CN103042814B - 局部大尺寸纤维凸印系统及其印刷物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种局部大尺寸纤维凸印系统及其印刷物，它包括纤维油墨凸印单元，其单元包含凸印版辊、墨辊、圆辊刮刀，还包含盛放纤维油墨的墨槽；纤维油墨透过墨辊与圆辊刮刀之间的缝隙形成纤维油墨层；纤维油墨层被块状凸台转移在承印材料上形成局部纤维墨块。本发明突破了现行印刷机不能使用大尺寸纤维油墨的局限，印刷生产出了局部大尺寸纤维印刷物。

Description

局部大尺寸纤维凸印系统及其印刷物

技术领域

本发明涉及一种特殊印刷（机）系统及其印刷物，特别是一种局部大尺寸纤维凸印（机）系统及其印刷物。

背景技术

由本发明发明人之一陈明发发明的“结构纹理防伪方法（CN1274453A）”获得了中国专利、美国专利（证书号US6623041）、俄罗斯专利(证书号2202127)、韩国专利(证书号0419436)、越南专利(证书号3347)等国际专利(PCT/CN99/00102)。它选用随机结构纹理（如纸内添加的纤维所形成的纹理）清晰的材料（载体）制作防伪标识物；并印设上具有惟一性的标识序号；将标识物上的随机结构纹理特征信息扫描采集下来，作为防伪识别特征信息（即识别真伪的依据），和标识序号结合在一起记录存储到接入电话网或/和互联网的计算机防伪查询系统数据库中；供公众通过电话、手机短信、手机彩信、传真、3G、WAP、互联网上的电脑等通讯工具，输入标识序号来查询验证标识物上的随机结构纹理特征，是否与数据库中记录的防伪特征信息相符，从而验证真伪。该专利“将古老的虎符防伪原理与现代通讯技术、计算机技术相嫁接”，开创了防伪新领域，被“全国防伪办”和中国防伪行业协会，组织的国家级评审鉴定会评为“世界首创、国际领先、极难伪造、易于识别、长期有效”的防伪技术产品。经过十余年推广，如今它已成为国内防伪市场上的主流防伪技术产品。然而应用实践中，却遇到了几个难题：①具有结构纹理（纤维）并符合要求的印刷或包装用纸，由于是专用特种纸、不是通用标准纸，因此必须专门制造、专门使用，投资大、成本高、订货周期长、品种少，难以适应各种印刷包装物用纸需要；且造纸时有色纤维还造成了环境污染。②所造纸张满版分布有纤维，其纤维犹如杂质脏点破坏了设计版面，影响了印刷包装物的美感。③向产品上粘贴不干胶纹理防伪标签的实施方案，对于用户来说，增加了一个贴标工序，它不仅增加了使用成本、增加了用户麻烦。

为此，本发明发明人之一于2008年10月27日申请了中国发明专利“局部纹理防伪印刷物（专利号200810091444.5）”，以克服上述不足。在其说明书实施例七中公开了一种直接在印刷物表面上随机粘贴纤维的技术；其纤维的随机分布特征信息被采集下来，作为防伪识别特征信息（即识别真伪的依据），和标识序号一起存储在接入电话网或/和互联网的计算机防伪查询系统数据库中；供公众通过电话、手机短信、手机彩信、传真、WAP、3G、互联上的电脑等通讯工具，去查询验证纤维的分布特征，是否与数据库中记录的防伪特征信息相符来验证真伪。然而，实施中却遇到了诸多技术难题，经过多年攻关研究，本申请人终于研发成功了一种撒纤印刷系统（CN202378401U）。

然而，实践中发现该撒纤印刷系统（CN202378401U）仍然不够理想，其不足在于：撒纤维的工艺印刷速度慢、残余纤维难于清理干净。

熟悉印刷工艺的专业技术人员都知道：现行印刷机只能印刷无杂质的油墨，不能印刷参杂有大尺寸纤维等颗粒物的油墨。例如：向凹印油墨中掺入的金葱粉，其宽度或直径尺寸必须小于0.3mm、厚度尺寸必须小于12μm，否则，金葱粉将被现行刀片刮刀刮掉，无法印刷转移到承印材料上。例如中国发明专利CN2886732Y “一种防伪标识物”的发明人，在八年的实验研究与生产实践中，始终都没能生产出局部大尺寸纤维印刷物，由此可见，局部大尺寸纤维印刷物的印刷生产是一个困扰了本领域十几年的难题。与需求矛盾的是：“结构纹理防伪方法（CN1274453A）”使用的纤维，要求消费者肉眼清晰可见，并能用针和刀尖挑出检验。换言之，符合“结构纹理防伪方法（CN1274453A）”要求的纤维，最小尺寸必须大于0.6mm，最好是0.8-3.5mm长的长条，否则消费者凭肉眼就难以识别检验。

综上所述，现行印刷机不能使用参杂有大尺寸纤维等颗粒物的油墨。

发明内容

本发明的目的：提供一种局部大尺寸纤维凸印（机）系统及其印刷物。

本发明局部大尺寸纤维凸印（机）系统的技术方案如下。

一种局部大尺寸纤维凸印系统，包括放料单元（19）、收料单元（20），承印材料（10）从放料单元（19）送出至收料单元（20）收起，其特征在于，包括： 

①纤维油墨凸印单元（1），该单元设置在放料单元（19）与收料单元（20）之间，用于在承印材料（10）上印刷出局部纤维墨块（2）；

②所述纤维油墨凸印单元（1）包含墨辊（7）、圆辊刮刀（4）、凸印版辊（3）、盛放纤维油墨（6）的墨槽（13）、压印辊（11）以及烘干箱（18）； 

③所述凸印版辊（3）上至少设有一个用于印出局部纤维墨块（2）的块状凸台（5）；

④所述圆辊刮刀（4）压向墨辊（7）挤除多余的纤维油墨（6），在墨辊（7）上留下一个纤维油墨层（8）；所述圆辊刮刀（4）与墨辊（7）之间留有一条12-70μm宽的缝隙（21），以使纤维油墨（6）能够通过而形成厚度为12-70μm的纤维油墨层（8）；这一设计是很关键的技术创新，因为现行刀片刮刀（15）只能留下2μm左右的超薄油墨网点层，无法使较厚较大的纤维（12）通过而形成（留下）纤维油墨层（8）；换言之，如图5所示的现行刀片刮刀（15）与（网纹）墨辊（7）之间几乎是无缝的，纤维油墨（6）不能够通过不能形成纤维油墨层（8）；实测时，能够通过的最粗纤维的直径或厚度，可认定等于本发明所述缝隙（21）的宽度；

⑤所述纤维（12）是长度≥0.6mm、厚度≤70μm的大尺寸有色纤维；这里所述纤维（12）的长度可以是圆片的直径或方片的宽度；

⑥所述承印材料（10）经压印辊（11）压向凸印版辊（3），将块状凸台（5）上的纤维油墨层（8）转移到承印材料（10）上形成局部纤维墨块（2），局部纤维墨块（2）经烘干箱（18）干燥固化。

为了能够将纤维油墨（6）中的纤维（12）转移到承印材料（10）上去，所述纤维油墨（6）最好是（粘稠的）膏状油墨、粘度为4000-12000厘泊，且纤维（12）占纤维油墨（6）的百分比≥7.31%。这一设计也是很关键的技术创新，因为现行凸印（包括柔印）油墨粘度低、无法将纤维（12）浮载到墨辊（7）上而形成纤维油墨层（8）。

由于纤维油墨（6）很粘稠、墨辊（7）上的纤维油墨层（8）很厚，实践中发现其很难从墨辊（7）上转移到块状凸台（5）上，为此，本申请人设计了一种技术方案，在所述墨辊（7）表面设计一层防粘涂层（22），例如硅油涂层、特氟龙涂层等，这样一来，由于纤维油墨层（8）与防粘涂层（22）之间的附着力被大幅度减小，所以，墨辊（7）上的纤维油墨层（8）就很容易从墨辊（7）上转移到块状凸台（5）上，从而保证了正常印刷。

为了能够实现连线生产，在所述放料单元（19）与收料单元（20）之间，还设置有喷码单元（16）和摄录单元（17），用于拍摄采集局部纤维墨块（2）内纤维（12）的随机分布特征信息。所述纤维（12）是1.2-2.6mm长的长条或是粒径为0.8-1.5mm的薄片，且是高温或UV膨胀纤维，经烘干箱（18）干燥膨胀后纤维（12）厚度≥60μm。

综上所述，所述的局部大尺寸纤维凸印系统，其特征在于至少包括下列之一：

①所述纤维油墨（6）是膏状油墨、粘度为4000-12000厘泊，纤维（12）占纤维油墨（6）的百分比≥7.31%；

②所述墨辊（7）表面设有一层防粘涂层（22）；

③所述放料单元（19）与收料单元（20）之间，还设置有喷码单元（16）和摄录单元（17），用于拍摄采集局部纤维墨块（2）内纤维（12）的随机分布特征信息；

④所述纤维（12）是1.2-2.6mm长的长条或是粒径为0.8-1.5mm的薄片；所述纤维（12）是高温或UV膨胀纤维，经烘干箱（18）干燥膨胀后纤维（12）厚度≥60μm、手感凸起明显；所述膨胀纤维膨胀前可以通过缝隙（21）。

本发明所述纤维油墨凸印单元（1）中的墨辊（7），可以是多根相切的墨辊（7）组，纤维油墨层（8）经多次转移后传递到凸印版辊（3）的块状凸台（5）上。

本发明局部大尺寸纤维印刷物的技术方案如下。

本发明局部大尺寸纤维印刷物，其特征在于：在承印材料（10）上，至少印刷有一个局部纤维墨块（2），所述纤维（12）是0.6-3.5mm长的长条或粒径为0.6-1.8mm的薄片等大尺寸；纤维（12）的随机分布特征信息（被扫描采集下来作为防伪识别特征信息和标识序号结合在一起）记录存储在接入电话网或/和互联网的计算机防伪查询系统数据库中、以供公众查验；公众可通过电话、手机短信、手机彩信、传真、3G、WAP、互联网上的电脑等通讯工具，输入标识序号（14）来查询验证纤维（12）的随机分布特征，是否与数据库中记录的防伪特征信息相符，从而验证真伪。

在本发明所述纤维油墨（6）中，至少添加0.1%的增塑剂和成膜剂（例如酞酸酯和聚酞胺）后，发现纤维的转移效果较好，至少添加0.12%的酪朊酸钠后，发现纤维的转移效果会更好；所述纤维（12）最好是1.2-2.6mm长的长条或粒径为0.8-1.5mm的薄片。

为了便于消费者用手直接能够触摸到纤维（12），通过凸起的手感判断纤维（12）是否真实存在，所述纤维油墨（6）中的纤维（12），最好是一种高温（加热）或UV（光照）膨胀纤维，膨胀后纤维（12）厚度≥60μm；所述纤维（12）是高温或UV膨胀纤维，经烘干箱（18）干燥膨胀后纤维（12）厚度≥60μm、手感凸起明显；所述膨胀纤维膨胀前（很薄很细）可以通过缝隙（21）。本文所述的高温或UV膨胀纤维，是一种经受高温或UV光照就可发泡膨胀的特种纤维。例如用高温发泡材料制作成纤维。

综上所述，所述的局部大尺寸纤维印刷物，其特征在于至少包括下列之一：

①所述纤维油墨（6）中至少添加有0.01%的增塑剂（例如聚酞胺）；

②所述纤维油墨（6）中至少添加有0.12%的酪朊酸钠；

③所述纤维（12）是1.2-2.6mm长的长条或是粒径为0.8-1.5mm的薄片；

④所述纤维（12）是高温或UV膨胀纤维，膨胀后纤维（12）厚度≥60μm、手感凸起。

本发明所述含碳增塑剂，是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途。

本发明所述纤维（12）可以是金葱粉等大尺寸纤细物或颗粒物。金葱粉是由亮度极高的电镀材料经精密切割而成的，其材质有PET、PVC、OPP、铝质材料，其形状有四角形、六角形、长方形等各种形状可供选择。金葱粉色彩有金色、银色、七彩色、彩色、幻彩色、珠光色、荧光色、镭射防伪材料等各种颜色可供于选择。

本发明所述放料单元（19）和收料单元（20），既可以是卷料收放料单元，也可以是单张收放料单元。

本发明所述纤维油墨（6）是一种参杂有大量大尺寸纤维（12）的特种防伪油墨。这种油墨因含大量杂质（纤维），因此，现行任何印刷机均不能正常印刷使用。

本发明所述局部纤维墨块（2）是用纤维油墨（6）印刷在承印材料（10）上的局部纤维油墨层（8），其内含有随机分布的一些纤维（12）。

本发明所述圆辊刮刀（4）是本申请人首创的一种油墨刮刀，用以代替现行刀片刮刀（15），从而保证油墨中大尺寸的纤维（12）能够通过。

与现有技术相比，本发明可以产生如下有益效果。

本发明局部大尺寸纤维凸印（机）系统及其印刷物，突破了现行印刷机不能使用大尺寸纤维（12）的纤维油墨（6）的局限，克服了“撒纤印刷系统（CN202378401U）”印刷速度慢、残余纤维难于清理的不足，实现了“结构纹理防伪方法（CN1274453A）”通过印刷纤维油墨（6）来实现高速度低成本生产的十年梦想。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图进行详细说明。

附图说明

图1为本发明局部大尺寸纤维凸印系统的一种纤维油墨印刷单元结构示意图。

图2为本发明局部大尺寸纤维印刷物（一种药盒）示意图。

图3为图2中A-B位置的截面结构示意图。

图4为本发明局部大尺寸纤维凸印系统（实施例）方框示意图。

图5为现行柔印刮刀工作示意图。

附图标号说明：1-纤维油墨凸印单元、2-局部纤维墨块、3-凸印版辊、4-圆辊刮刀、5-块状凸台、6-纤维油墨、7-墨辊、8-纤维油墨层、9-保护层、10-承印材料、11-压印辊（包括垫板）、12-纤维、13-墨槽、14-序号、15-刀片刮刀、16-喷码单元、17-摄录单元、18-烘干箱、19-放料单元、20-收料单元、21-缝隙、22-防粘涂层。

具体实施方式

实施例一。

如图1、图4所示，设计制造一种局部大尺寸纤维凸印（机）系统。

按照现行凸印机的技术标准，制作一个具有纠偏系统（图未示出）、自动张力系统（图未示出）、除静电系统（图未示出）的放料单元（19）和收料单元（20），使连续的承印材料（10）从放料单元（19）送出至收料单元（20）收起。

再安装上纤维油墨凸印单元（1），其设置在所述放料单元（19）与收料单元（20）之间，用于在所述承印材料（10）上印刷出局部纤维墨块（2）。

准备9.269kg透明UV油墨，往油墨内加入0.731kg宽度为0.8mm、厚度16μm的金色正方形金葱粉，充分搅匀成粘度为4000-12000厘泊的纤维油墨（6），然后将其倒入墨槽（13）内。

所述纤维油墨凸印单元（1）包含平行相切的凸印版辊（3）、墨辊（7）、圆辊刮刀（4），还包含盛放纤维油墨（6）的墨槽（13）、压印辊（11）以及UV烘干箱（18）。 

在所述凸印版辊（3）上制作出高出版面1-2mm的、直径为26mm的块状凸台（5）。

所述圆辊刮刀（4）压住墨辊（7）挤出多余的纤维油墨（6），从而在墨辊（7）上留下一个纤维油墨层（8）；所述圆辊刮刀（4）与墨辊（7）之间留有一条12-70μm宽的可人工调节宽窄的缝隙（21），以使纤维油墨（6）能够通过而形成厚度为12-70μm的纤维油墨层（8）。

在所述墨辊（7）表面设计一层防粘涂层（22），例如硅油涂层、特氟龙涂层、硅橡胶层等。

所述承印材料（10）经压印辊（11）压向凸印版辊（3），将块状凸台（5）上的纤维油墨层（8）转移在承印材料（10）上形成局部纤维墨块（2）；局部纤维墨块（2）经UV烘干箱（18）干燥。

这样一来，就可印刷出如图2、图3所示的局部纤维防伪药盒了，为了进一步保护纤维（12），避免其因意外摩擦而脱落，可在其上再印刷一层透明油墨保护层（9）。

为了将纤维（12）的随机分布特征信息扫描采集下来，作为防伪识别特征信息（即识别真伪的依据），和标识序号（14）结合在一起记录存储到接入电话网或/和互联网的计算机防伪查询系统数据库中，供公众通过电话、手机短信、手机彩信、传真、3G、WAP、互联网上的电脑等通讯工具，输入标识序号（14）来查询验证纤维（12）的随机分布特征，是否与数据库中记录的防伪特征信息相符，从而验证真伪。如图4所示，在所述放料单元（19）与收料单元（20）之间，还设置有喷码单元（16）和摄录单元（17），其用于拍摄采集局部纤维墨块（2）内纤维（12）的随机分布特征信息。例如采购一套DML-A100型喷码机和YY20-CCD摄像系统。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本发明所述局部大尺寸纤维印刷物不限于凸印工艺所生产的印刷物，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.局部大尺寸纤维凸印系统，包括放料单元（19）、收料单元（20），承印材料（10）从放料单元（19）送出至收料单元（20）收起，其特征在于，包括： 

①纤维油墨凸印单元（1），该纤维油墨凸印单元（1）设置在放料单元（19）与收料单元（20）之间，用于在承印材料（10）上印刷出局部纤维墨块（2）；

②所述纤维油墨凸印单元（1）包含墨辊（7）、圆辊刮刀（4）、凸印版辊（3）、盛放纤维油墨（6）的墨槽（13）、压印辊（11）以及烘干箱（18）； 

③所述凸印版辊（3）上至少设有一个用于印出局部纤维墨块（2）的块状凸台（5）；

④所述圆辊刮刀（4）压向墨辊（7）挤除多余的纤维油墨（6），在墨辊（7）上留下一个纤维油墨层（8）；所述圆辊刮刀（4）与墨辊（7）之间留有一条12-70μm宽的缝隙（21），以使纤维油墨（6）能够通过而形成厚度为12-70μm的纤维油墨层（8）；

⑤所述纤维（12）是长度≥0.6mm的大尺寸有色纤维；

⑥所述承印材料（10）经压印辊（11）压向凸印版辊（3），将块状凸台（5）上的纤维油墨层（8）转移到承印材料（10）上形成局部纤维墨块（2），局部纤维墨块（2）经烘干箱（18）干燥固化。

2.按照权利要求1所述的局部大尺寸纤维凸印系统，其特征在于至少包括下列之一：

①所述纤维油墨（6）是膏状油墨、粘度为4000-12000厘泊，纤维（12）占纤维油墨（6）的百分比≥7.31%；

②所述墨辊（7）表面设有一层防粘涂层（22）；

③所述放料单元（19）与收料单元（20）之间，还设置有喷码单元（16）和摄录单元（17），用于拍摄采集局部纤维墨块（2）内纤维（12）的随机分布特征信息；

④所述纤维（12）是1.2-2.6mm长的长条或是粒径为0.8-1.5mm的薄片；所述纤维（12）是UV膨胀纤维，经烘干箱（18）干燥膨胀后纤维（12）厚度≥60μm、手感凸起；所述UV膨胀纤维膨胀前可以通过缝隙（21）。

3.局部大尺寸纤维印刷物，其特征在于：在承印材料（10）上，至少印刷有一个局部纤维墨块（2），其中纤维（12）是0.6-3.5mm长的长条或粒径为0.6-1.8mm的薄片；所述局部纤维墨块（2）是用纤维油墨（6）印刷在承印材料（10）上的局部纤维油墨层（8），其内含有随机分布的一些纤维（12）；所述纤维油墨（6）是一种参杂有大量大尺寸纤维（12）的防伪油墨；纤维（12）的随机分布特征信息记录存储在接入电话网或/和互联网的计算机防伪查询系统数据库中。

4.按照权利要求3所述的局部大尺寸纤维印刷物，其特征在于至少包括下列之一：

①所述纤维油墨（6）中至少添加有0.1%的增塑剂；

②所述纤维油墨（6）中至少添加有0.12%的酪朊酸钠；

③所述纤维（12）是1.2-2.6mm长的长条或是粒径为0.8-1.5mm的薄片；

④所述纤维（12）是UV膨胀纤维，膨胀后纤维（12）厚度≥60μm、手感凸起。

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