(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）磁化可能材料のモノリシック・シートまたはブロックを用意するステップと、
ｂ）画像、ロゴ、または証印の形態の外部表面を有する造形された磁化用ダイを用意するステップと、
ｃ）前記磁化可能材料の前記シートまたはブロックの表面に隣接して前記造形された磁化用ダイの前記外部表面を配置するステップと、
ｄ）前記磁化可能材料の前記シートまたはブロック内に前記画像、ロゴ、または証印に対応する形態の磁石を形成するために前記造形された磁化用ダイを介して磁界を印加するステップと、を含み、
前記造形された磁化用ダイの外部表面から発出する磁界は、前記画像、ロゴ、または証印の形態であり強度および方向が実質的に均一である、
磁性印刷版を形成する方法。
【請求項２】
前記ステップｃ）は前記造形された磁化用ダイの外部表面を前記磁化用材料の前記シートまたはブロックの前記表面と接触させるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記造形された磁化用ダイの前記外部表面は非平面であり、および、前記ステップｃ）は前記非平面の外部表面の最外部分を前記磁化可能材料の前記シートまたはブロックの前記表面と接触させるステップを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記磁化可能材料の前記シートまたはブロック内に形成された前記磁石が、前記画像、ロゴ、または証印に対応する形態の磁界をもたらす請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記磁化可能材料の前記シートまたはブロック内に形成された前記磁石が、前記画像、ロゴ、または証印に対応する形態で、基板上に磁界整列可能なフレークを整列させる磁界をもたらす請求項４に記載の方法。
【請求項６】
同じ方向に整列された磁力線を有する磁化シートを用意するステップと、
画像、ロゴ、または証印を画定する非平面外部金属表面を有する造形された磁化用ダイを用意するステップと、
前記非平面外部金属表面の最外部分を前記磁化シートの領域に接触させる一方、前記領域内の磁界を変化させるために前記造形された磁化用ダイを介して、および、前記磁化シートの前記領域内に磁界を印加するステップと、を含み、
前記非平面外部金属表面から発出する磁界は、前記画像、ロゴ、または証印の形態であり強度および方向が実質的に均一であり、前記領域は、前記画像、ロゴ、または証印に対応する形態の磁石として形成されるものである、
柔軟な磁性印刷版を形成する方法。
【請求項７】
前記ステップｂ）は、前記画像、ロゴ、または証印の鏡像の形態の外部表面を有する第２の造形された磁化用ダイを用意するステップを含み、前記ステップｃ）は、同時に、前記第２の造形された磁化用ダイを前記磁化可能材料の前記シートまたはブロックの反対側表面と接触させるステップを含む請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記造形された磁化用ダイの外部表面から発出する磁界は、前記磁化用材料の前記シートまたはブロックの前記表面に対して実質的に垂直な方向である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記造形された磁化用ダイは、柔らかい磁性材料からなる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記磁化可能材料の前記シートまたはブロックを前記造形された磁化用ダイに対して相対的に移動させ、その後前記ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返すステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、磁気的に整列可能な粒子またはフレークを含む印刷用インクおよび塗料における使用のための磁石に関し、より詳細には、印加された磁界に従い複数の異なった方向に整列された磁性材料を有する磁石の形成、および、印刷版としてのこの磁石の使用に関する。
【０００２】
用語「シート」は、本明細書の以下で、平坦な薄いシートを意味して使用され、かつ、好ましい実施形態においては柔軟なシートとして使用されているが、用語「シート」はそれらに限定されない。
【０００３】
本明細書を通じて使用されている用語「板」は、堅固または柔軟な板を意味し、かつ、複合材料磁化可能シートなど、または、磁化されたときに「冷蔵庫」磁石（“ｆｒｉｄｇｅ”ｍａｇｎｅｔ）としてより一般的に知られている磁性ゴム・シートなどの薄い平坦な柔軟シートを含む。
【０００４】
用語「印刷版」は、本明細書の以下で、磁気的に整列可能なフレークのインクまたは塗料中で画像、証印（ｉｎｄｉｃｉａ）、または、ロゴを形成する板として使用されている。印刷版は、それ自体はインクまたは塗料を転写しないが、識別可能な印刷物を形成するように印刷用インクまたは塗料中のフレークまたは粒子を移動させる能力を有する。
【背景技術】
【０００５】
本明細書の以下で述べられている特許および出願の全ては、全ての目的のために参照により組み込まれる。
【０００６】
液体のインク媒介物または塗料媒介物中に分散された磁性小板を含むインクまたは塗料を使用した印刷が知られている。このような応用例においては、基板上のインクまたは塗料を磁界に露出することにより小板が磁気的に整列させられる。そのような印刷の現在の例は、米国特許出願第２００６／０１９８９９８号明細書、同第２００６０１９４０４０号明細書、同第２００６／００９７５１５号明細書、同第２００５／０１２３７５５号明細書、および、同第２００５／０１０６３６７号明細書においてＲａｋｓｈａ他により記載されている。
【０００７】
米国特許第６８０８８０６号明細書、同第６７５９０９７号明細書、同第６８１８２９９号明細書、および、同第６８３８１６６号明細書は、磁気的に整列可能なフレークおよび印刷された画像においてフレークを整列させるための磁石の利用を開示している。より詳細には、米国特許第６８０８８０６号明細書は、「Ｆ」字型の切欠きを有し、印刷に使用される柔軟な磁石の使用を開示している。この実施形態において、切欠き「Ｆ」を取り囲む領域から発出する磁界は、均一かつ「Ｆ」の表面に垂直な方向であった。磁界のない切欠け部分の上方を覆うフレークは実質的に平坦に定置していた。この実施形態は興味深い画像を提供しているが、この発明は、均一な磁界を有する磁石を使用しては達成不可能なさらに多くの特徴を提供している。
【０００８】
磁性粉で塗装することは、仕上げおよび化粧コーティングのためにいくつかの業界で採用されていた。製品上に磁気的に形成されたパターンを作成するための方法は、米国特許第５６３０８７７号明細書の主題となっている。製品は、磁性非球形粒子が混合された塗料媒体から塗料層を形成し、形成されるべき所望のパターンに対応した形状に磁界を印加することにより作製される。磁界は、水気のある塗料が塗られた基板の下に搭載された磁石から発出する。磁界が粒子を整列させた後、粒子は塗料媒介物中で硬化される。
【０００９】
米国特許第６１０３３６１号明細書は、フッ化ポリマと磁気的フレークの混合物からなるベースで基板をコーティングすること、および、ポリマ・コーティング構成物内に画像を磁気的に誘導することにより形成される化粧調理器具を生産する際に有用なパターン形成された基板を開示している。このパターンは、画像効果を誘導するために、コーティングされたベースの下に定置された磁化可能なダイの辺縁部を介して磁力を印加することにより形成される。
【００１０】
米国特許第６７５９０９７号明細書は、コーティングされた表面上に画像を作成するための方法およびデバイスを開示している。この方法は、液体の形態の磁化可能な顔料コーティングの層を基板に塗布すること、選択された磁性粒子または磁性フレークの向きを変えるために顔料コーティングの選択された領域に磁界を印加すること、および、コーティングの表面上に三次元状画像などの画像を作成するために顔料コーティングの表面に非平行な位置に再配向された粒子またはフレークを固化することを含んでいる。
【００１１】
顔料コーティングは、磁性色シフト顔料などの様々な干渉または非干渉磁性粒子またはフレークを含むことができる。
【００１２】
米国特許第３８５３６７６号明細書は、磁界において配向される磁性配向可能顔料を含むフィルム状材料を含む顔料入りフィルムを請求している。
【００１３】
ＥＰ第０７１０５０８Ａ１号明細書は、磁性小板の整列を介して三次元の効果を示す層の作成のための方法を開示している。
【００１４】
ＥＰ第１４９３５９０Ａ１号明細書は、磁気光学的に可変なインクで印刷された文書上に所定の磁性デザインを転写するためのデバイスおよび方法を記載している。このデバイスは、所望の証印のパターンに対応したパターンが彫り込まれた表面を有する複合永久磁石材料の本体を含む。磁性材料は表面に垂直な方向に磁化される。彫り込みで作られた表面の不規則性が、結果として得られる磁界の方向および強度の変化を作り出している。これらの変化は、彫り込みの形状に対応した形状を持つ画像の形成を可能にする水気のあるインクの異なった部分における磁性粒子の異なった整列を引き起こす。
【００１５】
本発明の発明者らは、ＥＰ第１４９３５９０Ａ１号明細書の教示に従った印刷が特定の限界を有することを見出した。例えば、色シフト・インクを使用した場合、非常に貧弱な色シフト効果がもたらされた。文書の表面に実質的に垂直な方向の磁界の線に沿った水気のあるインクの層中の磁性顔料粒子の再定置に伴って、印刷された層の色シフト特性の消失が発生する。
【００１６】
これにもかかわらず、色シフトの影響は、粒子が基板の表面に平行またはほぼ平行であるときに最善の出現を有する（大きな色移動および高い色値）。ＥＰ第１４９３５９０号明細書に記載されているデバイスで印刷された画像による色シフト特性は、保管文書の印刷のための磁性色シフト・インクの利用を、基本的に無用にしている。
【特許文献１】米国特許出願第２００６／０１９８９９８号明細書
【特許文献２】米国特許出願第２００６０１９４０４０号明細書
【特許文献３】米国特許出願第２００６／００９７５１５号明細書
【特許文献４】米国特許出願第２００５／０１２３７５５号明細書
【特許文献５】米国特許出願第２００５／０１０６３６７号明細書
【特許文献６】米国特許第６８０８８０６号明細書
【特許文献７】米国特許第６７５９０９７号明細書
【特許文献８】米国特許第６８１８２９９号明細書
【特許文献９】米国特許第６８３８１６６号明細書
【特許文献１０】米国特許第５６３０８７７号明細書
【特許文献１１】米国特許第６１０３３６１号明細書
【特許文献１２】米国特許第３８５３６７６号明細書
【特許文献１３】ＥＰ第０７１０５０８Ａ１号明細書
【特許文献１４】ＥＰ第１４９３５９０Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、製造するのにより単純な磁石であって、この磁石により発生される磁界に関して高度な柔軟性を提示する磁石を提供することである。
【００１８】
この磁石は、磁界を変化させるための多額のコスト、および、材料の困難な彫り込みまたは除去を必要としない。
【００１９】
対象物の画像において、ロゴまたは証印はブロックまたはシートの磁性材料内に作成され、そのため、磁界が塗料またはインク内のフレークを整列させるために使用されているときに、磁石は対象物、ロゴ、または、証印に対応する磁界を提供する。
磁性材料中の画像は肉眼には見えないが、磁性材料を「符号化」するために使用される対象物のロゴまたは証印に対応する磁界を発生させるために、磁性材料中に符号化されている。
【００２０】
有利には、磁石内に符号化された対象物、ロゴ、または、証印は見ることができないが、存在し、対象物、ロゴ、または、証印を複製するために磁界中の基板上に定置されたフレークを整列させる磁界を発生する。
【００２１】
有利には、一般的な「冷蔵庫」磁石は、画像を形成するために自身の磁界の方向を変化させるために、磁気的な情報で符号化され得る。
【００２２】
有利には、この符号化された磁石は、柔軟な磁性材料のものであってもよく、および、ドラム上に定置され得て、および、符号化された磁気的情報を反映する形で粒子を整列させることにより、水気のあるインクまたは塗料の塗布された基板内に画像を「印刷」するために使用され得る。
【００２３】
以下に説明されるように、整列可能なフレークを有するインクおよび／または塗料に磁界を印加する従来技術の方法は、窪みをつけた、または、浮き彫りにされた磁性領域の使用を含む。対照的に、本発明は平坦な表面を有する磁石を利用し、磁性、および非磁性または異なって磁化された領域が、フレークの整列を引き起こし、磁界整列可能なフレークを有する液体中に画像を形成する単一のモノリシック磁石内にもたらされる。有利には、内部で磁化された平坦なダイまたは磁性印刷用のヘッドもしくは板は、三次元の磁化形態を作成および使用することに関連した問題を排除する。平坦なダイは基板と緊密に接触させることができ、および、圧力がかけられても、結果は実質的に同じである。このことは、三次元で浮き彫りにされた、または、彫り込まれた磁性印刷版には成り立たない。同様に、印刷された画像内の境界は、浮き彫りにされた、または、窪みをつけた磁性印刷版の場合よりも、容易に鋭くされ得る。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
表面に沿って複数の領域を有する磁化可能複合材料を含む印刷版であって、１つまたは複数の第１の領域における前記磁化可能複合材料が、選択的に磁化され、それによりシート表面を横切る前記１つまたは複数の第１の領域が所定の方向をもつ第１の磁界を提供し、および、前記１つまたは複数の第１の領域がロゴ、証印、または、対象物の画像を形成し、および、１つまたは複数の他の第２の領域における磁性材料が、磁界において差異を提供するために、磁化されていないか、あるいは、前記１つまたは複数の第１の領域とは異なって磁化される、印刷版が提供される。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、以下のステップを含む磁石を形成する方法が提供される。
【００２６】
磁化可能な材料の本体を設けるステップ、
【００２７】
磁化可能材料のシートまたはブロックの一面に隣接した磁化用ダイの外向きに向いている磁気的に伝導性の表面を露出させるステップ、および、磁化用ダイの外向きに向いている金属表面の表面形状（ｆｅａｔｕｒｅ）に従う磁化可能材料内に磁石を形成するために磁化用ダイを介して磁荷を印加するステップ。
【００２８】
追加の実施形態において、本発明は印刷版を提供するものであり、ここで
【００２９】
複合材料は材料のシートまたはブロックである。
【００３０】
ここで、１つまたは複数の第１の領域は記号または識別可能な証印の形で磁化されている。
【００３１】
ここで、１つまたは複数の第２の領域は、１つまたは複数の第２の領域に隣接した印刷用インクまたは塗料中のフレークが平坦に定置されるか、または、コーティングされているシート上に直立することを可能にするために、実質的に均一な形で磁化されている。
【００３２】
ここで、シートは複合材料の柔軟なシートである。
【００３３】
ここで、複合材料は、硬化された樹脂バインダ内にＲｅ−Ｆｅ−Ｂの磁性粉を含む等方性または異方性の柔軟な材料である。
【００３４】
ここで、複合材料のシートは、シートの作用部分に沿って、および、これの内部に均一に分布された磁化可能材料を含み、第１の領域が、シートの表面に沿った他の領域にはないか、または、シートの表面に沿った他の領域から発出する磁界とは強度または方向が異なる第１の領域から発出する第１の磁界を形成するように、シートの１つまたは複数の第１の領域の１つの第１の領域は、第１の領域内の複合材料を介した磁界の印加により所定の方法で磁化される一方、シートに沿った一部の他の領域を介して磁界を印加することを排除している。
【００３５】
ここで、１つまたは複数の第２の領域は第２の磁界を有し、第２の磁界の磁力線は第１の磁界の磁力線とは異なって配向されている。
【００３６】
ここで、印刷版は液体または粘性の塗料またはインク中の磁界整列可能フレークを整列させる際に使用するためのものであり、印刷版の作用部分は、印刷版の第２の領域を覆う基板上のフレークとは対照されて見られる記号または識別可能な図形の形態になった証印を形成するためにフレークを整列させるような形で、第１の領域を覆う基板上に第１の磁界がフレークを整列させるように使用される。
【００３７】
ここで、第１の領域は、第１の領域の周辺でシートの表面を、所定の形状を有し、および、磁荷を有する外部表面を有する金属ダイと接触させることにより磁化されている。
【００３８】
ここで、ダイの外部表面上の金属の形状は、複合シート材料中の磁性材料中に画像形成される。
【００３９】
ここで、ダイから発出する磁界は磁性材料の第１の領域内に複製される。
【００４０】
ここで、ダイの外面はシートの表面に接触している第１の金属領域を有し、ダイの外面上の他の領域はシートの表面から間隔を空けられている一方、第１の金属領域はシートと接触している。
【００４１】
印刷版は、第１の金属領域が記号、ロゴ、または、識別可能な文もしくは文字を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の例示的実施形態は、図面を参照して説明される。
【００４３】
図１ａから１ｆの従来技術を参照すると、図１ａに彫り込まれた磁石が示されており、この磁石は、磁気的に整列可能な粒子またはフレークを含む水気のあるインクまたは塗料でコーティングされた基板内に印刷物を形成するために使用される。基板がインクまたは塗料でコーティングされた後、基板の下方に磁石１０が定置され、インクまたは塗料中のフレークは磁力線に沿って整列し、数字「２０」を形成する。図１ｃにおいて、青い担体媒介物中の銀のような外観を有する反射性フレーク、例えば、Ｎｉが、数字「２０」を形成するために整列させられる。フレークはダイの色に染まったように見え、「２０」の背景内および数字自体の中のフレークは暗い外観を有する。これは、フレークが直立していて、見られ得るものは直立しているフレークの間の空間内の暗い青色担体媒介物だけであるためである。同様の効果は図１ｄにも示されており、同図では、色シフト・フレークが使用されている。彫り込まれた磁石から、紙製基板を介して発している図１ｆの磁界は、紙面にほぼ垂直である。そのため、「２０」の輪郭に沿ったものを除くほとんどのフレークは直立している。彫り込みの周辺の磁力線は曲げられており、フレークは、識別可能な「２０」を作り出すためにこの曲がった磁界において整列する。反射性フレークは、基板に沿って平坦に定置すると、光を反射しやすく、かつ、明るく見えやすい。反射性フレークは、基板上で直立すると、自身に入射した光を反射できない。なぜなら、反射するように定置されているのはフレークの辺縁部だけであり、フレークの平坦な反射性表面ではないからである。これは、本実施形態の短所である。図１ｃおよび１ｄの色シフト性かつ反射性のフレークのほとんどは暗い背景として姿を見せている。
【００４４】
磁石を物理的に彫り込むことは費用のかかる活動であり、これまで述べたように、磁界に対する制御は限られている。例えば、図１ａから１ｄにおいて、彫り込まれた部分を除き磁界が均一であり、かつ、直立していることが理解できる。このことはしばしば望ましくない。図１ｅに示された磁性シートの彫り込みでさえ、作成するためには費用がかかり、かつ、時間もかかる。さらに、誤差も制御され得ない。一旦材料が除去されれば、除去は永久のものとなる。
【００４５】
図２ａから２ｄの従来技術にあるシート磁石２０を使用することにより形成された印刷画像は、図１ａから１ｄにおける画像から反転されたものである。彫り込まれた磁性シートは彫り込まれているというよりも、磁性シートは、磁石内の低い窪みから突出しているように見える数字「２０」の周囲が浮き彫りになっている。図２ｅにおける磁界のシミュレーションは、磁力線が「２０」および背景領域において垂直であることを示している。磁力線は窪みの辺縁部周辺で湾曲している。その結果、磁性粒子は「２０」の頂部上でこれらの特定の領域内では基板に垂直となり、かつ、印刷物の底部および頂部において暗い線となっている。しかし、紙と窪み内の磁石の頂部との間の距離のせいで、窪みの上方の水気のあるインクの領域における磁界は非常に弱い。このような弱い磁界は粒子を整列させず、粒子は水気のあるインク媒介物の層内で非配向されたまま留まる。発生される光学効果は、非均一な明るい背景および暗い「２０」を示す。
【００４６】
本発明の実施形態は図３ａから３ｄに示されている。図１ａから２ｄに示された磁石およびサンプルに対する大幅な改良があると確信される。図３ａにおいて、磁石３０ｂが示され、同図において、数字「２０」の形状を有する領域に閉じ込められた磁荷は、ダイ３２ａから磁石３０ｂに転送され、磁性材料自体中に形成された数字「２０」の形状に閉じ込められた領域内に磁石を形成する。軟鋼製の２つのダイ３２ａおよび３２ｂは、１つのダイ３２ａが突き出した数字「２０」を有し、かつ、他の１つが数字「２０」の鏡像を有するように組み立てられている。双方のダイは、図３ｆに示されるように、ダイの間に配置された非磁化シート３０ａと接触させられる。シート３０ａは、強力な磁界または磁荷に露出されれば、磁化され得る非磁化の柔軟で平坦な磁性複合体である。
【００４７】
図３ｆにおいて、ダイ３２ａ、３２ｂは、磁化が印加される前の柔軟磁性複合体３０ａとの定位置に示されている。
【００４８】
図４を参照すると、磁化領域が示されている。磁性領域１０９の線形アレイは板またはシート１０４上に示されている。各磁性領域はシート１０４に接触しているダイ１０５および１０６の形状に対応した形状の内部磁性構造体を有している。この領域の磁化は、図４に示された双極磁化器または図５および図６に示された単極磁化器のいずれかにより行なわれ得る。磁化器１０１のＮ極シュー（ｓｈｏｅ）１０２およびＳ極シュー１０３は、非磁化柔軟材料１０４のシートに沿ってＸＹ座標上を、かつ、上下に移動できる。別法として、シート１０４は磁石のシュー間を移動してもよい。この実施形態においては、柔軟材料１０４とシュー１０２および１０３との間に相対的な運動が必要となる。別法として、シート１０４が瞬間的に停止し、ダイ１０５および１０６がシート１０４に対して軽く押圧され、約１秒後に除去される往復ホットスタンプ加工の様な形で、磁極が機能することもできる。造形されたダイ１０５および１０６は柔らかい磁性材料から作製される。ダイ１０６は、図３のダイ３２ａおよび３２ｂと同様の形でダイ１０５の鏡像とされている。ダイはシューに装着され、シュー１０２および１０３の間の距離の調整により、柔軟な磁石と接触させられ得る。板１０４の磁化の処理において、ダイを備えたシューは磁化されることが必要な場所に板に沿って移動し、ダイを備えたシューは板１０４を介して互いと密に接触させられる。磁化器１０１のパワーはダイ間に磁界を生成するように入れられる。生成された磁界は、板の表面に垂直な磁化方向において領域１０７内で板１０４を磁化する。このような単一の磁化処理の典型的な時間はほぼ１秒間である。磁化領域１０７の形状はダイの形状を有している。特定の領域の磁化の完了後、シューは広がり離れて、板の他の位置に移動し、磁化領域１０９間に非磁化区域１０８を残す。ほとんどの場合、ダイは板と接触する浮き出し構造体、すなわち、数字「２０」を有している。ダイの彫り込まれた領域は、磁界の発生源と板の間により近い、または、より遠い距離をもたらす。このことは、板を介した傾きのある磁界を使用する磁化の生成を可能にする。
【００４９】
図４に示された双極磁化器の代わりに、図５に示された２つの単極電磁石が同じ磁化効果をもたらすことができる。
【００５０】
図５を参照すると、一連の支援電磁石２０１および２０２が電源装置２０３および２０４ならびにコンピュータ２０５への回路に接続されており、コンピュータ２０５は板２０６に沿った磁石の位置決めおよびスイッチの入り切りをもたらす。造形されたダイ２０６および２０７は磁石２０１の底部および磁石２０２の頂部に装着されている。磁石２０１および２０２は、各自の軸が一致して板２０３の両面に整列されている。磁石は板２０５に沿ってＸ−Ｙ座標上を移動する。磁化が必要とする場所において、両磁石は、両磁石が板２０５の厚さのみによって隔てられるほどに近く、互いに向かって近寄る。通電され、磁石は、板の選択的領域を１秒間で磁化する磁界を発生する。この処理の完了の後、磁化領域２０８を残して磁石は別の位置に移動する。
【００５１】
単極磁石も板を磁化できる。そのようなシステムのレイアウトが図６に示されており、同図において、電磁石２０１は電源装置２０３およびコンピュータ２０５に接続されている。基板２０５はダイ２０７の形状を繰り返している磁化領域２０８を有している。
【００５２】
Ｎ極およびＳ極の磁化器が、両者の間に挟まれた平坦な磁化可能材料を有して設けられている図３および図４を再び参照すると、図７はそのような構造を介した磁界のコンピュータ・シミュレーションのシミュレーションを示し、磁気チャージャー（磁化器）の内部に定置されたそのような構造が、「非磁化磁性複合材の磁化処理中の磁界」に関係して示されている。磁界が磁気伝導体として機能するダイの中へ、かつ、これを介して流れ、かつ、平坦なシートの周囲の領域を実質的には磁気充填せずにダイ間に囲い込まれている平坦な磁性材料の領域を介してほとんど流れることが絵から明らかである。シート全体に沿った磁束密度の大きさは図の下方に示されている。
【００５３】
図８は、図３ｆの金属シューまたはダイを備えた図７において作製されたシート３０から発出する磁界を示している。磁性粒子を含む水気のあるインクを備えた基板が、磁性ゴムのシートにおいて選択的に磁化された数字「２０」を備えた磁石３０の頂部上の基板上に定置されると、背景は明るく、かつ、滑らかとなり、上記２０は暗く、かつ、高度に目視可能となる。このことは、浮き彫りされた、または、彫り込まれた磁石を使用して作成されたこれまでに示された従来技術の工作物の大きな長所である。シート８１の磁化された部分はほとんどが垂直の磁力線を備えて示されている。磁力線８２は磁石３０の上方の空気中の空間８３内のシートから発出する。シート８４の非磁化部分は磁力線がなく示されている。
【００５４】
図９ａから９ｆを参照すると、代替の構成および印刷方法が示されており、これらによれば、２段階の工程が適用されている。図９ａにおいて、シート磁石９３は内部に磁気的に符号化された数字２０を有して示されている。フレークをシート磁石９３に整列させた後、利用される磁化シート９１ａが示されている。結果として得られる画像は図９ｃおよび９ｄに示されている。工程の２つのステップは、図９ｅおよび９ｆにより明確に示されている。図９ｅにおいて、浮き彫りされた数字２０を備えたダイ９０ａおよび９０ｂは、数字２０の符号化を使用してシートを磁化するために使用される。その後、同じ磁性シートは２つの磁石９１ａおよび９１ｂにより磁化される。結果として得られる磁化シート磁石は、図９ｃおよび９ｄに示されたサンプルの双方においてフレークを整列するために使用された。理解の容易さおよび簡略化のために、磁荷源は示されず、９０ａ、９０ｂ、または、９１ａもしくは９１ｂに接続されているが、これは必要である。別法として、シート９３を磁化するために９０ａ、９０ｂ、９１ａ、および、９１ｂの形態になった非常に強力な永久磁石を使用することができる。
【００５５】
図１０は、シート内の磁石が双極配向を持つ磁化シート９３内の磁界を示している。
【００５６】
図１２は本発明の代案実施形態であり、同図において、「冷蔵庫磁石」または磁化前磁石は再磁化され、所望の領域となる。「２０」の画像および磁化の線は実際には見られないが、図１２は、磁石が示されたブロックまたはシート内のどこにあるかを示している。図１３は、図１０に示された磁石を使用して印刷された画像の図である。「冷蔵庫」磁石内に示された磁化の線は、画像内のフレークが磁界の線に沿って整列されるに従い図１３の画像に複製されている。
【００５７】
数字２０は、非常に強力な永久磁石を使用して、あるいは、１つまたは複数のダイを介して磁荷を誘導することにより冷蔵庫磁石中に磁化され得る。「冷蔵庫」磁石が、一般に、同じモノリシック磁石のブロックまたはシート内にある磁石の間隔を空けられた列を有して磁化されていることに注意されたい。示されたように、これらの磁石は、同磁石が、数字もしくは文字もしくはロゴ、または画像などの証印を使用して磁気的に符号化されるように、再磁化することができる。
【００５８】
対照的に、従来技術の図１１は、硬い磁性ブロックを形成する数字「１」を作成する複雑な作業を示している。この事例において、ダイは硬いブロックから切り出されなければならない。もしダイが不正確に切り出されたなら、または、もし磁石が慎重に扱われないなら、ダイは破損またはひび割れし得る。
【００５９】
対照的に、柔軟な磁石内に形成された磁石は、非常に堅牢であり、かつ、製造が容易である。磁性形状は磁界を使用して作成され、磁石は柔軟である。
【００６０】
当然、多数の他の実施形態が、本発明の精神および範囲から逸脱せずに考えられ得る。
【００６１】
これまでに説明された実施形態において、磁性シートまたはブロックが磁気的に整列可能なフレークを整列させるために使用されている印刷が説明された。様々な種類のフレーク、例えば、反射性フレーク、多層フレーク、色シフト・フレーク、回折性フレーク、隠れた特徴を有するフレーク、高度に吸収性のフレーク、および、磁界において整列され得るいかなる他の形態のフレークが使用できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１ａは彫り込まれた数字「２０」の画像中のフレークを整列させる際に使用するためのその数字「２０」を有する彫り込まれた磁性印刷版の従来技術を示す図である。図１ｂは図１ａに示された磁石の側断面図である。図１ｃは「２０」の周辺の実質的に直立している粒子の結果として背景が暗くなっている青インクの担体中の磁界整列可能反射性フレークと共に印刷用磁石を使用することにより作成された画像「２０」を示す図である。図１ｄは「２０」の周辺の実質的に直立している粒子の結果として背景が暗くなっている図１ｃの画像と同様の画像を示す図である。図１ｅは図１ｃおよび１ｄに示された画像などの画像を作成するためのシートの形態になった彫り込まれた磁性板の図である。図１ｆは図１ｅに示された彫り込まれた磁石から出現する磁界の断面図である。
【図２】図２ａは彫り込まれた数字「２０」の画像中のフレークを整列させる際に使用するためのその数字「２０」を有する浮き彫りされた印刷用磁石の従来技術を示す図である。図２ｂは図２ａのダッシュ線に沿って取られた図２に示された磁石の側断面図である。図２ｃは青インクの担体中の磁界整列可能反射性フレークと共に印刷用磁石を使用することにより作成された画像「２０」を示す図である。図２ｄは「２０」の周辺の実質的に直立している粒子の結果として背景が暗くなっている、図２ｃの画像と同様の画像を示す図である。図２ｅは図２ｃおよび２ｄに示された画像などの画像を作成するための彫り込まれた磁性シートから出現する磁界の断面図である。図２ｆは図２ａに示されたものと同様の浮き彫りされた磁性印刷版の詳細図である。
【図３】図３ａは金属ダイおよび磁化可能シートを示す本発明の実施形態を示す図である。図３ｂは図３aに示された磁石およびその磁石の２つの側面上の２つのダイの側断面図である。図３ｃは背景が高度に反射性であり、かつ、数字「２０」に対して高度に対照的になっている、青インクの担体中の磁界整列可能反射性フレークと共に印刷用磁石を使用することにより作成された画像「２０」を示す図である。図３ｄは「２０」の領域の外の粒子の多くが実質的に平坦である結果として背景が明るい、図３ｃの画像と同様の画像を示す図である。図３ｅは図３ｃおよび３ｄに示された画像などの画像を形成するために磁化されたシートが使用され得るように、図３ａに示された磁化可能シートを磁化するために使用される２つのダイを示す図である。図３ｆはダイを充電するために必要な電子回路が示されていない磁化の準備ができた磁性シート材料のいずれかの側面上に定置された１対のダイを示す図である。
【図４】磁化可能材料のシートがシートに沿った所定の位置で磁化され、磁化された領域間に未磁化領域を有する双極磁化ステーションを示す図である。
【図５】磁化可能材料のシートを磁化するための単極磁化器を有する磁化ステーションの代案実施形態を示す図である。
【図６】磁化可能材料のシートを磁化するための単一のダイを有する磁化ステーションの代案実施形態を示す図である。
【図７】ダイおよびシート磁化可能材料を介して伝播する磁力線を示し、かつ、磁化可能シートに沿った磁束密度の大きさをさらに示す図である。
【図８】磁化されているシートから伝播する磁力線を示し、かつ、磁化された領域の周囲の領域における磁界の不在を示す図である。
【図９】図９ａはインクおよび塗料で画像を印刷する際に使用するための２つの異なった磁性ダイおよび磁化可能シートを示す図である。図９ｂは断面図である。図９ｃは図９ａの磁化シートおよびシートを磁化するための２つの異なったダイを使用して印刷された画像を示す図である。図９ｄは図９ａの磁化シートおよびシートを磁化するための２つの異なったダイを使用して印刷された画像を示す図である。図９ｅは端面から突き出している数字「２０」を有する２つのダイで磁化された後の複合材シート・ゴム磁石を示す図である。図９ｆは図９ｅの磁化シートの選択的磁化を示す図である。
【図１０】図９ｃおよび９ｄの画像を印刷するために使用された双極配向を有する磁化シートからの磁界を示す図である。
【図１１】ダイを数字「１」の形状に切削するための磁性ブロックの従来技術を示す図である。
【図１２】再磁化されたシート磁石の図である。
【図１３】図１２の再磁化されたシート磁石で形成された画像を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、３０ｂ、９１ａ、９１ｂ  磁石
２０、３０、３０ａ  シート磁石
３２ａ、３２ｂ、９０ａ、９０ｂ、１０５、１０６、２０６、２０７  ダイ
８１、８４  シート
８２  磁力線
８３  空間
９１  磁化シート
９３  シート磁石
１０１  磁化器
１０２、１０３  シュー
１０４  板またはシート
１０７  領域
１０８  非磁化区域
１０９  磁性領域
２０１、２０２  電磁石
２０３、２０４  電源装置
２０５  コンピュータ
２０８  磁化領域
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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