CN110143076B - 一种磁性光变油墨的定磁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁性光变油墨的定磁方法，属于印刷防伪技术领域，所述定磁方法是指，在磁性光变油墨印刷过程中，采用有切割图案的具有屏蔽磁场作用的A3钢板和位于A3钢板一侧的钕磁铁组件组成定磁装置，并通过部分区域磁场被有效屏蔽的定磁装置对承印材料上的磁性光变油墨进行定磁，其中A3钢板上通过贯穿板体的线缝形成与印刷图案对应的切割图案。通过本发明所述定磁方法使得磁性光变油墨印刷得到的图案具有更加明显的光变效果、色彩效果、浮雕效果。
Description
技术领域
本发明涉及印刷防伪技术领域，具体的说，是一种磁性光变油墨的定磁方法。
背景技术
磁性光变油墨由瑞士SICPA公司率先开发，该公司通过粉碎具有对称结构的五层光变镀层结构形成光变颜料（OVP），进而获得光变油墨（OVI），并与印刷技术结合，于1987年6月正式将光学变色油墨推向市场，自此，光变油墨在货币上正式得到应用。作为光变油墨的进一步发展，通过引入其他二线防伪元素，如在现有光变颜料结构中加入磁性元素，使光变颜料片同时具有角度变色功能和磁性特征，从而达到光变油墨的防伪技术升级，进而形成磁性光变油墨（OVMI）。磁性光变油墨集磁性油墨和光变油墨的特点于一体，光变颜色更具流动效果，明暗变化更明显，能够满足更高的防伪需求。
福建师范大学闽南科技学院的谢艳招等人发表的《磁性光变油墨及其在防伪中的应用》中公开了磁性光变油墨在纸张上的不同分布情况及其视觉效果。
磁性光变油墨在纸张003上的第一种分布情况如图1所示，磁性光变的磁性光变薄片001分布在载体002当中，根据磁性光变薄片001的分布特点，可分为3部分：左边平行排列、右边平行排列及中间对称轴位置。观察者位于视角1时，第1部分由于光线的反射作用，呈现亮色，而第2部分呈现暗色，其效果如图2a所示。如果观察者改变视角，位于视角2时，明暗就发生改变，第1部分呈现暗色，而第2部分呈现亮色，其效果如图2b所示。同理，由于这些磁性光变薄片001同时具有色彩变化特性，当观察者位于角度1时，第1部分呈现颜色M，第2部分呈现颜色N，如果观察者改变视角，位于视角2时，颜色发生转换，第1部分呈现颜色N，第2部分呈现颜色M，颜色M与颜色N色阶不同。
磁性光变油墨在纸张003上的第二种分布情况如图3所示，磁性光变薄片001呈曲面分布，产生的效果是光从磁性光变薄片001表面直接反射至观察者的区域比未能直接将光反射至观察者的区域亮，从而呈现抛光金属圆柱反射光的现象。结果是图像呈现移动的光带或光条，固定照明光源，当图像倾斜时，整个图像发生“滚动"，使得色变更具特异性，进而实现更加高级的防伪功能。此时，磁性光变油墨里的磁性光变薄片001在纸张003上呈曲面分布时所展示的视觉效果如图4所示。当磁性光变薄片001呈凸曲面排列分布在载体002内时，凸曲面位于载体002中间位置。观察者观察图案004时，图案004会显示出如图4a所示的一条明亮的光带，并且光带会随着观察者的观察角度变化而产生如图4b所示的“光带滚动”效果。为了实现上述效果，必须将油墨中的磁性光变薄片001在印刷过程中按照一定规则排列。现以磁性光变薄片001呈凸曲面排列为例，如图5所示，当油墨沿箭头方向进入到磁场时，在磁场的作用下，磁性光变薄片001按照磁力线006分布进行排列，在正中部位呈向上凸起曲面，于是便形成可移动的光带效果。
现有的磁性光变油墨印刷的定磁方式主要是：应用刻有图案004的柔性磁材料和钕磁铁组件组成的定磁装置005，并依赖定磁装置005上各个部位磁场强度不同的特性对磁性光变油墨中磁性光变薄片001进行定向排列。
发明内容
针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种磁性光变油墨的定磁方法，通过设置在钕磁铁组件和承印材料之间的具有贯穿线缝的A3钢板形成部分区域被屏蔽的磁场，并使磁性光变油墨中磁性颜料在该部分区域被屏蔽的磁场作用下定向排列，磁性光变油墨固化后形成更明显的光变效果、光彩效果、浮雕效果。
本发明通过下述技术方案实现：一种磁性光变油墨的定磁方法，在磁性光变油墨印刷过程中，采用有切割图案的具有屏蔽磁场作用的A3钢板和位于A3钢板一侧的钕磁铁组件组成定磁装置，并通过部分区域磁场被有效屏蔽的定磁装置对承印材料上的磁性光变油墨进行定磁，其中A3钢板上通过贯穿板体的线缝形成与印刷图案对应的切割图案。
本发明中磁性颜料定向排列依赖于定磁装置上部分区域存在强磁场而部分区域磁场被屏蔽的特性，相对于现有技术中磁性颜料定向排列依赖于定磁装置上各个部位磁场强度存在差异的特性，磁性变光油墨印刷后的图案光变效果、光彩效果、浮雕效果明显增强。而发明中定磁装置上之所以能形成部分区域磁场被屏蔽的效果，是因为本发明中的定磁装置主要由具有切割图案的A3钢板和钕磁铁组件组成。A3钢是低碳钢中的一种钢材，其化学成分及力学性能与Q235钢基本相同。无镂空的A3钢板本身能有效屏蔽磁场，但是磁场可以从贯通于A3钢板上的线缝处穿过，因此分布在A3钢板一侧的钕磁铁组件所形成的磁场仅部分穿过线缝、剩余部分被屏蔽。所以，当开设贯穿线缝的A3钢板的上平面铺设纸、绸布等承印材料且下平面布置钕磁铁组件时，若将磁性光变油墨涂布在承印材料上，承印材料上与线缝位置相对应的磁性光变油墨中磁性颜料定向排列后被固化所形成的图案具有更鲜明的光彩效果和更突出的浮雕效果。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述A3钢板上形成切割图案的线缝宽度为0.02cm-0.05cm。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述A3钢板的厚度为0.05cm-0.2cm。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述A3钢板的厚度为0.1cm。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述钕磁铁组件包括至少一个钕磁铁。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述钕磁铁的数量为多个时，多个形状相同或形状不相同的钕磁铁根据印刷图案的大小及位置进行摆放。
为了更好的实现本发明，进一步地，与A3钢板上切割图案对应的完成摆放的钕磁铁固定在A3钢板的一侧，且A3钢板的另一侧设置待印刷的承印材料。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述定磁方法具体包括以下步骤：
步骤S1：按照印刷图案设计切割图案；
步骤S2：在A3钢板上通过贯穿切割的方式形成由线缝勾勒的切割图案；
步骤S3：按照油墨磁化要求及切割图案覆盖的区域设计钕磁铁组件的排布方式，并按设计好的排布方式将钕磁铁组件摆放在A3钢板的一侧；
步骤S4：在A3钢板远离钕磁铁组件的另一侧设置承印材料；
步骤S5：将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于承印材料上，在部分屏蔽磁场作用下对磁性光变油墨中的磁性颜料进行定向排列。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述步骤S3中钕磁铁组件中钕磁铁直接粘接在A3钢板上；或者，所述步骤S3中钕磁铁组件中钕磁铁先固定在框架中再将框架与A3钢板固定连接。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述步骤S2中贯穿切割的方式为线切割或激光切割。
一种磁性光变油墨的定磁方法，在磁性光变油墨印刷过程中，采用有切割图案的具有屏蔽磁场作用的Q235钢板和位于Q235钢板一侧的钕磁铁组件组成定磁装置，并通过部分区域磁场被有效屏蔽的定磁装置对承印材料上的磁性光变油墨进行定磁，其中Q235钢板上通过贯穿板体的线缝形成与印刷图案对应的切割图案。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明通过能有效屏蔽部分磁场的定磁装置进行磁性光变油墨印刷，得到的印刷图案具有明显的光变效果、光彩效果、浮雕效果。
（2）本发明中通过在A3钢板或Q235钢板上加工贯穿板材的线缝，实现磁场部分屏蔽、部分穿过的效果，用材经济、加工方便，整体加工成本低廉。
附图说明
图1为磁性光变油墨在纸张上的第一种分布情况。
图2为不同视角观察图1中分布在纸张上磁性光变油墨的印迹呈现的效果；
其中，图2a为视角1时观察到的效果，
图2b为视角2时观察到的效果。
图3为磁性光变油墨在纸张上的第二种分布情况。
图4为观察图3中分布在纸张上磁性光变油墨的印迹呈现的光带滚动效果；
其中，图4a为光带位于位置1的效果，
图4b为光带位于位置2的效果。
图5为磁性光变油墨的印迹形成可移动光带效果时的一种定磁装置布置方式的示意图。
图6为具有熊猫图案的切割图案的A3钢板的局部示意图。
图7为采用图6中A3钢板与钕磁铁组件组成的定磁装置对磁性光变油墨进行定磁印刷后得到的熊猫图案示意图。
图8为箭头形印刷图案的光变效果示意图。
图9为“证”字印刷图案的效果示意图。
其中：001-磁性光变薄片；002-载体；003-纸张；004-图案；005-定磁装置；006-磁力线。
具体实施方式
实施例1：
一种磁性光变油墨的定磁方法，在磁性光变油墨印刷过程中，采用有切割图案的具有屏蔽磁场作用的A3钢板和位于A3钢板一侧的钕磁铁组件组成定磁装置，并通过部分区域磁场被有效屏蔽的定磁装置对承印材料上的磁性光变油墨进行定磁，其中A3钢板上通过贯穿板体的线缝形成与印刷图案对应的切割图案。
本发明所述的定磁方法是应用有切割图案的A3钢板和钕磁铁组件组成的定磁装置来实现磁性光变油墨印刷的，其依赖于对定磁装置上部分区域磁力线的有效屏蔽。所述定磁装置的突出特点是磁性光变油墨印刷图案的光变效果、光彩效果、浮雕效果明显强于目前现有的油墨印刷图案。
所述A3钢板为薄板式的A3钢钢板。A3钢的化学成分及力学性能与Q235钢基本相同，A3钢板、Q235钢板均能有效屏蔽磁场。
所述A3钢板上的切割图案通常通过线切割或激光切割的方式加工获得。切割图案由线切割或激光切割等加工方式在板材上留下的线缝形成。
所述承印材料通常为纸张、绸布等。
所述磁性光变油墨采用市场上能直接采购的成品，本发明的改进点不在于此，故不再赘述。
按印刷图案不同视觉效果布置不同形式的钕磁铁组件的技术为现有技术，本发明的改进点在于改变磁化定位方式，而不在于钕磁铁组件布置方式，故不再赘述。
实施例2：
根据实施例1所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：按照印刷图案设计切割图案；
步骤S2：在A3钢板上通过贯穿切割的方式形成由线缝勾勒的切割图案；
步骤S3：按照油墨磁化要求及切割图案覆盖的区域设计钕磁铁组件的排布方式，并按设计好的排布方式将钕磁铁组件摆放在A3钢板的一侧；
步骤S4：在A3钢板远离钕磁铁组件的另一侧设置承印材料；
步骤S5：将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于承印材料上，在部分屏蔽磁场作用下对磁性光变油墨中的磁性颜料进行定向排列。
也就是说，本发明依据设计好的印刷图案在具有屏蔽磁场功能的A3钢板上加工出贯穿钢板的线缝，与一个印刷图案相对应的一组线缝形成一个印刷区域单元，根据每个印刷区域单元的位置、大小以及该印刷图案的预期视觉效果设计钕磁铁组件的分布方式，并将钕磁铁组件中钕磁铁与A3钢板的相对位置进行固定，从而组成定磁装置。由于A3钢板的线缝不能屏蔽磁场而A3钢板的其他区域能屏蔽磁场，这样在钢板布置钕磁铁的另一面形成预期的磁场分布。标记A3钢板布置钕磁铁组件的一面为A面，与A面相对的一面为形成预期磁场、用于布置承印材料的B面。固定好定磁装置后，将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于布置在A3钢板B面的承印材料上，预期磁场对磁性光变油墨中磁性颜料进行定向排列，磁性光变油墨固化后得到的油墨印刷图案具有明显的光彩效果和突出的浮雕效果。
本发明所述的定磁方式中，印刷图案能完全覆盖A3钢板上由线缝形成的切割图案，且承印材料的非印刷面与A3钢板接触。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在实施例2或实施例3的基础上，先以熊猫形状的印刷图案为例进行详细说明。如图6所示，一种采用磁性光变油墨进行熊猫图案印刷的定磁方法，先按照设计的熊猫形状设计切割图案，并根据该切割图案在A3钢板上加工贯穿板材的线缝；然后按预期的视觉效果设计钕磁铁组件的排布方式，再将按此排布方式布置的钕磁铁固定在A3钢板的下方；接着在A3钢板的上表面布置纸张等承印材料，并将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于该承印材料上，此时预期磁场对磁性光变油墨中磁性颜料进行定向排列；待磁性光变油墨固化后得到光彩效果和浮雕效果均很突出的油墨印刷图案，如图7所示。本实施例采用的定磁方法，通过在板材一侧形成预期的特定布置的磁场使涂布在承印材料上的磁性光变油墨中的一部分颜料颗粒磁化而按预期定向排列，而另一部分颜料颗粒不受磁场影响，保持原有印刷状态。
采用上述定磁方法印刷箭头图案的视觉效果如图8所示。
采用上述定磁方法印刷“证”字图案的视觉效果如图9所示。
本实施例的其他部分与实施例1或实施例2相同，故不再赘述。
实施例4：
一种磁性光变油墨的定磁方法，在磁性光变油墨印刷过程中，采用有切割图案的具有屏蔽磁场作用的Q235钢板和位于Q235钢板一侧的钕磁铁组件组成定磁装置，并通过部分区域磁场被有效屏蔽的定磁装置对承印材料上的磁性光变油墨进行定磁，其中Q235钢板上通过贯穿板体的线缝形成与印刷图案对应的切割图案。
本发明所述的定磁方法是应用有切割图案的Q235钢板和钕磁铁组件组成的定磁装置来实现磁性光变油墨印刷的，其依赖于对定磁装置上部分区域磁力线的有效屏蔽。所述定磁装置的突出特点是磁性光变油墨印刷图案的光变效果、光彩效果、浮雕效果明显强于目前现有的油墨印刷图案。
所述Q235钢板为薄板式的A3钢钢板。A3钢的化学成分及力学性能与Q235钢基本相同，Q235钢板、Q235钢板均能有效屏蔽磁场。
所述Q235钢板上的切割图案通常通过线切割或激光切割的方式加工获得。切割图案由线切割或激光切割等加工方式在板材上留下的线缝形成。
所述承印材料通常为纸张、绸布等。
所述磁性光变油墨采用市场上能直接采购的成品，本发明的改进点不在于此，故不再赘述。
按印刷图案不同视觉效果布置不同形式的钕磁铁组件的技术为现有技术，本发明的改进点在于改变磁化定位方式，而不在于钕磁铁组件布置方式，故不再赘述。
实施例5：
根据实施例4所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：按照印刷图案设计切割图案；
步骤S2：在Q235钢板上通过贯穿切割的方式形成由线缝勾勒的切割图案；
步骤S3：按照油墨磁化要求及切割图案覆盖的区域设计钕磁铁组件的排布方式，并按设计好的排布方式将钕磁铁组件摆放在Q235钢板的一侧；
步骤S4：在Q235钢板远离钕磁铁组件的另一侧设置承印材料；
步骤S5：将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于承印材料上，在部分屏蔽磁场作用下对磁性光变油墨中的磁性颜料进行定向排列。
也就是说，本发明依据设计好的印刷图案在具有屏蔽磁场功能的Q235钢板上加工出贯穿钢板的线缝，与一个印刷图案相对应的一组线缝形成一个印刷区域单元，根据每个印刷区域单元的位置、大小以及该印刷图案的预期视觉效果设计钕磁铁组件的分布方式，并将钕磁铁组件中钕磁铁与Q235钢板的相对位置进行固定，从而组成定磁装置。由于Q235钢板的线缝不能屏蔽磁场而Q235钢板的其他区域能屏蔽磁场，这样在钢板布置钕磁铁的另一面形成预期的磁场分布。标记Q235钢板布置钕磁铁组件的一面为A面，与A面相对的一面为形成预期磁场、用于布置承印材料的B面。固定好定磁装置后，将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于布置在Q235钢板B面的承印材料上，预期磁场对磁性光变油墨中磁性颜料进行定向排列，磁性光变油墨固化后得到的油墨印刷图案具有明显的光彩效果和突出的浮雕效果。
实施例6：
本实施例在实施例1-5任一项的基础上进一步优化，屏蔽磁场的钢板采用A3钢或Q235钢，钢板的厚度为0.05cm-0.2cm。钢板的厚度不足，无法有效屏蔽磁场；钢板的厚度太厚，并不会对屏蔽磁场有额外的效果且增加成本。优选的，钢板的厚度为0.1cm，此时屏蔽磁场的效果满足大多数磁性光变油墨印刷的需求且用于屏蔽磁场的钢材成本较低。
本实施例的其他部分与实施例1-5中任意一项相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在实施例1-6任一项的基础上进一步优化，屏蔽磁场用的钢板上形成切割图案的线缝宽度为0.02cm-0.05cm。线缝宽度较大，浮雕效果的油墨印刷图案的轮廓线较粗；线缝宽度较小，浮雕效果的油墨印刷图案的轮廓线较细。线缝宽度过小，则浮雕效果的油墨印刷图案的轮廓线太细，会导致轮廓线的线条不清晰，轮廓线的线条太粗也影响印刷图案的艺术美感，通常切割图案的线缝宽度采用0.03cm。
本实施例的其他部分与实施例1-6中任意一项相同，故不再赘述。
实施例8：
本实施例在实施例1-7任一项的基础上进一步优化，根据印刷图案面积大小、预期的视觉效果设计钕磁铁组件中钕磁铁的数量、相对位置等。一个印刷图案对应一个切割图案，与一个切割图案对应的一组钕磁铁组件可以仅仅为一个钕磁铁，也可以包括多个钕磁铁；而且该组钕磁铁组件布置的位置与切割图案的位置对应。而且，钕磁铁组件中包括多个钕磁铁时，多个钕磁铁必须布置在钢板的同一侧。
进一步地，一组钕磁铁组件包括多个钕磁铁时，多个钕磁铁形状可以不同。
更进一步，为了保证印刷图案的质量稳定，与钢板上切割图案位置对应的钕磁铁相对于钢板位置固定。因此，钕磁铁可以之间通过粘接等方式固定在钢板的一侧，也可以通过框架固定位置后再与板材固定连接。
本实施例的其他部分与实施例1-7中任意一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：在磁性光变油墨印刷过程中，采用有切割图案的具有屏蔽磁场作用的A3钢板和位于A3钢板一侧的钕磁铁组件组成定磁装置，并通过部分区域磁场被有效屏蔽的定磁装置对承印材料上的磁性光变油墨进行定磁，其中A3钢板上通过贯穿板体的线缝形成与印刷图案对应的切割图案；
多个形状相同或形状不相同的钕磁铁根据印刷图案的大小及位置进行摆放；与A3钢板上切割图案对应的完成摆放的钕磁铁固定在A3钢板的一侧，且A3钢板的另一侧设置待印刷的承印材料。
2.根据权利要求1所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：所述A3钢板上形成切割图案的线缝宽度为0.02cm-0.05cm。
3.根据权利要求2所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：所述A3钢板的厚度为0.05cm-0.2cm。
4.根据权利要求3所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：所述A3钢板的厚度为0.1cm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：所述定磁方法具体包括以下步骤：
步骤S1：按照印刷图案设计切割图案；
步骤S2：在A3钢板上通过贯穿切割的方式形成由线缝勾勒的切割图案；
步骤S3：按照油墨磁化要求及切割图案覆盖的区域设计钕磁铁组件的排布方式，并按设计好的排布方式将钕磁铁组件摆放在A3钢板的一侧；
步骤S4：在A3钢板远离钕磁铁组件的另一侧设置承印材料；
步骤S5：将磁性光变油墨用丝网版以面状形式刮于承印材料上，在部分屏蔽磁场作用下对磁性光变油墨中的磁性颜料进行定向排列。
6.根据权利要求5所述的一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：所述步骤S3中钕磁铁组件中钕磁铁直接粘接在A3钢板上；或者，所述步骤S3中钕磁铁组件中钕磁铁先固定在框架中再将框架与A3钢板固定连接。
7.一种磁性光变油墨的定磁方法，其特征在于：用Q235钢板替换权利要求1-6任一项所述定磁方法中使用的A3钢板。
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