬化/固化的黏合劑材料對於入射電磁輻射係至少部分透明的。如本文所使用，術語「非各向同性反射率」表示來自第一角度的入射輻射由粒子反射至特定(觀察)方向(第二角度)的比例隨粒子的定向而變，即，粒子的定向相對於第一角度的變化可導致反射至觀察方向的不同量值。
片狀磁性或可磁化顏料粒子分散在塗層中，該層包含硬化的黏合劑材料，黏合劑材料固定片狀磁性或可磁化顏料粒子的定向。如本文所使用，術語「層」係指至少部分固化的塗層，其中片狀磁性或可磁化顏料粒子的定向係固定/凍結的(另一方面，術語「組合物」特別係指油墨)。黏合劑材料至少處於其硬化或固體狀態(本文中亦稱為第二狀態)，對於在200 nm與2500 nm之間(即，在通常稱為「光譜」且包含電磁譜的紅外線、可見光及紫外線部分的波長範圍內)包含的波長範圍的電磁輻射係至少部分透明的。因此，在此範圍內的一些波長下，可經由黏合劑材料感知到在處於其硬化或固體狀態的黏合劑材料中包含的粒子及其與定向相關的反射率。較佳地，硬化的黏合劑材料對於在200 nm與800 nm之間包含的、更佳地在400 nm與700 nm之間包含的電磁輻射係至少部分透明的。本文中，術語「透明」表示電磁輻射穿過光學特徵中存在的一層20 μm的硬化的黏合劑材料(不包括片狀磁性或可磁化顏料粒子，但包括光學特徵中的所有其他可選組分(在存在此類組分的情況下))的透射在所關注的波長下為至少50%，更佳地至少60%，甚至更佳地至少70%。這可例如藉由根據完善的測試方法(例如DIN 5036-3 (1979-11))量測硬化的黏合劑材料(不包括片狀磁性或可磁化顏料粒子)的測試件的透射率來判定。
本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子被定義為由於其非球形形狀而對於入射電磁輻射具有非各向同性反射率，固化的黏合劑材料對於入射電磁輻射係至少部分透明的。如本文所使用，術語「非各向同性反射率」表示來自第一角度的入射輻射由粒子反射至特定(觀察)方向(第二角度)的比例隨粒子的定向而變，即，粒子的定向相對於第一角度的變化可導致反射至觀察方向的不同量值。較佳地，本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子在約200 nm至約2500 nm、更佳地約400 nm至約700 nm的某些部分或整個波長範圍內對於入射電磁輻射具有非各向同性反射率，使得粒子定向的變化導致該粒子向某個方向的反射的變化。如熟習此項技術者已知的，本文所述的磁性或可磁化顏料粒子與習知顏料的不同之處在於，該等習知顏料粒子表現出與粒子定向無關的相同顏色及反射率，而本文所述的磁性或可磁化顏料粒子表現出取決於粒子定向的反射或顏色或兩者。
本文所述的輻射可固化塗層組合物以及本文所述的塗層包含本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子，其數量較佳為約1 wt%及約40 wt%，較佳地在約3 wt%與約35 wt%之間，更佳地在約5 wt%與約30 wt%之間，重量百分比係基於輻射可固化塗層組合物或塗層的總重量。
本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子的合適實例包括但不限於包含以下各項的顏料粒子：選自由鈷(Co)、鐵(Fe)及鎳(Ni)組成的組的磁性金屬；鐵、錳、鈷、鎳或其中兩者或更多者的混合物的磁性合金；鉻、錳、鈷、鐵、鎳或其中兩者或更多者的混合物的磁性氧化物；或其中兩者或更多者的混合物。涉及金屬、合金及氧化物的術語「磁性」係指鐵磁性或亞鐵磁性金屬、合金及氧化物。鉻、錳、鈷、鐵、鎳或其中兩者或更多者的混合物的磁性氧化物可為純氧化物或混合氧化物。磁性氧化物的實例包括但不限於鐵氧化物，諸如赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、二氧化鉻(CrO2)、磁性鐵氧體(MFe2O4)、磁性尖晶石(MR2O4)、磁性六角鐵氧體(MFe12O19)、磁性正鐵氧體(RFeO3)、磁性石榴石M3R2(AO4)3，其中M代表二價金屬，R代表三價金屬，A代表四價金屬。
本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子的實例包括但不限於包含由以下中之一或多者製成的磁性層M的顏料粒子：諸如鈷(Co)、鐵(Fe)或鎳(Ni)的磁性金屬；及鐵、鈷或鎳的磁性合金，其中該等磁性或可磁化顏料粒子可為包含一或多個額外層的多層結構。較佳地，一或多個額外層為：層A，其獨立地由選自由金屬氟化物(諸如氟化鎂(MgF2))、氧化矽(SiO)、二氧化矽(SiO2)、氧化鈦(TiO2)及氧化鋁(Al2O3) (更佳地為二氧化矽(SiO2))組成的組的一或多者製成；或層B，其獨立地由選自由金屬及金屬合金組成的組，較佳地選自由反射金屬及反射金屬合金組成的組，且更佳地選自由銀(Ag)、鋁(Al)、鉻(Cr)及鎳(Ni) (且還更佳地為鋁(Al))組成的組的一或多者製成；或者一或多個層A (諸如上文所述的層A)及一或多個層B(諸如上文所述的層B)之組合。作為上文所述的多層結構的片狀磁性或可磁化顏料粒子的典型實例包括但不限於A/M多層結構、A/M/A多層結構、A/M/B多層結構、A/B/M/A多層結構、A/B/M/B多層結構、A/B/M/B/A/多層結構、B/M多層結構、B/M/B多層結構、M/A/M多層結構、B/A/M/A多層結構、B/A/M/B多層結構、B/A/M/B/A/多層結構、B/A/M/A/B多層結構、B/A/B/A/M/A/B/A/B多層結構、A/B/A/B/A/M/A/B/A/B/A多層結構，其中層A、磁性層M及層B選自上文所述的層。
可固化塗層組合物可為紫外光-可見光輻射可固化塗層組合物，且可包含片狀光學可變的磁性或可磁化顏料粒子，及/或不具有光學可變性質的片狀磁性或可磁化顏料粒子。較佳地，本文所述的片狀磁性或可磁化顏料粒子的至少一部分由片狀光學可變的磁性或可磁化顏料粒子構成。除了由光學可變的磁性或可磁化顏料粒子的色移性質提供的顯性安全(這允許使用人類無輔助的感官來容易地檢測、辨識及/或辨別帶有包含本文所述的光學可變的磁性或可磁化顏料粒子的油墨、塗層組合物或塗層的物品或安全文件與其可能的偽造品)之外，光學可變的磁性或可磁化顏料粒子的光學性質亦可用作用於辨識光學特徵的機器可讀工具。因此，光學可變的磁性或可磁化顏料粒子的光學性質可同時用作鑑認過程中的隱性或半隱性安全特徵，其中對顏料粒子的光學(例如光譜)性質進行分析且因此增加防偽能力。
在塗層中使用片狀光學可變的磁性或可磁化顏料粒子來產生光學特徵提高了光學特徵作為安全特徵在安全文件應用中的重要性，因為此類材料保留給安全文件印刷工業且不可供公眾購買。
如上所述，較佳地，片狀磁性或可磁化顏料粒子的至少一部分由片狀光學可變的磁性或可磁化顏料粒子構成。此等更佳地選自由片狀磁性薄膜干涉顏料粒子或片狀干涉塗佈式顏料粒子組成的組。
磁性薄膜干涉顏料粒子係熟習此項技術者已知的且例如在US 4,838,648；WO 2002/073250 A2；EP 0 686 675 B1；WO 2003/000801 A2；US 6,838,166；WO 2007/131833 A1；EP 2 402 401 B1；WO 2019/103937 A1；EP 3 587 500 A1；EP 3 587 501 A1；EP 3 587 502 A1；EP 3 587503 A1；WO 2020/006286 A1；WO 2020/131700 A1；US 2021/0101402；US 2021/038812；US 2022/0282094以及其中所引用的文件中已揭示。較佳地，磁性薄膜干涉顏料粒子包含具有五層法布立-培若多層結構的顏料粒子及/或具有六層法布立-培若多層結構的顏料粒子及/或具有七層法布里-珀羅多層結構的顏料粒子及/或具有九層法布里-珀羅多層結構的顏料粒子及/或具有十一層法布里-珀羅多層結構的顏料粒子及/或具有結合了一或多種多層法布立-培若結構的多層結構的顏料粒子。
較佳的五層法布立-培若多層結構由吸收體/介電質/反射體/介電質/吸收體多層結構組成，其中反射體及/或吸收體亦為磁性層，較佳地，反射體及/或吸收體為：包含鎳、鐵及/或鈷的磁性層；及/或包含鎳、鐵及/或鈷的磁性合金；及/或包含鎳(Ni)、鐵(Fe)及/或鈷(Co)的磁性氧化物。
其他較佳的五層法布立-培若多層結構由介電質/反射體/磁性/反射體/介電質多層結構組成。
較佳的六層法布立-培若多層結構由吸收體/介電質/反射體/磁性/介電質/吸收體多層結構組成。
較佳的七層法布立-培若多層結構由吸收體/介電質/反射體/磁性/反射體/介電質/吸收體多層結構組成，諸如US 4,838,648中所揭示的多層結構。
較佳的九層法布立-培若多層結構由介電質/吸收體/介電質/反射體/磁性/介電質/吸收體/介電質多層結構組成。
較佳的十一層法布立-培若多層結構由吸收體/介電質/吸收體/介電質/反射體/磁性/反射體/介電質/吸收體/介電質/吸收體多層結構組成。
較佳地，本文所述的反射體層獨立地由選自由金屬及金屬合金組成的組，較佳地選自由反射金屬及反射金屬合金組成的組，更佳地選自由鋁(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鉑(Pt)、錫(Sn)、鈦(Ti)、鈀(Pd)、銠(Rh)、鈮(Nb)、鉻(Cr))、鎳(Ni)及其合金組成的組，甚至更佳地選自由鋁(Al)、鉻(Cr)、鎳(Ni)及其合金(且還更佳地為鋁(Al))組成的組的一或多者製成。較佳地，介電層獨立地由選自由金屬氟化物(諸如氟化鎂(MgF2)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈰(CeF3)、氟化鑭(LaF3)、氟化鋁鈉(例如Na3AlF6)、氟化釹(NdF3)、氟化釤(SmF3)、氟化鋇(BaF2)、氟化鈣(CaF2)、氟化鋰(LiF))以及金屬氧化物(諸如氧化矽(SiO)、二氧化矽(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3))組成的組，更佳地選自由氟化鎂(MgF2)及二氧化矽(SiO2) (且還更佳地為氟化鎂(MgF2))組成的組的一或多者製成。較佳地，吸收體層獨立地由選自由鋁(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、釩(V)、鐵(Fe)、錫(Sn)、鎢(W)、鉬(Mo)、銠(Rh)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、其金屬氧化物、其金屬硫化物、其金屬碳化物及其金屬合金組成的組，更佳地選自由鉻(Cr)、鎳(Ni)、其金屬氧化物及其金屬合金組成的組，且還更佳地選自由鉻(Cr)、鎳(Ni)及其金屬合金組成的組的一或多者製成。較佳地，磁性層包含鎳(Ni)、鐵(Fe)及/或鈷(Co)；及/或包含鎳(Ni)、鐵(Fe)及/或鈷(Co)的磁性合金；及/或包含鎳(Ni)、鐵(Fe)及/或鈷(Co)的磁性氧化物。當包含七層法布立-培若結構的磁性薄膜干涉顏料粒子為較佳時，特別較佳的是，磁性薄膜干涉顏料粒子包含由Cr/MgF2/Al/M/Al/MgF2/Cr多層結構組成的七層法布立-培若吸收體/介電質/反射體/磁性/反射體/介電質/吸收體多層結構，其中M為Ni、Fe或Co。
本文所述的基板較佳地選自由紙或其他纖維材料組成的組，諸如纖維素、含紙材料、玻璃、金屬、陶瓷、塑膠及聚合物、金屬化塑膠或聚合物、至少部分失透的塑膠或聚合物複合材料及其中兩者或更多者的混合物或組合。典型的紙、紙狀或其他纖維材料由多種纖維製成，包括但不限於蕉麻、棉、亞麻、木漿及其混紡物。如熟習此項技術者所熟知的，棉及棉/亞麻混紡物較佳地用於鈔票，而木漿通常用於非鈔票安全文件中。塑膠及聚合物的典型實例包括：聚烯烴，諸如聚乙烯(polyethylene，PE)及聚丙烯(polypropylene，PP)；聚醯胺；聚酯，諸如聚(對苯二甲酸乙二醇酯) (poly(ethylene terephthalate)，PET)、聚(對苯二甲酸1,4-丁二醇酯) (poly(1,4-butylene terephthalate)，PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二醇酯) (poly(ethylene 2,6-naphthoate)，PEN)；及聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)。紡黏烯烴纖維，諸如以商標Tyvek®進行銷售的紡黏烯烴纖維，亦可用作基板。金屬化塑膠或聚合物的典型實例包括上文所述的具有連續或不連續地設置在其表面上的金屬的塑膠或聚合物材料。金屬的典型實例包括但不限於鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、其合金以及上述金屬中之兩者或更多者的組合。上文所述的塑膠或聚合物材料的金屬化可藉由電沉積製程、高真空塗佈製程或藉由濺鍍製程來完成。失透的聚合物之開發目的係模仿用於安全文件的習知紙基基板的外觀及某些性質，且由聚合物透明基板組成，聚合物透明基板通常在其一側或兩側上用失透層進行表面處理以形成失透的聚合物基基板。複合材料的典型實例包括但不限於紙及至少一種塑膠或聚合物材料(諸如上文所述的材料)的多層結構或層壓物以及併入紙狀或纖維材料(諸如上文所述的材料)中的塑膠及/或聚合物纖維。當然，基板可包含熟習此項技術者已知的其他添加劑，諸如填充劑、上漿劑、增白劑、加工助劑、增強劑或濕強劑等。
或者，且較佳地，塗層組合物的固化或硬化涉及化學反應，該化學反應不能藉由在安全文件的典型使用期間可能發生的簡單的溫度升高(例如高達80℃)來逆轉。術語「固化」或「可固化」係指包括對所塗覆的塗層組合物中的至少一種組分以使其轉變成分子量比起始物質更大的聚合物材料的方式進行化學反應、交聯或聚合的過程。較佳地，固化導致形成穩定的三維聚合物網。此種固化通常藉由以下操作引發：(i)在將塗層組合物塗覆於基板表面上之後，及(ii)在對片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向之後或與該定向部分同時，對塗層組合物施加外部刺激。較佳地，塗層組合物係選自由輻射可固化組合物、熱乾燥組合物、氧化乾燥組合物及其組合組成的組的油墨或塗層組合物。特別較佳的係選自由輻射可固化組合物組成的組的塗層組合物。輻射固化，特別是紫外光-可見光固化，有利地導致塗層組合物在曝露於固化輻射之後黏度瞬時增加，從而在磁性定向步驟之後防止顏料粒子的任何進一步移動且因此防止任何資訊損失。較佳地，固化藉由輻射固化(包括紫外光-可見光輻射固化)或藉由電子束輻射固化進行，更佳地藉由紫外光-可見光輻射固化進行。
數字N及M可為自然數。N個磁性塊被配置成形成磁場產生裝置的重複圖案。N個磁性塊相同特別地意味著它們產生相同的塊磁場。它們在每個塊中所包括的磁場產生裝置方面、尺寸方面或類似方面亦可能相同。N係至少為二的整數。一個磁性塊的磁場產生裝置可藉由容納殼體容納在一起，使得每個磁性塊形成實體單元。N個磁性塊沿著傳送裝置的外表面對準特別地意味著N個磁性塊配置在傳送裝置的外表面上，例如配置在各自包含一個磁性塊的孔中。磁性塊可設置在外表面上，使得放置在面向傳送裝置的外表面的基板上之顏料粒子可感知塊磁場。N個磁性塊全部彼此等距離配置。特別地，N個磁性塊沿著對準線無縫地彼此相鄰配置。磁性塊「沿著對準線」配置可意味著它們與對準線平行對準。
M係至少為一的整數。每個磁性塊包括至少一個磁場產生裝置。每個磁場產生裝置可包括永久磁鐵、電磁鐵、螺線管、通電的導線、塑性鐵氧體磁鐵、塑性鐵氧體磁鐵與永久磁鐵的組合、軟磁鐵、產生時間相關磁場的磁場產生裝置與軟磁鐵的組合、及/或產生磁場的類似裝置。較佳地，磁場產生裝置實現為永久磁鐵。每個磁性塊可用於將顏料粒子定向成在固化後以光學效應層(optical effect layer，OEL)的形式創建一個安全特徵。如本文所使用的術語「光學效應層(optical effect layer，OEL)」表示包含定向的片狀磁性或可磁化顏料粒子及黏合劑的塗層或層，其中該等片狀磁性或可磁化顏料粒子藉由磁場進行定向且其中定向的片狀磁性或可磁化顏料粒子在其定向及位置上被固定/凍結，以便形成磁感應影像。術語「安全特徵」用於表示可用於鑑認目的之影像或圖形元件。安全特徵可為顯性的及/或隱性的安全元件。每個安全特徵可包括M個安全元件，此等安全元件藉由對輻射可固化塗層組合物進行固化而創建，輻射可固化塗層組合物包含藉由M個磁場產生裝置進行定向的顏料粒子。M個安全元件中之每一者具有花紋圖案的形狀，且顯示出藉由曝露於塊磁場中所包含的磁場產生裝置而獲得的特定磁效應。
至少一個屏蔽元件放置在每兩個相鄰磁性塊之間，通常在第1個磁性塊與第2個磁性塊之間，第2個磁性塊與第3個磁性塊之間，…，以及在第(N-1)個磁性塊與第N個磁性塊之間。換言之，可設置(N-1)個屏蔽元件。屏蔽元件較佳地位於對準線上。屏蔽元件特別是如下元件：其重新定向來自磁性塊(其配置在該等磁性塊之間)的磁場線，使得此等磁場線不會彼此交叉(這對應於將兩個相鄰磁性塊的塊磁場彼此完全隔離)。在一些情況下，可容忍相鄰磁性塊的塊磁場之間的輕微相互作用，這就是為什麼說屏蔽元件至少部分地將磁性塊的塊磁場與其他塊磁場隔離。
根據一實施例，第一態樣的傳送裝置進一步包含N個容納殼體，用於各自容納一個磁性塊，該等容納殼體的至少一區段形成屏蔽元件。
容納殼體特別地包括或對應於屏蔽元件。容納殼體可包括用於容納個別磁場產生裝置的隔間。每個磁性塊由一個容納殼體容納。容納殼體可包括平行於外表面的蓋子，在傳送裝置的使用期間，該蓋子配置在基板與磁性塊之間。容納殼體的形成屏蔽元件的區段(部分(part/portion))可為容納殼體的位於兩個相鄰磁性塊之間的區段。
根據第一態樣的另一實施例，屏蔽元件的材料係具有大於40的相對磁導率的材料；及/或鋼，特別是S235鋼。
較佳地，屏蔽元件由鐵磁金屬製成。特定介質的相對磁導率係定義為特定介質的磁導率與自由空間(真空)的磁導率之比(參見Magnetic materials, Fundamentals and Applications, 2ndEd., Nicola A. Spaldin, p. 16-17, Cambridge University Press, 2011)。此處「導磁率」係指磁導率。絕對磁導率特別是基於通量密度的變化ΔB相對於磁場強度的變化ΔH。相對磁導率表示給定材料的磁效能。例如，相對磁導率為100意味著材料的磁導率係真空的磁導率的100倍(根據定義，相對磁導率為1，而真空的磁導率為4π·10^(-7) H/m)。
此處「鋼S235」特別係指如2005年4月的標準DIN EN 10025-2中所定義的鋼S235。
根據第一態樣的另一實施例，傳送裝置為圓柱形傳送裝置，且對準線係：圓柱形傳送裝置的橫截面的外圓周線(較佳實施例)；或圓柱形傳送裝置的外表面上的側線，該側線平行於圓柱形傳送裝置的軸線。
圓柱形傳送裝置特別地具有圓形底座。在圓柱形傳送裝置的情況下，對準線可為：圓柱形傳送裝置的橫截面的外圓周線，若圓柱形傳送裝置具有圓形底座，則其具有圓形形狀；或外表面的側線，該側線平行於圓柱形傳送裝置的軸線，該軸線係穿過圓柱體的中心的圓柱體旋轉軸線。側線係圓柱體的高度。對準線係N個磁性塊沿著其對準的線，對準線特別是N個磁性塊沿著其彼此足夠靠近以具有重疊的磁場(即，彼此影響)的線，因此在認為相鄰磁性塊的磁場影響在預期應用的背景下不夠小的情況下，如本文所描述的屏蔽元件及/或補償元件可變得有利。
根據第一態樣的另一實施例，傳送裝置係具有矩形形狀的平板式傳送裝置，且對準線平行於矩形平板式傳送裝置的一側。
換言之，對準線平行於傳送裝置的寬度或長度。
在一些實施例中，磁性塊在傳送裝置上配置成陣列，這意味著沿著與上述(第一)對準線平行的第二(分別沿著第三、第四等)對準線設置一些額外的N個磁性塊。這允許用一個基板同時產生更多個安全文件。
根據第二態樣，提供一種傳送裝置，用於對包含在塗層組合物中並塗覆於基板上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向以便在基板上產生N個安全文件。該傳送裝置係平板式傳送裝置或圓柱形傳送裝置。該傳送裝置包含：N個相同的磁性塊，該等磁性塊沿著設置在傳送裝置的外表面上的對準線對準，該等磁性塊各自包括M個磁場產生裝置，該等磁場產生裝置各自產生對應的磁場，使得該等磁性塊各自產生塊磁場，N大於或等於二，且M大於或等於一；及補償磁性塊，該補償磁性塊沿著對準線設置在第一個磁性塊旁邊，使得N個磁性塊中的第一個配置在補償磁性塊與N個磁性塊中的第二個之間，補償磁性塊包括至少一個補償磁場產生裝置，至少一個補償磁場產生裝置提供的磁場與該等磁性塊中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括第M個磁場產生裝置。
第二態樣的傳送裝置與第一態樣的傳送裝置大部分相同。第二態樣的傳送裝置之與第一態樣的傳送裝置的元件具有相同名稱的元件係同的，因此將不再對其進行描述以避免重複。第一及第二態樣的傳送裝置的差異在於，第二態樣的傳送裝置包括補償磁性塊而不是包括屏蔽元件。
補償磁性塊沿著對準線放置在第一個磁性塊之前，以模擬額外的磁性塊。因此，N個磁性塊中的第一個至第(N-1)個磁性塊各自沿著對準線具有兩個相鄰磁性塊，這意味著此等塊中之每一者的塊磁場受到相鄰塊的同等擾動，從而針對沿著對準線在基板上形成的第1個至第(N-1)個安全文件達成對磁場的恆定曝露。
第一及第二實施例的傳送裝置針對減少對基板的不同安全文件上的磁性或可磁化顏料粒子進行定向的磁場之不規則性的相同問題提供了不同的解決方案。解決此相同問題的方法為：在第一態樣的傳送裝置中設置屏蔽元件，及在第二態樣的傳送裝置中設置補償磁性塊。雖然屏蔽元件允許防止相鄰磁性塊的塊磁場之間的干擾，但是補償磁性塊不執行任何屏蔽功能，而是向N個磁性塊添加額外的磁性塊，使得相鄰磁性塊之間的干擾相同。
補償磁性塊可沿著對準線與其他磁性塊對準。補償磁性塊可為與N個磁性塊相同的磁性塊。或者，補償磁場產生裝置提供的磁場與磁性塊中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括第M個磁場產生裝置。因此，補償磁性塊可為至少包括第M個磁場產生裝置的磁性塊，從而再現放置在N個磁性塊中的除第一個之外的任一個磁性塊之前的磁性塊的磁場影響。除了第M個磁場產生裝置之外，補償磁性塊可另外包括第(M-1)個磁場產生裝置，以此類推，直至其包括第一個磁場產生裝置或除第一個磁場產生裝置之外的所有磁場產生裝置。補償磁性塊的磁場產生裝置特別地以與N個磁性塊中相同的方式(相同的位置)配置。補償磁性塊與第一個磁性塊之間的距離特別地等於N個磁性塊中的兩個相鄰磁性塊之間的距離。補償磁場產生裝置亦可不同於磁性塊的磁場產生裝置，但是提供的磁場與磁性塊的磁場產生裝置中之一或多者的磁場相同。
雖然在創建N個安全文件的製程中使用N個磁性塊來分別定向片狀磁性或可磁化顏料粒子，但是補償磁性塊係額外塊，其特別地不對應於N個安全文件中之一者。換言之，除補償磁性塊之外的每個磁性塊都與一個安全文件相關聯。補償磁性塊調整相鄰的第一個磁性塊的磁場，以相應地定向第1個安全文件的片狀磁性或可磁化顏料粒子。
根據一實施例，第二態樣的傳送裝置進一步包含額外補償磁性塊，該額外補償磁性塊沿著對準線設置在第N個磁性塊旁邊，使得第N個磁性塊配置在額外補償磁性塊與第(N-1)個磁性塊之間，額外補償磁性塊包括至少一個額外補償磁場產生裝置，至少一個額外補償磁場產生裝置提供的磁場與該等磁性塊中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括M個磁場產生裝置中的第一個。
額外補償磁性塊設置在對準線的另一端(第N個磁性塊之後)，且與上述補償磁性塊具有相同的性質並服務於相同的目的。即，額外補償磁性塊沿著對準線放置在第N個磁性塊之後並與其對準，以模擬額外磁性塊。因此，N個磁性塊中的第一個至第N個磁性塊各自沿著對準線具有兩個相鄰磁性塊，這意味著此等磁性塊中之每一者的塊磁場受到相鄰磁性塊的同等擾動，從而針對沿著對準線在基板上形成的第1個至第N個安全文件達成對磁場的恆定曝露。
額外補償磁性塊可為與N個磁性塊相同的磁性塊。或者，額外補償磁場產生裝置提供的磁場與磁性塊中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括第1個磁場產生裝置。因此，額外補償磁性塊可為至少包括第1個磁場產生裝置的磁性塊，從而再現放置在第N個磁性塊中的除第N個磁性塊之外的任一個磁性塊或除第一個磁場產生裝置之外的所有磁場產生裝置之後的磁性塊的磁場影響。除了第1個磁場產生裝置之外，額外補償磁性塊可另外包括第2個磁場產生裝置，以此類推，直至包括第M個磁場產生裝置。額外補償磁性塊的磁場產生裝置特別地以與N個磁性塊中相同的方式(相同的位置)配置。額外補償磁性塊與第N個磁性塊之間的距離特別地等於N個磁性塊中的兩個相鄰磁性塊之間的距離。額外補償磁場產生裝置亦可不同於磁性塊的磁場產生裝置，但是提供的磁場與磁性塊的磁場產生裝置中之一或多者的磁場相同。
雖然在創建N個安全文件的製程中使用N個磁性塊來分別定向片狀磁性或可磁化顏料粒子，但是補償磁性塊及額外補償磁性塊係額外塊，其特別地不對應於N個安全文件中之一者。換言之，除補償磁性塊及額外補償磁性塊之外的每個磁性塊都與一個安全文件相關聯。額外補償磁性塊調整相鄰的第N個磁性塊的磁場，以相應地定向第N個安全文件的片狀磁性或可磁化顏料粒子。
第二態樣的傳送裝置可進一步包含N個容納殼體，用於各自容納一個磁性塊。較佳地，在第二態樣中，N個容納殼體不包括如上所述的遮蔽元件。
根據第二態樣的另一實施例，補償磁性塊中所包含的至少一個補償磁場產生裝置提供的磁場與第M個磁場產生裝置的磁場相同，及/或額外補償磁性塊中所包含的至少一個額外補償磁場產生裝置提供的磁場與第一個磁場產生裝置的磁場相同。
根據另一實施例，第二態樣的傳送裝置進一步包含：設置在每兩個相鄰磁性塊之間以及補償磁性塊與N個磁性塊中的第一個磁性塊之間的屏蔽元件，該屏蔽元件由至少部分地將每個磁性塊的塊磁場與其他磁性塊的磁場且與補償磁性塊的磁場隔離的材料製成。
在設置了額外補償磁性塊的情況下，屏蔽元件進一步設置在額外補償磁性塊與第N個磁性塊之間。在此情況下，屏蔽元件由至少部分地將每個磁性塊的塊磁場與其他磁性塊的磁場、與補償磁性塊的磁場且與額外補償磁性塊的磁場隔離的材料製成。
屏蔽元件可與針對第一態樣的傳送裝置所描述的屏蔽元件相同。針對第一態樣的傳送裝置所描述的特徵在本實施例的背景下同樣適用。本實施例係關於根據第一及第二態樣的傳送裝置的組合。將屏蔽元件解決方案與補償磁性塊解決方案相結合的優點在於，可更加確保同一基板的所有安全文件的顏料粒子以相同的方式定向，從而導致所有安全文件上的視覺特徵相同。
根據傳送裝置的第一或第二態樣的另一實施例，每個磁性塊包括至少兩個不同的磁場產生裝置。
這對應於M≥2，其中兩個磁場產生裝置產生不同的磁場，從而對安全文件產生不同的磁效應。此等磁效應特別地包括提供運動視錯覺的動態效應(諸如下文描述的彼等)及提供浮雕視錯覺的3D效應(諸如下文描述的彼等)。在其他實施例中，每個磁性塊包括至少兩個相同的磁場產生裝置。
例如，可使用包含一或多個雕花的雕刻磁性板，一或多個雕花具有標記的形狀。如本文所使用，術語「標記」應意味著由顯著記號或標誌或圖案組成的連續及不連續的層。較佳地，一或多個標記選自由碼、符號、文數字符號、花紋圖案、幾何圖案(例如，圓形、三角形及規則或不規則多邊形)、字母、單詞、數字、徽標、圖式、肖像及其組合組成的組。碼的實例包括編碼的記號，諸如編碼的文數字資料、一維條碼、二維條碼、QR碼、資料矩陣及紅外線讀取碼。在使包含一或多個標記的OEL傾斜時，安全特徵可表現出動態運動。例如，磁場產生裝置至少包含條形偶極磁鐵及雕刻磁性板，該雕刻磁性板包含一或多個雕花，一或多個雕花具有標記的形狀。
上述效應可包括的動態運動為：明亮的反射條在基板繞軸線傾斜時在一方向上移動，例如在US 2005/0106367、WO 2020/160993 A1及WO 2014/198905 A2中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：亮區及暗區的圖案在基板傾斜時移動，例如在WO 2013/167425 A1、WO 2021/083808 A1及WO 2021/083809 A1中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：環形體在基板傾斜時移動，例如在WO 2014/108404 A2及WO 2014/108303 A2中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：環形體具有在基板傾斜時發生變化的大小，例如在WO 2017/064052 A1、WO 2017/080698 A1及WO 2017/148789 A1中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：一或多個環形體具有在基板傾斜時發生變化的形狀，例如在WO 2018/054819 A1中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：月牙形在基板傾斜時移動並旋轉，例如在WO 2019/215148 A1中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：一或多個環形體所圍繞的環形體具有在基板傾斜時發生變化的形狀及/或亮度，例如在WO 2020/193009 A1中描述的。該效應亦可包括的動態運動為：至少一個彗星狀斑點在傾斜基板時繞該旋轉中心旋轉，例如在WO 2019/038371 A1、WO 2019/038370 A1及WO 2019/038369 A1中描述的。
根據第三態樣，提供一種用於第一態樣、第二態樣、或第一或第二態樣的任一實施例的傳送裝置的磁性定向單元。該磁性定向單元用於對包含在輻射可固化塗層組合物中並塗覆於基板上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向。該磁性定向單元包含：磁性塊，該磁性塊包括M個磁場產生裝置，該等磁場產生裝置各自產生對應的磁場，使得磁性塊產生塊磁場，其中M大於或等於一；及屏蔽元件及/或補償磁性塊；其中屏蔽元件設置在磁性塊旁邊，屏蔽元件由至少部分阻擋塊磁場的材料製成；及/或補償磁性塊設置在磁性塊旁邊，補償磁性塊包括至少一個補償磁場產生裝置，該至少一個補償磁場產生裝置提供的磁場與該等磁性塊中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括第M個磁場產生裝置。
根據第三態樣的磁性定向單元對應於第一或第二態樣的傳送裝置的子部分，該子部分包括僅一個磁性塊以及屏蔽元件及/或補償磁性塊。可選地，磁性定向單元亦可包括如上文所定義的額外補償塊。與第一或第二態樣的先前描述的元件具有相同名稱的元件係相同的，因此不再對其進行描述。優點與針對第一及第二態樣所描述的優點相同。針對第一或第二態樣(或其任何實施例)所描述的所有特徵亦適用於根據第三態樣的磁性定向單元。
根據第四態樣，提供一種印刷機，其包含根據第一或第二態樣(或其任何實施例)的傳送裝置。
該印刷機用於在基板上的安全文件上以光學效應層(optical effect layer，OEL)的形式印刷安全特徵。除了傳送裝置之外，印刷機還特別包括用於將顏料粒子塗覆於基板上、輸送基板、固化包括顏料粒子的塗層組合物及/或可選地對基板進行分割的構件。針對第一或第二態樣(或其任何實施例)所描述的所有特徵亦適用於根據第四態樣的印刷機。
根據第五態樣，提供一種用於產生至少N個安全文件的方法，該等安全文件各自包含一個安全特徵，該安全特徵包含至少M個安全元件(各自特別地形成一個OEL)，N等於或大於二，且M大於或等於一。該方法包含：a) 較佳以紙張的形式提供基板；b) 在基板表面上塗覆包含片狀磁性或可磁化顏料粒子的輻射可固化塗層組合物，塗層組合物處於第一狀態，塗層組合物針對N個安全特徵中之每一者以M個獨立的且可選地間隔開的花紋圖案的形式塗覆，c) 將磁性或可磁化顏料粒子曝露於根據第一態樣、第二態樣或第一或第二態樣的任何實施例的傳送裝置的磁場，以便根據傳送裝置的磁性塊的塊磁場對一個安全特徵的M個所塗覆花紋圖案中之每一者的片狀磁性或可磁化顏料粒子的至少一部分進行定向；及d) 較佳與步驟c)部分同時將步驟b)的塗層組合物固化至第二狀態，以便將片狀磁性或可磁化顏料粒子固定在其所採用的位置及定向上，使得每個固化的花紋圖案形成安全元件中之一者。
與第一或第二態樣的先前描述的元件具有相同名稱的元件係相同的，因此不再對其進行描述。針對第一或第二態樣(或其任何實施例)所描述的所有特徵亦適用於根據第五態樣的方法。所描述的方法允許產生至少N個安全文件，特別是N個安全文件。此等係在同一基板上產生的，然後可對其進行分割(特別是使用單獨的機器)以獲得個別安全文件。可同時產生至少N個安全文件。
本文所述的塗覆步驟b)較佳藉由印刷製程進行，印刷製程較佳地選自由絲網印刷、輪轉凹版印刷、柔版印刷及凹版印刷(在此項技術中亦稱為雕刻銅板印刷及雕刻鋼模印刷)組成的組，更佳地選自由絲網印刷、輪轉凹版印刷及柔版印刷組成的組。此等製程係熟習此項技術者所熟知的且例如在Printing Technology, J. M. Adams and P. A. Dolin, Delmar Thomson Learning, 5th Edition中有描述。
此外，在將本文所述的塗層組合物塗覆(步驟b)於本文所述的基板表面上之後、與其部分同時或同時，藉由施加磁場以使片狀磁性或可磁化顏料粒子沿著磁場線對準來定向片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向(步驟c)。在藉由施加磁場來對片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向/對準的步驟(步驟c)之後或與其部分同時，固定或凍結片狀磁性或可磁化顏料粒子的定向，即藉由固化塗層組合物(步驟d)。塗層組合物必須因此值得注意地具有：第一狀態，即液體或糊狀狀態，在第一狀態中塗層組合物足夠濕潤或柔軟，使得分散在塗層組合物中的片狀磁性或可磁化顏料粒子曝露於磁場時可自由移動、旋轉及/或定向；及第二硬化(例如，固體)狀態，在第二狀態中片狀磁性或可磁化顏料粒子被固定或凍結在其相應的位置及定向。
此種第一及第二狀態較佳地藉由使用某種類型的塗層組合物來提供。例如，除片狀磁性或可磁化顏料粒子以外的塗層組合物的組分可採取油墨或塗層組合物的形式，諸如在安全應用中使用(例如用於鈔票印刷)的油墨或塗層組合物。上述第一及第二狀態可藉由使用在對刺激(諸如溫度變化或曝露於電磁輻射)的反應中展示出黏度增加的材料來提供。亦即，當流體黏合劑材料硬化或凝固或固化時，該黏合劑材料轉化成第二狀態，即硬化或固化或固體狀態，在第二狀態中片狀磁性或可磁化顏料粒子被固定在其當前的位置及定向且不能不再在黏合劑材料內移動或旋轉。
在步驟b)中，特別地在當基板在步驟c)中面向傳送裝置時將會與傳送裝置的磁場產生裝置對準的基板位置處塗覆包括顏料粒子的塗層組合物。在步驟b)中，可印刷塗層組合物以在彼等預定位置處形成花紋圖案。如上所述，傳送裝置包括N個磁性塊，其各自具有M個磁場產生裝置。將塗層組合物塗覆於基板上以針對N個安全特徵中之每一者形成M個獨立的且可選地間隔開(即不接觸)的花紋圖案(對應於總共NxM個花紋圖案)。此等花紋圖案可沿著一條線塗覆。每個所塗覆的塗層組合物花紋圖案可在步驟c)中面向一個磁場產生裝置。因此，每個塊磁場對同一安全特徵的M個所塗覆的花紋圖案的顏料粒子進行定向。安全特徵的所塗覆的M個花紋圖案可具有相同的形狀或不同的形狀。較佳地，N個安全特徵全部相同，這意味著N個安全特徵中之每一者包括相同的M個花紋圖案及相同的磁效應，即N個安全特徵中之每一者包括相同的M個安全元件(在形狀及磁性定向方面)。
M個獨立的花紋圖案可能彼此接觸(即不間隔開)，以增加防偽能力。此處術語「獨立」係指如下事實：M個花紋圖案係不同的花紋圖案及/或施加至其的不同磁效應，以在安全特徵內創建不同的安全元件。獨立的花紋圖案可形成安全特徵的視覺上分開的且可區分的安全元件。
如本文所定義，一個安全文件(諸如一張鈔票)包括一個安全特徵。一個安全特徵由多個安全元件構成，該等安全元件的特徵在於(i)其形狀(花紋圖案)及(ii)由對應的磁場產生裝置施加至其的磁效應。在非固化狀態下，包括顏料粒子的塗層組合物以花紋圖案的形式塗覆於基板，M個固化的花紋圖案中之每一者(即M個OEL中之每一者)形成安全元件，且M個安全元件(M個OEL)形成N個安全文件中之每一者所帶有的安全特徵。
根據一實施例，第五態樣的方法進一步包含以下步驟：e) 在N個安全特徵之間對基板進行分割以獲得個別的且相同的安全文件。
作為在N個安全特徵之間進行分割的結果，特別地獲得N個個別的且相同的安全文件。每個安全文件(諸如鈔票)可包括一個安全特徵，其各自特別地包括M個安全元件的多重體。安全特徵可具有細長形狀，且例如沿著安全文件(特別是鈔票)的整個寬度擴展。此項技術中所參考的具有細長形狀的該等安全特徵的典型實例係安全線、安全條帶及安全箔。第五態樣的方法可經擴展以創建NxP個安全文件的陣列，該等安全文件各自包括一個安全特徵。在此情況下，使用具有NxP個磁性塊的傳送裝置在基板上不僅提供一次而是P次對N個安全特徵的對準。因此，可使用一個基板產生大量相同的安全文件。分割可為切割。
根據第五態樣的實施例，N個安全特徵中之每一者包括至少兩個不同的安全元件。
每個安全特徵包括至少兩個不同的安全元件，這特別地意味著安全元件具有不同的花紋圖案(形狀)及/或與其相關聯的不同的磁效應，其在一個安全文件上至少部分相鄰。
根據一實施例，第五態樣的方法進一步包括：在步驟b)與步驟c)之間，將片狀磁性或可磁化顏料粒子曝露於時間相關磁場，以對片狀磁性或可磁化顏料粒子進行雙軸預定向。
黏合劑材料中的片狀磁性或可磁化顏料粒子的定向藉由兩個定向步驟來達成，該等步驟藉由以下各項進行：i)根據第一磁場產生裝置的外部時間相關磁場對片狀磁性或可磁化顏料粒子進行雙軸定向(時間相關磁場係靜態或恆定磁場，且藉由在產生靜態或恆定磁場的磁場產生裝置前方移動基板，使該基板經受時間相關磁場)；及隨後ii)根據第二磁場產生裝置的靜態外部磁場對片狀磁性或可磁化顏料粒子進行單軸重新定向，第二磁場產生裝置對應於本文所述的傳送裝置。例如，在EP 3079836 A1中描述了顏料粒子的此種兩步定向。
進行雙軸定向意味著使片狀磁性或可磁化顏料粒子以其兩個主軸受到限制的方式進行定向。即，可認為每個片狀磁性或可磁化顏料粒子具有在顏料粒子的平面內的長軸及在顏料粒子的平面內的正交的短軸。使片狀磁性或可磁化顏料粒子的長軸及短軸各自根據與時間相關磁場進行定向。實際上，這會導致空間中彼此靠近的相鄰片狀磁性顏料粒子基本上彼此平行。為了執行雙軸定向，必須使片狀磁性顏料粒子經受強時間相關的外部磁場。
用於雙軸定向顏料粒子的該等第一磁場產生裝置的實例包括但不限於EP 2 157 141 A1、Z.Q. Zhu and D. Howe (Halbach permanent magnet machines and applications: a review, IEE. Proc. Electric Power Appl., 2001, 148, p. 299-308)、US 2007/0172261 A1、CN 102529326 B、WO 2015/082344 A1、WO 2016/026896 A1及WO2018/141547 A1、WO 2021/239607 A1中揭示的裝置。
或者，可藉由將可固化塗層組合物曝露於上述用於雙軸定向顏料粒子的第一磁場產生裝置與包含一或多個凹陷及/或一或多個空隙及/或一或多個突起的軟磁性板之組合的所得磁場來定向顏料粒子，如WO 2019/14142 A1、WO 2019/141453 A1及WO 2015/086257 A1中描述的。
下文將參考附圖更全面地描述本發明，其中貫穿不同的圖相同的數字表示相同的元件，且其中示出了本發明的顯著態樣及特徵。
現在參考圖式及特定實施例更詳細地描述本文所述的磁性總成及方法，其用於在基板上(特別是在聚合物基板上，較佳地在模仿包含失透層的聚合物基板的安全箔的非失透區域上)產生光學效應層(optical effect layer，OEL)作為安全特徵的，特別是安全線、安全條帶或安全箔。
第1圖示意性地示出形成基板的紙張S，該紙張用於印刷鈔票1，特別是用於印刷聚合物鈔票1。紙張S包含沿著多個行(在第1圖的實例中為六個行Y1-Y6)及多個列(在第1圖的實例中為八個列R1-R8)邊對邊配置的多張鈔票1。在印刷製程結束時，藉由沿著第1圖中表示的虛擬虛線在列R1-R8之間及在行Y1-Y6之間切割(分割)紙張S獲得了個別鈔票1。例如，第1圖中示出的紙張S將產生48張個別鈔票1。在第1圖中，在聚合物鈔票紙張S的情況下，灰色區域2示意性地表示失透的區域，而白色條帶3示意性地表示模仿安全箔的非失透的透明區域。
如第1圖中示出，紙張S包含沒有鈔票1的前邊緣FE及後邊緣BE，以允許在各種印刷製程期間使用輸送構件(夾持器、滾筒、刷子等)將紙張S輸送通過印刷機。鈔票1中之每一者的非失透的區域3帶有三個安全元件A-C。在替代實例中，安全元件A-C可設置在不透明區域上，諸如鈔票1的不透明區域2上。
第2a圖至第2b圖示意性地示出第1圖的基板S的鈔票1之實例，該等鈔票包含失透塗層(灰色區域2)及非失透的區域(透明區域3)，非失透的區域表示安全箔且帶有呈花紋圖案F1-F3 (例如，在第2a圖中為帆船F1、花朵F2及松樹F3)的形狀的安全元件A-C，該等安全元件A-C包含根據磁效應G1-G3進行定向的磁性或可磁化顏料粒子。不同的磁效應G1-G3提供不同的可見光學效應(由灰線或灰環表示)。第2a圖示出鈔票的實例，其帶有形成安全元件A及B的三個花紋圖案F1、F2及F3以及兩個磁效應G1及G2。第2b圖示出鈔票的實例，其帶有形成安全元件A、B及C的三個花紋圖案F1、F2及F3以及三個磁效應G1、G2及G3。可與第2圖所示的實例不同地設計鈔票1。例如，每張鈔票1可包括一個、兩個或三個以上的圖案F1-F3，圖案可具有根據至少一個、但較佳多個不同的磁效應G1-G3進行定向的顏料粒子。安全元件A-B-A及A-B-C形成細長的安全特徵4。
第3圖展示用於對基板S上的顏料粒子進行定向以獲得所需效應的傳送裝置100。第3圖表示傳送裝置100的外表面。傳送裝置100在此處係圓柱形傳送裝置100。圓柱形傳送裝置100的形成外表面的側表面在展開時具有矩形形狀，這對應於第3圖的表示。傳送裝置100具有與第1圖的基板S的結構類似的結構，因為傳送裝置100用於在將基板S放置在傳送裝置100前方時對基板S的顏料粒子進行定向。因此，傳送裝置100具有NxP個磁性塊102 (為了方便閱讀，第3圖中僅揭示一些具有參考標誌的磁性塊102)，其中N為列數且N=8，而P為行數且P=6。沿著每條對準線103 (與對準線對準且平行)配置N＝8個相同的磁性塊102，該對準線在第3圖的表示中延伸穿過一行但是遵循圓柱形傳送裝置100的橫截面的外圓周線。每個磁性塊102具有M＝3個磁場產生裝置101，用於根據磁效應G1-G3產生磁場。在第3圖的實例中，最左側三個行具有的磁性塊102各自包括按此順序產生磁效應G1-G2-G1 (即第2a圖的鈔票)的磁場產生裝置101，而最右側三個行具有的磁性塊102各自包括按此順序產生磁效應G1-G2-G3 (即第2b圖的鈔票)的磁場產生裝置101。
如第3圖中可看出，上部及下部磁性塊102 (即與紙張S的後邊緣BE及前邊緣FE相鄰的磁性塊102)形成邊緣磁性塊104，該邊緣磁性塊沿著其對準線103具有僅一個鄰居，而所有其他磁性塊102具有兩個垂直的鄰居。由於沿著對準線103的相鄰磁性塊102會影響彼此的磁場，因此具有一個鄰居的磁性塊102 (即磁性塊104)將顏料粒子曝露於與具有兩個鄰居的磁性塊102不同的磁場。因此，並非所有的鈔票1都曝露於相同的磁場，從而導致在鈔票1上產生的效應之間發生變化。此等變化係不良的，因此傳送裝置100包含用於避免不同的磁性塊102在鈔票1上產生的效應之間發生變化的構件。此等構件可採取下文將描述的不同形式。第一實施例
根據傳送裝置100的第一實施例，藉由沿著對準線103在相鄰磁性塊102之間設置屏蔽元件105來解決上述問題。這展示於第4圖中，第4圖展示第3圖的傳送裝置100的一個行的實例，其中屏蔽元件105沿著對準線103設置在每個相鄰磁性塊102之間。在第4圖的實例中，設置了七個屏蔽元件105。更一般地，為了沿著對準線103對準N個磁性塊102，設置(N-1)個屏蔽元件105。屏蔽元件105由S235鋼製成。屏蔽元件105將每個磁性塊102的磁場與相鄰磁性塊102的磁場隔離。這意味著來自相鄰磁性塊102的磁場不會彼此相互作用。因此，不管磁性塊102沿著對準線103具有單一鄰居(如邊緣磁性塊104的情況)還是具有兩個鄰居，每個磁性塊102提供至基板S上的塊磁場都是相同的。這導致在基板S的所有鈔票1上產生相同的效應。
屏蔽元件105可為容納殼體301的一部分，該等容納殼體各自容納一個磁性塊102。第5圖中示出此種容納殼體301，第5圖展示包含用於容納一個磁性塊102的容納殼體301的磁性定向單元300。此處，屏蔽元件105由容納殼體301的側壁形成。容納殼體301容納形成一個磁性塊102的三個磁場產生裝置101。容納殼體301包含蓋子302。第5a圖示出磁性總成300的橫截面圖，且第5b圖示出磁性組件300的俯視圖(在第5b圖中，為了清楚起見，未表示蓋子302)。第5c圖示意性地示出僅容納殼體301的橫截面圖。第二實施例
根據傳送裝置100的第二實施例，藉由給傳送裝置100提供補償磁性塊106及可選的額外補償磁性塊107來解決上述問題，該等磁性塊展示於第6圖中，第6圖展示第3圖的傳送裝置100的一行N＝8個磁性塊102，該等磁性塊沿著對準線103對準。與磁性塊102相比，補償磁性塊106及額外補償磁性塊107並不用於在基板S上創建對應的效應，而僅用於針對邊緣磁性塊104模擬額外的相鄰磁性塊102。
補償磁性塊106當設置在傳送裝置100上且與對準線103對準時面向紙張S的前邊緣FE。補償磁性塊106包括一個補償磁場產生裝置108，該補償磁場產生裝置係產生磁效應G3的磁場產生裝置101且因此對應於第6圖的對準的每個磁性塊102之第三(第M)個磁場產生裝置101。類似地，額外補償磁性塊107當設置在傳送裝置100上且與對準線103對準時面向紙張S的後邊緣BE。額外補償磁性塊107包括一個額外補償磁場產生裝置109，該額外補償磁場產生裝置係產生磁效應G1的磁場產生裝置101且因此對應於第6圖的對準的每個磁性塊102之第一個磁場產生裝置101。因此，補償磁性塊106及額外補償磁性塊107針對邊緣磁性塊104模擬相鄰磁性塊102的磁場。因此，每個磁性塊102在基板S上產生的磁場係相同的，從而導致每張鈔票1上的安全特徵4相同。
補償磁性塊106及/或額外補償磁性塊107可包含多個磁場產生裝置101，而不是僅包括一個補償磁場產生裝置108或109，特別是與其他磁性塊102一樣多，使得補償磁性塊106及/或額外補償磁性塊107可與磁性塊102相同。
每個磁性塊102、補償磁性塊106及/或額外補償磁性塊107可由針對第5圖所描述的容納殼體301容納。容納殼體301可包括屏蔽元件105，或可提供成沒有屏蔽元件105。用於產生安全文件的方法
上述第一或第二實施例的傳送裝置100可在產生至少N個安全文件(此處為鈔票1)的製程中使用。第7圖及第8圖中揭示此種製程，以下將詳細說明。
在第7圖的步驟a)中，提供紙張狀基板S。在步驟b)中，將包含片狀磁性或可磁化顏料粒子的輻射可固化塗層組合物200塗覆於基板S的表面上。塗層組合物200係在第一狀態下塗覆，在第一狀態下顏料粒子可在基板S的表面上移動。塗層組合物200此處針對N個安全特徵中之每一者以M個獨立的且可選地間隔開的花紋圖案的形式藉由絲網印刷來塗覆。換言之，針對要創建的鈔票1的每個安全元件A-C印刷一個花紋圖案。花紋圖案印刷成採取第2圖所示的花紋圖案F1-F3的形狀。
在可選步驟f)中，將顏料粒子曝露於由用於產生時間相關磁場的磁場產生裝置201產生的時間相關磁場，以對顏料粒子進行雙軸預定向。基板S在用於產生時間相關磁場的磁場產生裝置201前方移動，如第7圖的步驟f)中指向右的箭頭所指示。然後將基板S設置在傳送裝置100上。
在隨後的步驟c)中，將顏料粒子曝露於由傳送裝置100的磁性塊102產生的塊磁場中。為此，將基板S放置成面向傳送裝置100，使得在製程的步驟b)中塗覆於基板S上的每個花紋圖案F1-F3面向傳送裝置100的磁性塊102的磁場產生裝置101。
在第7圖的製程的步驟d)中，將塗層組合物200固化成第二乾燥狀態，在此狀態下顏料粒子被固定。使用紫外線燈202執行固化。結果，在步驟b)中塗覆的每個花紋圖案F1-F3被固化至安全元件A-C中。因此獲得具有至少N個安全特徵4的基板S。藉由在N個安全特徵4之間對基板進行分割，可獲得N張鈔票1。
如本文所定義，一個安全文件(鈔票1)包括一個安全特徵4。一個安全特徵4由多個安全元件(多個OEL) A-C構成，該等安全元件的特徵在於(i)其形狀(花紋圖案F1-F3)及(ii)由對應的磁場產生裝置101施加至其的磁效應G1-G3。在非固化狀態下，包括顏料粒子的塗層組合物200以花紋圖案F1-F3的形式塗覆至基板S，每個固化的花紋圖案形成安全元件A-C。安全元件A-C可間隔開或者可至少部分地相鄰(即至少部分地彼此接觸)。
第8圖示意性地示出執行第7圖的製程以產生至少N個安全文件1的印刷機500之實例。如第8圖中可看出，將紙張S插入並引導通過印刷機500。紙張S具有N個獨立的且(此處)間隔開的所塗覆塗層組合物花紋圖案多重體203(各自包括花紋圖案F1-F3，因此多重體在此處為三重體)，該等多重體共同形成塗層組合物200。花紋圖案三重體203係藉由絲網印刷裝置204 (對應於第7圖的步驟b))塗覆的。在第8圖的實例中，印刷機500包括一個磁場產生裝置201，用於產生時間相關磁場以在紙張S到達傳送裝置100之前對顏料粒子進行雙軸定向(第7圖的步驟f))。如第8圖所示，圓柱形傳送裝置100旋轉，從而引導紙張S通過印刷機500。
磁性塊102之間的距離與花紋圖案多重體203之間的距離相同，因此每個磁性塊102對所面對的花紋圖案多重體203的顏料粒子進行定向。紫外線燈202放置成使得固化(第7圖的步驟d))與定向顏料粒子的步驟(第7圖的步驟c))部分同時執行。
第9圖展示第8圖的印刷機500的變型，其中用於產生時間相關磁場以對顏料粒子進行雙軸定向的磁場產生裝置201被設置成面向圓柱形傳送裝置100。
第10圖展示第8圖及第9圖的印刷機500的另一變型，其包括第8圖及第9圖的用於產生時間相關磁場的兩種磁場產生裝置201，該等磁場產生裝置用於對顏料粒子進行雙軸定向。
上文揭示的標的物應被視為說明性的，而不是限制性的，且用於提供對獨立請求項所定義的本發明之更好的理解。
1:鈔票2:不透明區域3:透明區域4:安全特徵100:傳送裝置101:磁場產生裝置102:磁性塊103:對準線104:邊緣磁性塊105:屏蔽元件106:補償磁性塊107:額外補償磁性塊108:補償磁場產生裝置109:額外補償磁場產生裝置200:塗層組合物201:產生時間相關磁場的磁場產生裝置202:紫外線燈203:花紋圖案多重體204:絲網印刷裝置300:磁性定向裝置301:容納殼體302:蓋子500:印刷機A-C:安全元件或光學效應層(OEL)BE:後邊緣FE:前邊緣F1-F3:花紋圖案G1-G3:磁效應R1-R8:列S:基板Y1-Y6:行
第 1 圖展示用於印刷鈔票的基板的實例；第 2a 圖至第 2b 圖展示鈔票的實例；第 3 圖展示傳送裝置；第 4 圖展示根據第一實施例的傳送裝置的截面；第 5a 圖至第 5c 圖展示磁性定向單元；第 6 圖展示根據第二實施例的傳送裝置的截面；第 7 圖展示用於產生安全文件的方法；第 8 圖示意性地展示印刷機的第一實例；第 9 圖示意性地展示印刷機的第二實例；且第 10 圖示意性地展示印刷機的第三實例。
1:鈔票
2:不透明區域
3:透明區域
R1-R8:列
S:基板
Y1-Y6:行
BE:後邊緣
FE:前邊緣

Claims (15)

  1. 一種傳送裝置(100)，用於對包含在一輻射可固化塗層組合物(200)中並塗覆於一基板(S)上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向，該傳送裝置(100)係一平板式傳送裝置(100)或一圓柱形傳送裝置(100)，該傳送裝置(100)包含：N個相同的磁性塊(102)，該等磁性塊(102)沿著設置在該傳送裝置(100)的一外表面上的一對準線(103)對準，該等磁性塊(102)各自包括M個磁場產生裝置(101)，該等磁場產生裝置(101)各自產生一對應的磁場，使得該等磁性塊(102)各自產生一塊磁場，N大於或等於二，且M大於或等於一；及設置在每兩個相鄰磁性塊(102)之間的一屏蔽元件(105)，該屏蔽元件(105)由至少部分地將每個磁性塊(102)的塊磁場與其他磁性塊(102)的塊磁場隔離的一材料製成。
  2. 如請求項1所述之傳送裝置，其進一步包含N個容納殼體(301)，用於各自容納一個磁性塊(102)，該等容納殼體(301)的至少一區段形成該屏蔽元件(105)。
  3. 如請求項1或2所述之傳送裝置，其中該屏蔽元件(105)的該材料係具有大於40的一相對磁導率一材料；及/或鋼，特別是S235鋼。
  4. 請求項1所述之傳送裝置，其中：該傳送裝置(100)係該圓柱形傳送裝置(100)且該對準線(103)係該圓柱形傳送裝置(100)的一橫截面的一外圓周線；或該圓柱形傳送裝置(100)的該外表面上的一側線，該側線平行於該圓柱形傳送裝置(100)的一軸線；或該傳送裝置(100)係具有一矩形形狀的該平板式傳送裝置(100)且該對準線(103)平行於該矩形平板式傳送裝置(100)的一側。
  5. 一種傳送裝置(100)，用於對包含在一塗層組合物(200)中並塗覆於一基板(S)上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向以便在該基板(S)上產生N個安全文件(1)，該傳送裝置(100)係一平板式傳送裝置(100)或一圓柱形傳送裝置，該傳送裝置(100)包含：N個相同的磁性塊(102)，該等磁性塊(102)沿著設置在該傳送裝置(100)的一外表面上的一對準線(103)對準，該等磁性塊(102)各自包括M個磁場產生裝置(101)，該等磁場產生裝置(101)各自產生一對應的磁場，使得該等磁性塊(102)各自產生一塊磁場，N大於或等於二，且M大於或等於一；及一補償磁性塊(106)，該補償磁性塊(106)沿著該對準線(103)設置在第一個磁性塊(102)旁邊，使得該N個磁性塊(102)中的第一個配置在該補償磁性塊(106)與該N個磁性塊(102)中的第二個之間，該補償磁性塊(106)包括至少一個補償磁場產生裝置(108)，該至少一個補償磁場產生裝置(108)提供的一磁場與該等磁性塊(102)中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括第M個磁場產生裝置(101)。
  6. 如請求項5所述之傳送裝置，其進一步包含一額外補償磁性塊(107)，該額外補償磁性塊(107)沿著該對準線(103)設置在第N個磁性塊(102)旁邊，使得該第N個磁性塊(102)配置在該額外補償磁性塊(107)與第(N-1)個磁性塊(102)之間，該額外補償磁性塊(107)包括至少一個額外補償磁場產生裝置(109)，該至少一個額外補償磁場產生裝置(109)提供的一磁場與該等磁性塊(102)中的一個磁性塊的至少一部分的磁場相同，該一個磁性塊包括該M個磁場產生裝置(101)中的第一個。
  7. 如請求項5或6所述之傳送裝置，其中該補償磁性塊(106)中所包含的該至少一個補償磁場產生裝置(108)提供的一磁場與該第M個磁場產生裝置(101)的磁場相同，及/或該額外補償磁性塊(107)中所包含的該至少一個額外補償磁場產生裝置(109)提供的一磁場與該第一個磁場產生裝置(101)的磁場相同。
  8. 如請求項5所述之傳送裝置，其進一步包含：設置在每兩個相鄰磁性塊(102)之間以及該補償磁性塊(106)與該N個磁性塊(102)中的該第一個之間的一屏蔽元件(105)，該屏蔽元件(105)由至少部分地將每個磁性塊(102)的塊磁場與其他磁性塊(102)的塊磁場且與該補償磁性塊(106)的該磁場隔離的一材料製成。
  9. 如請求項1所述之傳送裝置，其中每個磁性塊(102)包括至少兩個不同的磁場產生裝置(101)。
  10. 一種用於如請求項1至9中任一項所述之傳送裝置(100)的磁性定向單元(300)，該磁性定向單元(300)用於對包含在一輻射可固化塗層組合物(200)中並塗覆於一基板(S)上的片狀磁性或可磁化顏料粒子進行定向，該磁性定向單元(300)包含：一磁性塊(102)，該磁性塊(102)包括M個磁場產生裝置(101)，該等磁場產生裝置(101)各自產生一對應的磁場，使得該磁性塊(102)產生一塊磁場，其中M大於或等於一；及一屏蔽元件(105)及/或一補償磁性塊(106)；其中該屏蔽元件(105)設置在該磁性塊(102)旁邊，該屏蔽元件(105)由至少部分阻擋該塊磁場的一材料製成；及/或該補償磁性塊(106)設置在第一個磁性塊(102)旁邊，該補償磁性塊(106)包括至少一個補償磁場產生裝置(108)，該至少一個補償磁場產生裝置(108)提供的一磁場與包括第M個磁場產生裝置(101)的該磁性塊(102)的至少一部分的磁場相同。
  11. 一種印刷機(500)，其包含如請求項1至9中任一項所述之一傳送裝置(100)。
  12. 一種用於產生至少N個安全文件(1)的方法，該等安全文件(1)各自包含一個安全特徵(4)，該安全特徵(4)包含至少M個安全元件(A-C)，N等於或大於二，且M大於或等於一，該方法包含以下步驟：a) 較佳以一紙張的形式提供一基板；b) 在一基板表面上塗覆包含片狀磁性或可磁化顏料粒子的一輻射可固化塗層組合物(200)，該塗層組合物(200)處於一第一狀態，該塗層組合物(200)針對該N個安全特徵(4)中之每一者以M個獨立的且可選地間隔開的花紋圖案(F1-F3)的形式塗覆，c) 將該等磁性或可磁化顏料粒子曝露於如請求項1至9中任一項所述之一傳送裝置(100)的一磁場，以便根據該傳送裝置(100)的一磁性塊(102)的一塊磁場對一個安全特徵(4)的該M個所塗覆花紋圖案(F1-F3)中之每一者的該等片狀磁性或可磁化顏料粒子的至少一部分進行定向；及d) 較佳與步驟c)部分同時將步驟b)的該塗層組合物(200)固化至一第二狀態，以便將該等片狀磁性或可磁化顏料粒子固定在其所採用的位置及定向上，使得每個固化的花紋圖案形成該等安全元件(A-C)中之一者。
  13. 如請求項12所述之方法，其進一步包含以下步驟：e) 在該N個安全特徵(4)之間對該基板(S)進行分割以獲得個別的且相同的安全文件(1)。
  14. 如請求項12或13所述之方法，其中該N個安全特徵(4)中之每一者包括至少兩個不同的安全元件(A-C)。
  15. 如請求項12所述之方法，其中該方法進一步包括以下步驟f)：在步驟b)與步驟c)之間，將該等片狀磁性或可磁化顏料粒子曝露於一時間相關磁場，以對該等片狀磁性或可磁化顏料粒子進行雙軸預定向。
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