专利名称：产生可自由编程的印刷图案的方法和印刷产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及用涂覆物质印刷一个印刷材料表面以产生可自由编程的印刷图案，尤其是光学效果的方法。本发明还涉及产生可自由编程的印刷图案的印刷产品。
背景技术：
在现有技术中已知用于生成印刷产品的多种不同印刷方法。这些方法和印刷产品具有印刷图案不变的缺点，即印刷后印刷图案就不能再改变了。例如在印刷机中安装具有预制铅版的特定印刷机滚筒。如果要改变印刷图案，必须更换印刷机滚筒的铅版。
例如只通过计算机控制的印刷机能够产生可变的印刷图案，然而这种产生的可变印刷图案在事后也不再能够被改变。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和印刷产品，借助于它们能够产生可变的印刷图案，并且最好事后也能改变。
这个目的是这样实现的，即在第一步骤中通过受铅版约束或不受铅版约束的任何印刷方法把具有至少一种与温度相关的光学可变的成分的涂覆物质至少部分地涂在印刷材料上，并且在第二步骤中尤其对印刷材料的印刷表面至少局部地进行温度处理，产生至少一个印刷图案，尤其是印刷材料的第一光学效应。
因此，以这种方式产生的印刷产品具有包含至少一种与温度相关的光学可变的成分的涂覆物质，通过所述成分能够产生不同的印刷图案。只要至少在一段较长的时间间隔内保持光学可变性，所述印刷图案就可以至少在这段时间间隔内改变。
重要的是，涂覆物质包含一种光学特性与温度相关的光学可变成分。由此通过对涂覆物质或印刷材料进行专门的，例如局部的温度处理能够获得尤其是其表面对光学表现图案的影响，并由此能够产生可自由编程的印刷图案。
温度处理可以例如通过特别的局部范围的冷却或加热来实现，其中不同的温度处理也可具有对由此产生的印刷图案的光学表现的不同影响。尤其能够连续地执行不同的温度处理以不断改变印刷图案。例如首先进行加热，然后进行冷却。
这样的温度处理可以通过尤其是局部范围地引起涂覆物质温度变化的每种可能的装置来产生。这可以通过热传输条(Thermotransferleisten)，加热或冷却的印模(Stempel)，照射源，例如(可编程)激光等实现。
温度处理能够例如引起涂覆物质中至少一种光学可变成分的某种取向(Ausrichtung)或取向的改变。
例如在涂覆物质包含一种或多种液晶成分时这可以被实现，这是因为液晶具有光学各向异性的特征，因此能够引起双折射效应，通过所述双折射效应能够影响印刷图案的视觉表现。因此印刷图案能够具有例如光学双折射标记。
为了避免印刷图案持久的可变性，可以规定尤其是通过照射使涂覆物质硬化，由此固定印刷图案。在这种被硬化的状态下印刷图案与温度有关。
由于尤其是通过液晶的光学特性可以获得的特殊光学效应，这样生成的印刷产品非常适用于装饰性的单元(dekoratives Element)，有价证券(Wertdokument)，保密单元(Sicherheitselement)，证明单元(Authentizitaetselement)，数据载体，彩色胶片(Farbtransfer-Folie)，反射胶片(reflektive Folie)，以及鉴定单元，即尤其是在避免伪造、模仿、访问授权(Zugangsberechtigungen)等的与安全有关的领域。
具体实施例方式
下面详细介绍具体实施例。
借助于一种印刷方法在第一步骤中将例如包含液晶(LC)的可硬化颜料或清漆(Lacke)涂在基片表面上。在随后的处理步骤中，用适当的物质将包含的溶剂从涂层中提取出来。其中LC颜料成分根据温度或多或少地相互良好地取向(初级取向过程)。
然后通过逐点地产生印刷层局部温度变化，在显著不同的、通常更高的温度下实现次级取向，所述逐点地产生印刷层局部温度变化是通过例如将热传输印刷机(Thermotransferdrucker)的热传输条引到印刷区域产生的。
因为能够有针对性地控制热传输条的各个印刷元件，所以希望的(次级)取向效应是可自由编程的。其中随温度的不同，或者抵消初级取向，或者得到不同于第一次取向的其他光学效应。在适当选择液晶的情况下通过多次连续进行次级取向过程可以产生具有多种不同光学效应或多种色彩的图案。在随后例如通过光聚合作用的硬化中永久地固定这种状态。为了使初级取向和次级取向之间的区别特别明显，在温度处理过程中或随后马上执行硬化，尤其是缓慢地进行硬化是有利的。
可以使用例如Merck两合股份公司的向列或胆甾型LC系统作为液晶成分。其中这些LC系统可以直接被应用或者作为其他涂覆物质的添加剂。在直接应用中，LC系统可以被加热并被加工成溶化液或者与溶剂一起使用。
这里利用了液晶的未硬化的向列相或胆甾相对于其可获得的光学特征具有温度相关，以及具有例如在反射颜料波长变化中表现出的光学效应。尤其可以影响液晶的取向，即所谓的定向过程。尽管有溶剂部分，但是可以借助于光化学照射来聚合这种液晶印刷颜料。
在具有液晶的印刷颜料中将溶剂蒸发，因此保留的成分容易像晶体成分那样相互排列成宏观结构。在理想状态下，这种结晶性在于所有分子的完全排列，其中排列的方式取决于所用液晶种类。
因此所述排列可以例如是线性或螺旋状，这就产生了不同的光学效应。但是在各种情况下，在排列中都存在周期性。这样的取向也被称为对齐。这里周期性的尺寸在可见光波长范围内，这样由于布拉格控制或者与波长相关的吸收或反射或者射入光偏振特性的改变引起各自的可见光学效应。
这也可能意味着，随观察角度不同，反射可见光的不同光谱区域，或者如文字或图案的区域可能具有不同的光学特性，例如颜色或偏振状态。
加入的成分主要由可聚合的单体(Monomeren)构成，这样通过紫外线(UV)的照射能够固定在取向过程中形成的关系，由此获得持久的光学效应。在随后的步骤中利用适当的紫外线照射源实现这样的固定。
取向过程以及是否和在哪些范围内形成晶体排列的情况取决于不同的参数。蒸发有机溶液的速度以及在蒸发有机溶剂期间和以后的温度影响液晶排列。
与相应的冷却相比，用机械技术可以更容易实现局部范围加热。例如，这里可以使用热传输印刷机。这种技术的核心部分是热传输条，所述热传输条的各个区域可以借助于计算机有针对性地控制和加热。在由此产生的印刷中达到例如最高300dpi的分辨率，即为了对上述LC颜料的取向过程产生特定的具有这样的分辨率的影响可以考虑所述热传输印刷技术。
在第一步骤中，例如苯胺印刷设备(Flexodruckwerk)完成了将例如Merck两合股份公司的含溶剂的LC颜料的印刷图案涂在薄膜上，其中印刷尺寸等由所用的铅版以及铅版滚筒事先确定。其中根据需要，“印刷图案”这一概念表示mm尺寸的一小部分乃至于整个平面的图案和标志。
在蒸发溶剂的过程中，在涂上的色层上加入初级取向过程，其结果很大程度上取决于LC颜料当时的温度，所述温度与薄膜和环境温度密切相关。这里光学取向最好选择温度在20℃和50℃之间，尤其最好在30℃和35℃之间。由于取向效应不足，所以其他温度可能引起完全不同的或者不足的或错误的光学效应，但是所述效应可能同样是所希望的。
在第二步骤中，借助于在产生的LC层或印刷材料(这里是薄膜)上方或下方引入的热传输条进行局部特定的附加取向改变。这样，通过温度的可变调节可以有针对性地逐点改变产生的光学效应。通过使用可自由编程的热传输印刷单元，可以在上述LC层中产生可变的数据和图案。可选地，也可以通过使用激光进行加热处理，其中通过激光照射在液晶印刷颜料和/或基片上的作用产生局部温度变化。
在最后的步骤中，引入干燥过程，所述干燥过程基于Merck两合股份公司的LC颜料的彻底硬化组成成分，在惰性气体(氮气或氩气)中进行。在所需的波长范围内具有相应的紫外线输出功率的所有照射源基本上都适用于硬化。这里除了使用高紫外线功率外最好对液晶层不产生其他附加的、可能引起产生的光学效应改变或干扰的热负荷的照射源。在这个例子中使用多个水银低压灯，除了纯254nm汞谱线外，所述水银低压灯由于涂上石英玻璃涂层还可以具有在UV-A，UV-B和/或UV-C中的其他波长区域。由于照射源的有利温度特征，在干燥过程中不出现LC颜料的其他温度负荷，因此不再改变先前产生的区域不同的取向。
通过选择在各个步骤中规定的温度，可以实现不同的光学效应，例如在俯视图中蓝色背景中的绿色印刷图案(正)或相反在绿色背景中蓝色印刷图案(反)。这样的色彩印象除了取决于观察角度外可能还取决于LC的选择。
通过例如为相邻的单独控制的点施加不同的温度，采用多个次级取向过程可以产生多种不同的光学效应。这样能够产生例如多种色彩的图案，其色彩印象是像彩色电视一样由三色引起的。也可以重叠地印刷多个LC层，并对涂上的一个或多个层实施本发明的方法。
还可以使用LC颜料的混合。对于可能的印刷效应的数量没有限制。也可以将所述方法用于其他的，例如阳离子硬化LC颜料中。这样在干燥过程中就不必使用在设备技术上开销很大的惰性气体了。
权利要求
1.用涂覆物质印刷一种印刷材料表面以产生可自由编程的印刷图案，尤其是光学效应的方法，其特征在于，在第一步骤中，通过一种印刷方法将具有至少一种与温度相关的光学可变的成分的涂覆物质至少部分地涂在印刷材料上，在第二步骤中尤其对印刷材料的印刷表面至少局部地进行温度处理，以产生至少一个印刷图案，尤其是印刷材料的光学效应。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，对所述印刷材料，尤其是其印刷表面至少部分地进行至少一种其他的、尤其是局部的温度处理，尤其是不同于先前温度处理的温度处理。
3.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，通过冷却和/或加热进行温度处理，尤其是用于产生印刷图案。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述涂覆物质包括至少一种液晶成分。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，尤其是通过照射来硬化印刷表面上的涂覆物质，以固定光学效应。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，印刷图案的特性，尤其是涂覆物质在硬化状态下的光学效应与温度无关。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，用热传输条实现温度处理。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，用加热的印模实现温度处理。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，用至少一个尤其是可控的照射源，尤其是激光实现温度处理。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，将具有光学可变成分的多层涂覆物质涂在印刷材料上，它们分别经过温度处理。
11.在其上涂有涂覆物质的印刷产品，尤其是用前述权利要求中任一项的方法生成的印刷产品，其特征在于，所述涂覆物质具有至少一种与温度相关的光学可变成分，尤其是液晶，以产生可变的印刷图案，尤其是至少一种光学效应。
12.根据权利要求11的印刷产品，其特征在于，借助于局部温度处理可以产生至少一种光学可变成分的取向和/或取向的改变，尤其是用于形成光学效应。
13.根据前述权利要求中任一项的印刷产品，其特征在于，包含基于双折射的标记。
14.根据前述权利要求中任一项的印刷产品，其特征在于，包含至少一个与观察角度相关的彩色标记。
15.根据前述权利要求中任一项的印刷产品作为装饰性的单元，作为有价证券或作为其一部分，作为保密单元，证明单元，数据载体，彩色胶片，反射胶片或作为鉴别单元的应用。
全文摘要
本发明涉及用涂覆物质印刷一种印刷材料的表面以形成可自由编程的印刷图案，尤其是光学效应的方法，其中在第一步骤中，通过一种印刷方法将具有至少一种与温度相关的光学可变成分的涂覆物质至少部分地涂在印刷材料上，在第二步骤中尤其对印刷材料的印刷表面至少局部地进行温度处理，以产生至少一个印刷图案，尤其是光学效应。本发明还涉及在其上涂有涂覆物质的印刷产品，其中所述涂覆物质包括至少一种与温度相关的光学可变的成分，尤其是液晶，以产生可变印刷图案，尤其是至少一种光学效应。
文档编号G02F1/13GK1590108SQ20041006005
公开日2005年3月9日 申请日期2004年6月25日 优先权日2003年6月25日
发明者彼得·茨密特, 西格弗瑞格·茨密兹尔 申请人:美创力公司