CN102205754A - 用于印刷技术地产生结构化表面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于印刷技术地产生结构化表面的方法，特别是涉及用于印刷技术地产生结构化表面或构建于所述表面上的安全特征或装饰特征的方法，其中，将液体(5)优选油墨或亮油和颗粒(6)优选珠光颜料或效应类似的材料施加(A)到基底(2)上并且所述液体(5)设置表面结构化部(18)，其特征在于，通过将气体(14)例如空气喷吹(B)到未硬化的并且必要时变热的液体上产生所述液体(5)的随机的表面结构化部(18)特别是峰谷机构和随机的颗粒分布。所产生的表面具有可用眼睛察觉到的或者可用摄像机技术检测到的例如具有明暗变换的孤本结构。

Description

用于印刷技术地产生结构化表面的方法

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征用于印刷技术地产生结构化表面的方法。此外本发明还涉及一种具有权利要求9特征的用于实施本发明的这种方法的机器。

背景技术

由现有技术已经公开，在印刷或包装产品上产生光学效应，所述光学效应仅仅具有纯装饰功能和/或安全技术上的功能(关键词：真实性或操作控制)。其实例是全息图或扭索状装饰。为了产生这种特征，除了施加印刷油墨和亮油之外越来越多地也采用颗粒。这种颗粒本身可承载安全特征，例如微条形码或可通过其效应例如光泽或闪光引起防伪保护、即具有至少不能被简单复制的效应。为了提高防伪保护，常常也将多个安全特征组合起来，例如由纸币获知的那样。此外，市场持续地要求新的安全特征，因为产品基于特殊特征的防止伪造或仿造的安全性常常只能短时间内可行：生产者和造假者在一定程度上进行“赛跑”。

DE 10 2006 057 507 A1描述了一种光学可变的并且此外可触觉地检测的安全特征，用于防止物品被伪造和制造。在此，在必要时固定的基底涂层中采用小板状的效应颜料，所述小板状效应颜料优选已经通过印刷方法或涂层方法几乎平行于基底定向。为了改善触觉效应，所述涂层可具有高低结构(例如通过费事地压印)或也具有基色。作为印刷方法描述了胶版印刷和丝网印刷。

DE 39 38 055 A1描述了具有利用印刷油墨进行安全印刷，所述印刷油墨设有小板状的颜料。例如使用具有珠光颜料的可硬化的介质并且所述颜料通过外部作用例如通过UV辐射或通过磁场来影响其取向并且由此提供非拓扑的结构化部。没有描述印刷油墨的表面结构化(高低结构)。

DE 103 04 805 A1描述了一种印刷技术地产生的安全特征，效应颜料在印刷油墨中随机分布。与此无关地，表面结构如隆起部被描述为随机特征。作为制造方法描述了不均匀亮油层的喷射。

发明内容

在所述背景技术下，本发明的任务是相对于现有技术提供至少一种另外的并且可组合的、但是尽可能如下所述改进的用于印刷技术地产生结构化表面的方法，所述方法允许用简单的成本有利地方式(并且尽可能集成到印刷产品的制造过程中地)制造有助于安全特征的结构化表面。此外，本发明的一个另外的或替代的任务是，提供一种相对于现有技术改进的机器，所述机器允许制造这种安全特征。

根据本发明，所述任务通过具有权利要求1特征的方法和具有权利要求9特征的机器解决。本发明的有利的进一步方案由从属权利要求以及说明书和附图中得出。

根据本发明，提出了一种用于印刷技术地产生结构化表面的方法，其中，将液体和颗粒施加到基底上并且所述液体设置表面结构化部，其特征在于，通过将气体喷吹到未硬化的液体上产生所述液体的随机的表面结构化部和随机的颗粒分布。

本发明的方法带来一系列优点：所述方法允许简单并且同时成本低廉地(因为仅仅利用附加地喷吹)制造结构化的表面或在该表面上构建的安全特征。由于本发明的简单的、包括的步骤少的转变也允许将所述方法集成到生产过程中。所述的优点的基础是，喷吹是例如比压印更简单且更成本低廉的过程步骤，因为可放弃昂贵和易磨损的压印工具。

本发明方法的一个对于形成随机特征有利并且因此优选的进一步方案的特征是，通过将所述气体喷吹到所述液体上产生颗粒位置的随机分布。

本发明方法的另一对于形成随机特征有利并且因此优选的进一步方案的特征是，通过将所述气体喷吹到所述液体上产生颗粒取向的随机分布。

本发明方法的一个对于形成可良好觉察到的和/或检测到的随机特征有利并且因此优选的进一步方案的特征是，用被温度处理的、优选被加热的喷吹空气或者除了喷吹空气之外用红外线辐射加载所述液体，其中，所述液体的粘度优选通过变热而降低并且支持所述颗粒(位置和/或取向)的随机分布。例如可导致随机的波形成或气泡形成。也可以采用激光辐射源或微波辐射源进行进一步支持，所述激光辐射源或微波辐射源产生所述颗粒(位置和/或取向)的随机分布。替代地，所述基底也可以被温度处理，优选被加热。

本发明方法的一个对于形成持久的随机特征有利并且因此优选的进一步方案的特征是，所述液体在所述喷吹之后在采用辐射优选紫外线辐射、红外线辐射或电子辐射、激光辐射、微波辐射和/或热空气的情况下硬化并且在此使所述随机的表面结构化部和所述随机的颗粒分布固定。换句话说，在前面段落中所述的手段主要用于产生随机特征，而在该段落中所述的手段主要用于持久地固定所述随机特征。

本发明方法的一个在期望的光学效应如光泽或闪光方面有利并且因此优选的进一步方案的特征是，从下述效应颜料组中选出效应颜料作为颗粒：天然或合成的干涉颜料、珠光颜料、用金属氧化物涂层的云母、涂层的硼硅酸盐、液晶、小玻璃板、玻璃丸、金属效应颜料、小塑料板或小塑料箔片；所述颗粒实现视觉上的和/或能够用摄像机技术感测到的效应。

本发明方法的一个由于可用作安全特征或装饰特征的可能性有利并且因此优选的进一步方案的特征是，所述颗粒实现视觉上的和/或能够用摄像机技术感测到的效应。

本发明方法的另一对于形成可良好感觉到和/或检测到的随机特征有利并且因此优选的进一步方案的特征是，附加地将增强对比度的第二液体或者增强对比度的箔材料/箔转印材料施加到所述基底上。

本发明的用于在印刷产品或包装产品上产生安全元素的方法包括下述步骤：在所述产品的基底上在空间上有限的特征范围内施加具有如上述参照本发明所述方法的随机特征的面并且提供孤本结构。

本发明的处理承印物的机器，例如印刷机，特别是用于平版胶印的处理页张的轮转印刷机，用于实施前述方法之一，所述用于处理承印物的机器包括：用于施加具有颗粒的液体的设备；设置在下游的用于用气体喷吹(并且从而使未硬化的液体表面随机地结构化并且使所述颗粒随机地分布)的设备；又设置在下游的用于使随机结构化的液体固定和/或硬化的设备。

本发明机器的运行导致如上已经参照本发明的方法描述过的优点：例如能够以简单的并且被证实过的手段成本低廉地并且“在线地”制造结构化的表面。

本发明机器的一个对于制造可良好觉察到的和/或检测到的随机特征有利并且因此优选的进一步方案的特征是：用于施加具有颗粒的液体的设备构造为丝网印刷装置；设有设置在上游的胶版印刷装置或冷箔转印装置，所述胶版印刷装置或 冷箔转印装置施加增强对比度的第二液体或增强对比度的箔转印材料。

所描述的发明和所描述的该发明的有利的进一步方案也可以任意相互组合地成为本发明的有利的进一步方案。优选例如用黑色胶版油墨预处理基底；借助于丝网印刷一同施加液体和珠光颗粒；用被加热的空气进行喷吹并且最终用UV辐射进行硬化。

附图说明

下面参考附图借助至少一个优选实施例详细描述本发明以及在结构上和功能上有利的本发明其它进一步方案。在附图中，彼此相应的元件设有分别相同的参考标号。附图中示出：

图1是本发明的承印物处理机的一个优选实施例的示意性剖视图；

图2是施加的和结构化的本发明液体-颗粒-层的局部放大图；和

图3是本发明方法的一个优选实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出本发明的承印物处理机1的一个优选实施例的示意性剖视图。陈承印物2或基底、优选卷筒或页张形式的纸(替代地纸板或塑料)在该机器1中经过一系列过程站，所述过程站用于按照本发明印刷技术地产生结构化的表面3。

所述机器1具有用于施加液体5和用于施加颗粒6的设备4。优选所述设备4构造为丝网印刷装置4并且特别优选构造为具有内部的液体供应装置的轮转丝网印刷装置4。液体5储存在容器7中，颗粒6储存在分开的容器8中。产生的由液体5和颗粒6组成的混合物通过管路10沿侧向方向导入到丝网印刷滚筒11的内部并且从那里在使用与丝网印版共同作用的刮刀12的情况下传递到基底2上。替代地也可以使用其他的用于施加液体5和用于施加颗粒6的设备，例如苯胺印刷装置或喷射印刷装置。在每种情况下重要的是，所述设备能够施加(对于随后的结构化)足够厚度的、优选约50μm至约500μm之间厚度的液体层13。

优选采用印刷油墨5或亮油5作为液体5。优选采用珠光颜料6、用金属氧化物涂层的云母6、经涂层的硼硅酸盐6、液晶6、小玻璃板6、(例如不同颜色的)玻璃丸6、金属效应颜料6、小塑料玻璃板6或小塑料箔片6作为颗粒6。所采用的颗粒6实现可视觉检测的、即可用肉眼察觉到的或者可用摄像机技术检测到的、 即可在光学频普范围内检测到的效应。换言之，所述颗粒6改变所施加的液体5光学印象。

根据本发明，用气体14加载所施加的液体5的层13。为此在机器1中设置用于用气体14喷吹所述层13的设备15。所使用的气体14优选是空气14。为了通过加热进行温度处理并且从而为了降低液体5的粘度提出，所述气体14在喷吹之前被加热。为此，可优选在喷吹设备15的内部设置加热装置16。被加热的并且从而低粘度的液体5可通过所述施加的气体14更好地结构化，也就是说，需要气体14的更小的压力或更小的流动速度来产生液体或层13的表面17的足够程度的结构化。在该上下文中，“足够程度地”意味着：所产生的不平部18(替代地：峰/谷，高低结构或粗糙结构)这样构成，使得光学印象通过结构化19至少区段地可感觉到地改变。

根据本发明，通过用气体14喷吹未硬化的并且从而尚可变形的液体表面17产生液体5的随机表面结构化部18和随机的颗粒分布、即两个随机特征或共同地产生孤本特征(参见图2)。随机的颗粒分布可以是颗粒位置的随机分布和/或颗粒取向的随机分布。在采用小板状或整平的颗粒6时，通过这种方式可以影响颗粒相对于基底2的位置及其(小板的)相对于基底2的角度。

此外可以规定，对加热装置16附加或替代地设置一个分开的加热装置19、优选红外线辐射器19，该分开的加热装置加热所述喷吹设备15的作用区域中的液体5。

结构化的液体涂层13最终在下游并且从而随后被供应给用于使液体硬化的设备20。所述设备20优选是这样的设备：该设备产生i)紫外线辐射、红外线辐射或电子辐射和/或ii)热空气。通过所产生的辐射22或热空气的作用，液体5硬化并且在此将随机的表面结构化部18和随机的颗粒分布固定在硬化的液体5中。

为了支持液体-颗粒-层13的光学作用，可以在上游并且从而前置地设置胶版印刷装置22或冷箔转印装置22，后者施加增强对比度的第二液体23或增强对比度的箔转印材料23。优选施加深色的或黑色的印刷油墨。替代地也可以采用设有深色或黑色涂色或涂层的基底。

图2示出所施加的和结构化的本发明液体-颗粒-层13的局部放大图。可以看出，通过喷吹形成液体隆起部24，在所述液体隆起部中包含有颗粒6。所述隆起中的颗粒6的位置和取向可通过所述喷吹影响并且从而改变。按照本发明采用的 过程导致颗粒6在其位置和取向方面的随机分布。这两者都对结构化的表面17的视觉外观图像有影响并且可用于其光学造型。

也可以看出，颗粒6在涂层13的下部区域中更平行于基底并且因此也比随机更均匀地定向，也就是说，结构化和随机处理优选在涂层13的上部区域中进行。换言之，通过喷吹来操作颗粒6的显著部分至少导致(相对于通过纯施加实现的较窄角度分布)相应的颗粒平面的定向的相对于基底平面的改变的、更宽的角度分布，这特别是在扁平的颗粒6的情况下使得在光学上可觉察到。所述效应例如可以在于：结构隆起部24或所谓的“峰”相对于所谓的“谷”表现得更明亮或颜色改变并且从而可以光学上更好地被感觉到或检测到。在另一具体的实施方式中，基本上平行于基底2定向的并且基本上扁平的颗粒6在首先很大程度上平坦的液体层13中通过喷吹进入到产生的结构隆起部24中并且在那里在其定向方面被这样影响，使得所述颗粒6的显著份额不再平行于基底2定向。

小板状颗粒6的采用(其取向通过所述喷吹随机地广泛分布)由于不同的、广泛分布的角度位置(所述角度位置影响视觉印象)导致光学效应。

所产生的效应可以除了用于产生印刷产品的装饰特征自海外也可以在用于在印刷或包装产品上产生安全元素27的方法的范围内用于真实性证明，其中，在产品的基底2上在一个空间上有限的特征范围内施加具有随机特征的面并且由此提供孤本特征。所述随机特征由液体5的表面17的随机结构化以及颗粒6在液体中的随机分布得出。按照本发明产生的安全特征27非常难于被潜在的造假者仿造，因为所述安全特征具有表面17的外部的开放的3d结构(“峰谷效应”)和颗粒分布的内部的隐藏结构(可变的“闪光效应”)。由此排除了在目前通常的复制仪上进行所述特征27的简单复制。

未示出的控制单元可以用于控制气体14的供应(压力、量、气体类型)和/或液体5的温度并且从而控制达到的效应。例如通过使气体以高脉冲排出可产生更高的结构隆起部24并且从而产生更强烈的光学效应。

通过液体表面的结构化，除了光学效应之外也可以产生触觉效应，所述触觉效应同样可以在产品真实性的第一和简单证明中使用。

图3示出本发明的用于印刷技术地产生结构化表面的方法的一个优选实施例的流程图，其中，液体和颗粒被施加到基底上并且液体设有表面结构化部。

在方法步骤A(施加)中，将液体5和颗粒6施加到基底2上，优选共同地 施加，例如以混合物的形式，利用轮转丝网印刷单元4。

在方法步骤B(喷吹)中，用气体14喷吹液体层13或其表面17并且在此至少在层13的靠近表面的区域26中产生表面17的随机结构化部18和颗粒6的随机分布。

在方法步骤C(硬化)中，使先前被处理过的液体层13优选用UV单元23硬化并且由此不仅液体层表面17的结构18(外形轮廓)而且所包含的颗粒6的分布被固定、即基本上持久地固定。

在可选的方法步骤D(混合)中，将颗粒6混入到液体5中并且提供给方法步骤A的施加设备4。

在可选的方法步骤E(加热)中，要么直接通过热源19如IR辐射器要么间接地通过被加热的气体14来加热所述液体5。

在可选的方法步骤F(预处理)中，将增强对比度的第二液体23或增强对比度的箔转印材料23施加到所述基底2上并且必要时在施加所述液体-颗粒-层13之前优选利用UV辐射硬化。

参考标号表

1    机器

2    承印物

3    结构化的表面

4    用于施加液体和颗粒的设备

5    液体

6    颗粒

7，8 容器

9    混合器

10   管路

11   丝网印刷滚筒

12   刮刀

13   层/涂层

14   气体

15   用于用气体喷吹所述层的设备

16   加热装置

17   液体层的表面

18   表面的结构(“峰-谷”)

19   加热装置

19.1 红外线辐射

20   用于硬化液体的设备

21   辐射或热空气

22   胶版印刷装置或冷箔转印装置

23   增强对比度的第二液体或增强对比度的箔转印材料

24   液体隆起部

25   下部区域

26   上部区域

27   安全元素

A    方法步骤(施加)

B    方法步骤(喷吹)

C    方法步骤(硬化)

D    可选的方法步骤(混合)

E    可选的方法步骤(加热)

F    可选的方法步骤(预处理)。

Claims (10)

1.用于印刷技术地产生结构化表面的方法，其中，将液体(5)和颗粒(6)施加(A)到基底(2)上并且所述液体(5)设置表面结构化部(18)，其特征在于，通过将气体(14)喷吹(B)到未硬化的液体上产生所述液体(5)的随机的表面结构化部(18)和随机的颗粒分布。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述气体(14)喷吹(B)到所述液体(5)上产生颗粒位置的随机分布。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过将所述气体(14)喷吹(B)到所述液体(5)上产生颗粒取向的随机分布。

4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用被加热的喷吹空气(14)或者除了喷吹空气(14)之外用红外线辐射(19.1)加载所述液体(5)，其中，所述液体(5)的粘度通过变热而降低。

5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述液体(5)在所述喷吹(A)之后在采用辐射(21)优选紫外线辐射、红外线辐射或电子辐射和/或热空气(21)的情况下硬化并且在此使所述随机的表面结构化部(18)和所述随机的颗粒分布固定。

6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从下述效应颜料组中选出效应颜料作为颗粒(6)进行施加：天然或合成的干涉颜料、珠光颜料、用金属氧化物涂层的云母、涂层的硼硅酸盐、液晶、小玻璃板、玻璃丸、金属效应颜料、小塑料板或小塑料箔片；所述颗粒(6)实现视觉上的和/或能够用摄像机技术感测到的效应。

7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，附加地将增强对比度的第二液体(23)或者增强对比度的箔转印材料(23)施加到所述基底(2)上。

8.用于在印刷产品或包装产品上施加安全元素以便证明真实性的方法，其中，在所述产品的基底(2)上在空间上有限的特征范围内施加如权利要求1至7中任一项所述的具有随机特征(27)的面并且由此提供孤本结构。

9.处理承印物的机器，例如印刷机，特别是用于平版胶印的处理页张的轮转印刷机，用于实施如上述权利要求中任一项所述的方法，所述用于处理承印物的机器包括：用于施加(A)具有颗粒(6)的液体(5)的设备(4)；设置在下游的用于用气体(14)喷吹(B)的设备(15)，通过所述喷吹设备使未硬化的液体表面(17)随机地结构化并且使所述颗粒(6)随机地分布；又设置在下游的用于使随机结构化的液体固定和/或硬化(C)的设备(20)。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，用于施加(A)具有颗粒(6)的液体(5)的所述设备(4)构造为丝网印刷装置；设有设置在上游的胶版印刷装置(22)或冷箔转印装置(22)，所述胶版印刷装置或冷箔转印装置施加增强对比度的第二液体(23)或增强对比度的箔转印材料(23)。

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