(57)【要約】【課題】自由にプログラム可能な印刷画像、特に光学的効果を形成するための塗布剤を印刷素材の表面に印刷する方法を改良して、可変の印刷画像を製造可能にし、有利には後から変更可能にする方法及び印刷製品を提供する。【解決手段】第１段階で、印刷法により、温度依存性の光学的に可変の少なくとも１つの成分を有する塗布剤を、印刷素材に少なくとも部分的に塗布し、第２段階で、少なくとも１つの印刷画像、特に光学的効果を形成するために、印刷素材、特に印刷素材の印刷された表面に少なくとも局所的に温度処理を施す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由にプログラム可能な印刷画像、特に光学的効果を形成するための塗布剤を印刷素材の表面に印刷する方法であって、第１段階で、印刷法により、温度依存性の光学的に可変の少なくとも１つの成分を有する塗布剤を、印刷素材に少なくとも部分的に塗布し、第２段階で、少なくとも１つの印刷画像、特に光学的効果を形成するために、印刷素材、特に印刷素材の印刷された表面に、少なくとも局所的に温度処理を施すことを特徴とする、自由にプログラム可能な印刷画像を形成するための塗布剤を印刷素材の表面に印刷する方法。
【請求項２】
印刷素材、特に印刷素材の印刷される表面に、少なくとも部分的に、特に前の温度処理とは異なった、特に局所的な、少なくとも１つの別の温度処理を施す、請求項１記載の方法。
【請求項３】
特に印刷画像を形成するために、冷却及び／又は加熱による温度処理を行う、請求項１又は２のいずれか１項記載の方法。
【請求項４】
塗布剤が、少なくとも１つの液晶成分を有するようにする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
印刷された表面の塗布剤を、光学的効果を定着させるために、特に照射により硬化させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
印刷画像、特に硬化された状態の塗布剤の光学的効果の特性を、温度依存性にする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
温度処理を、熱転写ストリップにより行う、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
温度処理を、加熱されたスタンプにより行う、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
温度処理を、特に制御可能な少なくとも１つの照射源、特にレーザにより行う、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
光学的に可変の成分を有する塗布剤の複数の層を、印刷素材に塗布し、前記層に温度処理を施す、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
特に請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法により製造された、塗布剤を塗布された印刷製品において、塗布剤が、可変の印刷画像、特に少なくとも１つの光学的効果を形成するために、温度依存性の光学的に可変の少なくとも１つの成分、特に液晶を有していることを特徴とする、特に請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法により製造された、塗布剤を塗布された印刷製品。
【請求項１２】
光学的に可変の少なくとも１つの成分の配列及び／又は配列の変更が、局所的な温度処理によって、特に光学的効果を得るために形成可能である、請求項１１記載の印刷製品。
【請求項１３】
印刷製品が、複屈折に基づくマークを有している、請求項１１又は１２記載の印刷製品。
【請求項１４】
印刷製品が、視野角に関係する少なくとも１つの色マークを有している、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の印刷製品。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載の印刷製品を、装飾的エレメント、有価ドキュメント、又は安全エレメント、信用エレメント、データ担体、色透過性フィルム、反射フィルムの一部として、又は身元確認エレメントとして使用することを特徴とする、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の印刷製品の使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自由にプログラム可能な印刷画像、特に光学的効果を形成するために、塗布剤を印刷素材の表面に印刷する方法に関する。さらに本発明は、自由にプログラム可能な印刷画像を形成するための印刷製品に関する。
【０００２】
従来技術では、種々異なる多くの印刷方法により印刷製品を製造することが公知である。これらの方法及び印刷製品は、印刷後にはもはや変更することのできない不変の印刷画像を有しているという欠点を有する。例えば、印刷機ではあらかじめ製造されたクラッチ版を有する特殊な印刷ローラが使用される。印刷画像を変更することが望ましい場合には、印刷ローラのクラッチ版を交換しなければならない。可変の印刷画像は、例えばコンピュータ制御されたプリンタによってのみ形成することができるが、このような可変に製造された印刷画像も、もはや後から変更することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明の課題は、可変の印刷画像を製造可能にし、有利には後から変更可能にする方法及び印刷製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決した本発明の手段によれば、第１段階では、クラッチ版に拘束されたものであれクラッチ版に拘束されていないものであれ、任意の印刷法により、温度依存性の光学的に可変の少なくとも１つの成分を有する塗布剤が、印刷素材に少なくとも部分的に塗布され、第２段階では、少なくとも１つの印刷画像、特に第１の光学的効果を形成するために、印刷素材、特に印刷素材の印刷された表面に、少なくとも局所的に温度処理が施される。
【発明の効果】
【０００５】
この形式で製造された印刷製品は、従って、温度依存性の光学的に可変の少なくとも１つの成分を備えた塗布剤を有しており、この塗布剤を介して、可変の印刷画像が製造可能である。光学的な可変性が、少なくともより長い期間にわたって維持される限りは、印刷画像を少なくともこの期間内に変更する可能性も生じる。
【０００６】
塗布剤が、光学的に可変の成分を有しており、この成分の光学的特性が温度依存性であることが重要である。これにより、塗布剤若しくは印刷素材の意図的な、例えば局所的な温度処理によって、特にこの塗布剤若しくは印刷素材の表面が、光学的な現像に影響を及ぼし、ひいては自由にプログラム可能な印刷画像が形成され得る。
【０００７】
温度処理は、例えば特に局所的に限定的な冷却又は加熱により行うことができる。この場合に種々異なった温度処理は、これにより形成される印刷画像の光学的な現象にも種々異なった影響を及ぼすことができる。特に、順次に種々異なった温度処理を施すことができ、これにより、さらに印刷画像が変更される。例えば、まず加熱による、次いで冷却による温度処理を施すことができる。
【０００８】
このような温度処理は、特に局所的に限定して塗布剤の温度の変化を引き起こすことのできる、考えられる全ての装置によって行うことができる。このことは、熱転写ストリップ、加熱又は冷却されたスタンプ、照射源、例えば（プログラム可能な）レーザなどにより行うことができる。
【０００９】
温度処理は、例えば塗布剤内の光学的に可変の少なくとも１つの成分の所定の配向又は配向の変化が生じるように作用し得る。
【００１０】
このことは、例えば塗布剤が１つ又は複数の液晶成分を有している場合に達成することができる。なぜならば、液晶は光学的に異方性の特性を有しており、これにより、複屈折の効果を引き起こすことができ、この効果を介して、印刷画像の視覚的な現象に影響を及ぼすことができるからである。これにより、印刷画像は、例えば光学的に複屈折するマークを有することができる。
【００１１】
印刷画像の恒常的な可変性を防止するためには、塗布剤を特に照射により硬化させ、これにより印刷画像を定着させるようにすることができる。このように硬化された状態では、印刷画像は温度依存性である。
【００１２】
特に液晶の光学的特性によって達成可能な特殊な光学的効果に基づいて、このようにして製造された印刷製品は、装飾的なエレメント、有価ドキュメント、安全エレメント、信用エレメント、データ担体、色透過性フィルム、反射フィルムとして、また身元確認エレメントとして、すなわち、特に安全性関連の領域では、偽造、模倣、アクセス正当化などの防止のために非常に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に具合的な実施例をさらに詳しく説明する。
印刷法を介して、液晶（ＬＣ＝Liquid Crystal）を含有する、硬化可能な色素又はラックが、第１段階で基板表面に印刷（塗布）される。後続のプロセス段階では、含有溶媒が、塗布された層から適宜な手段で抽出される。この場合に、ＬＣ色素の成分は、形成された温度に応じて、互いに対してほぼ完璧に整列する（１次的な配向プロセス）。
【００１４】
次いで、２次的な配向が、著しく異なった、通常はより高い温度で行われる。この場合に印刷された層の点状に局所的な温度変化が、例えば熱転写プリンタの熱転写ストリップが、印刷された領域を介して案内されることにより形成される。
【００１５】
熱転写ストリップの個々の印刷エレメントは、意図的に制御することができるので、望ましい（２次的な）配向効果が自由にプログラム可能である。この場合、温度に応じて、１次的な配向が取り消されるか、又は１次的な配向時とは別の光学的効果が得られる。数回にわたって後続する２次的な配向プロセスにより、液晶の適宜な選択時には、複数の異なった光学的効果又は多色性を有する画像を形成することができる。例えば、光重合による後続の硬化では、この状態が永久的に定着せしめられる。特に硬化がゆっくりと行われる場合には、硬化を温度処理の間又は温度処理の直後に行い、これにより、１次的な配向と２次的配向との間の差異が、特に可視的に形成されると有利であり得る。
【００１６】
液晶成分としては、例えばMerck KGaA社のネマティック若しくはコレステリックＬＣ系を使用してよい。この場合、ＬＣ系は、直接に塗布するか、又は別の塗布剤に対して付加的に塗布することができる。直接の塗布時には、ＬＣ系は加熱し、溶融液の形で処理することができるが、又は溶媒と共に使用することもできる。
【００１７】
この場合、硬化されていない、液晶のネマティック又はコレステリック相は、達成可能な光学的特性に関連した温度依存性を有しており、光学的効果を有しており、このことが、例えば、反射された色の波長の変化に反映されることが利用される。特に、液晶の配向、すなわち、いわゆる「配向プロセス」が影響され得る。液晶のこの種の印刷用インクは、溶媒の部分にもかかわらず、異方性の照射によって重合される。
【００１８】
液晶を有するこの印刷用インクにおいて溶媒を蒸発させると、残留した成分は、結晶の成分のように微視的な配列で互いに積層される傾向がある。理想的には、この種の結晶が全ての分子の完全な配列で生じる。この場合、配列の形式は、使用された液晶のタイプに関係している。
【００１９】
従って配列は、例えば線状又はらせん状であり得る。このことにより、種々異なった光学的効果がもたらされる。しかし、いずれの場合にも配列内には周期性が生じる。この整列は「配向」と呼ばれる。この場合、周期性の寸法は、可視光の波長の領域に位置しており、これにより、それぞれの可視的な光学的効果は、ブラッグ散乱又は波長に関連した吸収又は反射又は入射される光の分極特性の変化に基づいて引き起こされる。
【００２０】
このことは、視野角に応じて、可視光の様々なスペクトル領域が反射されるか、又は領域、例えばテキスト又は画像が、種々異なった光学的特性、例えば色又は分極状態を有することができることをも意味し得る。
【００２１】
使用される成分は、主に重合可能なもモノマーより成っており、これにより、配向プロセスで形成された状態は、紫外線光の照射により定着させることができ、ひいては光学的効果が持続的に得られる。この定着は、後続の段階で紫外線放射体の使用下に行われる。
【００２２】
配向プロセス、ひいては結晶配列が形成されるかどうか、そしてどのような規模で形成されるのかという事情は、種々異なるパラメータに関係している。結晶配列は、有機溶媒の蒸発の速度によっても、溶媒の蒸発の間及び後に形成された温度によっても影響される。
【００２３】
機械技術的には、局所的に限定的な加熱は、相当の冷却よりもより簡単に実施され得る。この場合、例えば、熱転写プリンタを使用することができる。この技術の主要部材は熱転写ストリップであり、この熱転写スリップの個々の領域は、コンピュータによって意図的に制御し、加熱することができる。結果として生じたプリントでは、例えば３００ｄｐｉまでの解像度が得られる。すなわち、熱転写技術は、上に述べたＬＣ色素の配向プロセスにこのような解像度により所定の影響を及ぼすために用いることができる。
【００２４】
第１段階では、例えばフレキソ印刷機を介して、例えばＭｅｒｃｋ ＫｇａＡ社の、溶媒を含有するＬＣ色素が印刷画像にフィルム状に塗布される。この場合に、印刷などの寸法は、使用されたクラッチ版によってもクラッチローラによっても規定される。この場合「印刷画像」という概念は、要求に応じてｍｍから全面までの部分の規模の画像及び記号に関係している。
【００２５】
色素塗布には、溶媒の蒸発に伴って１次的な配向プロセスが続く。この配向プロセスの結果は、ＬＣ色素自体の支配的な温度に強く関係しており、この温度の方はフィルム及び周辺の温度と緊密な関係にある。この場合、有利には２０℃と５０℃の間の温度、特に有利には３０℃と３５℃の間の温度が、最適な配向のために選択される。他の温度は、不十分な配列効果に基づいて、著しく異なった、又は不十分な、又は欠陥のある光学的効果につながりかねない。しかし、このような効果は、場合によっては望ましいこともあり得る。
【００２６】
第２段階では、生ぜしめられたＬＣ層若しくは印刷素材（この場合、例えばフィルム）の上方又は下方を案内された熱転写ストリップによって、配向の局所的に規定された付加的変更が得られる。温度の可変の調節により、こうのようにして意図的に点状に、もたらされた光学的効果を変更することができる。自由にプログラム可能な熱転写プリントユニットの使用により、可変のデータ及び画像を、上に述べたＬＣ層に挿入することが可能である。択一的に、温度処理はレーザの使用によっても得られる。この場合、液晶印刷インク及び／又は基板へのレーザ照射の作用により、局所的に温度変化が生ぜしめられる。
【００２７】
最終段階では、乾燥プロセスが続く。この乾燥プロセスは、Merck KGaA社のＬＣ色素の急激に硬化される成分に基づいて、不活性ガス（窒素又はアルゴン）下で行うことができる。硬化のためには、原則的に、必要な波長領域に相応の紫外線出力を有する全ての照射源が適している。本実施例では、有利には高い紫外線出力の他に、形成された光学的効果の変更又は破壊をもたらしかねない付加的な熱負荷を液晶層に引き起こすことのない照射源が使用される。本実施例では、複数の水銀低圧ランプが使用される。水銀低圧ランプは、純粋な２５４ｎｍの水銀線の他に、石英ガラスの被覆層に基づいて、ＵＶＡ、ＵＶＢ及び／又はＵＶＣの別の波長領域を有することができる。これらの照射源の好都合な温度プロフィールに基づいて、乾燥工程の間にＬＣ色素のさらなる温度負荷がもたらされることはなく、これにより、種々異なる配向のあらかじめ形成されたゾーンはもはや変更されないようになっている。
【００２８】
個々の段階で設定された温度の選択により、種々異なる光学的効果、例えば、平面図で見て、青い周囲に緑に見える印刷画像（ポジティブ）、又は反対に、緑に見える周囲（ネガティブ）に青い印刷画像（ネガティブ）を実現することができる。このような色イメージは、ＬＣの選択に関係しており、付加的に視野角に関係し得る。
【００２９】
複数の２次的な配向プロセスの使用により、例えば、個別に制御される隣接した点に異なった温度を負荷することにより、複数の異なった光学的効果を形成することもできる。これにより、例えば複数色の画像を形成することができ、これらの画像の色イメージは、テレビの場合に類似して三重色により引き起こされる。複数のＬＣ層を上下に重ねて印刷し、塗布された１つ又は複数の層に本発明による方法を施す可能性もある。
【００３０】
別の可能性が、ＬＣ色素の混合を使用することにより生じる。可能な印刷効果の数には限りがない。上に述べた方法を、別の、例えば陽イオンにより硬化されたＬＣ色素に転用することも可能である。これにより、特に装置技術的に大きな手間に結びつく、乾燥プロセスにおける不活性ガスの使用が省略される。