(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の印刷領域および第２の印刷領域を有する基板上に形成された画像を備えるセキュリティ・デバイスであって、
少なくとも１つの印刷領域が、光学的に可変な効果を有し、前記第１および第２の印刷領域の一方が、他方によって少なくとも部分的に包囲され、場配列可能な薄片をその中に有する同じインク構成が、前記第１および第２の印刷領域に適用され、前記第２の印刷領域が、細い平行線から構成され、
ａ）前記第１の印刷領域が、中実の印刷領域であるか、または前記第２の印刷領域内に印刷されている線よりも実質的に幅広の線から構成されるかのいずれかである、あるいは
ｂ）前記第１の印刷領域が、中実の印刷領域であるか、または第１のグループの平行線から構成されるかのいずれかであり、かつ前記第２の印刷領域内の第２のグループの実質的に平行線の前記インクの面積密度が、前記中実の印刷領域の面積密度または前記第１のグループの平行線の面積密度よりも実質的に小さく、
前記画像が傾斜または回転されたとき、前記インク内の薄片が、前記第１の領域内に可視の運動学的な動的効果を生じさせ、かつ前記第２の領域内では見えないように場配列され、かつ、前記第２の領域と、前記中実または線の入った第１の印刷領域の線の幅の間の差に応じて、前記第１および第２の印刷領域の間のコントラストが、識別可能な印刷画像を形成する、セキュリティ・デバイス。
【請求項２】
両方の印刷領域が、光学的に可変な効果を有する請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項３】
前記第１のグループの平行線が、前記第２の領域内の前記細い平行線の少なくとも２倍の幅であり、かつ前記第２のグループの実質的に平行な線の前記インクの前記面積密度が、前記第１のグループの平行線の前記面積密度よりも実質的に小さい請求項２に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項４】
前記インクが、磁気的に配列された薄片から構成されている請求項３に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項５】
前記インクが、磁気的に配列可能な薄片から成る請求項３に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項６】
前記第１および第２の領域内の前記磁気的に配列された薄片が、同じインク構成であり、かつ前記第１の領域内の前記線が、前記第２の領域内の前記線の少なくとも２倍の幅である請求項４に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項７】
前記第１および第２の領域の間のコントラストが、識別可能な指標を形成する請求項６に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項８】
前記磁気的に配列された薄片が、カラー・シフティング薄片である請求項７に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項９】
前記磁気的に配列された薄片が、カラー・スイッチング薄片である請求項７に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１０】
前記磁気的に配列された薄片が、回折性薄片である請求項７に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１１】
前記第１の領域内の前記線が、平行である請求項６に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１２】
前記第２の領域内の前記線が、平行である請求項６に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１３】
前記第１および第２の領域内の前記線が、平行である請求項６に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１４】
前記第１および第２の領域の一方における線が、異なる太さである請求項６に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１５】
前記第１および第２の領域内の薄片が、磁気的に配列され、かつ、前記薄片の前記配列の作用である強い動的効果が、前記第１の印刷領域内で見られ、かつ前記第２の印刷領域では見られない請求項４に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１６】
前記第１の領域内での前記インクの高さが、前記第２の領域内での前記インクの高さよりも高い請求項３に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１７】
前記第１の領域内の単位長さの線内の前記インクの重量が、前記第２の領域内の同じ長さの線内の前記インクの重量の少なくとも３倍である請求項３に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１８】
前記第１の領域が、幅ＷＬの複数の平行な印刷された線から成る請求項３に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項１９】
前記第２の領域が、ＷＬ／２よりも狭い幅を有する複数の平行な印刷された線から成る請求項１８に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２０】
前記画像が傾斜されたとき、ローリング・バーが前記第１の領域内で拡大なしで見られ、かつ前記画像が傾斜されているとき、ローリング・バーが前記第２の領域内で拡大なしで見られない請求項１９に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２１】
前記インクが、インタリオ印刷プロセスによって前記第１および１つまたは複数の第２の領域に適用される請求項３に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２２】
前記第２の領域内の平行線の複数の隣接する対がそれぞれ、それらの間に見かけ上印刷されていない線を有し、前記印刷されていない線が、その隣の印刷された線よりも幅が広い請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２３】
前記第１の領域内の平行線の複数の隣接する対がそれぞれ、それらの間に見かけ上印刷されていない線を有し、前記印刷されていない線が、その隣の印刷された線よりも幅が狭い請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２４】
前記第２の領域内の前記細い平行線が連続的であり、かつ単一の線を形成する請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２５】
前記第１の印刷領域内の前記幅広の線が連続的であり、かつ単一の線を形成する請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２６】
前記第２の領域内の前記細い平行線および前記第１の印刷領域内の前記幅広の線が連続的であり、かつ単一の線を形成する請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２７】
前記第２の領域内の前記細い平行線および前記第１の印刷領域内の前記幅広の線が、連続的に見え、かつ変化する幅を有する単一の線を形成するように見え、かつ前記変化する幅を有する単一の線が、点線または画素処理された線である請求項１に記載のセキュリティ・デバイス。
【請求項２８】
第１の印刷領域と、前記第１の印刷領域と少なくとも部分的に隣接する１つまたは複数の第２の印刷領域を基板上に印刷するステップを含み、薄片をその中に有する同じインク構成が、異なる太さおよび／または異なる高さの線で、前記第１の印刷領域および前記１つまたは複数の第２の印刷領域に適用され、前記第１の印刷領域内の前記印刷された線が、前記１つまたは複数の第２の印刷領域内の印刷された線よりも実質的に幅広でおよび／または高く、かつ前記画像が傾斜または回転されたとき、前記インクの少なくとも一部における薄片が、前記第１の領域内に可視の運動学的な動的効果を生じさせ、かつ前記第２の領域内では見えないように場配列され、かつ前記第１および第２の印刷領域の間のコントラストが前記線の幅および／または高さに応じて、認識可能な印刷画像を形成する、セキュリティ・デバイスを形成するための方法。
【請求項２９】
前記印刷が、インタリオ印刷である請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
インクが、前記第２の領域内よりも前記第１の領域内でより盛り上がるように付着される請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記認識可能な印刷画像が、平行線のグループで形成された線の入った画像から成る請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にセキュリティ・デバイスを印刷することに関し、より具体的には、画像を形成するために異なる領域内に異なる線の太さで印刷された特殊効果の磁気配列インクを使用する、１つまたは複数の印刷パスに印刷されたセキュリティ・デバイスに関するものであり、そこではある光学的効果がすべての線内で見られ、かつ、他の光学的効果が、線の太さに応じた拡大がなければ印刷された画像の、いくつかの線または画素、ドット、破線などの領域内のみでしか見られない。
【背景技術】
【０００２】
光学的に可変なデバイスは、装飾および実用の両方の多種多様な用途で使用され、例えば、このようなデバイスは、商業製品上のセキュリティ・デバイスとして使用されている。光学的に可変なデバイスは、様々な効果を達成するために様々な方法で作製することができる。光学的に可変なデバイスの例は、クレジット・カードおよび認証ソフトウェア文書上に押印されるホログラム、紙幣上に印刷されるカラー・シフティング画像、およびオートバイ・ヘルメットおよびホイール・カバーなどの物品の表面外観の強化を含む。印刷画像を担うセキュリティ・デバイスは、通貨、旅券、運転免許証、宝くじ、ならびに、製品またはブランドの認証および／または保証が極めて重要である薬品またはその他の製品を含むビンなどの物体に適用される。
【０００３】
光学的に可変なデバイスは、押圧、押印、糊着、またはさもなければ物体に付着されたフィルムまたはフォイルとして作製することができ、また、光学的に可変な顔料を使用して作製することができる。あるタイプの光学的に可変な顔料は、このような顔料で近似的に印刷された画像の見かけ上の色が、視角および／または照射の角度が傾斜されると変化するため、カラー・シフティング顔料と一般に呼ばれる。一般的な例は、米国２０ドル紙幣の下側の右隅にカラー・シフティング顔料で印刷された「２０」であり、これは、偽造防止デバイスの役割をする。
【０００４】
いくつかの偽造防止デバイスは隠されているが、他のものは、気づかれるように意図されている。不運なことに、気づかれるように意図されているいくつかの光学的に可変なデバイスが、デバイスの光学的に可変な様相が十分に劇的でないため、広く知られていない。例えば、カラー・シフティング顔料で印刷された画像のカラー・シフトは、一様な蛍光天井灯の下では気づかれないが、直射日光内または単点照明下ではより気づかれやすい。受領者が光学的に可変な特徴を知らないことがあるため、または偽造文書が、ある状況下で真の文書と実質的に同様に見えることがあるため、このことは、偽造者が光学的に可変な特徴のない偽造文書を使うことをより容易にすることがある。
【０００５】
光学的に可変なデバイスはまた、表面に（通常インク媒体またはペイント媒体などの担体内に）顔料が付着された後、磁場によって配列される磁気的に配列可能な顔料で作製することができる。しかし、磁性の顔料を塗布することは、大部分は装飾の目的で使用されてきた。例えば、磁性の顔料の使用が、３次元形状として見える装飾的な特徴を有するペイントされたカバー・ホイールを作成するために説明されている。ペイント媒体がまだ液体状態である間に製品に磁場を付加することによってペイントされた製品上にパターンが形成された。ペイント媒体は、磁場線に沿って配列した磁性の非球形の粒子を分散していた。磁場は２つの領域を有した。第１の領域は、表面に対して平行に方向付けられた、所望のパターンの形状に配置された磁力線を含んだ。第２の領域は、ペイントされた製品の表面に対して平行でない、パターンの周囲に配置された線を含んだ。パターンを形成するために、所望のパターンの形状に対応する形状を有する永久磁石または電磁石が、ペイントがまだ濡れている間にペイント内に分散された非球形の磁性粒子を磁場内で方向付けるために、ペイントされた製品の下方に配置された。ペイントが乾燥したとき、ペイント層上に入射する光線が、方向付けられた磁性粒子によって様々に影響されるため、パターンがペイントされた製品の表面上で見ることができた。
【０００６】
同様に、フルオロポリマー基材内に薄片状の磁性粒子のパターンを作成するためのプロセスが、説明されている。製品を液体形態の化合物で被覆した後、所望の形状を有する磁場を備える磁石が、基板の下側に配置された。液体の有機媒体内に分散された磁気的に方向付けられた薄片が、それ自体を磁場線に対して平行に方向付け、元の平面状の方向から傾斜する。この傾斜は、基板の表面に対して垂直から元の方向まで様々であり、これは、製品の表面に対して本質的に平行である薄片を含んだ。平面状に方向付けられた薄片は、入射光を視認者に戻すように反射し、一方で再方向付けされた薄片はそれを行わず、被覆内で３次元パターンを出現させた。
【０００７】
特殊効果の光学的に可変な被覆は、担体またはフォイル内の薄片形態であってよく、またカラー・シフティング、カラー・スイッチング、回折、反射、カラー・シフティングまたはカラー・スイッチングと回折のいずれかの組合せであってよい、あるいは他のいくつかの所望の特徴を有してもよい。場配列可能な薄片または粒子は、磁性の金属製、多層の金属製、光干渉構造を有する磁性薄片、磁性効果顔料、磁気光学的に可変、磁気回折、および磁気回折で光学的に可変であってよい。
【０００８】
特殊効果インクでの印刷は、シルク・スクリーンを使用して行うことができる、または基板にインクを付着させるいずれかの従来型の手段によって行うことができる。本発明の好ましい実施形態では、インタリオ・インク・プロセスが、インクを付着させるために使用される。限定されない例は、グラビア印刷、フレキソ印刷、およびオフセット法を含む。
【０００９】
画像を形成する特殊効果被覆は公知であるが、本発明は、画像内での動的効果の認識される移動を便利に制限し、それによって同じインクで印刷された２つの領域を区別する、新規なかつ工夫に富んだ構造を提供する。意外なことに、認識される動的な効果は制限するが、光学的に可変な効果は、単一の領域に制限されない。
【特許文献１】米国特許第６，６９２，８３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、同じインクで印刷された画像を形成する、印刷されたセキュリティ・デバイスを提供することであり、それにより異なる幅の線を有する、線の入ったまたは画素処理された２つの領域が、印刷された線の断面表面内の差に基づいて異なって認識される光学的効果を有する。
【００１１】
本願の発明者は、カラー・シフティング・インクで印刷された複数の平行に離隔された線が、極めて細い、または画素が極めて小さいとき、カラー・シフティング効果が見られることを発見した。本発明者はまた、これらの線または画素を形成するインク内の薄片が磁気的に配列されるとき、磁気配列によって提供される効果が概して見られないことも発見した。それにもかかわらず、本発明者はまた、線の幅または画素のサイズが十分に増加された場合、カラー・シフティング効果および磁気配列に付随する効果の両方が、拡大なしで認識できることも発見した。このことはまた、同じインクを使用するが、太さおよび高さを変化させながら、動的効果の認識される移動を制限する、便利な方法である。したがって、その磁気配列に付随する特徴が認識できるかどうかを決定するのは、印刷された線を横切るインクの全表面積である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によると、第１の印刷領域および第２の印刷領域を有する基板上に形成された画像を備えるセキュリティ・デバイスであって、両方の印刷領域が、可視の光学的に可変な効果を有し、第１および第２の印刷領域の一方が、他方によって少なくとも部分的に包囲され、場配列可能な薄片をその中に有する同じインク構成が、第１および第２の印刷領域に適用され、第２の印刷領域が、細い平行線または小さい画素から構成され、第１の印刷領域が、中実の印刷領域であるか、または第２の印刷領域内に印刷されている線よりも実質的に幅広の線から構成されるかのいずれかであり、かつ、画像が傾斜または回転されたとき、インク内の粒子または薄片が、第１の領域内に可視の運動学的な動的効果を生じさせ、かつ第２の領域内では見えないように場配列され、かつ、第２の領域と、中実または線の入った第１の印刷領域の線または画素の幅の間の差に応じて、第１および第２の印刷領域の間のコントラストが、識別可能な印刷画像を形成するセキュリティ・デバイスが、提供される。
【００１３】
本発明の第１の態様によると、第１の印刷領域および第２の印刷領域を有する基板上に形成された画像を備えるセキュリティ・デバイスであって、一方の領域が、可視の光学的に可変な効果を有し、第１および第２の印刷領域の一方が、他方によって少なくとも部分的に包囲され、場配列可能な薄片をその中に有する同じインク構成が、第１および第２の印刷領域に適用され、第２の印刷領域が、細い平行線から構成され、第１の印刷領域が、中実の印刷領域であるか、または第２の印刷領域内に印刷されている線よりも実質的に幅広の線から構成されるかのいずれかであり、かつ、画像が傾斜または回転されたとき、インク内の粒子または薄片が、第１の領域内に可視の運動学的な動的効果を生じさせ、かつ第２の領域内では見えないように場配列され、かつ、第２の領域と、中実または線の入った第１の印刷領域の線の幅の間の差に応じて、第１および第２の印刷領域の間のコントラストが、識別可能な印刷画像を形成するセキュリティ・デバイスが提供される。
【００１４】
本発明の別の態様によると、第１の印刷領域と、第１の印刷領域と少なくとも部分的に隣接する１つまたは複数の第２の印刷領域を基板上に印刷するステップを含み、薄片をその中に有する同じインク構成が、異なる太さおよび／または異なる高さの線で、第１の印刷領域および１つまたは複数の第２の印刷領域に適用され、第１の印刷領域内の印刷された線が、１つまたは複数の第２の印刷領域内の印刷された線よりも実質的に幅広でおよび／または高く、かつ画像が傾斜または回転されたとき、インクの少なくとも一部における粒子または薄片が、第１の領域内に可視の運動学的な動的効果を生じさせるように場配列され、かつ第１および第２の印刷領域の間のコントラストがそれらのコントラスト線幅に応じて、認識可能な印刷画像を形成する、セキュリティ・デバイスを形成するための方法が提供される。
【００１５】
本発明による別の態様によると、磁性粒子が、浅いまたは狭い領域内で実質上傾斜を有さず、かつ広いまたは高い領域内で付加された磁場の影響下では傾斜を有する、可変な幅または可変な高さの連続的な遮られない線を基板上に印刷するステップを含むセキュリティ・デバイスを形成するための方法が提供される。
【００１６】
本発明に従ってインクを付着させ、かつインクを配列する結果として現れる予期されない画像は、極めて目立つ。本発明の教示によると、同じインク構成が、基板の２つの領域上に同時に印刷される。一方の領域内の線の入った画像は、他方の領域とは異なる面積密度、および／または異なる太さの線を有する。両領域は、磁場に曝露される。しかし、驚くことに、磁性の効果は、領域の一方でしか見られない。本発明は、相乗効果の結果を提供する。場が同じインクに付加された場合、結果が同じであること、および磁気効果が両方の領域で見られることを予想するであろう。この驚くべき結果の別の利点は、２つの画像が互いに対照し、それによって、運動学的効果を示さない静止した画像と並んで、運動学的効果が強化されるように見える。両方の領域が同時に、かついずれかの領域での磁場の効果を遮蔽することなく印刷される単一の印刷ステップでは、２つの領域内で見られる磁気効果の明確な差が存在する。好ましい実施形態では、一方の領域内で可視の磁気的運動学的効果は見られないが、他方の領域は、強い可視効果を有する。
【００１７】
本発明の例示的な実施形態が、図面と相まってここで説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本願では、光学的に可変であるという用語は、カラー・シフティング、カラー・スイッチング、回折、または運動学的（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）の効果を包含する。カラー・シフティングおよびスイッチング効果は、入射光の角度の視角での変化によって色を変更するまたは切り替える効果である。運動学的効果は、視認者に、画像の様相が動いて見えるように「見える」、またはある領域内の色が、別の領域と色を切り替えるように「見える」効果である。運動学的効果を有する画像では、カラー・シフティングを有するだけである一様な被覆では見ることがない運動または深さが見えるように視認者には見える。運動学的画像では、薄片が、すべて一様には配列されないように磁気的に配列される。したがって、傾斜または回転させることが、運動または変化の錯覚を提供する。
【００１９】
以下で使用される「見ることができる」という用語は、人間の目によって、すなわち拡大なしで見ることができることを意味する。
【００２０】
以下で使用される「線」という用語は、真直ぐな、もしくは曲がった実線、点線、破線または曲線を包含する。
【００２１】
「面積密度」という用語は、単位面積あたりの質量、すなわちρＡを意味するために以下で使用される。ここで、
ａ．ρＡ＝平均面積密度
ｂ．Ｍ＝物体の全質量
ｃ．Ａ＝物体の全面積
【００２２】
図１ａをここで参照すると、セキュリティ画像が、細い線を付けられた領域２を支持する基板１を有して形成され、インクの平行線は、シルク・スクリーン印刷、グラビア印刷、または好ましくはインタリオ印刷を介して付着される。領域２は、文字Ｂの空間を見かけ上形成しているまたは占有している、その中に太い線を有する領域である領域３に隣接する、または領域３を包囲する。インクのないその間の隙間によって離隔された太い印刷された線が、領域２内の細い線の一様な背景によって包囲された文字Ｂの画像を形成する。本発明の好ましい実施形態では、線は、好ましくは、連続する実線であるが、点線が、図示された画像を形成するために使用されてもよい。この例では、より太い線が実線であり、より細い線が、連続した実線として視認者によって見られるように、点の間の間隔が極めて小さい点線または破線であることが好ましい。精細なシルク・スクリーン・メッシュが使用可能であり、孔が選択的に塞がれてまたは遮蔽されて、インクが印刷されることを防止する。もちろん、印刷は、インク・ジェット・プリンタ、または太さまたは面積密度の変化する線に光学的効果インクを付着させるいずれかの公知の手段で行うことができる。
【００２３】
同様の構成が図２に示されているが、図２では、線はすべて平行なわけではない。図２では、文字Ｂが、太い平行な印刷された線から成り、背景が、印刷された線の幅よりも大きい隙間または間隔をその間に有する細い印刷された線から成る。したがって、背景領域３は、あたかも太い白線とより細い黒線から成るかのように見える。それにもかかわらず、見かけ上の白い線は、領域２内の印刷されていない領域である。本発明の好ましい実施形態では、細線とより幅広の線の幅は、顕著に異なるが、印刷された線の高さもまた異なる。図３に見られるように、印刷板の領域２および３は、異なる深さを有し、例えば、領域３は領域２の２倍の深さである。したがって、印刷が行われるとき、領域３内のインクは、領域２内のインクの高さの約２倍の高さを有する。したがって、細線は、幅および基板からの高さの両方の寸法でより細い。認識される効果を決定するのは、特定の線のインクの全容量である。カラー・シフティングまたはカラー・スイッチングは、線が細線であっても幅広の線であっても見られ、そして運動学的効果は、認識されるべき線または複数の線内で、より多い量のインクを必要とする。
【００２４】
文字Ｂが光学的に可変であることの他に、図２での文字Ｂはまた、明るいバーとして見える、文字Ｂの中央領域を通るローリング・バーの形態の動的運動効果を呈する。明るいバーを通る軸の周りに画像を傾斜させることによって、画像が両方向に傾斜されるとき、バーが右から左へ移動するように「見える」。このような運動学的特徴は公知であり、参照によって本明細書に組み込まれる、ＪＤＳ  Ｕｎｉｐｈａｓｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、米国公開特許出願番号、第２００６０１９８９９８号、第２００６０１９４０４０号、第２００６００９７５１５号、第２００６００８１１５１号、および第２００５０１２３７５５号に記載されている。
【００２５】
光学的効果薄片は、多種多様なタイプの運動学的効果を形成するために、場（ｆｉｅｌｄ）、好ましくは磁場の中で配列されることが可能である。より簡単な容易に理解される運動学的効果は、ローリング・バーおよびフリップ・フロップを含む。
【００２６】
フリップ・フロップが、移行部２５によって分離された、第１の印刷部分２２および第２の印刷部分２４を示す、図６に示されている。インク媒体またはペイント媒体などの担体（ｃａｒｒｉｅｒ）２８によって包囲された顔料薄片２６が、第１の部分内の第１の平面に対して平行に配列され、第２の部分内の顔料薄片２６’が第２の平面に対して平行に配列されている。薄片は、断面図で短い線として示されている。薄片は磁性薄片、すなわち、磁場を使用して配列することができる顔料薄片である。これらは、残留磁気を保持しても、保持しなくてもよい。各部分内のすべての薄片は、互いに対してまたは各配列平面に対して正確に平行ではないが、全体的な効果は、本質的に図示の通りである。図は、同一縮尺で描かれていない。典型的な薄片は、幅２０ミクロンおよび厚さ約１ミクロンであり、このため図は単に例示にすぎない。画像が、紙、プラスチック・フィルム、ラミネート、カード・ストック、またはその他の表面などの基板２９上に印刷またはペイントされる。議論を便利にするために、「印刷される」という用語は、担体内の顔料の表面への付着を一般に記述するために使用される。これは、他の者が「ペインティング」と称する技術を含む他の技術を含んでもよい。
【００２７】
一般に、薄片の平面に対して垂直に見られる薄片は明るく見えるが、一方、平面の縁部に沿って見られる薄片は暗く見える。例えば、照明源３０からの光は、第１の領域内の薄片から視認者３２へ反射される。画像が矢印３４によって示される方向に傾斜された場合、第１の領域２２内の薄片が端部で見られることになり、一方、光が第２の領域２４内の薄片から反射する。したがって、第１の見る位置では第１の領域が明るく見え、第２の領域が暗く見えるが、一方、第２の見る位置では、場がフリップ・フロップし、第１の領域が暗くなり、かつ第２の領域が明るくなる。このことは、極めて強烈な視覚効果を提供する。同様に、顔料薄片がカラー・シフティングである場合、一方の部分が第１の色であるように見え、他方の部分が別の色であるように見える。
【００２８】
担体は、通常透明で、無色または着色のいずれかであり、薄片は典型的にはかなりの反射性を有する。例えば、担体は、緑に着色することができ、薄片は、アルミニウム、金、ニッケル、プラチナもしくは金属合金の薄膜などの金属層を含んでもよく、またはニッケルもしくは合金薄片などの金属薄片であってよい。緑に着色された担体を通って金属層で反射される光は明るい緑に見え、一方、端部で見られる薄片を備える別の部分は、深緑またはその他の色に見える。薄片が透明な担体内の単なる金属製薄片である場合、画像のある部分が明るい金属様に見え、一方、別の部分は暗く見える。別法として、金属製の薄片が着色された層で被覆されてもよい、または薄片が、吸収体スペーサ反射板のファブリー・ペロー・タイプ構造などの光干渉構造を備えてもよい。さらに、回折構造が、強化および追加のセキュリティ特徴を提供するために、反射表面上に形成されてもよい。回折構造は、反射表面内に形成された簡単な直線状の格子を有することができ、または、拡大されたときは識別だけ可能であるが、見るときは全体的な効果を有する、より複雑な所定のパターンを有することもできる。回折反射層を設けることによって、色の変化または輝度の変化が、回折性薄片を有するシート、紙幣、または構造を単に回転させることによって視認者により見られる。
【００２９】
回折性薄片を製造するプロセスが、米国特許第６，６９２，８３０号に詳細に記載されている。米国特許出願公開第２００３０１９０４７３号は、有色の回折性薄片を製造することを記載している。磁性の回折性薄片を作成することは、回折性薄片を作成することと同様であるが、層の１つが磁性である必要がある。実際、磁性の層は、Ａｌ層の間に挟まれることによって隠蔽することができる。このようにして、磁性の層は、その上、薄片の光学的設計に顕著な影響は与えない、または薄膜干渉光学設計で、吸収体、誘電体または反射体として光学的に活動的な役割を同時に演じる。
【００３０】
図７は、第１の選択された視角での、紙幣または株券などの文書である、基板２９上に印刷画像２０の単純化された平面図である。錯覚画像はコピー印刷されず、従来の印刷技術を使用して作成することができないため、印刷画像はセキュリティおよび／または認証特徴として作用することができる。第１の部分２２は、明るく見え、第２の部分２４は暗く見える。断面線４０は、図１Ａで示された断面を示している。第１と第２の部分の移行部２５は、比較的明瞭である。文書は、例えば、紙幣、株券、またはその他の高価値の印刷物である可能性がある。
【００３１】
図８は、視点に対して画像を傾斜させることによって得られた、第２の選択された視角での、基板２９上に印刷画像２０の単純化された平面図である。第１の部分２２はここでは暗く見え、一方第２の部分２４は明るく見える。画像がフリップ・フロップする傾斜角度は、画像の様々な部分での薄片の配列平面の間の角度に依存する。あるサンプルでは、画像は、約１５度傾斜されたとき、明から暗へフリップした。
【００３２】
図９は、本発明の別の実施形態に従って、議論の目的のために、マイクロ・アレイ円筒形フレネル反射体として定義される、すなわち「ローリング・バー」と称されるような運動学的光学デバイスの印刷画像４２の単純化された断面図である。画像は、基板２９上に印刷された透明な担体２８によって包囲された顔料薄片２６を含む。顔料薄片は、曲線状に配列されている。フリップ・フロップに関して、顔料薄片の面で光を視認者へ反射するローリング・バーの領域が、光を視認者へ直接反射しない領域よりも明るく見える。この画像は、画像が、視角に対して傾斜されるとき（固定された照明源を仮定する）、画像を横切って動く（回転する）ように見える光のバンドまたはバーと極めて似たように見えるフレネル焦点線を提供する。
【００３３】
図１０は、第１の選択された視角でのローリング・バー画像４２の単純化された平面図である。明るいバー４４が、２つのコントラスト場４６、４８の間の画像内の第１の位置に現れている。図２Ｃは、第２の選択された視角でのローリング・バー画像の単純化された平面図である。明るいバー４４’は、画像内の第２の位置へ「動いた」ように見え、コントラスト場４６’、４８’のサイズが変化している。顔料薄片の配列が、画像が（固定された視角および固定された照明で）傾斜されたとき、画像の下方へ「回転する」バーの錯覚を生じさせる。画像を他の方向へ傾斜させると、バーが反対方向へ（上方へ）回転するように見える。
【００３４】
バーはまた、平面内に印刷されているときでさえも、深さを有するように見える。見かけ上の深さは、印刷画像の物理的な厚みよりもずっと大きく見える。このことは、バーが、反射体の平面の下方の焦点距離に配置された円筒形凸フレネル反射板の仮想の焦点線であることによって起こる。選択されたパターンで薄片を傾斜させることは、光を反射させて深さの、すなわち通常称されるような「３Ｄ」の錯覚を提供する。３次元効果は、磁性の顔料薄片が流体担体内で基板上に印刷された、紙またはその他の基板の後方に尖った磁石を配置することによって得ることができる。薄片は、担体を硬化（例えば乾燥または硬化）させた後、磁場線に沿って並び、３Ｄ画像を作成する。画像はしばしば、傾斜されたときに動くように見える。このため、運動学的３Ｄ画像が形成されることになる。
【００３５】
フリップ・フリップおよびローリング・バーは、磁性の顔料薄片、すなわち磁場を使用して配列することができる顔料薄片を用いて印刷することができる。印刷されたフリップ・フリップ・タイプの画像は、単一の印刷ステップでかつ単一のインク構成を使用して得ることができる、２つの異なる場によって光学的に変化するデバイスを提供する。ローリング・バー・タイプの画像は、虎目石として公知である半輝石と同様に、画像が傾斜されると動くように見えるコントラスト・バンドを有する光学的に変化するデバイスを提供する。これらの印刷画像は、極めて目立ち、錯覚の様相はコピー印刷されない。このような画像は、紙幣、株券、ソフトウェア資料、セキュリティ・シール、ならびに認証および／または偽造防止デバイスとしての同様の対象に適用されてもよい。これらは、以下で説明するように、高速印刷作業で印刷することができるため、紙幣、パッケージおよびラベルなどの大量の印刷文書のために、特に望ましい。
【００３６】
これまでに説明した本明細書の実施形態は、インタリオ印刷に主に集中していたが、本発明によるインクを付着させる他の方法が使用されてもよい。例えば、グラビア印刷、シルク・スクリーン印刷、フレキソ印刷、活版印刷およびインクを付着させるその他の公知の方法が使用されてもよい。必要とされることは、インクが、太さの変化する線および高さの変化する線で、より大きな領域内の異なる領域に付着されることである。すなわち、線の深さおよび幅が、コントラスト領域を提供するように変化することになる。
【００３７】
インタリオまたはグラビア印刷について、最も簡単な方法は、彫刻が、対照をなす第２の領域よりも第１の領域でより大きな深さを有することである。
【００３８】
フレキソ印刷については、インクの厚さの変化が、ドット・スクリーンまたはハーフ・トーン技術を使用して達成され、より高い領域カバレッジと同等である、より大きなドット・サイズが、より大きな所望のインク厚さの領域内で使用される。一様な開放領域を有する物理的なスクリーンが使用されるシルク・スクリーン印刷の場合、高さの変化は異なる方式で達成される。スクリーン印刷では、２つ以上の領域内で異なるインク高さを達成することは、スクリーン自体のマスキングを介してスクリーンを通るインクの転写を絞り調整することによって提供される。スクリーンの選択的なマスキングによって、第１の領域は、抑制されないインク転写、したがって基板上でより高いインク高さを有するが、一方、第２の領域は、所定の方式でのスクリーンのマスキングのため、より小さい程度のインク転写、したがってより低いインク高さを有する。活版印刷およびオフセット印刷などの他の印刷技術に対して、より大きなおよび小さなインク高さの領域が、板または転写媒体上のドット・サイズまたはインク・カバレッジ割合を用いて、インク転写を変化させることによって提供される、同様の仕組みが使用される。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態では、第１の領域内の単位長さの線内のインクの重量は、第２の領域内の同じ長さの線内のインクの重量の少なくとも３倍である。好ましくは、第１の領域は、幅ＷＬの複数の平行な印刷された線から成り、第２の領域は、ＷＬ／２よりも狭い幅を有する複数の平行な印刷された線から成るが、いくつかの例では、第２の領域内の線の幅は、第１の領域内の線の幅よりも桁が小さくてよい。２つの領域内のインクの面積密度に関して選択された実際の比率にかかわらず、所望の比率は、狭いほうの線が、可視の磁性または運動学的な効果を示さないが、広いおよび／または高い線が可視の運動学的効果を呈するものである。
【００４０】
図１ｂは、３ｂとして示された文字「Ｂ」およびその背景２ｂが、基板１ｂ上で同じ幅の線で印刷されている本発明の代替となる実施形態を示している。しかし、「Ｂ」は、背景を形成しているインクよりもかなり厚いインクで印刷されている。画像は、彫刻の勾配を有する印刷板（インタリオ）でまたはグラビア・シリンダで印刷された。Ｂを形成している彫刻は、図３ｂで示すように、背景２ｂを形成している彫刻よりも深い。結果として、背景２ｂの線は浅く、少ない量の顔料を含む。逆に、Ｂを形成している線３ｂはより厚く、図３ｂに示すように基板面積の単位当たり大きな数の顔料粒子を含む。
【００４１】
図４は、印加磁場５ｂ内での薄片４ｂの方向を示している。液体インク媒体内に分散され、曲線状の磁場内に配置されると、粒子４ｂが、図示のような場の線に沿って配列されるまでインク媒体内で回転する。回転のプロセスは、インク媒体がそれに対する十分な空間を有するこれらの印刷領域内で生じる。通常、これらは、インクが深い彫刻で印刷される場所である。背景の浅い線は、粒子が回転しかつ線に沿って配列する余地を有さない。これらは、ほぼ平坦なままである。結果として、Ｂの画像が、図５に示す運動学的光学効果を得るが、一方背景はそれを有さない。
【００４２】
図面に示されていない代替となる実施形態では、文字「Ｂ」が、中実の線のない被覆で印刷され、それによって１つの太い線が文字「Ｂ」を形成する。このため、文字「Ｂ」は平行線で構成されないが、背景は構成される。同じ効果が他の実施形態と同様に存在する。
【００４３】
本発明の他のいくつもの実施形態が、本発明の範囲を逸脱することなく考えられる。例えば、図示されていない実施形態では、第１の細い線の入った被覆が、光透過性の基板の底部に付着され、文字Ｂを表す幅広の線の入った被覆が、基板の上面に付着される。便利なことには、細い線の入った被覆が、印刷を容易にするために底部全体をカバーすることができる。広い「Ｂ」が、光透過性の基板の他方の面上に印刷される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１ａは、太い線で印刷された文字「Ｂ」を示し、より細い平行線で「Ｂ」を包囲する背景を有するセキュリティ・デバイスの平面図である。図１ｂは、文字「Ｂ」が、背景よりも太いインク被覆で印刷された代替となる実施形態の平面図である。
【図２】文字「Ｂ」が第１の方向の太い平行線で印刷され、背景を画定するより細い平行線が、太い平行な印刷された線に対して約４５度異なる角度にある本発明の代替となる実施形態の平面図である。
【図３】図３ａは、図２の画像のための印刷板の断面図である。図３ｂは、薄片を配列するために磁場を付加する前の、図３ａの印刷板を使用して基板上に印刷されたインクの断面図である。
【図４】付加された磁場内での薄片の方向を示す図３ｂの断面図である。
【図５】磁場が付加された後の図３ｂの画像の透視図である。
【図６】フリップ・フロップの従来技術の断面図である。
【図７】異なる角度から見たフリップ・フロップの単純化された平面図である。
【図８】異なる角度から見たフリップ・フロップの単純化された平面図である。
【図９】配列された薄片のいくつかのみを示すローリング・バーの従来技術の断面図である。
【図１０】図９に示されたローリング・バーの上面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１ｂ  基板
２、３  領域
２ｂ  背景
３ｂ  文字
２０  画像
２２  第１の部分
２４  第２の部分
２５  移行部
２６、２６’  顔料薄片
２８  担体
２９  基板
３０  照明源
３２  視認者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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