Un procedimiento de fabricación de un sustrato magnéticamente interactivo,

que comprende una hoja impresa o imprimible, que incorpora al menos un área de material imantado o imantable, que puede interaccionar con una pieza de juguete imantada o imantable y separable, comprendiendo el procedimiento las etapas de: proporcionar un sustrato compresible; aplicar una tinta imantable a al menos un área seleccionada de una superficie del sustrato; y aplicar presión a dicha tinta imantable y, de esta manera, hacerla penetrar en dicha superficie de dicho sustrato, estando el procedimiento caracterizado porque la tinta imantable aplicada al menos a un área seleccionada del sustrato tiene al menos 40 !m de espesor.

Sustratos magnéticamente interactivos Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, al campo del magnetismo y, más particularmente, a hojas impresas o imprimibles que incorporan áreas de material imantado o imantable, que interaccionan con una pieza de juguete, imantada o imantable, separable. En particular, la presente invención se refiere a un sustrato interactivo para un libro que tiene áreas imantadas o imantables impresas en el mismo.

Antecedentes de la invención

Se sabe de forma general que el material que tiene propiedades magnéticas puede incorporarse en diversas aplicaciones. Por ejemplo, los fabricantes han incorporado material magnético en dispositivos educativos, instructivos e interactivos para niños. Los imanes y dispositivos que tienen propiedades magnéticas tienen un atractivo especial para los niños, debido a las propiedades invisibles del magnetismo. Hay numerosos tipos de juguetes, juegos, aparatos y pantallas interactivas en las que un material que tiene propiedades magnéticas se usa ventajosamente para estimular a los niños a aprender y practicar habilidades básicas, tales como lectura y aritmética.

Un procedimiento para incorporar las propiedades invisibles del magnetismo en un producto implica añadir un material ferromagnético, tal como partículas de hierro, en pinturas o revestimientos convencionales. Las partículas de hierro se combinan o mezclan en la pintura para formar la pintura magnética. La pintura magnética se aplica después convencionalmente a la superficie de un sustrato, tal como una pared, tablero, madera, papel de roca, contrachapado, y similares, para crear señales y otros tipos de manifestaciones que tienen una superficie atrayente de imán. Después de que la pintura magnética se seca, el sustrato se corta entonces en formas abstractas y tamaños usando una herramienta convencional.

Una de las desventajas del uso de la pintura magnética descrita anteriormente es la incapacidad de crear imágenes y dibujos detallados con la pintura. Es decir, la pintura magnética generalmente no está adaptada para pintarla en localizaciones específicas o para formar dibujos muy meticulosos o complejos. No obstante, la pintura magnética está diseñada para ser aplicada en grandes áreas, simplemente para crear una superficie metálica o magnética. Adicionalmente, la superficie magnética que se crea generalmente está imantada por toda la superficie, en lugar de imantada en localizaciones específicas. Como resultado, muchas pantallas educativas e instructivas usadas por los niños que usan pintura magnética están limitadas a dibujos y aplicaciones muy básicas.

La Patente de Estados Unidos Nº 4.702.700 (Taylor) propone un libro con hojas de material magnético embebidas dentro de las páginas, que atraen piezas magnéticas separables colocadas sobre la superficie de la página. Aunque las hojas no cubren toda el área de la página, son relativamente grandes y no tienen forma de imágenes o dibujos. Las hojas magnéticas de Taylor también son suficientemente gruesas, de manera que producirán un abombamiento significativo en las páginas. El abombamiento es poco atractivo estéticamente, y estropea el efecto invisible del magnetismo, haciendo obvio que hay un artificio escondido dentro de las páginas. Se cree que el peso de las hojas magnéticas usadas por Taylor también sería una restricción del número y tamaño de hojas que podría incluirse de forma práctica en un libro.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.949.050 (Fosbenner y col.) propone tarjetas magnéticas que contienen, intercaladas en su interior, una hoja conformada de material magnético que produce una imagen atrayendo partículas magnéticas en una celda de formación de imágenes líquida. Las dos hojas conformadas de material magnético se introducen en los rebajes conformados correspondientes en una hoja de relleno en las tarjetas. Fosbenner sugiere que podría usarse “una tinta magnética o imantable” en lugar de las hojas magnéticas, aunque proporciona poca o ninguna divulgación de cómo formular o aplicar dicha tinta magnética. Debido al uso de las hojas de relleno, las tarjetas de Fosbenner son gruesas. Las hojas de relleno también se suman al peso. La estructura de Fosbenner no sería adecuada para su uso como las páginas de un libro o como un póster de pared o similares.

Se sabe, en general, que los diseños e imágenes gráficas detalladas pueden conseguirse mediante el uso de diversos procedimientos o técnicas de impresión convencionales. Las técnicas de impresión convencionales tales como serigrafía, litografía, huecograbado, flexografía y similares se usan para producir diseños e imágenes muy meticulosos sobre un sustrato. Sin embargo, la mayor parte de las pinturas metálicas o magnéticas no se puede usar con las técnicas de impresión anteriores. Como resultado, la mayor parte de los sustratos interactivos, particularmente aquellos usados para productos educativos o instructivos comercializados para niños, carecen de cualquier tipo de diseños e imágenes gráficas detalladas que tengan propiedades magnéticas.

Sumario de la invención

Por consiguiente, se desea proporcionar una hoja imprimible, u otro sustrato, y un procedimiento de fabricación de dicho sustrato, que tenga dibujos e imágenes gráficas detalladas que incorporen las propiedades invisibles del magnetismo. Se desea proporcionar también un sustrato magnéticamente interactivo para libros y otros productos educativos o instructivos comercializados para niños, que usan dibujos e imágenes gráficas detalladas, que tengan propiedades magnéticas. Se desea también proporcionar áreas imantadas o imantables conformadas que no sean fácilmente evidentes para el usuario ordinario del libro u otro sustrato y, en particular, que no tenga un peso y volumen sustancialmente mayor que las hojas ordinarias del material del sustrato. Se desea proporcionar sustratos imantables que no requieran una estructura gruesa con piezas magnéticas gruesas y pesadas y protectores o rellenos, conformados para adaptarse a las formas magnéticas, para compensar el espesor de la capa de material magnético.

En un aspecto de la invención, un sustrato comprende una hoja impresa o imprimible que incorpora al menos un área de material imantado o imantable, que puede interaccionar con una pieza de juguete, imantada o imantable, separable. El sustrato tiene un área imantable aplicada en el mismo usando una tinta imantable. La tinta imantable aplicada a al menos un área seleccionada del sustrato es al menos de 40 !m de espesor. Cuando se aplica, la tinta queda ligeramente por encima de la superficie del sustrato. Una vez que la tinta se ha secado lo suficiente, se aplica presión para comprimir la tinta y/o hacer penetrar la tinta en el sustrato, formando un conjunto que es sustancialmente plano. La planicidad perfecta ni es necesaria ni puede conseguirse en la mayoría de los casos. Sin embargo, es deseable que la capa de tinta no sea perceptible para el usuario. En particular, es deseable que los bordes del área de tinta imantable estén suficientemente enrasados para que no haya un escalón perceptible para el usuario.

La pieza de juguete separable incluye cualquier artículo, dispositivo, objeto, aparato, producto, componente o artículo de fabricación que esté adaptado para interaccionar con las áreas imantables del sustrato magnéticamente interactivo. Las piezas de juguete separables son, preferentemente por sí mismos, sustratos con áreas imantables. Las áreas imantables pueden ser áreas de tinta imantable aplicadas de acuerdo con la presente invención.

La tinta imantable incluye partículas imantables tales como hierro, aleaciones de hierro u otro material que tenga fuertes propiedades ferromagnéticas. Un material especialmente preferido es ferrita de hierro, es decir, hierro elemental ferromagnético sustancialmente libre de óxidos de hierro no ferromagnéticos. Las partículas imantables deberían estar dimensionadas y conformadas para ser compatibles con el tipo de tinta y/o el procedimiento de impresión particular seleccionado finalmente. Por consiguiente, el tamaño y forma de las partículas imantables puede seleccionarse para que sea compatible con un tipo particular de tinta, la viscosidad de la tinta y el tipo de procedimiento de impresión u otros medios usados para aplicar la tinta al sustrato. Como un ejemplo de este tipo de selección, si se preselecciona serigrafía, las partículas ferromagnéticas pueden elegirse con la condición de que sean suficientemente pequeñas para pasar a través de los orificios de la malla serigráfica durante... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de fabricación de un sustrato magnéticamente interactivo, que comprende una hoja impresa o imprimible, que incorpora al menos un área de material imantado o imantable, que puede interaccionar con una pieza de juguete imantada o imantable y separable, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

proporcionar un sustrato compresible; aplicar una tinta imantable a al menos un área seleccionada de una superficie del sustrato; y aplicar presión a dicha tinta imantable y, de esta manera, hacerla penetrar en dicha superficie de dicho sustrato, estando el procedimiento caracterizado porque la tinta imantable aplicada al menos a un área seleccionada del sustrato tiene al menos 40 !m de espesor.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de aplicar presión comprende comprimir el sustrato con la tinta imantable aplicada al mismo, a un espesor no sustancialmente mayor que el espesor del sustrato antes de la aplicación de la tinta.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de aplicar presión comprende comprimir el sustrato con la tinta imantable aplicada al mismo, de manera que el cambio de espesor en los bordes de la tinta imantable se haga sustancialmente imperceptible para un usuario final ordinario.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de aplicar presión comprende comprimir el sustrato en una prensa de lecho plano.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de aplicar una capa opaca sobre la tinta imantable.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende aplicar dicha capa de tinta opaca sobre toda el área de dicha superficie del sustrato.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha capa de tinta opaca es de un color similar a dicha superficie de dicho sustrato.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de aplicar una impresión visible a dicha superficie de dicho sustrato.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende adicionalmente la etapa de aplicar una tinta sobreimpresa, o revestimiento, a dicho sustrato, y en el que dicha impresión visible se aplica sobre dicha tinta sobreimpresa, o revestimiento.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente aplicar una segunda capa de sustrato sobre dicha superficie de dicho sustrato sobre dicha tinta imantable, y en el que dicha etapa de aplicar presión comprende aplicar presión a dicho sustrato y dicha segunda capa de sustrato, con dicha tinta imantable entre ellos.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la etapa de aplicar presión comprende comprimir el sustrato y la segunda capa de sustrato con la tinta imantable entre ellos a un espesor no sustancialmente mayor que la suma de los espesores iniciales de dicho sustrato y dicha segunda capa de sustrato.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende adicionalmente la etapa de aplicar adhesivo a dicha segunda capa de sustrato y que comprende aplicar la superficie de dicha segunda capa de sustrato con dicho pegamento a la superficie de dicho sustrato con dicha tinta imantable, y aplicar dicha presión antes de que dicho adhesivo haya fraguado.

13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende adicionalmente la etapa de aplicar una impresión visible a una superficie expuesta de al menos uno de dicho sustrato y dicha segunda capa de sustrato.

14. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de conferir una imantación permanente a al menos parte de al menos una de dicha área de tinta imantable.

15. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende conferir dicha imantación permanente sometiendo dicha tinta imantable al campo magnético de una corriente eléctrica.

16. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende provocar que dicha corriente eléctrica fluya en conductores paralelos.

17. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, en el que se provoca que dicha corriente fluya en direcciones opuestas en conductores alternos.

18. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dichos conductores paralelos comprenden

varios conductores rectos.

19. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dichos conductores paralelos y rectos están espaciados uniformemente.

20. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, en el que los conductores están separados por una distancia de aproximadamente 0, 5 mm a aproximadamente 5 mm.

21. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dichos conductores paralelos forman una trayectoria sustancialmente cerrada.

22. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende provocar que dicha corriente fluya en al menos una bobina, con su eje perpendicular a dicha superficie de dicho sustrato.

23. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende conferir dicha imantación permanente antes de que dicha tinta se seque, aplicando un campo magnético suficientemente intenso para provocar el desplazamiento de las partículas de material imantable dentro de dicha capa de tinta.

24. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha tinta comprende partículas ferromagnéticas en una matriz de plástico.

25. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dicha tinta, cuando está húmeda, comprende un disolvente.

26. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 25, en el que dicho disolvente se selecciona entre el grupo que consiste en queroseno y alcoholes minerales.

27. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dicha matriz de plástico se selecciona entre el grupo que consiste en copolímeros de estireno-butadieno y PVC laminado líquido.

28. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dichas partículas ferromagnéticas consisten básicamente en un material seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de hierro, SrFe12O19, BaFe12O19 y NdFeB.

29. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 28, en el que dicha tinta, cuando está seca, comprende al menos un 80 % en peso de hierro.

30. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 29, en el que dicha tinta, cuando está seca, comprende al menos aproximadamente un 90 % en peso de hierro.

31. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho sustrato se selecciona entre el grupo que consiste en papel supersatinado, cartón y policloruro de vinilo.

32. Un sustrato magnéticamente interactivo, que comprende una hoja impresa o imprimible, que incorpora al menos un área de material imantado o imantable, que puede interaccionar con una pieza de juguete imantada o imantable separable, que comprende:

un sustrato compresible; y una tinta imantable aplicada a al menos un área seleccionada de una superficie de dicho sustrato que ha penetrado en dicha superficie de dicho sustrato, caracterizado porque la tinta imantable aplicada a al menos un área seleccionada del sustrato tiene al menos 40 !m de espesor.

33. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 32, en el que dicha tinta imantable ha penetrado sustancialmente a ras con dicha superficie de dicho sustrato.

34. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 33, que comprende adicionalmente una capa de tinta opaca sobre la tinta imantable.

35. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 34, que comprende dicha capa de tinta opaca sobre toda el área de dicha superficie del sustrato.

36. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 34, en el que dicha capa de tinta opaca es de un color similar a dicha superficie de dicho sustrato.

37. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 32, que comprende adicionalmente una impresión visible sobre dicho sustrato sobre dicha tinta imantable.

38. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 35, que comprende adicionalmente una tinta sobreimpresa, o revestimiento, sobre dicha tinta imantable, y en el que dicha impresión visible está sobre dicha tinta sobreimpresa, o revestimiento.

39. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 32, que comprende adicionalmente una segunda capa de sustrato sobre dicha superficie de dicho sustrato y sobre dicha tinta imantable, y en el que dicha tinta imantable ha penetrado tanto en dicho sustrato como en dicha segunda capa de sustrato.

40. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 39, que comprende adicionalmente adhesivo entre dicha segunda capa de sustrato y la superficie de dicho sustrato con dicha tinta imantable.

41. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 39, que comprende adicionalmente una impresión visible sobre una superficie expuesta de al menos uno de dicho sustrato y dicha segunda capa de sustrato.

42. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 32, en el que al menos parte de al menos una de dicha área de tinta imantable está permanentemente imantada.

43. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 42, que comprende ringleras paralelas de imantación permanente con componentes opuestos de polaridad perpendicular a la superficie del sustrato.

44. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 43, en el que dichas ringleras son rectas.

45. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 44, en el que dichas ringleras rectas, paralelas, están espaciadas uniformemente.

46. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 43, que comprende dichas ringleras paralelas que forman una trayectoria sustancialmente cerrada.

47. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 42, que comprende al menos un área con un componente de polaridad perpendicular a la superficie del sustrato de un sentido, rodeado por una región con un componente de polaridad perpendicular a la superficie del sustrato del sentido opuesto.

48. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 42, en el que el material imantable está concentrado en un lado del espesor de la capa de tinta imantable.

49. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 32, en el que dicha tinta imantable comprende partículas ferromagnéticas en una matriz de plástico.

50. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 49, en el que dicha matriz de plástico se selecciona entre el grupo que consiste en copolímeros de estireno-butadieno y PVC laminado líquido.

51. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 49, en el que dichas partículas ferromagnéticas consisten básicamente en un material seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de hierro, SrFE12O19, BaFE12O19 y NdFeB.

52. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 51, en el que dicha tinta imantable comprende al menos aproximadamente un 90 % en peso de hierro.

53. Un sustrato de acuerdo con la reivindicación 32, en el que dicho sustrato se selecciona entre el grupo que consiste en papel supersatinado, cartón y policloruro de vinilo.

54. Un dispositivo magnéticamente interactivo que comprende:

un primer y un segundo sustratos; una capa de tinta imantable aplicada a al menos un área seleccionada de dicho primer sustrato para formar un sustrato magnéticamente interactivo, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 32 a 53; y una capa imantable aplicada a al menos un área seleccionada de dicho segundo sustrato; en el que dicha capa de tinta imantable está imantada generalmente de forma perpendicular a dicha capa de tinta imantable, en ringleras de polaridad alterna, con un espaciado de polo en el intervalo de 0, 5 mm a 5 mm; con lo que dicho primer y segundo sustratos pueden interaccionar por interacción magnética de dicha capa de tinta magnética y dicha capa magnética.