CN108528077A - 湿法印刷工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种湿法印刷工艺及设备，该设备依次包括溶剂施涂单元、油墨印刷单元、干燥单元。该工艺包括先往承印物上施涂一些油墨溶剂，以形成溶剂润湿区；再往溶剂润湿区印刷一些油墨点/线，使油墨点/线被油墨溶剂轻微溶解扩散，从而随机生长出一些毛刺，或者形成一种渐变色随机图案。本发明可简化锯齿印刷工艺流程及设备，可增强锯齿印制生产的灵活性，可节约锯齿印制设备投资，可使锯齿印制不受设备的限制，几乎可使每一家印刷厂都有设备条件来印制锯齿。

Description

湿法印刷工艺及设备
技术领域
本发明属于印刷技术领域，特别是“手机识别编码锯齿防伪方法(CN104794629B)”和“人工智能赋码方法及系统(CN107491801A)”中、所需锯齿的一种印刷工艺及设备。
背景技术
中国发明专利“手机识别编码锯齿防伪方法(CN104794629B)”和“人工智能赋码方法及系统(CN107491801A)”在实施过程中，遇到了一些品控和制造小难题，例如：为了获得符合现行智能手机识别要求的高度为0.03-0.3mm的较大锯齿，需要“在承印物上编码或/和图文所在位置，预先印刷一个扩散剂(印刷)涂层并干燥固化，然后，再将编码或/和图文印刷到干燥固化后的扩散剂(印刷)涂层上，促使未干油墨加速扩散，从而形成个性化锯齿”。这一锯齿印制工艺，本申请人权且称之为干法锯齿印制工艺。实践中发现，干法锯齿印制工艺中使用到的扩散剂，因其含有扩散剂颗粒等较大的固形物，所以只能使用柔印工艺、凹印工艺、丝印工艺等部分印刷工艺来印制，而不能使用胶印工艺、轮转印刷工艺、喷涂工艺等主流印刷工艺来印制。尤其不宜使用喷涂工艺来印制，这是因为喷涂到承印物上的扩散剂难以精确定位，残留颗粒等较大固形物必然会污染到承印物上不应有扩散剂的印刷区域。这就使得现行锯齿的印制受到了较大的工艺和设备限制，现实中许多印刷厂都没有设备条件来印制锯齿。
发明内容
本发明的目的之一：提供一种湿法印刷工艺，以获得一种新的特色印刷工艺。
本发明的目的之二：提供一种湿法印刷设备，以获得一种新的特色印刷设备。
本发明一种湿法印刷工艺的技术方案如下。
本发明一种湿法印刷工艺，包括往承印物(1)上印刷一些油墨点/线(3)，其特征在于，包括以下步骤A或步骤B：
步骤A——
①往承印物(1)上施涂一些油墨溶剂(2)，使油墨点/线(3)所在位置预先被油墨溶剂(2)打湿（例如轻微打湿），以形成溶剂湿润区(4)；
②紧接着再往尚未干燥的溶剂湿润区(4)印刷油墨点/线(3)，使油墨点/线(3)被溶剂湿润区(4)内的油墨溶剂(2)溶解扩散（可轻微/可严重扩散），从而随机生长出一些毛刺(5)——亦称锯齿，或者扩散形成自然渐变色随机图案(16)；实施中，根据不同的用途，可采取微量的油墨溶剂(2)轻微溶解的技术方案以形成锯齿，也可采取加量的油墨溶剂(2)进行强溶解的技术方案以形成自然渐变色随机图案(16)；
③然后将长有毛刺(5)的油墨点/线(3)干燥固化；
步骤B——
①往尚未干燥的油墨点/线(3)上面、喷施一些油墨溶剂(2)，使尚未干燥的油墨点/线(3)被油墨溶剂(2)溶解扩散，从而随机生长出一些毛刺(5)或/和斑痕(14)、或者形成自然渐变色随机图案(16)；
②然后将溶解扩散的油墨点/线(3)干燥固化。
可取得是，所述湿法印刷工艺，其特征在于至少包括下列之一。
①所述油墨溶剂(2)为酒精（乙醇）、或为甲醇、或为异丙醇、或为正丁醇、或为甲苯、或为二甲苯、或为醋酸乙脂、或为醋酸丁脂、或为醋酸异丙酯、或为丁酮、或为丙酮、或为环己酮、或为天那水、或为（多种有机溶剂配制而成的）混合溶剂。
②于油墨溶剂(2)施涂到承印物(1)上后的10或5毫秒之内，完成油墨点/线(3)的印刷。换言之，需抢在油墨溶剂(2)干燥（自然挥发/蒸发/渗干）之前，完成油墨点/线(3)的印刷。再换言之，乘溶剂湿润区(4)还是湿的时候，完成油墨点/线(3)的印刷。
③于油墨点/线(3)印刷到承印物(1)上后的10或5毫秒之内，完成油墨溶剂(2)的喷/涂。换言之，需抢在油墨点/线(3)干燥（挥发/蒸发/渗干）固化之前，完成油墨溶剂(2)的喷施。
④于油墨溶剂(2)施涂到承印物(1)上后的20毫秒之内，完成油墨点/线(3)的印刷和干燥固化。换言之，需尽早干燥去除油墨溶剂(2)，避免锯齿长的太大。
⑤于油墨点/线(3)印刷到承印物(1)上后的20毫秒之内，完成油墨溶剂(2)的喷施和干燥固化。换言之，需尽早完成油墨溶剂(2)的喷/涂，避免油墨点/线(3)自然干燥后无法生长出锯齿，或者无法形成渐变色。
⑥所述油墨溶剂(2)最好为沸点底于85°C的易挥发快干溶剂。
⑦所述油墨溶剂(2)是浓度为70-95%的酒精。
⑧所述油墨溶剂(2)是783慢干水。《百度百科》中解释：783慢干水属特慢干溶剂，是透明液体，主要用来做丝印油墨稀释剂，溶解力强，是印刷行业常用化工商品。
本发明所述往承印物(1)泛指可印刷的物品及材料，包括常见的纸张、薄膜、玻璃、陶瓷、金属、罐子、瓶子、瓶盖等。
⑨所述溶剂湿润区(4)内的油墨溶剂(2)是非均匀分布的。
⑩本发明所述微量的油墨溶剂(2)是指：溶剂湿润区(4)内油墨溶剂(2)的施涂量精确控制在0.11～0.58mg/cm2的范围。
本发明一种湿法印刷设备的技术方案如下。
一种湿法印刷设备，包括承印物(1)的输送机构(15)，其特征在于：
①在输送机构(15)上沿着承印物(1)的前进方向(12)，依次设有溶剂施涂单元(10)、油墨印刷单元(13)、干燥单元(9)；
②油墨点/线(3)直接印刷在承印物(1)上未经干燥的溶剂湿润区(4)。
可取的是，所述湿法印刷设备，其特征在于至少包括下列之一。
①所述溶剂施涂单元(10)是一种使用溶剂喷枪(7)来喷施油墨溶剂(2)的喷施装置。
②所述溶剂施涂单元(10)是一种使用溶剂刷子(11)来刷涂油墨溶剂(2)的刷涂装置。
③所述溶剂施涂单元(10)是一种使用油墨喷头(8)来喷印油墨溶剂(2)的喷印装置。
本发明所述施涂，包括喷洒、喷淋、喷印、喷雾、喷涂等喷施工艺措施，还包括刷涂、擦涂、揩涂、滚涂、弹涂、湿抹、印刷等涂施工艺措施。
本发明所述油墨点/线(3)，泛指油墨印刷而成的点或/和线，它包括印刷文字及编码中的点、横、竖、撇、捺、弯折等点/线，还包括各种几何图形中的各种直线、曲线、弧线、折线等。
本发明所述油墨溶剂(2)，泛指能够溶解所述油墨点/线(3)之液体油墨的溶剂，以及可稀释其油墨的稀释剂。不同种类的油墨都有与其相适应的油墨溶剂(2)，例如水性油墨的溶剂就可以是水或酒精。因此，本发明所印制的锯齿，可谓是油墨被轻微溶解而产生的微变形特征。
本发明所述编码(6)是印刷在每一个承印物(1)上的、具有唯一性的编码，最好是二维码。例如：产品顺序号、产品防伪信息链接网址、包含随机字符的兑奖号码、产品追溯码、产品电子监管码、精确到毫秒级的生产日期等信息，以及其信息生成的二维码。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果。
①不受限制：由于油墨溶剂(2)是纯净的液体，不含颗粒等固形物，因此，特别方便施涂，可采用喷洒、喷淋、喷印、喷雾、涂布、刷涂、印刷等现行各种工艺施涂。可使锯齿的印制不受设备的限制，可大大增强锯齿印制工艺的灵活应用，可节约设备投资、可简化工艺流程，几乎每一家印刷厂都有设备条件来印制锯齿。尤其适用于在现行胶印机上增加一个油墨溶剂(2)喷雾装置、实现连线不停机生产。
②油墨溶剂(2)干燥后无痕迹，清洁卫生，无污染：油墨溶剂(2)是纯净的液体，不含颗粒等固形物，挥发干燥后无残留痕迹，可保持承印物(1)表面清洁。正因如此，才可采用喷洒、喷印、喷淋、喷雾、涂刷等极简工具（几百元的成本）施涂溶剂湿润区(4)。
③锯齿均匀：实验显示，采用本发明湿法印刷工艺所生长的锯齿均匀，既不会太稀少、也不会太稠密、更不会太长，既可避免露白，还可避免糊版。
④油墨溶剂(2)易得：相比背景技术中的扩散剂涂料而言，油墨溶剂(2)易于买到，价格低廉。实践中发现，扩散剂涂料易于沉淀，保质期短，价格昂贵。
⑤无需专用印刷单元和干燥单元：相比扩散剂涂料而言，油墨溶剂(2) 无需专用印刷单元和干燥工序。可节约专用印刷单元设备和干燥单元投资（数十万元）和电费（每台每年上万元电费）。由此可见，本发明相比背景技术中的扩散剂涂料工艺方案——干法锯齿印制工艺方案，设备投资和电费消耗降低了近百倍，并且避免了印刷机组中印刷单元数量不够用而造成的麻烦。
⑥自然渐变色：本发明意外的收获是获得了一种自然渐变色随机图案(16)，该自然渐变色随机图案(16)中的渐变色是油墨浓淡层次形成的渐变色，明显不同于印刷的渐变色，难以印刷仿制，可用于防伪。
这里还要强调的是，本发明所采用的将油墨点/线(3)直接印刷到溶剂湿润区(4)的做法，是违背印刷常识的。现行印刷工艺都是将油墨印刷到干燥表面的，因此，现行印刷机组的每一个印刷单元、无一例外地都要配备烘干装置，用以将每一个印刷单元印出的油墨烘干后再进入下一个印刷单元，绝不会将湿润的未干油墨送入下一印刷单元，更不会在湿润的未干油墨上面再叠加印刷新的油墨。
附图说明
图1为（实施例一）一种湿法印刷工艺及设备示意图。
图2为采用本发明（实施例一）湿法印刷工艺所印制的一种标识物示意图。
图3为图2中A-B位置的截面结构示意图。
图4为采用本发明（实施例二）湿法印刷工艺所印制的另一种标识物示意图。
图5为本发明（实施例二）中的一种（均匀）溶剂湿润区(4)示意图。
图6为本发明（实施例三）中的一种（非均匀）溶剂湿润区(4)示意图。
图7为本发明（实施例三）中的一种（刷涂非均匀）溶剂湿润区(4)示意图。
图8为油墨溶剂(2)非均匀分布的一种溶剂湿润区(4)示意图。
图9为本发明（实施例二）中的一种印刷油墨溶剂(2)工艺及设备示意图。
图10为本发明（实施例四）中的一种刷涂油墨溶剂(2)工艺及设备示意图。
图11为本发明（实施例四）中的一种局部刷涂油墨溶剂(2)后所印刷的二维码的左右两侧对比效果示意图。
图12为本发明（实施例五）中的一种印刷油墨溶剂(2)和印刷油墨点/线(3)的工艺示意图。
图13为本发明（实施例五）中的一种局部印刷油墨溶剂(2)和印刷油墨点/线(3)后所产生的锯齿效果示意图。
图13为本发明（实施例五）中的一种局部印刷油墨溶剂(2)和印刷油墨点/线(3)后所产生的锯齿效果示意图。
图14为采用本发明（实施例六）湿法印刷工艺（表面喷洒溶剂）所印制的一种图文(放大效果)示意图。
图15为采用本发明（实施例七）湿法印刷工艺（表面多加溶剂）所印制的一种渐变色随机图案示意图。
图16为采用本发明（实施例八）湿法印刷工艺（表面多加溶剂）所印制的另一种渐变色随机图案示意图。
附图标号说明：1-承印物、2-油墨溶剂、3-油墨点/线、4-溶剂湿润区、5-毛刺（亦称锯齿）、6-编码、7-溶剂喷枪、8-油墨喷头、9-干燥单元（用红外线/紫外线/热风等）、10-溶剂施涂单元、11-溶剂刷子、12-前进方向、13-油墨印刷单元、14-斑痕、15-输送机构、16-渐变色随机图案。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
实施例一。
如图1、图2、图3所示，在输送机构(15)等平台上，采用UV喷码机的油墨喷头(8)对前进方向(12)输送过来的药盒等承印物(1)进行喷码。为了将药盒进行防伪，可给每一个药盒编制一个具有唯一性的二维码，例如：信息内容为http://t.ppk365.com/436579352077的二维码——编码(6)。将该信息内容生成12mm×12mm的QR二维码图案、喷印到药盒上指定的区域。药盒使用230g/m2国标卡纸，国标卡纸表面不具有较大的扩散特性，因此，可先购置一台喷胶机，灌装上油墨溶剂(2)，用溶剂（相当于胶水等液体）喷枪(7)往承印物(1)表面喷涂一块6mm×6mm的油墨溶剂(2)，使二维码右上角的回形定位框——油墨点/线(3)所在位置、被微量的油墨溶剂(2)轻微打湿，以形成溶剂湿润区(4)。实践中发现，采用大字符油墨喷码机代替喷胶机等喷施装置来喷印油墨溶剂(2)更为理想。
紧接着，再使用小字符喷码机的油墨喷头(8)，往尚未干燥的溶剂湿润区(4)喷印二维码——编码(6)，使二维码右上角的回形定位框——油墨点/线(3)、落到溶剂湿润区(4)内。这时，尚未干燥的油墨点/线(3)在尚未干燥的微量的油墨溶剂(2)层的轻微溶解作用下，必然迅速扩散、随机生长出一些毛刺(5)——亦称锯齿。
最后，将随机生长出毛刺(5)后的油墨点/线(3)及二维码一起、用干燥单元(9)干燥固化。例如用UV干燥灯干燥固化。
实施例二。
如图4、图5、图9所示，在印刷生产线等输送机构(15)上，采用现行UV喷码机（例如方正桀鹰K300S）的油墨喷头(8)对前进方向(12)输送过来的承印物(1)进行喷码。例如，喷印信息内容为http://m-texture.com/pg/p/0106903148093603/38974203238148/iIFnIz的二维码——编码(6)。将该信息内容生成12mm×12mm的QR二维码图案喷印到承印物(1)上指定区域。
在柔印机组上腾出一个柔印单元作为溶剂施涂（印刷）单元(10)来使用，往承印物(1)上二维码的右侧、印刷一块16mm×6mm的油墨溶剂(2)，以形成一个溶剂湿润区(4)。
然后，再使用现行喷码机的油墨喷头(8)，往尚未干燥的溶剂湿润区(4)内喷印三个矩形框——油墨点/线(3)、以及二维码——编码(6)，其中二维码喷印在溶剂湿润区(4)之外。这时，尚未干燥的三个矩形框——油墨点/线(3)、在尚未干燥的微量的油墨溶剂(2)涂层的溶解作用下，必然迅速扩散、随机生长出一些毛刺(5)——亦称锯齿。
最后，将二维码和随机生长出毛刺(5)后的油墨点/线(3)一起、用干燥单元(9)干燥固化。例如用UV干燥灯干燥固化。
实施例三。
为了获得更加随机的扩散效果，使所生长的锯齿更加具有个性。上述实施例一和二中的溶剂湿润区(4)里，油墨溶剂(2)可喷涂成如图6所示的雪花分布状，也可涂刷成如图7所示的刷痕分布状，还可喷洒成如图8所示的雨滴分布状。这样一来，溶剂湿润区(4)内不同的区块将会呈现不同强弱的溶解扩散性，从而可使所生长的锯齿更加具有个性和随机性。
实施例四。
如图10所示，设置一种溶剂刷子(11)，将油墨溶剂(2)成带状涂刷到承印物(1)上。然后，将二维码的左侧三分之一的区域喷印到带状油墨溶剂(2)层上——溶剂湿润区(4)，这时，尚未干燥的二维码左侧在尚未干燥的微量的油墨溶剂(2)的轻微溶解作用下，必然迅速扩散、随机生长出一些毛刺(5)，如图11所示。
可取的是，也可将油墨溶剂(2)用喷雾器喷到承印物(1)上，将二维码的左侧三分之一的区域喷印到油墨溶剂(2)雾膜层上——溶剂湿润区(4)。
可取的是，所述油墨溶剂(2)最好选用沸点底于85°C的易挥发快干溶剂。这样一来，油墨溶剂(2)就会迅速挥发，而不影响印刷生产速度。
实施例五。
如图12、图13所示，在柔印机组上腾出一个柔印单元作为溶剂施涂单元(10)来使用，采用180线/英寸的网纹辊及相应印版，往承印物(1)上指定位置印刷一个个油墨溶剂(2)层，以形成一个个18mm×8mm的溶剂湿润区(4)。
紧接着，采用柔印机组中的一个油墨印刷单元(13)，采用440线/英寸的网纹辊及相应印版，印刷出信息内容为69012341的一维条码——编码(6)，该一维条码可以用作“人工智能赋码方法及系统(CN107491801A)”中所述的组号。同时，往溶剂湿润区(4)内印刷上5个套在一起的、一个个矩形框——油墨点/线(3)。
这时，尚未干燥的5个矩形框——油墨点/线(3)、在尚未干燥的微量的油墨溶剂(2)涂层、即溶剂湿润区(4)的溶解作用下，必然迅速扩散、随机生长出一些毛刺(5)。
最后，将一维条码和随机生长出毛刺(5)后的5个矩形框的油墨点/线(3)一起、用干燥单元(9)干燥固化。例如用UV干燥灯干燥固化。这样一来，便可印制出锯齿均匀、个性化强、质量可靠的锯齿印刷品。该锯齿印刷品巧妙地满足了中国专利“手机识别编码锯齿防伪方法(CN104794629B)”和“人工智能赋码方法及系统(CN107491801A)”的应用要求。
实施例六。
将酒精等油墨溶剂(2)喷雾到瓶盖或易拉罐等承印物(1)上。然后，将二维码或包含序列号的生产日期数字喷印到油墨溶剂(2)层上——溶剂湿润区(4)。这时，尚未干燥的二维码或包含序列号的生产日期数字、在尚未干燥的微量的油墨溶剂(2)的轻微溶解作用下，必然迅速扩散、随机生长出一些毛刺(5)。图14是瓶盖上三分之一的区域用酒精喷雾后的溶解(比较严重的)扩散效果示意图。
实施例七。
如图15所示(放大效果)，还可将油墨溶剂(2)用喷雾器喷到尚未干燥的图文——油墨点/线(3)表面，使尚未干燥的图文被微量的油墨溶剂(2)轻微溶解扩散，从而随机形成一些局部溶解而成的斑痕(14)。这一措施的意外收获是，二维码以及油墨点/线(3)组成的图文表面，会被雾珠溶解出一些随机分布的斑痕(14)，这些斑痕(14)正好可当作CN106096971B中所述的辅助防伪特征来使用。
实施例八。
如图16所示，将浓度85%的酒精涂刷到一个个瓶盖等承印物(1)上，最好预先将瓶盖顶部设置成锅底一样的凹坑，使“锅底”里能够盛存一些多加的酒精液体。这里的无色透明酒精也是本发明所述的一种油墨溶剂(2)。
紧接着（别等酒精蒸发完了），用大字符喷码机往瓶盖顶部“锅底”的酒精里、喷射一滴UV黑色墨水。这里的UV黑色墨水也是本发明所述的油墨点/线(3)。
待60%的UV黑色墨水溶解到酒精溶液中并扩散出自然渐变色随机图案(16)时，再用热风将“锅底”里的酒精蒸发完、并用UV灯将自然渐变色随机图案(16)干燥固化。
以上是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种湿法印刷工艺，包括往承印物(1)上印刷一些油墨点/线(3)，其特征在于，包括以下步骤A或步骤B：
步骤A——
①往承印物(1)上施涂一些油墨溶剂(2)，使油墨点/线(3)所在位置预先被油墨溶剂(2)打湿，以形成溶剂湿润区(4)；
②紧接着再往尚未干燥的溶剂湿润区(4)印刷油墨点/线(3)，使油墨点/线(3)被溶剂湿润区(4)内的油墨溶剂(2)溶解扩散，以形成毛刺(5)或形成自然渐变色随机图案(16)；
③然后将溶解扩散的油墨点/线(3)干燥固化；
步骤B——
①往尚未干燥的油墨点/线(3)上面、喷施一些油墨溶剂(2)，使油墨点/线(3)被油墨溶剂(2)溶解扩散，以形成毛刺(5)或/和斑痕(14)、或者形成自然渐变色随机图案(16)；
②然后将溶解扩散的油墨点/线(3)干燥固化。
2.按照权利要求1所述的种湿法印刷工艺，其特征在于至少包括下列之一：
①所述油墨溶剂(2)为酒精、或为甲醇、或为异丙醇、或为正丁醇、或为甲苯、或为二甲苯、或为醋酸乙脂、或为醋酸丁脂、或为醋酸异丙酯、或为丁酮、或为丙酮、或为环己酮、或为天那水、或为混合溶剂；
②于油墨溶剂(2)施涂到承印物(1)上后10或5毫秒之内，完成油墨点/线(3)的印刷；
③于油墨点/线(3)印刷到承印物(1)上后10或5毫秒之内，完成油墨溶剂(2)的喷施；
④于油墨溶剂(2)施涂到承印物(1)上后20毫秒之内，完成油墨点/线(3)的印刷和干燥固化；
⑤于油墨点/线(3)印刷到承印物(1)上后20毫秒之内，完成油墨溶剂(2)的喷施和干燥固化；
⑥所述油墨溶剂(2)为沸点底于85°C的易挥发快干溶剂；
⑦所述油墨溶剂(2)是浓度为75%～95%的酒精；
⑧所述油墨溶剂(2)是783慢干水；
⑨所述溶剂湿润区(4)内的油墨溶剂(2)是非均匀分布的；
⑩所述溶剂湿润区(4)内油墨溶剂(2)的施涂量为0.11～0.58mg/cm2。
3.一种湿法印刷设备，包括承印物(1)的输送机构(15)，其特征在于：
①在输送机构(15)上沿着承印物(1)的前进方向(12)，依次设有溶剂施涂单元(10)、油墨印刷单元(13)、干燥单元(9)；
②油墨点/线(3)直接印刷在承印物(1)上未经干燥的溶剂湿润区(4)。
4.按照权利要求3所述的种湿法印刷设备，其特征在于至少包括下列之一：
①所述溶剂施涂单元(10)是一种使用溶剂喷枪(7)来喷施油墨溶剂(2)的喷施装置；
②所述溶剂施涂单元(10)是一种使用溶剂刷子(11)来刷涂油墨溶剂(2)的刷涂装置；
③所述溶剂施涂单元(10)是一种使用油墨喷头(8)来喷印油墨溶剂(2)的喷印装置。
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