CN101691091A - 一种定位套色浮雕微结构印刷方法 - Google Patents

一种定位套色浮雕微结构印刷方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种定位套色浮雕微结构印刷方法，具体地说是一种浮雕型光学微结构层和油墨色定位嵌套的一体化联机印刷方法，包括以下步骤：把微结构区域作为印刷的一个专色，在指定位置印刷成型油墨，该油墨区在未完全干燥固化状态下，通过下一印刷版辊上的浮雕微结构母版辊定位贴合、铸压，使油墨嵌入母版上的浮雕微结构凹槽，在承印材料和微结构图像包覆区对油墨进行干燥的铰链固化成型，母版辊上的浮雕形微结构完全镜像复制到承印物的油墨表面，该复制成型区作为一个套色印刷在指定的位置，能和前后印刷色连线，形成±0.15mm的套位精度。本发明能实现与普通印刷进行定位套色和母版上的图案与油墨印刷的精确定位。

Description

一种定位套色浮雕微结构印刷方法
[技术领域]
本发明涉及一种定位套色浮雕微结构印刷方法，具体地说是一种浮雕型光学微结构层和油墨色定位嵌套的一体化联机印刷方法。
[背景技术]
浮雕型微结构能够对入射光产生分色和定向偏转，通过光学镀膜等处理能产生高强度的可变化色彩，栩栩如生的立体影像、隐藏信息文字和微米极精细图文，是普通油墨印刷所不能达到的显色和显像效果，可广泛运用于防伪证卡、包装、定位标签、功能性材料等领域，承印物可以是塑料、纸张、玻璃和其它硬软质板材。
目前大多数实现浮雕型微结构复制方式是模压全息，它是通过金属母版加温在热塑性材料上压制成型，由于材料热变形原因，很难实现和普通印刷进行定位套色。只能采用单独模压好浮雕型材料，然后通过烫印或定位复合把浮雕微结构层转移到承印材料上，具有工艺过程多、成本高、定位精度差等缺点。中国专利CN1382589A公开了一种模压全息图文的定位印刷方法，是在印刷好的材料上采用UV方式在进行定位全息压制。由于离线后再上机印制，很难实现母版上的图案和油墨印刷的精确定位。
[发明内容]
本发明的目的是将一个微结构形成的图案或文字定位嵌套印制在油墨印刷构成的图案文字中，一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于包括以下步骤：把微结构区域作为印刷的一个专色，在指定位置(需要印制浮雕微结构的承印区)印刷成型油墨，该油墨区在未完全干燥固化状态下，通过下一印刷版辊上的浮雕微结构母版辊定位贴合、铸压，使油墨嵌入母版上的浮雕微结构凹槽，承印材料和母版辊的包角≥180°，压力≤0.5kg/cm，在承印材料和微结构图像包覆区对油墨进行干燥的铰链固化成型，该油墨固化后对金属母版表面的脱模层有较大的极性差异，在承印材料和金属母版分离时不会产生粘连，而把母版辊上的浮雕形微结构完全镜像复制到承印物的油墨表面，该复制成型区作为一个套色印刷在指定的位置，能和前后印刷色连线，形成±0.15mm的套位精度。母版辊是旋转往复使用，承印物是连续收放输送的，根据材料铰链固化性能的差异，连续印刷的速度在20～60m/min。
所述的定位是把母版辊上的固定单元图案印制到塑料膜或纸张承印物的指定套色位置。
所述的方法所形成的印刷装置设置在印刷套色系统的中间段或末端，最前端为普通含光标的印刷单元，其它微结构复制印刷和套色采用PLC或单片机控制方式对第一段印制的光标或图文进行跟踪套位。这组装置可作为一个印刷单元，在印刷系统中任意一个位置设置一组或多组，成为多套色印刷机的一个单元，以适应不同类型的微结构图案转移复制，并且和前后印刷套色形成严格的定位套准，广泛用于塑料、纸张表面进行浮雕微结构的定位复制，并和其他印刷套色组成装饰或防伪印刷效果。
所述的印刷方式采用连续滚筒式的凹版印刷或柔性版印刷。
所述的定位印制的成型油墨为透明、半透明或不透明类型的油墨或光油树脂。干燥固化采用受热、紫外光(UV)、电子束(EB)快速固化的方式，印刷体和浮雕版分离后浮雕结构已成型在承印物的表面。
所述的微结构母版，是通过光学结构设计和加工的对入射光产生定向衍射、折射、分色、散射、会聚的管理和分配可见光的功能，其几何特征是微结构间距通常在0.3μm～100μm，深度0.2μm～10μm，排列形状为直线、曲线、圆环、点阵及其它随机点和线段，材料是金属镍或钢。
本发明使用了计算机控制方式的自动套色装置，它的特点是能告诉准确地进行采样和运算，版辊每转动一圈就及时修正一次，完全可适应套色偏差的快速变化。因而能确保告诉、准确地套色，完全消除了套色偏差的积累。主要由光电探头、伺服电机、中央控制器、纠编装置及显示屏等构成。
与现有的技术比较，本发明的特点在于：
1、浮雕微结构的印刷成型与油墨印刷是连线完成的，可控制的套印精度达到±0.15mm；
2、浮雕微结构母版是一个包覆在印刷滚筒体上的金属版，表面是一个有位置排列的固定图像或文字单元，将固定单元所包含的微结构转印到与油墨印刷相嵌套的位置，是一种图对图的双定位。
3、本发明采用微结构印制是一种常温低压成型方法，承印材料变形收缩小，印刷成品相对位置准确。
[附图说明]
图1为浮雕微结构定位套色单元实施原理图；
图2为各承印复印过程俯视放大说明示意图。
[具体实施方式]
以下结合附图及附图给出的实施例对本发明作进一步说明。本发明的生产技术对本专业的人来说是容易实施的。
1、承印材料通过纠偏装置和张力控制放卷，首先进入普通油墨印刷单元，进行至少一个单色的普通印刷并获得可检测的跟踪线、光标(或首套色图像边缘)，参见图1的1处和图2(A)。
2、通过光电检测和PLC计算控制电子轴5或浮动辊3将转印复制油墨经凹印辊6准确涂覆在所需要的套色位置，并保持其黏度不固化，参见图2(B)。
3、通过光电检测和PLC中央计算，控制电子轴7将承印材料上未干的油墨和微结构浮雕辊9上的定位图案复合，包角＞180°。
4、在包覆区域在承印材料背面辐照电子束2，固化能量在达到50kGy，使EB油墨充分固化。
5、通过压辊8，承印材料和微结构浮雕辊分离，固化后的EB油墨粘附在承印材料上并将微结构浮雕图案完全镜像复制在油墨表面，参见图2(C)。
6、套印完浮雕微结构的承印材料通过光电检测探头和PLC中央控制，继续进行下一个定位套色印刷10。
实施方案还涉及的其它辅助装置有：
1、电晕处理系统，目的是为了提高承印材料表面的达因值，以确保复制油墨和承印物的附着牢度。
2、除静电系统，承印材料在输送和复制分离时会产生较高的静电，影响复制和后续加工质量，因此需要释放和中和承印材料表面的静电。
本发明的印刷成品能产生特殊的视觉效果和隐藏信息内容的印制，可广泛用于证件、票据及重要产品包装物防伪印刷。

Claims (9)

1.一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于包括以下步骤：将一个微结构形成的图案或文字定位嵌套印制在油墨印刷构成的图案文字中，采用把微结构区域作为印刷的一个专色，在指定位置印刷成型油墨，该油墨区在未完全干燥固化状态下，通过下一印刷版辊上的浮雕微结构母版辊定位贴合、铸压，使油墨嵌入母版上的浮雕微结构凹槽，在承印材料和微结构图像包覆区对油墨进行干燥的铰链固化成型，母版辊上的浮雕形微结构完全镜像复制到承印物的油墨表面，该复制成型区作为一个套色印刷在指定的位置，能和前后印刷色连线，形成±0.15mm的套位精度。
2.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的定位是把母版辊上的固定单元图案印制到塑料膜或纸张承印物的指定套色位置。
3.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的方法所形成的印刷装置设置在印刷套色系统的中间段或末端，最前端为普通含光标的印刷单元，其它微结构复制印刷和套色采用PLC或单片机控制方式对第一段印制的光标或图文进行跟踪套位。
4.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的印刷方式采用连续滚筒式的凹版印刷或柔性版印刷。
5.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的定位印制的成型油墨为透明、半透明或不透明类型的油墨或光油树脂。
6.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的干燥固化采用受热、紫外光(UV)、电子束(EB)快速固化的方式，印刷体和浮雕版分离后浮雕结构已成型在承印物的表面。
7.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的微结构母版，是通过光学结构设计和加工的对入射光产生定向衍射、折射、分色、散射、会聚的管理和分配可见光的功能，其几何特征是微结构间距通常在0.3μm～100μm，深度0.2μm～10μm，排列形状为直线、曲线、圆环、点阵及其它随机点和线段，材料是金属镍或钢。
8.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的承印材料和母版辊的包角≥180°，压力≤0.5kg/cm。
9.根据权利要求1所述的一种定位套色浮雕微结构印刷方法，其特征在于所述的母版辊是旋转往复使用，承印物是连续收放输送的，根据材料铰链固化性能的差异，连续印刷的速度在20～60m/min。
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