Ориентирование магнитно-ориентируемых чешуек - RU2718081C1

Чертежи

Показать все 19 чертежа(ей)

Описание

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ И ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет Предварительной Патентной Заявки США с серийным № 62/382,185, поданной 31 августа 2016 года, и озаглавленной «ОРИЕНТИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ЧЕШУЕК», содержание которой включено сюда посредством ссылки во всей его полноте. Эта заявка также содержит предмет изобретения, подобный находящейся на рассмотрении Патентной Заявке США с серийным № TBD (дело патентного поверенного № 1095.0061PCT2) того же заявителя, поданной в тот же день и озаглавленной «ИЗДЕЛИЕ С НАКЛОННЫМИ ОТРАЖАЮЩИМИ СЕГМЕНТАМИ», содержание которой включено сюда посредством ссылки во всей его полноте.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Оптически переменные элементы используются в широком разнообразии применений, как декоративных, так и утилитарных. Оптически переменные элементы могут быть выполнены разнообразными путями для достижения разнообразных эффектов. Примеры оптически переменных элементов включают в себя голограммы, впечатываемые в кредитные карты и документацию о подлинности программных продуктов, напечатанные на банкнотах изображения с динамическим сдвигом цвета, и для улучшения внешнего вида поверхностей таких изделий, как мотоциклетные шлемы и колпаки колес.

[0003] Оптически переменные элементы могут быть изготовлены в качестве пленки или фольги, которая спрессовывается, отпечатывается, приклеивается или иным образом прикрепляется к объекту, и также могут быть выполнены с оптически переменными пигментами, внедренными в органический связующий материал, который печатается или покрывается на твердую или гибкую подложку. Один тип оптически переменного пигмента обычно называется пигментом со сдвигом цвета, поскольку видимый цвет изображений, надлежащим образом напечатанных такими пигментами, изменяется с изменением угла обзора. Обычным примером является символ «20», напечатанный в нижнем правом углу двадцатидолларовой купюры США, который служит в качестве антиконтрафактного элемента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0004] Признаки настоящего изобретения иллюстрированы в порядке примера и без ограничения в нижеследующей(-щих) фигуре(-рах), в которых сходные номера позиций указывают подобные элементы, в которых:

[0005] ФИГ. 1А-1Е, соответственно, схематически показывают несколько устройств для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно примерам настоящего изобретения;

[0006] ФИГ. 2А показывает упрощенный изометрический вид устройства для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0007] ФИГ. 2В показывает упрощенный изометрический вид магнита и его магнитного поля, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0008] ФИГ. 2С показывает упрощенный вид сверху устройства для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно еще одному примеру настоящего изобретения;

[0009] ФИГ. 3А-3Е, соответственно, показывают виды области текучего носителя, в котором были ориентированы магнитно-ориентируемые чешуйки, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0010] ФИГ. 4А-4F, соответственно, показывают примеры масок, которые могут быть реализованы в устройствах, изображенных в любой из ФИГ. 1А-2В, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0011] ФИГ. 4G иллюстрирует ортогональную проекцию внешней магнитной индукции на плоскость, причем плоскость перпендикулярна подложке и имеет вектор скорости подложки, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0012] ФИГ. 4H-4Q, соответственно, показывают маски, защитные элементы и ценные изделия, согласно примерам настоящего изобретения;

[0013] ФИГ. 5А показывает упрощенный вид сверху устройства для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно еще одному примеру настоящего изобретения;

[0014] ФИГ. 5В показывает упрощенный изометрический вид магнитно-ориентируемых чешуек, содержащихся в области текучего носителя, показанный на ФИГ. 5А, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0015] ФИГ. 5С-5F, соответственно, показывают изображения и графики оптического элемента при различных углах наклона, согласно примерам настоящего изобретения;

[0016] ФИГ. 6А показывает упрощенный вид сверху устройства для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно еще одному примеру настоящего изобретения;

[0017] ФИГ. 6В показывает упрощенный изометрический вид магнитно-ориентируемых чешуек, содержащихся в области текучего носителя, показанный на ФИГ. 6А, согласно одному примеру настоящего изобретения;

[0018] ФИГ. 6С-6Е, соответственно, показывают изображения и графики оптического элемента при различных углах наклона, согласно примерам настоящего изобретения; и

[0019] ФИГ. 7-10, соответственно, изображают технологические блок-схемы способов ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек согласно примерам настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0020] Для упрощения и иллюстративных целей настоящее изобретение описывается со ссылкой главным образом на его примеры. В нижеследующем описании многочисленные конкретные подробности изложены, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Однако будет легко понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без ограничения этими конкретными подробностями. В других примерах некоторые способы и структуры не были подробно описаны, чтобы без необходимости не загромождать настоящее описание. Как используемые здесь, термины «a» и «an» предполагаются означающими по меньшей мере один из конкретных элементов, термин «включает в себя» подразумевает «включает в себя, но не ограничивается этим», термин «включающий в себя» подразумевает «включающий в себя, но не ограничивающийся этим», и термин «основанный на» подразумевает основанный, по меньшей мере, на части. Как применяемые здесь, термины «по существу», «приблизительно» и «около» указывают диапазон значений в пределах +/-5% относительно заданного значения.

[0021] Следует отметить, что элементы, изображенные в сопроводительных фигурах, могут включать в себя дополнительные компоненты, и что некоторые из компонентов, описываемых в этих фигурах, могут быть удалены и/или модифицированы, без выхода за пределы объема настоящего изобретения. Дополнительно, изображенные в фигурах элементы могут быть вычерчены не в масштабе, и тем самым элементы могут иметь размеры и/или конфигурации, которые отличаются от показанных в фигурах.

[0022] Здесь раскрыты устройства и способы ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек в текучем носителе. В частности, раскрытые здесь устройства и способы могут вынуждать магнитно-ориентируемые чешуйки, диспергированные в текучем носителе, быть ориентированными таким образом, что они могут приводить в получению кинематического оптического эффекта, например, когда полоса или множественные полосы света, отраженного от магнитно-ориентируемых чешуек, перемещаются по направлениям, которые являются перпендикулярными направлению, по которому наклонен оптический элемент, содержащий текучий носитель. В одном отношении, магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть ориентированы таким образом посредством того, что магнитно-ориентируемые чешуйки подвергаются воздействию магнитного поля, причем одна или более силовых линий магнитного поля проходят коллинеарно с направлением, в котором подается подложка с текучим носителем на ней. В дополнение, магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть зафиксированы в желательных ориентациях посредством использования маски, содержащей по меньшей мере одно отверстие, причем маска и по меньшей мере одно отверстие могут быть в стратегическом плане позиционированы относительно магнитного поля так, чтобы вынуждать магнитно-ориентируемые чешуйки быть фиксированными под желательным диэдральным углом относительно подложки посредством источника излучения, когда магнитно-ориентируемые чешуйки выровнены силовыми линиями магнитного поля, которое пронизывает подложку. Более того, могут быть предусмотрены множественные слои текучих носителей, имеющих магнитно-ориентируемые чешуйки, и отверждены для создания изображений, имеющих разнообразные оптические эффекты.

[0023] Упомянутое по меньшей мере одно отверстие в раскрытой здесь маске может иметь любую форму, размер, или иметь любую ориентацию. В некоторых примерах по меньшей мере одно отверстие может быть со всех сторон окружено маской (например, отверстия 124 маски, показанной на ФИГ. 2А). В других примерах по меньшей мере одно отверстие может иметь по меньшей мере одну открытую сторону (например, отверстия 402 на ФИГ. 4А, 4В и 4D). В некоторых примерах по меньшей мере одно отверстие может иметь одну или более прямых сторон. Дополнительно или альтернативно, упомянутое по меньшей мере одно отверстие может иметь одну или более изогнутых сторон.

[0024] Раскрытые здесь устройства и способы также могут вынуждать магнитно-ориентируемые чешуйки быть фиксированными, в то время как подложка непрерывно подается через магнитное поле. В этом отношении, раскрытые здесь устройства и способы могут быть реализованы для печати и ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек в высокоскоростном режиме. Более того, раскрытые здесь устройства и способы могут быть реализованы для генерирования весьма заметного перемещения световых полос по оптическим элементам. Например, оптические элементы могут быть обеспечены на финансовых документах, таких как банкноты, купюры, акционерные сертификаты, и т.д., или на других изделиях, таких как документация к программному обеспечению, охранные пломбы, и подобные объекты, в качестве элементов аутентификации и/или защиты против подделок.

[0025] Дисперсия магнитно-ориентируемых чешуек в текучем носителе, как здесь обсуждено, может быть альтернативно описана как дисперсия магнитно-ориентируемых чешуек или намагничиваемых чешуек в жидкостном покрытии, во влажной печатной краске (будь то на водной основе или на основе растворителя, жидких чернилах, пастообразной печатной краске, или тому подобных), в неотвержденной краске (будь то на водной основе или на основе растворителя), в неотвержденном органическом связующем материале, в неотвержденном органическом носителе, в неотвержденном органическом растворителе, и т.д.

[0026] Должно быть понятно, что феномен изменения положения и выравнивания одной или нескольких магнитно-ориентируемых чешуек посредством приложения магнитного поля, источник которого является внешним для тех же одной или нескольких магнитно-ориентируемых чешуек, может быть описан некоторым количеством способов. Настоящее раскрытие описывает выравнивание/ориентацию магнитно-ориентируемых чешуек в направлении магнитного поля. Выравнивание/ориентация магнитно-ориентируемых чешуек могут дополнительно или альтернативно быть описаны в направлении магнитного поля (направление магнитного поля может быть определено как касательное к силовой линии поля в любой точке в пространстве). В других примерах выравнивание/ориентация магнитно-ориентируемых чешуек могут описываться вектором силы внешнего магнитного поля.

[0027] ФИГ. 1А показывает схематическое изображение устройства 100 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек согласно одному примеру настоящего изобретения. Как показано, устройство 100 может включать в себя магнит 102, имеющий первый полюс 104 и второй полюс 106. Первый полюс 104 может иметь первую полярность, и второй полюс 106 может иметь вторую, противоположную полярность. Например, первый полюс 104 может быть южным полюсом магнита 102, и второй полюс 106 может быть северным полюсом магнита 102. В других примерах первый полюс 104 может быть северным полюсом, и второй полюс 106 может быть южным полюсом. Как более подробно осуждается здесь ниже, противоположные полюса магнита 102 могут применять магнитное поле, имеющее силовые линии, исходящие из магнита 102. Векторы силы магнитного поля, которые также могут называться «магнитной индукцией», могут быть определены как силы, которые могут прилагаться магнитным полем в разнообразных направлениях, которые исходят из магнита 102. Например, один из полюсов магнита 102 может быть обращен к нижней поверхности подложки, например, поверхности подложки, противоположной поверхности, содержащей текучий носитель.

[0028] Устройство 100 также изображено как включающее в себя подающий механизм 110 в форме пары валиков, выполненных с возможностью подачи подложки 116 в направлении 114 подачи. Хотя подложка 116 была изображена как подаваемая непосредственно валиками, подложка 116 вместо этого может поддерживаться на держателе (не показан). В пределах области устройства 100 возможны подающие механизмы других типов. Держатель, если применяется, может представлять собой ленту, платформу, один или более рядов зажимов, раму, или тому подобные, и может поддерживать подложку 116 так, что подложка 116 может перемещаться в направлении 114 подачи вместе с держателем. В различных примерах, устройство 100 может включать в себя дополнительные подающие механизмы (не показаны), обеспеченные выше по потоку и/или ниже по ходу подающего механизма 110.

[0029] Подложка 116 может быть сформирована из бумаги, полимерной пленки, многослойного материала, карточки, или тому подобного. В конкретных примерах, подложка 116 представляет собой банкноту, которая может быть разрезана на купюры. Подложка 116 также может быть в виде непрерывного рулона, или в виде последовательности листов подложки, или иметь любую дискретную или непрерывную форму. Кроме того, по меньшей мере, часть верхней поверхности подложки 116 может быть покрыта текучим носителем 118, в котором диспергированы магнитно-ориентируемые частицы или чешуйки. Текучий носитель 118 также может называться чернилами, влажной печатной краской, покрытием, текучим покрытием, или тому подобным. Текучий носитель 118 может быть нанесен способом печати, таким как глубокая печать, струйная печать, флексография, глубокая печать, шелкография, рисование, и т.д. Текучий носитель 118 может быть в форме чернил или краски, и может оставаться в форме текучей среды в течение, по меньшей мере, предварительно определенного промежутка времени, или вплоть до того, как к текучему носителю 118 будет подведено достаточное количество энергии. Например, текучий носитель 118 может быть жидким или пастообразным носителем, и может быть отверждаемым посредством приема энергии в форме ультрафиолетового (UV, УФ) света, электронного пучка, тепла, лазера, и т.д. В качестве конкретного примера, текучий носитель 118 может представлять собой фотополимер, носитель на основе растворителя, носитель на водной основе, или тому подобный. В дополнение, текучий носитель 118 может быть просвечивающим, либо прозрачным, бесцветным или окрашенным.

[0030] Согласно примерам, текучий носитель 118 с магнитно-ориентируемыми чешуйками может быть нанесен на подложку 116 непосредственно перед подачей подложки 116 через магнит 102 так, что текучий носитель 118 остается в текучем состоянии, когда текучий носитель 118 движется через магнит 102. В этом примере, подающий механизм 110 или другой механизм (не показан), такое как печатающее устройство устройства 100, может наносить текучий носитель 118 с магнитно-ориентируемыми чешуйками на подложку 116, когда подложка 116 подается по направлению 114 подачи. Магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть подмешаны в текучий носитель 118 до или после того, как текучий носитель 118 был нанесен на подложку 116. Согласно примерам, магнитно-ориентируемые чешуйки представляют собой несферические и плоские чешуйки, например, пигментные чешуйки, которые могут быть выровнены с использованием магнитного поля, и могут быть отражающими, и/или могут обладать свойством сдвига цвета, например, магнитно-ориентируемые чешуйки могут выглядеть имеющими один цвет под одним углом обзора, и еще один цвет под другим углом обзора. Магнитно-ориентируемые чешуйки могут сохранять или могут не сохранять остаточную намагниченность. В порядке примера, магнитно-ориентируемая чешуйка может быть в пределах от около 1 до около 500 микрометров по ширине и в пределах от около 0,1 до около 100 микрометров по толщине. В дополнение, магнитно-ориентируемые чешуйки могут включать в себя металлический слой, такой как тонкую пленку алюминия, золота, никеля, платины, металлического сплава, и т.д., или могут представлять собой металлическую чешуйку, такую как чешуйка из никеля, железа или сплава. В дополнение или в других примерах, магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть покрыты окрашенным слоем, или могут включать в себя структуру с оптической интерференцией, такую как структура типа абсорбера-проставки-отражателя Фабри-Перо.

[0031] Магнитно-ориентируемые чешуйки, рассматриваемые перпендикулярно плоскости магнитно-ориентируемых чешуек, могут выглядеть блестящими, тогда как магнитно-ориентируемые чешуйки, рассматриваемые вдоль края плоскости, могут выглядеть темными. Например, свет от источника освещения (не показан) может отражаться от магнитно-ориентируемых чешуек к наблюдателю, когда магнитно-ориентируемые чешуйки находятся в положении перпендикулярно наблюдателю. Однако, если магнитно-ориентируемые чешуйки наклонены относительно плоскости, перпендикулярной наблюдателю, магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть видны с кромки, и могут, таким образом, выглядеть темными. Подобным образом, если магнитно-ориентируемые чешуйки проявляют сдвиг цвета, эти магнитно-ориентируемые чешуйки могут выглядеть имеющими один цвет, когда рассматриваются вдоль перпендикулярной плоскости, и имеющими другой цвет или более темными, будучи рассматриваемыми вдоль плоскости наклона. Хотя здесь приводится конкретная ссылка на магнитно-ориентируемые чешуйки, которые принудительно выравниваются по направлению магнитного поля по меньшей мере одного магнита, должно быть понятно, что в примерах, меньше, чем все магнитно-ориентируемые чешуйки, могут становиться выровненными по направлению магнитного поля, в то же время все еще проявляя желательные оптические эффекты.

[0032] Согласно примерам, подложка 116 может быть перемещена через магнитное поле магнита 102 до того, как текучий носитель 118 будет отвержден или высушен, чтобы магнитно-ориентируемые чешуйки стали ориентированными по направлению магнитного поля. То есть, подающий механизм 110 может подавать подложку 116 по направлению 114 подачи так, что магнитно-ориентируемые чешуйки в текучем носителе 118 подаются через магнитное поле, прикладываемое первым полюсом 104 и вторым полюсом 106 магнита 102. Магнитное поле может быть изображено как имеющее силовые линии магнитного поля (плотность потока), исходящие из полюсов магнита. В альтернативном варианте, как более подробно обсуждается здесь ниже, магнитное поле может описываться как составленное векторами силы, и магнитно-ориентируемые чешуйки могут становиться выровненными в тесном соответствии с векторами силы. В дополнение, когда векторы силы неравномерно распределены в пределах магнита 102, ориентации магнитно-ориентируемых чешуек могут варьировать в зависимости от местоположений магнитно-ориентируемых чешуек относительно первого полюса 104 и второго полюса 106. Таким образом, ориентации магнитно-ориентируемых чешуек могут изменяться, когда подложка 116 подается через магнитное поле, приложенное первым полюсом 104 и вторым полюсом 106. Другими словами, диэдральный угол магнитно-ориентируемых чешуек может изменяться относительно плоскости подложки 116. Диэдральный угол может определяться как угол между двумя плоскостями в третьей плоскости, которая рассекает линию пересечения под прямыми углами.

[0033] Как также показано на ФИГ. 1А, устройство 100 может включать в себя источник 120 излучения (или матрицу источников 120 излучения), который может прикладывать излучение к текучий носителю 118 для отверждения или иным образом затвердевания текучего носителя 118, когда подложка подается по направлению 114 подачи. Источник 120 излучения может прикладывать излучение в форме ультрафиолетового (UV, УФ) света, электронного пучка, тепла, лазерного излучения, или тому подобного. Маска 122, имеющая по меньшей мере одно отверстие 124, также изображена как размещенная между источником 120 излучения и текучим носителем 118, для регулирования того, какой участок или участки текучего носителя 118 принимают излучение от источника 120 излучения, когда подложка 116 проходит под источником 120 излучения. Местоположения, в которых излучение падает на подложку 116 по меньшей мере через одно отверстие, может рассматриваться как зона облучения. Маска 122 может иметь толщину в диапазоне между около 0,25 мм до 2,5 мм (от 0,01 дюйма до около 0,1 дюйма). Согласно примерам, по меньшей мере одно отверстие 124 стратегически позиционируется относительно магнита 102 и источника 126 излучения, чтобы, по меньшей мере, частично фиксировать магнитно-ориентируемые чешуйки в предварительно определенных ориентациях, в то же время предотвращая, по меньшей мере, частичное фиксирование других магнитно-ориентируемых чешуек в других ориентациях. Как более подробно обсуждается здесь ниже, отверстие или отверстия 124 могут быть размещены так, чтобы по меньшей мере частично фиксировать магнитно-ориентируемые чешуйки в спиральной или двухспиральной компоновке относительно друг друга вдоль направления, которое является перпендикулярным (или же, эквивалентно, ортогональным или поперечным) направлению 114 подачи, и по существу лежащим в пределах плоскости подложки 116.

[0034] Кроме того, на ФИГ. 1А показан второй источник 126 излучения, который также может подавать энергию на текучий носитель 118 в форме ультрафиолетового (UV, УФ) света, электронного пучка, тепла, или тому подобного. Второй источник 126 излучения может подавать энергию того же типа или иного типа, сравнительно с источником 120 излучения. В любом случае второй источник 126 излучения может быть необязательным, и, если присутствует, может быть реализован для дополнительного отверждения текучего носителя 118.

[0035] Со ссылкой теперь на ФИГ. 1В, показано схематическое изображение устройства 100 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек согласно еще одному примеру настоящего изобретения. Изображенное в ФИГ. 1В устройство 100 включает в себя многие из таких же элементов, как описанные выше элементы в отношении ФИГ. 1А, и таким образом эти общие элементы не будут подробно описаны в отношении ФИГ. 1В. Однако устройство 100, изображенное в ФИГ. 1В, отличается от устройства 100, изображенного в ФИГ. 1А, тем, что устройство 100 включает в себя второй магнит 103, размещенный последовательно с первым магнитом 102 вдоль направления 114 подачи. В дополнение, второй магнит 103 изображен как повернутый относительно первого магнита 102 так, что второй полюс 106 размещается ближе к подложке 116, чем первый полюс 104 второго магнита 103. В этом отношении ближе к подложке 116 находятся противоположные полюса магнитов 102 и 103. По существу, магниты 102 и 103 могут генерировать магнитное поле, подобное магнитному полю, генерируемому единственным магнитом 102, изображенным на ФИГ. 1А.

[0036] В других примерах устройство 100 может включать в себя дополнительный или дополнительные магниты, что приводит к выравниванию магнитно-ориентируемых чешуек в желательных ориентациях.

[0037] Устройство 100 может быть сконструировано так, что, когда подложка 116 перемещает текучий носитель 118 в положения вблизи магнита 102 или магнитов 102/103, магнитно-ориентируемая чешуйка в текучем носителе 118 вблизи магнита(-ов) 102/103 будет испытывать воздействие, вращающего момента согласно локальной магнитной индукции, воспринимаемый этой магнитно-ориентируемой чешуйкой. Если вращающий момент является достаточно сильным, магнитно-ориентируемая чешуйка в неотвержденной печатной краске будет поворачиваться вокруг оси, параллельной перемещению подложки 116,, пока магнитно-ориентируемая чешуйка по существу не будет выровнена с упомянутой локальной магнитной индукцией. Вращающий момент, испытываемый магнитно-ориентируемой чешуйкой, зависит от локальной магнитной индукции на этой магнитно-ориентируемой чешуйке, где локальная магнитная индукция представляет собой вектор суммы всей внешней магнитной индукции. На практике нежелательные источники магнетизма могут быть в достаточной мере изолированы там, где происходит отверждение, так, что их вклад в общую магнитную индукцию может быть почти устранен сравнительно с магнитной индукцией, обеспеченной магнитом(-ами) 102/103. Например, может быть нежелательной паразитная магнитная индукция, исходящая от электрического двигателя, которая создает помехи выравниванию магнитно-ориентируемых чешуек непосредственно перед тем, как происходит отверждение. Соответственно, обеспечиваемая магнитом(-ами) 102/103 магнитная индукция может быть названа внешней магнитной индукцией, подразумевается, что внешняя магнитная индукция представляет собой магнитную индукцию, создаваемую магнитом(-ами) 102/103, или одним или несколькими магнитами, целенаправленно размещенными в устройстве 100 с целью наклона и ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек. Магнит(-ты) 102/103 могут быть постоянным магнитом или электромагнитом, и может включать в себя сборный узел таких магнитов. Соответственно этому, достаточной будет ссылка на внешнюю магнитную индукцию при описании различных вариантов осуществления, без необходимости указания конкретного магнита или магнитного сборного узла. Кроме того, часто термины «внешняя магнитная индукция» и «вектор внешней магнитной индукции» используются взаимозаменяемо.

[0038] Теперь со ссылкой на ФИГ. 1С-1Е соответственно показаны схематические изображения устройства 100 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек согласно дополнительным примерам настоящего изобретения. Как показано на ФИГ. 1С, подложка 116 может быть гибкой подложкой, и может поддерживаться валиком 130, имеющим радиус 132. Валик 130 может быть выполнен из немагнитного материала, например, пластического материала, резинового материала, керамического материала, и т.д. Текучий носитель 118, содержащий магнитно-ориентируемые чешуйки, может быть обеспечен на верхней поверхности подложки 116 (например, поверхности подложки, по существу обращенной к магнитам 102 и 103 и/или к источнику 120 излучения, и по существу противоположной относительно валика 130). Изображенное в ФИГ. 1С устройство 100 может включать в себя магниты 102 и 103, которые размещены относительно валика 130 так, что их противоположные полюса 104 и 106 формируют магнитное поле, через которое подаются участки подложки 116, когда валик 130 вращается по направлению, обозначенному стрелкой 136. Магнитное поле, которое может быть представлено силовыми линиями 138, может включать в себя векторы силы, соответственные направления которых по существу параллельны друг другу в середине магнитного поля, и источник 120 излучения может быть размещен для подачи энергии на текучий носитель 118 вблизи центрального положения между магнитами 102 и 103. ФИГ. 1С тем самым показывает пример, в котором подложка 116 в определенный момент перемещается вдоль основного направления от северного полюса к южному по меньшей мере в почти линейном магнитном поле (например, при низкой степени кривизны магнитных силовых линий).

[0039] Подобно устройству 100, изображенному в ФИГ. 1А и 1В, изображенный в ФИГ. 1С источник 120 излучения может прикладывать излучение на текучий носитель 118, чтобы вызывать по меньшей мере частичное отверждение текучего носителя 118. В дополнение, между источником 120 излучения и валиком 130 может быть размещена маска 122, включающая в себя по меньшей мере одно отверстие 124 (не показано), чтобы избирательно блокировать приложение излучения от источника 120 излучения на текучий носитель 118 (например, создавая зону облучения) и таким образом управлять ориентациями, в которых магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть зафиксированы внутри текучего носителя 118. Согласно примерам, маска 122 может быть размещена на расстоянии 134 от центра валика 130 так, что разность между радиусом 132 валика 130 и расстоянием 134 представляет собой значение в диапазоне от около 0,05 мм до около 6,25 мм (от около 0,002 дюйма до около 0,25 дюйма).

[0040] ФИГ. 1D показывает компоновку, подобную компоновке, показанной в ФИГ. 1С, за исключением того, что генерирование магнитного поля отличается. То есть, вместо линейного поля, генерируемого на ФИГ. 1С, на ФИГ. 1D генерированное магнитное поле по существу изогнуто в положении на подложке 116, в котором источник 120 излучения прикладывает излучение. Как показано, магнит 102 может включать в себя проем 140, через который может быть вставлен световод 142 от источника 120 излучения. Однако в альтернативном варианте, для генерирования магнитного поля, показанного в ФИГ. 1D, могут быть размещены множественные магниты. Следует отметить, что проем 140, световод 142 и/или множественные магниты могут быть использованы с любым устройством и/или компоновкой, в том числе, но без ограничения, в устройствах на ФИГ. 1А-С и 1Е.

[0041] ФИГ. 1Е показывает компоновку, подобную компоновке, показанной на ФИГ. 1С, за исключением того, что магнит 102 размещается внутри валика 130. То есть, валик 130, изображенный в ФИГ. 1Е, может представлять собой полый цилиндр, и магнит 102 может быть размещен внутри валика 130. В дополнение, магнит 102 может удерживаться в неподвижном состоянии так, что магнит 102 не движется или не вращается, когда вращается валик 130. Другими словами, магнит 102 может удерживаться в фиксированном пространственном взаимном положении относительно источника 120 излучения. Кроме того, магнитное поле, через которое участки подложки 116 могут перемещаться, могут отличаться от магнитных полей, показанных в ФИГ. 1С и 1D.

[0042] В каждом из обсуждаемых выше примеров, подложка 116 была описана как перемещаемая цилиндрическим валиком 130. Однако в других примерах, вместо валика 130 устройство 100 может включать в себя изогнутую поверхность, на которой подложка 116 может быть в скользящем контакте. В дополнение, или альтернативно, подложка 116 может иметь изогнутую форму, которая может удерживаться на изогнутой поверхности, такой как валик 130, или может поддерживаться иными способами. В качестве примера, подложка 116 может иметь изогнутую форму, которая может поддерживаться параболической изогнутой поверхностью в скользящем контакте.

[0043] Согласно примерам, любое из устройств 100, изображенных в ФИГ. 1А-1Е, может включать в себя множественные станции, причем каждая из многочисленных станций включает в себя соответствующий набор магнитов 102, масок 122 и источников 120 излучения. В этих примерах станции могут быть скомпонованы так, что подложка 116 может последовательно перемещаться через каждую из станций. В дополнение, каждая из станций может включать в себя соответствующее механизм нанесения для нанесения дополнительного слоя текучей среды текучего носителя 118. Таким образом, например, поверхность подложки 116 по существу может быть покрыта первым текучим носителем 118, и первый текучий носитель 118 может быть подвергнут магнитному полю и излучению для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек в первом текучем носителе 118. После того, как первый текучий носитель 118 был отвержден, на отвержденный первый текучий носитель 118 может быть нанесен второй текучий носитель 118. Второй текучий носитель 118 также может быть подвергнут магнитному полю и излучению для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек во втором текучем носителе 118.

[0044] Магнитно-ориентируемые чешуйки во втором текучем носителе 118 могут быть ориентированы таким же или иным образом, как магнитно-ориентируемые чешуйки в первом текучем носителе 118. То есть, например, магнитно-ориентируемые чешуйки во втором текучем носителе 118 могут иметь такую же конфигурацию, как магнитно-ориентируемые чешуйки в первом текучем носителе 118, или магнитно-ориентируемые чешуйки во втором текучем носителе 118 могут иметь иную конфигурацию, нежели магнитно-ориентируемые чешуйки в первом текучем носителе 118. Более того, дополнительные слой или слои текучего носителя 118 могут быть нанесены и отверждены в дополнительных станциях. В одном отношении, множественные станции могут быть реализованы для изготовления изделия, включающего в себя множественные покрытия из текучих носителей 118.

[0045] В порядке примера, первый текучий носитель 118 может представлять собой прозрачную или окрашенную печатную краску или растворитель краски, смешанные с отражающим, или с дифракционным сдвигом цвета, или любым другим пластинчатым магнитным пигментом с одной концентрацией (например, между около 15-50 вес. %). Первый текучий носитель 118 может быть напечатан/накрашен на поверхность подложки 116 с любым предварительно определенным графическим рисунком, подвергнут магнитному полю для образования предварительно определенного оптического эффекта, и отвержден для фиксации магнитно-ориентируемых чешуек в слое первого текучего носителя 118 после отверждения первого текучего носителя 118. Второй текучий носитель 118 может иметь относительно более низкую концентрацию (например, в диапазоне между около 0,1-15 вес. %). Печатная краска или растворитель краски для второго текучего носителя 118 могут быть прозрачными или окрашенными. Магнитно-ориентируемые чешуйки во втором текучем носителе 118 могут быть такими же, как в первом текучем носителе 118, или же они могут быть иными. Размеры чешуек для второго текучего носителя 118 также могут быть такими же, или отличными от размеров чешуек для первого текучего носителя 118. Более того, цвет чешуек для второго текучего носителя 118 может быть таким же, как цвет чешуек для первого текучего носителя 118, или отличаться от него. Конфигурация и/или напряженность магнитного поля, прилагаемого ко второму текучему носителю 118, могут быть такими же, как конфигурация и/или напряженность магнитного поля, прилагаемого к первому текучему носителю 118, или отличаться от них. В дополнение, или в других примерах, графический рисунок для второго текучего носителя 118 может быть таким же, как графический рисунок для первого текучего носителя 118, или отличаться от него. В любом случае комбинация цветов печатных красок или пигментов может либо усиливать, либо приглушать конкретный цвет в изображении, сформированном из множественных слоев текучих носителей 118.

[0046] Согласно примерам, нанесением и отверждением многочисленных слоев текучих носителей 118 на подложке 116, как здесь обсуждается, может быть сформировано изображение из магнитно-ориентируемых чешуек так, что множественные различающиеся элементы в изображении могут выглядеть перемещающимися одновременно. Кроме того, перемещение может быть относительным перемещением, когда изображение перемещается, или когда перемещается источник света над изображением. В дополнение, или в других примерах, множественные различающиеся элементы внутри изображения могут выглядеть перемещающимися, в которых одно является неподвижным, тогда как другие перемещаются, и наоборот, когда изображение перемещается в различных направлениях, или когда источник света над изображением перемещается по различным направлениям. В конкретных примерах, нанесением и отверждением многочисленных слоев текучих носителей 118 на подложке 116, как здесь обсуждается, сложные рисунки из линий, точек, дуг и других форм, усиленные эффектами оптических иллюзий, могут быть использованы в процессе печатания изделия, чтобы затруднить подделку визуально закодированных изделий.

[0047] Теперь со ссылкой на ФИГ. 2А показан упрощенный перспективный вид устройства 200 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек согласно еще одному примеру настоящего изобретения. Устройство 200, изображенное на ФИГ. 2А, включает в себя многие из таких же признаков, которые описаны выше в отношении ФИГ. 1А и 1В, и тем самым эти общие признаки не будут подробно описываться в отношении ФИГ. 2А.

[0048] В ФИГ. 2А показаны множественные силовые линии 202 магнитного поля, сгенерированного или приложенного магнитом 102 и/или магнитами 102/103. Блок, маркированный 102/103, представляет любой из двух или оба магнита 102 и 103. ФИГ. 2А также показывает, что точки 204 перегиба кривых силовых линий 202 магнитного поля размещаются вдоль линии 206, которая пролегает перпендикулярно направлению 114 подачи. Линию 206 можно рассматривать как ось зеркальной симметрии силовых линий 202 магнитного поля. Как показано, подложка 116 с текучим носителем 118 может перемещаться прямолинейно в направлении 114 подачи так, что текучий носитель 118 перемещается над магнитом(-ами) 102/103 и через силовые линии 202 магнитного поля, генерированного магнитом(-ами) 102/103. В примере, показанном в ФИГ. 2А, вся поверхность подложки 116 изображена как покрытая текучим носителем 118. Однако, должно быть понятно, что текучим носителем 118 могут быть покрыты меньшие участки подложки 116, без выхода за пределы объема настоящего изобретения.

[0049] Подложка 116 изображена как движущаяся через магнитное поле по направлению от южного полюса к северному полюсу магнита(-ов) 102/103. Однако, в других примерах, положения полюсов могут быть обращены на противоположные. В любом случае, когда подложка 116 перемещается, магнитно-ориентируемые чешуйки в текучем носителе 118 могут становиться выровненными с направлением магнитного поля (вдоль силовых линий 202 магнитного поля), воздействию которого подвергаются магнитно-ориентируемые чешуйки. В дополнение, ориентации отдельных магнитно-ориентируемых чешуек могут изменяться в зависимости от времени, когда магнитно-ориентируемые чешуйки перемещаются через магнитное поле и становятся выровненными по направлению других линий упомянутых силовых линий 202 магнитного поля. Согласно примерам, подложка 116 может подаваться с достаточно низкой скоростью, чтобы обеспечивать магнитно-ориентируемым чешуйкам возможность становиться выровненными с направлением силовых линий 202 магнитного поля и достигать желательных ориентаций относительно плоскости подложки (например, диэдральных углов).

[0050] В то время как подложка 116 подается, и магнитно-ориентируемые чешуйки становятся почти выровненными с направлением некоторых силовых линий 202 магнитного поля, источник 120 излучения может направлять излучение на текучий носитель 118. Однако, маска 122, размещенная между источником 120 излучения и текучим носителем 118, может блокировать излучение от достижения текучего носителя 118, за исключением пропускания через отверстия 124, сформированные в маске 122. Маска 122 может быть отдалена от подложки 116 на относительно короткое расстояние, например, расстояние, которое составляет величину между около 0,05 мм до около 6,25 мм (от около 0,002 дюйма до около 0,25 дюйма). В примерах, иллюстрированных на ФИГ. 2А и 2В, маска 122 показана как имеющая два прямоугольных отверстия 124, через которые излучение 208 от источника 120 излучения может быть направлено на участки 210 и 212 текучего носителя 118, находящиеся ниже отверстий 124. Однако, в других примерах, маска 122 может включать в себя меньшее или большое число отверстий 124. Как подробно обсуждается здесь, отверстия 124 могут иметь различные размеры и/или формы, и могут быть позиционированы на кромке маски 122.

[0051] Отверстия 124 изображены как сформированные в положениях на маске 122, смещенных относительно направления 114 подачи. Следовательно, в одном отношении, на первую область 210 может действовать иной набор векторов силы (схематически показанная в виде силовых линий 202 магнитного поля), сравнительно со второй областью 212. Магнитно-ориентируемые чешуйки, содержащиеся в первой области 210, тем самым могут становиться выровненными вдоль направления силовых линий 202 магнитного поля, которые пронизывают плоскость подложки в первой области 210, таким образом приводя к магнитно-ориентируемым чешуйкам, достигающим первого диэдрального угла (например, угла чешуйки «вне» плоскости подложки). Первый диэдральный угол является иным по сравнению с магнитно-ориентируемыми чешуйками, содержащимися во второй области 212, которые могут становиться выровненными вдоль направления силовых линий 202 магнитного поля, которые пронизывают плоскость подложки внутри второй области 212, и таким образом достигающим второго диэдрального угла. Таким образом, магнитно-ориентируемые чешуйки, находящиеся в первой области 210, могут иметь отличающиеся ориентации (например, диэдральные углы относительно плоскости подложки 116), сравнительно с магнитно-ориентируемыми чешуйками, находящимися во второй области 212. В дополнение, магнитно-ориентируемые чешуйки в первой и второй областях 210 и 212 могут быть, по меньшей мере, частично зафиксированы применением излучения 208 на области 210 и 212. То есть, применение излучения 208 может вызывать, по меньшей мере, частичное отверждение текучего носителя 118 в областях 210 и 212, и частичное или полное отверждение текучего носителя 118 может приводить к тому, что магнитно-ориентируемые чешуйки в этих областях 210 и 212 становятся, по меньшей мере, частично зафиксированными в пределах диэдрального угла (например, ориентации чешуйки «вне» плоскости подложки), которого магнитно-ориентируемые чешуйки достигли под воздействием векторов сил (схематически показанных в виде силовых линий 202 магнитного поля), которому эти магнитно-ориентируемые чешуйки подвергаются.

[0052] Участки текучего носителя 118, которые были, по меньшей мере, частично отверждены посредством приема излучения 208, когда подложка 116 подается по направлению 114 подачи, изображены как участки 214 и 216. Первый участок 214 может содержать магнитно-ориентируемые чешуйки, которые были выровнены вдоль направления первого набора силовых линий 202 магнитного поля, и второй участок 216 может содержать магнитно-ориентируемые чешуйки, которые были выровнены вдоль направления второго набора силовых линий 202 магнитного поля. Согласно примерам, отверстия 124 позиционированы относительно магнита или магнитов 102/103 так, что магнитно-ориентируемые чешуйки выравниваются вдоль направления секций силовых линий 202 магнитного поля, имеющих предварительно определенные углы.

[0053] На ФИГ. 2А подложка 116 изображена как движущаяся прямолинейно вдоль основного направления от северного полюса к южному магнитного поля, прикладываемому магнитом(-ами) 102/103, и вдоль поверхности, которая физически размещена между магнитом(-ами) 102/103 и источником 120 излучения. Каждая из изогнутых силовых линий 202 магнитного поля может быть представлена двумя частями, соединенными в точке 204 перегиба каждой кривой, и может иметь форму выпуклой кривой. Каждая из изогнутых силовых линий 202 магнитного поля может быть наклонена на средний угол α от поверхности(-тей) магнита(-ов) 102/103 (как показано на ФИГ. 2В) до одной из соответствующих точек 204 перегиба, как иллюстрировано соответствующей черной стрелкой 218. Касательная к силовым линиям магнитного поля в точке 204 перегиба совпадает с направлением 114 подачи подложки 116. В дополнение, изогнутые силовые линии магнитного поля наклонены на средний угол β от соответствующей точки 204 перегиба к поверхности(-тям) магнита(-ов) 102/103 (как показано на ФИГ. 2В) в направлении черной стрелки 220 на правых участках силовых линий 202 магнитного поля. ФИГ. 2В иллюстрирует в упрощенном виде примерный магнит 102/103 и магнитные поля, которые создает магнит 102/103.

[0054] Теперь со ссылкой на ФИГ. 2С, показан упрощенный вид сверху устройства 200 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек согласно еще одному примеру настоящего изобретения. Устройство 200, изображенное в ФИГ. 2С, включает в себя многие из таких же признаков, как описанные выше в отношении ФИГ. 2А, и тем самым эти общие признаки не будут подробно описаны в отношении ФИГ. 2С. Источник 120 излучения не был показан на ФИГ. 2С, чтобы можно было легче различить маску 122 и отверстия 124.

[0055] Как показано в ФИГ. 2С, подложка 116 может подаваться по направлению 114 подачи над магнитом(-ами) 102/103 так, что текучий носитель 118 может перемещаться через магнитное поле, приложенное вдоль основного направления от северного полюса к южному магнитного поля, как представлено стрелкой 220. Точки 204 перегиба (ФИГ. 2А) приложенного магнитного поля могут быть центрированы вдоль линии 206, которая может обозначать ось зеркальной симметрии силовых линий 202 магнитного поля (ФИГ. 2А). Отверстия 124 в маске 122 изображены как размещенные на противолежащих сторонах от линии 206 и осесимметрично относительно точки, которая является смежной с обоими отверстиями 124.

[0056] По существу первый участок 210 текучего носителя 118 под первым отверстием 124 находится внутри участка 222 изогнутых силовых линий 202 магнитного поля, и второй участок 212 текучего носителя 118 под вторым отверстием 124 находится внутри наклонного участка 224 изогнутых силовых линий 202 магнитного поля. В этом отношении магнитно-ориентируемые чешуйки, находящиеся на первом участке 210, могут иметь иные ориентации, нежели магнитно-ориентируемые чешуйки, находящиеся на втором участке 212. Например, магнитно-ориентируемые чешуйки, находящиеся на первом участке 210, могут иметь диэдральный угол α относительно основной плоскости подложки 116, который варьируется в диапазоне от около 0°<α<90°. В дополнение, магнитно-ориентируемые чешуйки, находящиеся на втором участке 212, могут иметь диэдральный угол β относительно основной плоскости подложки 116, который варьируется также в диапазоне от около 0°<β<90°. В примере ФИГ. 2С следует отметить, что диэдральный угол α принимается по направлению 114 подачи, тогда как диэдральный угол β отсчитывается по направлению, противоположному направлению 114 подачи. Поэтому угол, представляемый диэдральным углом β, альтернативно может считаться как угол α, когда угол, измеряемый вдоль направления подачи, находится в диапазоне от около 90°<угол<180°.

[0057] Источник 120 излучения может применять излучение 208 (ФИГ. 2А) через отверстие 124 в маске 122, в котором примененное излучение 208 может вызывать, по меньшей мере, начало отверждения текучего носителя 118, что может иметь результатом в магнитно-ориентируемых чешуек, на которые приложено излучение 208, по меньшей мере, начало фиксации в различных ориентациях относительно основной плоскости подложки 116. В дополнение, когда подложка 116 может непрерывно подаваться по направлению 114 подачи, когда отверждение участков текучего носителя 118, по меньшей мере, началось, магнитно-ориентируемые чешуйки на различных участках текучего носителя 118 могут иметь различные ориентации, как отмечено участками 214 и 216. Более того, поскольку маска 122 может быть размещена на относительно коротком расстоянии от подложки 116, величины ширины участков 214 и 216 могут почти совпадать с величинами ширины отверстий 124. Однако, поскольку излучение 208 может применяться, когда подложка 116 перемещается по направлению 114 подачи, длины участков 214 и 216 могут быть гораздо более длинными, чем длины отверстий 124, и могут зависеть от длины подложки 116, длин индивидуальных секций текучего носителя 118, и т.д.

[0058] Как также показано на ФИГ. 2С, магнитно-ориентируемые чешуйки, находящиеся на участках текучего носителя 118, которые не принимают излучение 208 от источника 120 излучения, могут либо возвращаться к ориентациям, которые магнитно-ориентируемые чешуйки имели до введения в магнитное поле, или могут иметь ориентации, которые могут выравниваться по направлениям последних наборов силовых линий магнитного поля, которые, которые были применены к этим магнитно-ориентируемым чешуйкам. Участки 226 и 228 текучего носителя 118, которые не приняли излучение 208 через отверстия 124, также изображены на ФИГ. 2С. Как можно видеть на этой фигуре, ориентации магнитно-ориентируемых чешуек, содержащихся на участках 226 и 228, могут отличаться от ориентаций магнитно-ориентируемых чешуек, содержащихся на участках 214 и 216. Кроме того, текучий носитель 118, содержащийся на участках 226 и 228, может не быть отвержденным, и таким образом может потребоваться подведение дополнительной энергии для отверждения этих участков 226 и 228.

[0059] В еще одном примере, точки 204 перегиба (ФИГ. 2А) приложенного магнитного поля центрированы вдоль линии 206 - которая может обозначать ось зеркальной симметрии силовых линий 202 магнитного поля (ФИГ. 2А) -но отверстия 124 в маске 122 не размещены на противолежащих сторонах линии 206, а, вместо этого, оба позиционированы, чтобы быть ближе к одному полюсу магнита, чем к противоположному полюсу. Это позиционирование отверстий 124 в маске 122 может иметь результатом достижение магнитно-ориентируемыми чешуйками ориентаций (и диэдральных углов относительно плоскости подложки), которые отличаются от примера на ФИГ. 2С. Это обусловливается тем обстоятельством, что направление силовых линий 202 магнитного поля, которые пронизывают плоскость подложки в первой области 210 и второй области 212 согласно этому примеру, отличаются от направления силовых линий 202 магнитного поля, которые пронизывают плоскость подложки в первой области 210 и второй области 212 примера на ФИГ. 2С.

[0060] В еще одном примере, в отличие от показанного на ФИГ. 2С примера, отверстия 124 могут не контактировать с линией 206 (например, могут быть отдалены от контакта с линией 206 в направлении подачи и/или в противоположном подаче направлении). Это позиционирование может приводить к образованию магнитно-ориентируемыми чешуйками меньших диэдрального угла α и диэдрального угла β (например, более близкого к параллельности с плоскостью подложки). В еще одном примере, в отличие от показанного в ФИГ. 2А примера, края первого отверстия 124, ближайшие ко второму отверстию 124, могут не быть непрерывными, но, скорее, могут быть разделены дистанцией по направлению 114 подачи. Это позиционирование может приводить к большей разнице между диэдральным углом α и дополнительным углом к диэдральному углу β (например, 180 градусов минус диэдральный угол β).

[0061] Теперь со ссылкой на ФИГ. 3А, показан упрощенный изометрический вид 300 магнитно-ориентируемых чешуек, находящихся в областях 214 и 216 текучего носителя 118, изображенного на ФИГ. 2В. Как показано, первый набор магнитно-ориентируемых чешуек 302, находящихся в первой области 214, может быть ориентирован с диэдральным углом α относительно основной плоскости подложки 116, рассматриваемым по направлению 114 подачи. В дополнение, второй набор магнитно-ориентируемых чешуек 304, находящихся во второй области 216, может быть ориентирован с диэдральным углом β относительно основной плоскости подложки 116, рассматриваемым по направлению, противоположному направлению 114 подачи. Когда магнитно-ориентируемые чешуйки 302 и 304 могут становиться ориентированными, когда подложка 116 непрерывно перемещается по направлению 114 подачи, причем первый набор магнитно-ориентируемых чешуек 302 может иметь такие же или подобные ориентации и диэдральные углы, как другие чешуйки внутри первого набора магнитно-ориентируемых чешуек 302. Подобным образом, второй набор магнитно-ориентируемых чешуек 304 может иметь такие же или подобные ориентации и диэдральные углы, как другие магнитно-ориентируемые чешуйки 304 внутри второго набора магнитно-ориентируемых чешуек 302.

[0062] Когда подложка 116 размещается так, как показано на ФИГ. 3С, и верхний правый угол поворачивается вперед или назад вокруг горизонтальной оси 306, как показано на ФИГ. 3С, свет может отражаться от первого набора магнитно-ориентируемых чешуек 302 иным образом, нежели от второго набора магнитно-ориентируемых чешуек 304, в зависимости от положения наблюдателя и света. Различия в отражательной способности чешуек 302 и 304 иллюстрированы в сравнении между ФИГ. 3В и 3С. ФИГ. 3В показывает вид 310 сверху (почти перпендикулярно) компоновки, показанной в ФИГ. 3А, и ФИГ. 3С показывает вид 320 под наклоном компоновки, показанной в ФИГ. 3А. ФИГ. 3В, таким образом, показывает эффект отражения света как от первого набора магнитно-ориентируемых чешуек 302, так и от второго набора магнитно-ориентируемых чешуек 304. В ФИГ. 3В второй набор магнитно-ориентируемых чешуек 304 изображен как отражающий свет обратно к наблюдателю, например, является светлым (может выглядеть серебристым, если магнитно-ориентируемые чешуйки являются бесцветными), и первый набор магнитно-ориентируемых чешуек 302 изображен как не отражающий свет обратно к наблюдателю, например, является темным (может выглядеть черным, если магнитно-ориентируемые чешуйки являются бесцветными). ФИГ. 3С показывает компоновку с наклоном относительно горизонтальной оси 306 так, что верхняя часть компоновки наклонена в сторону от наблюдателя. В ФИГ. 3С наклон компоновки обусловливает отражение света первым набором магнитно-ориентируемых чешуек 302 обратно к наблюдателю, например, он является светлым (может выглядеть серебристым, если магнитно-ориентируемые чешуйки являются бесцветными), и второй набор магнитно-ориентируемых чешуек 304 изображен как не отражающий свет обратно к наблюдателю, например, является темным. В других примерах, в которых магнитно-ориентируемые чешуйки принадлежат к семейству пигментов с интерференционным сдвигом цвета, отраженные тона, наблюдаемые от наборов магнитно-ориентируемых чешуек 302, 304, могут соответствовать цветовым характеристикам пигмента под углами, на которые магнитно-ориентируемые чешуйки наклонены в текучем носителе 118 отражающими свет. Например, под первым углом обзора первый набор магнитно-ориентируемых чешуек 302 может отражать свет обратно к наблюдателю в синем спектральном диапазоне, и второй набор магнитно-ориентируемых чешуек 304 может отражать свет обратно к наблюдателю в зеленом спектральном диапазоне длин волн. Под вторым углом обзора первый набор магнитно-ориентируемых чешуек 302 может отражать свет обратно к наблюдателю в зеленом спектральном диапазоне, и второй набор магнитно-ориентируемых чешуек 304 может отражать свет обратно к наблюдателю в синем спектральном диапазоне длин волн.

[0063] Оптические эффекты со сдвигом цвета магнитно-ориентируемых чешуек 302, 304 дополнительно показаны и описываются в отношении ФИГ. 3D и 3Е. ФИГ. 3D и 3Е, соответственно, показывают пример оптического элемента 330 в различных наклонных состояниях. Оптический элемент 330 может представлять собой оптический защитный элемент, который может быть создан на банкноте, акционерном сертификате, или тому подобном. ФИГ. 3D изображает оптические характеристики оптического элемента 330, когда оптический элемент 330 рассматривается под первым углом, например, по направлению, перпендикулярному к оптическому элементу 330. График 332 показывает, что левая сторона оптического элемента 330 выглядит белой (например, светлой), и правая сторона оптического элемента 330 выглядит черной (например, темной). ФИГ. 3Е изображает оптические характеристики оптического элемента 330, когда оптический элемент 330 отклоняется от наблюдателя, как обозначено стрелкой 334. График 336 показывает, что левая сторона оптического элемента 330 выглядит черной (например, темной), и правая сторона оптического элемента 330 выглядит белой (например, светлой). Как показано в ФИГ. 3D и 3Е, магнитно-ориентируемые чешуйки ориентированы так, что наклон оптического элемента 330 по одному направлению (например, сверху вниз) приводит к оптическому сдвигу в противоположном направлении (например, слева направо).

[0064] Хотя оптический элемент 330 был изображен имеющим квадратную форму и две противоположных стороны, должно быть понятно, что оптический элемент 330 может иметь любую форму и любое число сторон. Примеры, в которых оптический элемент 330 включает в себя дополнительные стороны, более подробно описываются здесь ниже.

[0065] Хотя выше были приведены конкретные ссылки на маску 122 как имеющую пару отверстий 124, размещенных, как показано в ФИГ. 2А-2С, должно быть понятно, что в устройствах 100, 200 могут быть применены маски, имеющие другие конфигурации отверстия 124 (или эквивалентного выреза). Другие конфигурации отверстий 124 могут приводить к наборам магнитно-ориентируемых чешуек, имеющих различные ориентации относительно друг друга, нежели ориентации, изображенные в ФИГ. 3А-3С. Примеры масок 400-430, имеющих другие конфигурации отверстий, которые могут быть реализованы в устройствах 100, 200, изображены в ФИГ. 4А-4F.

[0066] В качестве примера, маска 400, изображенная в ФИГ. 4А, показана как имеющая множественные отверстия 402, сформированные вдоль края маски 400. Кромка маски 400, у которой сформированы отверстия 402, может представлять собой кромку маски 300, которая должна быть позиционирована вплотную к линии 206, которая представляет ось зеркальной симметрии силовых линий 202 магнитного поля (ФИГ. 2А-2С) вдоль направления 114 подачи подложки 116. Маска 410, изображенная в ФИГ. 4В, показана как имеющая отверстие 402, которое является удлиненным вдоль направления 114 подачи, и в которой отверстие 402 сформировано на кромке маски 410, которая расположена, чтобы примыкать к линии 206, которая представляет ось зеркальной симметрии силовых линий 202 магнитного поля.

[0067] Маска 420, изображенная на ФИГ. 4С, показана как имеющая множественные отверстия 402, размещенные на противоположных сторонах линии 206, которая представляет ось зеркальной симметрии силовых линий 202 магнитного поля относительно направления 114 подачи. Соседние отверстия из множественных отверстий 402 также изображены как смещенные относительно друг друга вдоль направления, которое перпендикулярно направлению 114 подачи. Маска 430, изображенная в ФИГ. 4D, показана как имеющая множественные отверстия 402 на одной стороне линии 206, которая представляет ось зеркальной симметрии векторов 202 силы, и более крупное отверстие 402 на противоположной стороне линии 206. В дополнение, более крупное отверстие 402 изображено как протяженное за пределы самого правого меньшего отверстия 402 вдоль направления, перпендикулярного направлению 114 подачи.

[0068] В еще одном дополнительном примере, множественные отверстия 402 могут быть альтернативно размещены на одной и той же стороне линии 206, как противолежащие относительно некоторых, позиционированных на одной стороне, и остальные размещены на противоположной стороне линии 206. Например, каждое из отверстий 402 может быть размещено в направлении 114 подачи линии 206. В альтернативном варианте, каждое из отверстий 402 может быть размещено противоположно направлению 114 подачи линии 206.

[0069] Маска 122 может обеспечивать зону облучения от источника 120 излучения на осажденном текучем носителе. Для источника излучения, освещающего маску 122, отверстие 124 в маске 122 определяет зону облучения, в которой излучение от источника 120 излучения испускается на подложку. В некоторых примерах отверждение начинается, когда подложка 116 перемещает осажденную печатную краску на зону облучения. Маска 122, и в этом плане зона облучения, определяемая маской 122 и источником 120 излучения, могут быть видны как имеющие переднюю кромку. Передняя кромка может быть определена как местоположение позиций, где излучение в первую очередь испускается на текучий носитель 118.

[0070] ФИГ. 4Е и 4F предоставляют два примера, в которых маска определяет переднюю кромку зоны облучения. Для маски 440, передняя кромка иллюстрирована справа от маски 440. Протяженность передней кромки 442 по направлению 114 подачи обозначена переменной величиной х. Маска 450 иллюстрирует еще один пример, в котором протяженность передней кромки 442 по направлению 114 подачи опять же представлена переменной величиной х. Как видно на ФИГ. 4Е и 4F, передняя кромка может быть прерывистой. В других примерах, передняя кромка (например, передняя кромка маски в ФИГ. 6А) может включать в себя непрерывный участок, который имеет протяженность вдоль направления 114 подачи. Величина протяженности передней кромки может быть между 0,5 мм и 30 мм, или от 1 мм до 20 мм. В некоторых примерах протяженность может составлять менее 2 мм или менее 1 мм. В других примерах протяженность может составлять более 10 мм или более 20 мм.

[0071] В некоторых примерах, внешняя магнитная индукция варьирует по направлению вдоль всей передней кромки или, по меньшей мере, ее части. ФИГ. 4G иллюстрирует относительное изменение направления внешней магнитной индукции в двух точках, обозначенных 1 и 2 в передней кромке маски 460, где символы

[0072] Следует отметить, что в отношении ортогональной проекции, плоскости 462 и 464 являются эквивалентными. То есть, для цели определения ортогональной проекции, плоскости 462 и 464 могут принадлежать к классу эквивалентности. Соответственно, когда описывается ортогональная проекция, для обсуждения может потребоваться только одна плоскость, нормальная к подложке и содержащая вектор скорости подложки. Когда описывается ортогональная проекция, может быть полезной координатная система 470. x-Ось и y-ось для координатной системы 470 лежат в плоскости подложки для тех случаев, в которых подложка является планарной вблизи передней кромки 460, или, эквивалентно, x-y-плоскость лежит в плоскости магнитной печатной краски (альтернативно называемой магнитно-ориентируемой чешуйкой, диспергированной в текучем носителе) или зоны облучения, где x-ось параллельна направлению движения подложки. z-Ось является нормальной к плоскости подложки (или магнитной печатной краски или зоны облучения).

[0073] Плоскости 462 и 464 параллельны z-оси координатной системы 470, и когда обсуждаются ортогональные проекции, x-y-плоскость и плоскости 464 и 466 принадлежат к одному и тому же классу эквивалентности, поскольку ортогональные проекции вектора на эти плоскости дают одинаковые результаты. Плоскости 462 и 464 представляют собой трансляции x-y-плоскости по направлению y-оси.

[0074] В примерах, в которых подложка изгибается вокруг валика, координатная система 470 может быть распространена на координатную систему, в которой y-ось параллельна оси валика и/или совпадает с ней. x-Ось может быть направлена вдоль вектора скорости подложки, но это не является обязательным, поскольку вращение z-оси координатной системы 470 вокруг y-оси с образованием вращающейся координатной системы не изменяет ортогональную проекцию. То есть, ортогональная проекция вектора на x-z-плоскость приводит к тому же результату, как и ортогональная проекция вектора на x-z'-плоскость для вращающейся координатной системы, где вращение происходит вокруг y-оси. Соответственно, при описании ортогональной проекции внешней магнитной индукции на плоскость, плоскость может быть принята как нормальная к подложке и содержащая вектор скорости подложки, или для случая, в котором подложка изогнута вокруг валика, плоскость может быть принята как нормальная к оси валика.

[0075] Для ситуации, в которой подложка изогнута вокруг валика, также достаточным является описание плоскости для ортогональных проекций как плоскости, нормальной к подложке и содержащей вектор скорости подложки. Здесь «нормаль» в позиции (наборе координат), где подложка обернута вокруг валика, относится к локальной нормали в этой позиции, которая может быть принята как вектор, содержащий эту позицию и нормаль к оси валика. Что касается вектора скорости, то хотя вектор скорости подложки в некоторой позиции, когда она обернута вокруг валика, не имеет постоянного направления, но зависит от позиции, он тем не менее лежит в плоскости, нормальной к оси валика. Плоскости, нормальные к оси валика, представляют собой класс эквивалентности для цели описания ортогональных проекций, так что ортогональная проекция внешней магнитной индукции на плоскость, нормальную к подложке и содержащую вектор скорости подложки, также может быть принята как ортогональная проекция на плоскость, нормальную к оси валика.

[0076] Соответственно, является ли часть подложки, подвергнутая воздействию зоны облучения, планарной или обернутой вокруг валика, для цели описания ортогональной проекции внешней магнитной индукции вдоль передней кромки зоны облучения, достаточно принять ортогональную проекцию на плоскость, нормальную к подложке и содержащую вектор скорости подложки.

[0077] Теперь со ссылкой на ФИГ. 4H и 4I, соответственно показаны перспективные виды маски 480 и изделия 482, которые могут быть реализованы для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек так, что ориентированные магнитно-ориентируемые чешуйки могут обусловливать ортопараллактическое перемещение синтетического изображения вдоль подложки 482, когда подложка 482 поворачивается вокруг оси. Ортопараллактическое перемещение или эффект могут быть описаны ситуацией, когда верхняя кромка изделия 482 отклоняется от наблюдателя или в его сторону, и он или она могут воспринимать яркую форму отраженного света, перемещающуюся слева направо или справа налево. В качестве еще одного примера, наклоном левой кромки от наблюдателя или в его сторону он или она могут воспринимать яркую форму отраженного света, перемещающуюся сверху вниз или снизу вверх. В некоторых примерах то, воспринимается ли или как воспринимается эффект, может зависеть от того, как магнитно-ориентируемые чешуйки размещены на изделии 482 или внутри него, отклоняется ли верхняя кромка от наблюдателя или в его сторону, и/или от положения, мощности источника света и/или расстояния до него. В альтернативном варианте, ортопараллактическое оптическое перемещение или эффект могут быть описаны ситуацией, когда существует ось вращения (ось, пролегающая в изделии), так, что наблюдатель, вращающий изделие вокруг оси, в зависимости от источника света, наблюдает отраженный контур или изображение, движущиеся вдоль оси вращения. Ортопараллактическое оптическое перемещение или эффект могут быть дополнительно описаны как оптический эффект, в котором оптический признак, такой как форма, которая выглядит более светлой или темной, чем другие участки изделия, видится движущимся по изделию в направлении, которое перпендикулярно направлению наклона изделия. Так, например, когда изделие наклоняется вокруг горизонтальной оси, оптический признак видится движущимся в продольном направлении.

[0078] Как показано в ФИГ. 4H, изделие 482 может включать в себя подложку 116 и текучий носитель 118, оба из которых являются такими, как описано выше. В дополнение, маска 480 может включать в себя ступенчатую конфигурацию так что, когда изделие 482 перемещается в направлении, обозначенном стрелкой 486, магнитно-ориентируемые чешуйки 484 в различных положениях вдоль ширины изделия 482 могут быть заблокированы в многообразных угловых положениях относительно друг друга. Угловые положения магнитно-ориентируемых чешуек 484 изображены как имеющие различные затенения в ФИГ. 4H, и изображены как имеющие различные углы поворота в ФИГ. 4I. Как обсуждалось выше, магнитно-ориентируемые чешуйки 484 могут быть повернуты на углы, изображенные в ФИГ. 4I, посредством применения магнитного поля к магнитно-ориентируемым чешуйкам 484, и посредством применения излучения для, по меньшей мере, частичного отверждения текучего носителя 118 в конфигурации, соответствующей маске 480. В дополнение, ФИГ. 4J изображает пример, в котором магнитно-ориентируемые чешуйки 484 ориентированы под углами, которые варьируются между -40° и 40°.

[0079] Оптический эффект изделия 482 может представлять собой светлую полосу, которая перемещается в боковом направлении, когда изделие 482 наклоняется вперед или назад относительно источника света. Кинематическая световая (или яркая) полоса может быть сделана более привлекательной или красивой посредством создания изделия 482 для генерирования синтетического кинематического изображения, которое перемещается поперек внутри краев изделия 482 относительно направления, в котором перемещается изделие 482. В качестве примера, синтетическое кинематическое изображение может представлять собой контур объекта, символ, цифру, букву, их комбинацию, и т.д.

[0080] Изделие 482 может быть предусмотрено на ценном изделии 488, как показано в ФИГ. 4К, в качестве защитного элемента. Ценное изделие 488 изображено в виде банкноты, и изделие 482 было изображено как защитный элемент 702 прямоугольной формы. Следует отметить, что изделие или защитный элемент 482 приведен только в качестве примера, и не ограничивается прямоугольной формой или применением в банкнотах, или в качестве защитного элемента. Например, защитный элемент 482 может быть использован на любом изделии, включающем, но без ограничения, этикетки, упаковки, рекламные объявления, и т.д., и может иметь любую форму. Различные затенения, изображенные в защитном элементе 482, могут представлять свет, отражаемый под различными углами, и тем самым, в зависимости от угла наклона ценного изделия 488, различные участки защитного элемента 482 могут быть видимыми как синтетическое изображение. В дополнение, при повороте ценного изделия 488 синтетическое изображение может быть видимыми как синтетическое кинематическое изображение, когда синтетическое изображение может казаться движущимся.

[0081] Синтетическое кинематическое изображение дополнительно описывается в отношении ФИГ. 4L и 4M, которые изображают ценное изделие 488 при различных углах наклона относительно оси 490. Как показано в этих фигурах, участок защитного элемента 482, который наблюдатель видит как синтетическое изображение, когда свет от источника 492 света отражается от защитного элемента 482, может перемещаться, как указано более светлой или более яркой полосой и стрелкой 494. Согласно примерам, магнитно-ориентируемые чешуйки в защитном элементе 482 могут включать в себя разнообразные цвета и/или пигмент со сдвигом цвета так, что цвет синтетического изображения может варьировать, когда ценное изделие 488 наклоняется, например, магнитно-ориентируемые чешуйки могут иметь пигмент с изменением цвета от золотого до зеленого.

[0082] Теперь со ссылкой на ФИГ. 4N, показан пример маски 480, в которой отверстия или вырезы в маске 480 имеют различную ширину. Неравномерные размеры ширины ступенек в маске 480 могут приводить к эффекту зуммирования, в котором участки изделия 482, которые находятся под ступеньками, имеющими

[0083] Синтетическое кинематическое изображение, сформированное защитным элементом 482, дополнительно описывается в отношении ФИГ. 4Р и 4Q, которые изображают ценное изделие 488 при различных углах наклона относительно оси 490. Как показано на этих фигурах, участок защитного элемента 482, который наблюдатель видит как синтетическое изображение, когда свет от источника 492 света отражается от защитного элемента 482, может перемещаться, как показано более светлой или более яркой полосой и стрелкой 494. Так, например, в ФИГ. 4Р цифра «7» может иметь наиболее заметный внешний вид среди символов в защитном элементе 482. Кроме того, когда ценное изделие 488 дополнительно наклоняется, как показано в ФИГ. 4Q, цифра «2» может наиболее заметно проявляться среди символов в защитном элементе 482. Согласно примерам, магнитно-ориентируемые чешуйки в защитном элементе 482 могут иметь разнообразные цвета и/или пигмент со сдвигом цвета так, что цвет синтетического изображения может варьировать, когда ценное изделие 488 наклоняется, например, магнитно-ориентируемые чешуйки могут иметь пигмент с изменением цвета от золотого до зеленого.

[0084] Теперь со ссылкой на ФИГ. 5А, показан вид сверху устройства 500 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно еще одному примеру настоящего изобретения. Устройство 500, изображенное в ФИГ. 5А, включает в себя многие из таких же признаков, как описанные выше в отношении ФИГ. 2В, и тем самым эти общие признаки не будут подробно описываться в отношении ФИГ. 5А. Однако изображенное в ФИГ. 5А устройство 500 отличается от устройства 200, изображенного в ФИГ. 2В, тем, что маска 502 в устройстве 500 имеет клиновидное отверстие 504. Поскольку клиновидное отверстие 504 будет иметь результатом применение энергии от источника 120 излучения к различным участкам текучего носителя 118, когда подложка 116 перемещается по направлению 114 подачи, магнитно-ориентируемые чешуйки или частицы в области 506, на которые воздействовало магнитное поле, могут иметь ориентации и значения диэдральных углов, которые различаются вдоль градиента, как показано в ФИГ. 5А. То есть, на различные участки текучего носителя 118 могут воздействовать различные векторы 202 силы (ФИГ. 2А), и тем самым они могут иметь различные ориентации и значения диэдральных углов, когда излучение направляется на текучий носитель 118 через клиновидное отверстие 504.

[0085] Магнитно-ориентируемые чешуйки в областях 508 и 510 могут не быть под воздействием одних и тех же восходящих и нисходящих участков силовых линий 202 магнитного поля в процессе отверждения области 506. Вместо этого, магнитно-ориентируемые чешуйки в областях 508 и 510 могут быть выровнены по направлению возможно по-разному нисходящих участков силовых линий 202 магнитного поля. То есть, области 508 и 510 могут быть подвергнуты воздействию излучения от источника 120 излучения, когда области 508 и 510 выходят из-под маски 502, и тем самым могут, по меньшей мере, начинать отверждаться, например, становиться отвержденными, по меньшей мере, частично фиксируя магнитно-ориентируемые чешуйки в их мгновенных ориентациях. В то время как области 508 и 510 начинают отверждаться, магнитно-ориентируемые чешуйки в этих областях могут выравниваются под действием нисходящего участка 224 силовых линий 202 магнитного поля. В результате этого магнитно-ориентируемые чешуйки в областях 508 и 510 могут иметь ориентации и значения диэдральных углов, которые являются иными по сравнению с ориентациями и значениями диэдральных углов магнитно-ориентируемых чешуек в области 506.

[0086] Согласно примерам, применение клиновидного отверстия 504 в маске 502 может приводить к магнитно-ориентируемым чешуйкам в области 506, имеющим спиральную конфигурацию относительно друг друга вдоль направления, перпендикулярного или поперечного направлению 114 подачи, и внутри плоскости подложки 116. Упрощенный пример магнитно-ориентируемых чешуек в области 506, выровненных в градиенте, изображен в ФИГ. 5В. В частности, ФИГ. 5В изображает упрощенный изометрический вид 520 магнитно-ориентируемых чешуек, содержащихся в области 506 текучего носителя 118, изображенного на ФИГ. 5А. В других примерах подобный эффект может быть получен применением маски, в которой угловатый участок имеет ступенчатую конфигурацию.

[0087] На ФИГ. 5В магнитно-ориентируемые чешуйки 522 изображены как размещенные в текучем носителе 118 вдоль продольных рядов матрицы из магнитно-ориентируемых чешуек 522 в области 506. Как показано, все из магнитно-ориентируемых чешуек 522 в каждом из рядов «a-g» могут быть ориентированы с одним и тем же диэдральным углом относительно основной плоскости подложки 116. То есть, все из магнитно-ориентируемых чешуек 522 в ряду «a» могут быть ориентированы под одним и тем же углом α_а относительно основной плоскости подложки 116 и направления 114 перемещения подложки, причем угол α_а составляет между около 90°<α_а<180°. Подобным образом, магнитно-ориентируемые чешуйки 522 в ряду «b» могут быть ориентированы под одним и тем же углом α_b относительно основной плоскости подложки 116 и направления 114 перемещения подложки, причем угол α_b отличается от угла α_а. Угол наклона магнитно-ориентируемых чешуек 522 в остальных рядах c-g также может отличаться от углов наклона магнитно-ориентируемых чешуек 522 в других рядах.

[0088] На ФИГ. 5В магнитно-ориентируемые чешуйки 522 также изображены как скомпонованные в текучем носителе 118 вдоль поперечных колонок матрицы в области 506. Значения углов наклона магнитно-ориентируемых чешуек 522 вдоль каждой из поперечных колонок «А»-«Н» варьируют ступенчатым образом. Например, значения углов наклона в поперечных колонках «А»-«Н» изменяются от значения δ₁ угла (показанного в ФИГ. 5В как находящегося в диапазоне 180°>δ₁>90°) до угла δ_n (показанного в ФИГ. 5В как находящегося в диапазоне 90°>δ_n>0°). В результате этой вариации значения углов наклона вдоль цепочки магнитно-ориентируемых чешуек 522 в одиночной поперечной колонке «А» магнитно-ориентируемые чешуйки 522 могут образовывать спиральную ориентацию вдоль направления, ортогонального к направлению перемещения и лежащего внутри плоскости подложки 116.

[0089] Оптические сдвиговые эффекты магнитно-ориентируемых чешуек 522 в области 506 дополнительно показаны и описываются в отношении ФИГ. 5С-5F. Каждая из ФИГ 5С-5F показывает пример оптического элемента 530 при различных углах наклона. Оптический элемент 530 может представлять собой оптический защитный элемент, который может быть сформирован на банкноте, акционерном сертификате, или тому подобном. ФИГ. 5С изображает оптические характеристики оптического элемента 530, когда оптический элемент 530 рассматривается под первым углом, например, по направлению, перпендикулярному к оптическому элементу 530. График 532 показывает, что левая сторона оптического элемента 530 выглядит черной (например, темной), что правая сторона оптического элемента 530 выглядит белой (например, светлой), и что оптический элемент 530 постепенно изменяется от черного до белого с левой стороны до правой стороны оптического элемента 530.

[0090] ФИГ. 5D изображает пример оптических характеристик оптического элемента 530, когда оптический элемент 530 отклоняется от наблюдателя, как указано стрелкой 534. Например, верх оптического элемента 530 может быть наклонен на угол около 15°-25° от наблюдателя. График 536 показывает, что как левая сторона оптического элемента 530, так и правая сторона оптического элемента 530, выглядит черной (например, темной), и что центр оптического элемента 530 выглядит белым (например, светлым). Как показано, когда верхняя часть оптического элемента 530 отклоняется от наблюдателя, светлая полоса может проявляться движущейся от правой стороны оптического элемента 530 к левой стороне оптического элемента 530. Другими словами, магнитно-ориентируемые чешуйки 522 в оптическом элементе 530 могут быть ориентированы так, что наклон оптического элемента 530 по одному направлению (например, сверху вниз) приводит к оптическому сдвигу в противоположном направлении (например, справа налево).

[0091] ФИГ. 5Е изображает пример оптических характеристик оптического элемента 530, когда верхняя часть оптического элемента 530 дополнительно отклоняется от наблюдателя. Например, верх оптического элемента 530 может быть отклонен от наблюдателя на больший угол, чем 25°, как показано стрелкой 538. График 540 показывает, что левая сторона оптического элемента 530 выглядит белой (например, светлой), и что остальной оптический элемент 530 выглядит черным (например, темным). Как показано, когда верхняя часть оптического элемента 530 еще больше отклоняется от наблюдателя, светлая полоса может казаться перемещающейся к левой стороне оптического элемента 530.

[0092] ФИГ. 5F изображает пример оптических характеристик оптического элемента 530, когда оптический элемент 530 сгибается по диагонали, как указано стрелкой 542. Как показано, может быть видимой Z-образная светлая полоса, когда оптический элемент 530 сгибается по диагонали. График 544 показывает графически видимую Z-образную полосу.

[0093] Хотя оптический элемент 530 был изображен имеющим квадратную форму, должно быть понятно, что оптический элемент 530 может иметь любую форму.

[0094] Теперь со ссылкой на ФИГ. 6А показан вид сверху устройства 600 для ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно еще одному примеру настоящего изобретения. Устройство 600, изображенное в ФИГ. 6А, включает в себя многие из таких же признаков, как описанные выше в отношении ФИГ. 5А, и тем самым эти общие признаки не будут подробно описываться в отношении ФИГ. 6А. Однако изображенное в ФИГ. 6А устройство 600 отличается от устройства 500, изображенного в ФИГ. 5А, тем, что клиновидное (или имеющий форму треугольника) отверстие 604 в маске 602 содержит две стороны равнобедренного или равностороннего треугольника. Поскольку имеющее форму треугольника отверстие 604 будет приводить к применению энергии от источника 120 излучения к иным участкам текучего носителя 118 сравнительно с клиновидным отверстием 504, магнитно-ориентируемые чешуйки или частицы в области 606, на которые воздействовало магнитное поле, могут иметь ориентации, которые различаются вдоль градиента, как показано в ФИГ. 6А. То есть, на различные участки текучего носителя 118 могут воздействовать различные векторы 202 силы (схематически показанные как силовые линии 202 магнитного поля) (ФИГ. 2А), и тем самым они могут иметь различные ориентации, когда излучение направляется на текучий носитель 118 через отверстие 604.

[0095] Магнитно-ориентируемые чешуйки в областях 608 и 610 могут не быть под воздействием одних и тех же восходящих и нисходящих участков силовых линий 202 магнитного поля в процессе отверждения области 606. Вместо этого, магнитно-ориентируемые чешуйки в областях 608 и 610 могут быть выровнены по направлению возможно по-разному нисходящих участков силовых линий 202 магнитного поля. То есть, области 608 и 610 могут быть подвергнуты воздействию излучения от источника 120 излучения, когда области 608 и 610 выходят из-под маски 602, и тем самым могут, по меньшей мере, начинать отверждаться, например, становиться отвержденными, по меньшей мере, частично фиксируя магнитно-ориентируемые чешуйки в их мгновенных ориентациях. В то время как области 608 и 610, по меньшей мере, частично отверждаются, магнитно-ориентируемые чешуйки в этих областях могут выравниваться под действием нисходящего участка 224 силовых линий 202 магнитного поля. В результате этого магнитно-ориентируемые чешуйки в областях 608 и 610 могут иметь ориентации и значения диэдральных углов, которые являются иными по сравнению с ориентациями и значениями диэдральных углов магнитно-ориентируемых чешуек в области 606.

[0096] Согласно примерам, применение клиновидного отверстия 604 в маске 602 может приводить к магнитно-ориентируемым чешуйкам в области 606, имеющим двухспиральную конфигурацию относительно друг друга вдоль направления, перпендикулярного направлению 114 подачи, и внутри плоскости подложки 116. Упрощенный пример магнитно-ориентируемых чешуек в области 606, выровненных в градиенте, изображен на ФИГ. 6В. В частности, ФИГ. 6В изображает упрощенный изометрический вид 620 магнитно-ориентируемых чешуек, содержащихся в области 606, изображенной в ФИГ. 6А. В других примерах подобный эффект может быть получен применением маски, в которой угловатые участки в каждом случае имеют ступенчатую конфигурацию.

[0097] В ФИГ. 6В магнитно-ориентируемые чешуйки 622 изображены как скомпонованные вдоль продольных рядов матрицы из магнитно-ориентируемых чешуек 622 в области 606, которая изображена как составленная из двух секций 624 и 626. Каждая из секций 624 и 626 изображена как скомпонованная на противоположных сторонах от центральной линии 628, которая совпадает с вершиной имеющего форму треугольника отверстия 604. Как показано, каждая из подгрупп магнитно-ориентируемых чешуек 622 в соседних, протяженных в продольном направлении рядах может быть ориентирована с одним и тем же диэдральным углом относительно основной плоскости подложки 116. То есть, все из магнитно-ориентируемых чешуек 622 в одном из рядов могут быть ориентированы под одним и тем же углом α относительно основной плоскости подложки 116 и направления 114 перемещения подложки, причем угол α составляет между около 0°<α<180°. Подобным образом, магнитно-ориентируемые чешуйки 622 во втором ряду первой секции 624 могут быть ориентированы под таким же углом α' относительно основной плоскости подложки 116 и направления 114 перемещения подложки, причем угол α' отличается от угла α. Диэдральный угол магнитно-ориентируемых чешуек 622 в остальных протяженных в продольном направлении рядах также может отличаться от диэдральных углов магнитно-ориентируемых чешуек 622 в других рядах.

[0098] В ФИГ. 6В магнитно-ориентируемые чешуйки 622 также изображены как скомпонованные в текучем носителе вдоль поперечных колонок матрицы в области 606. Значения диэдральных углов магнитно-ориентируемых чешуек 622 вдоль каждой из поперечных колонок в первой секции 624 варьирует ступенчатым образом. Например, значения углов наклона в поперечных колонках изменяются от значения δ₁ угла (показанного в ФИГ. 6В как находящегося в диапазоне 0°<δ₁<180°) до угла δ_n. В результате этой вариации значения диэдральных углов вдоль цепочки магнитно-ориентируемых чешуек 622 в одиночной поперечной колонке первой секции 624, магнитно-ориентируемые чешуйки 622 в первой секции 624 могут образовывать спиральную ориентацию. Магнитно-ориентируемые чешуйки 622 в поперечных колонках второй секции 626 могут быть скомпонованы и ориентированы имеющими иную спиральную ориентацию. Магнитно-ориентируемые чешуйки 622 в двух секциях 624 и 626 могут быть скомпонованы и ориентированы в зеркальной копии конфигурации, обеспечивая закрученную по часовой стрелке спиральную конфигурацию магнитно-ориентируемых чешуек во второй секции 626, и обеспечивая закрученную против часовой стрелки спиральную конфигурацию магнитно-ориентируемых чешуек в первой секции 624. По существу, магнитно-ориентируемые чешуйки в каждой из поперечных колонок магнитно-ориентируемых чешуек 622 в области 606 могут иметь двухспиральные ориентации, как показано в ФИГ. 6В. Оптические сдвиговые эффекты магнитно-ориентируемых чешуек 622 в области 606 дополнительно показаны и описываются в отношении ФИГ. 6С-6Е. Каждая из ФИГ 6С-6Е показывает пример оптического элемента 630 при различных углах наклона. Оптический элемент 630 может представлять собой оптический защитный элемент, который может быть сформирован на банкноте, акционерном сертификате, или тому подобном. ФИГ. 6С изображает оптические характеристики оптического элемента 630, когда оптический элемент 630 рассматривается под первым углом, например, по направлению, нормальному или близкому к нормальному к оптическому элементу 630. График 632 показывает, что центр оптического элемента 630 выглядит белым (например, светлым), и что оптический элемент 630 постепенно становится более черным (например, более темным) ближе к левой и правой сторонам оптического элемента 630.

[0099] ФИГ. 6D изображает пример оптических характеристик оптического элемента 630, когда верхняя часть оптического элемента 630 отклоняется от наблюдателя, как указано стрелкой 634. Например, верх оптического элемента 630 может быть наклонен на угол около 15° от наблюдателя. Изображение оптического элемента 630 показывает, что широкая светлая полоса, показанная в ФИГ. 6С, может расщепляться на две светлых полосы с меньшей шириной, которые одновременно перемещаются к левому и правому краям оптического элемента 630. График 636 показывает, что наклон оптического элемента 630 может приводить к двум белым пикам. Другими словами, магнитно-ориентируемые чешуйки 622 в оптическом элементе 630 могут быть ориентированы так, что наклон оптического элемента 630 по одному направлению (например, сверху вниз) приводит к множественным оптическим сдвигам в противоположном направлении (например, слева направо и справа налево).

[0100] ФИГ. 6Е изображает пример оптических характеристик оптического элемента 630, когда верхняя часть оптического элемента 630 еще больше отклоняется от наблюдателя. Например, верх оптического элемента 630 может быть отклонен от наблюдателя на больший угол, чем 15°, как показано стрелкой 638. Как показано, дополнительное отклонение может вызывать перемещение белых полос ближе к левому и правому краям, и обусловливать то, что они становятся более узкими. В дополнение, более темная зона ближе к центру оптического элемента 630 может становиться более широкой. График 640 показывает, что белые пики находятся ближе к краям и стали более узкими, в то время как более темная зона посередине имеет увеличенную ширину.

[0101] Хотя оптический элемент 630 был изображен имеющим квадратную форму, должно быть понятно, что оптический элемент 630 может иметь любую форму.

[0102] Теперь со ссылкой на ФИГ. 7-10 соответственно показаны технологические блок-схемы способов 700-1000 ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек, согласно примеру настоящего изобретения. Способы 700-1000 описаны в отношении обсужденных выше устройств 100, 200, 500 и 600. Однако, должно быть понятно, что способы 700-1000 могут быть осуществлены в устройствах, имеющих иные конфигурации, нежели конфигурации этих устройств 100, 200, 500 и 600. Каждый из способов 700-1000 является только примерным. Способы 700-1000 могут включать в себя большее или меньшее число стадий. Стадии способов 700-1000 могут быть выполнены в любом порядке.

[0103] Сначала со ссылкой на ФИГ. 7, в блоке 702, текучий носитель 118, содержащий магнитно-ориентируемые чешуйки, необязательно может быть нанесен на подложку 116. Нанесение текучего носителя 118 может быть необязательным в примерах, в которых текучий носитель 118 был предварительно нанесен на подложку 116.

[0104] В блоке 704 подложка 116 и текучий носитель 118 могут продвигаться через магнитное поле. Как здесь описано, магнитное поле может влиять на магнитно-ориентируемые чешуйки в текучем носителе 118, соответственно ориентируя их в одной или многочисленных ориентациях. Множественные ориентации могут представлять собой диэдральные углы относительно плоскости подложки 116. Согласно примерам, магнитное поле имеет индукцию по меньшей мере 0,0001 тесла.

[0105] В блоке 706, во время перемещения подложки 116 через магнитное поле, излучение может быть направлено на множественные выбранные участки текучего носителя 118, по меньшей мере, через одно отверстие 124 в маске 122 для отверждения текучего носителя 118 на множественных выбранных участках и фиксирования магнитно-ориентируемых чешуек на множественных выбранных участках в соответствующих угловых ориентациях, обусловленных воздействием магнитного поля. Согласно примерам, излучение может быть направлено, чтобы вызвать фиксирование магнитно-ориентируемых чешуек на первом выбранном участке с первой ориентацией, и фиксирование магнитно-ориентируемых чешуек на втором выбранном участке со второй ориентацией, причем первая ориентация отличается от второй ориентации. Излучение также может быть направлено, чтобы вызвать фиксирование магнитно-ориентируемых чешуек на третьем выбранном участке с третьей ориентацией, причем третья ориентация отличается от первой ориентации и от второй ориентации.

[0106] Как здесь обсуждалось, подложка 116 может перемещаться вдоль направления 114 подачи через магнитное поле, и излучение может быть направлено для фиксирования магнитно-ориентируемых чешуек на множественных выбранных участках с соответствующими углами ориентации, которые отличаются от угла ориентации магнитно-ориентируемых чешуек на других участках, и также отличаются от углов пересечения с плоскостью, которая является протяженной вдоль направления 114 подачи, и является касательной к поверхности подложки 116. В дополнение, излучение может быть направлено на множественные выбранные участки, когда магнитно-ориентируемые чешуйки на множественных выбранных участках по существу выровнены соответствующими векторами сил магнитного поля. Более того, магнитное поле может быть генерировано по меньшей мере одним неподвижным магнитом 102, и подложка 116 может перемещаться между маской 122 и магнитом 102. В одном примере подложка 116 может двигаться со скоростью по меньшей мере около 0,3 метра/минуту (1 фут/минуту). В других примерах подложка 116 может перемещаться со скоростью от около 1,5 метра/минуту (5 футов/минуту) до около 180 метров/минуту (600 футов/минуту).

[0107] Теперь со ссылкой на ФИГ. 8, в блоке 802 подложка 116 может перемещаться в первом направлении 114 через магнитное поле и зону облучения, чтобы подвергаться воздействию излучения. Магнитное поле может иметь индукцию по меньшей мере 0,0001 тесла. Печатная краска (например, текучий носитель 118) с магнитно-ориентируемыми чешуйками размещается на подложке 116, и зона облучения имеет переднюю кромку. Магнитное поле также может быть генерировано по меньшей мере одним магнитом 102, и зона облучения может быть неподвижной относительно по меньшей мере одного магнита 102.

[0108] В блоке 804, во время перемещения подложки 116 через магнитное поле, излучение может быть направлено на участок подложки 116, когда участок подложки 116 находится на передней кромке, протяженной вдоль первого направления 114. Как обсуждалось выше, передняя кромка зоны облучения может варьировать в направлении 114 подачи, и может быть создана отверстием 124 в маске 122. Кроме того, передняя кромка может иметь непрерывную кромку, имеющую протяженность по меньшей мере 2 мм по первому направлению, и протяженность по меньшей мере 2 мм по направлению, нормальному к первому направлению и параллельному плоскости подложки 116.

[0109] Теперь со ссылкой на ФИГ. 9, в блоке 902, подложка 116 с осажденным на нее текучим носителем может перемещаться относительно внешней магнитной индукции и зоны облучения, чтобы обеспечивать отверждающее излучение. Текучий носитель может включать в себя магнитно-ориентируемые чешуйки, и зона облучения может иметь переднюю кромку с ненулевой протяженностью по направлению движения подложки.

[0110] В блоке 904 текучий носитель может быть отвержден отверждающим излучением, когда текучий носитель перемещается в зону облучения. Текучий носитель может быть частично или полностью отвержден при перемещении в зоне облучения. В некоторых примерах передняя кромка зоны облучения может представлять собой места на подложке, которые первыми подвергаются воздействию отверждающего излучения, когда подложка перемещается по направлению подачи. В некоторых примерах текучий носитель начинает отверждаться, когда текучий носитель проходит переднюю кромку. В дополнение, по меньшей мере, для части передней кромки, внешняя магнитная индукция имеет ортогональную проекцию на плоскость и содержит вектор скорости подложки, причем плоскость является нормальной к подложке 116. Ортогональная проекция может варьировать по направлению по меньшей мере на 0,01 радиана, и может иметь индукцию по меньшей мере 0,0001 тесла. Ортогональная проекция может варьировать по направлению по меньшей мере на 0,05 радиана. Согласно примерам, передняя кромка имеет протяженность в направлении движения подложки по меньшей мере 2 мм, и может иметь непрерывную кромку. Непрерывная кромка также может иметь, по меньшей мере 2 мм, протяженность вдоль подложки 116 по направлению, нормальному к направлению движения подложки. В дополнение, или альтернативно, зона облучения может быть неподвижной относительно внешней магнитной индукции.

[0111] Теперь со ссылкой на ФИГ. 10, в блоке 1002, подложка 116 с осажденным на нее текучим носителем 118 может перемещаться относительно внешней магнитной индукции и зоны облучения, чтобы обеспечивать отверждение под действием излучения. Текучий носитель 118 (или печатная краска) может включать в себя магнитно-ориентируемые чешуйки, и зона облучения может иметь переднюю кромку ненулевой протяженности по направлению движения подложки. Например, передняя кромка может включать в себя непрерывную кромку, имеющую протяженность по направлению движения подложки по меньшей мере 2 мм. Дополнительно или альтернативно, непрерывная кромка также может иметь протяженность по меньшей мере 2 мм вдоль подложки по направлению, нормальному к направлению движения подложки.

[0112] В блоке 1004, магнитно-ориентируемые чешуйки могут быть ориентированы внешней магнитной индукцией, причем значение диэдрального угла ориентации может варьировать, по меньшей мере, на 0,01 радиана вдоль, по меньшей мере, части передней кромки.

[0113] В блоке 1006, текучий носитель 118 может быть отвержден отверждающим излучением, когда текучий носитель 118 перемещается в зоне облучения. Текучий носитель 118 может быть сначала подвергнут воздействию отверждающего излучения в зоне облучения. В некоторых примерах текучий носитель 118 начинает отверждаться, когда текучий носитель проходит переднюю кромку. Согласно примерам, зона облучения может быть неподвижной относительно внешней магнитной индукции, и может быть обеспечена освещением через отверстие 124 в маске 122 источником 120 излучения. В дополнение, или альтернативно, ортогональная проекция внешней магнитной индукции может иметь индукцию по меньшей мере 0,0001 тесла, и магнитная индукция может варьировать по направлению, по меньшей мере, на 0,05 радиана.

[0114] Согласно примерам, любой из всех раскрытых здесь способов 700-1000 может быть исполнен на многочисленных станциях устройства 100 так, что изделия могут быть изготовлены, чтобы включать в себя многочисленные слои текучих носителей, как обсуждаемых выше.

[0115] Будучи описанными конкретно на всем протяжении данного изобретения, показательные примеры настоящего изобретения полезны в широком диапазоне применений, и приведенное выше обсуждение не предполагается и не может толковаться как ограничивающее, но предлагается как иллюстративное обсуждение аспектов изобретения.

[0116] То, что было здесь описано и иллюстрировано, представляет собой пример изобретения наряду с некоторыми вариациями его. Использованные здесь термины, описания и фигуры изложены только в порядке иллюстрации, и не предполагаются ограничивающими. Многие вариации возможны в пределах смысла и области изобретения, которое предполагается определяемым пунктами нижеследующей формулы изобретения - и их эквивалентами - в которых все термины подразумеваются имеющими свой самый широкий рациональный смысл, если не оговаривается иное.

Реферат

Изобретение может быть использовано при нанесении оптических элементов на финансовые документы для аутентификации и/или защиты от подделок. Способ ориентирования магнитно-ориентируемых чешуек включает перемещение подложки через магнитное поле. Подложка включает в себя текучий носитель, содержащий магнитно-ориентируемые чешуйки. Магнитное поле воздействует на магнитно-ориентируемые чешуйки, чтобы их соответственно ориентировать в одной из множественных ориентаций. Во время перемещения подложки через магнитное поле применяют излучение к множеству выбранных участков текучего носителя через по меньшей мере одно отверстие в маске для отверждения текучего носителя на множестве выбранных участков и фиксирования магнитно-ориентируемых чешуек на множестве выбранных участков в соответствующих угловых ориентациях, обусловленных воздействием магнитного поля. Изобретение позволяет создавать в процессе печатания изделия заданные оптические эффекты, затрудняющие подделку визуально закодированных изделий. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 45 ил.

Формула