CN109693462A - 印刷品表面数字增效的方法 - Google Patents

Abstract

印刷品表面数字增效的方法。本发明涉及利用可变数据喷墨打印方式，实现印刷品表面不同印后加工效果的方法。本发明的方法包括以下步骤：1）在A表面打印增效墨水，形成增效图文；2）烘干所述增效图文；3）将所述A表面与B表面贴合，并常温压合，成为复合体；4）对所述复合体进行紫外光固化；5）分离所述复合体。本发明的方法易于操作，环保安全，工艺简单，同时适用于吸收性或非吸收性基材，能满足印刷品表面烫印、局部UV上光、3D立体光栅、镭射、凹凸、闪亮颗粒装饰等印后数字增效的需求。

Description

印刷品表面数字增效的方法

技术领域

本发明涉及一种印刷品表面数字增效的方法，即利用可变数据喷墨打印方式，实现印刷品表面不同印后加工效果，以增加产品的吸引力和货架表现力，提高其附加值。

背景技术

就像蒸汽机的发明是第一次工业革命的标志、电力是第二次工业革命的标志，那数字技术无疑是第三次工业革命的标志。数字技术的广泛应用正在改变着整个世界，自然也包括着已有千年历史的印刷。

从1938年全球采用第一台静电成像原理的数字复印机算起，数字技术在印刷领域的应用已有80年的历史。但数字印刷被大众广泛接受大致是在20年前，这时大街小巷出现了星罗棋布的数字打印门店。近几年，在技术开发商们的共同努力下，数字印刷机在承印幅面、速度、质量、介质上又有了实质性的提升，具备了渗透进入各个领域的能力。

市场对于印刷品的品质和特色要求越来越高，不仅希望数码印刷的产品质量与传统印刷的品质相媲美，还希望数码印刷的产品拥有丰富的表面效果，如烫金、凹凸、彩虹效果等，如何利用数字技术实现这些效果是行业一直研究的方向。

国外一些优秀的厂商已经陆续推出了高端数字印后设备，这里就包括最早进入中国市场的以色列视高迪公司。视高迪设备宣称能够实现：触感工艺（Scodix Sense）——为印品注入清新细腻的纹理和无与伦比的触感；数字烫金工艺（Scodix Foil）——无需制版即可提供烫金服务，且支持所有类型的热烫和冷烫箔膜；炫亮水晶工艺（ScodixCrystals）——通过叠加印刷，实现真正的3D闪烁特效；炫彩闪粉（Scodix Glitter）——实现数字化、喷墨式闪粉特效。

关键技术

视高迪采用100%固含量的UV墨水，无溶剂挥发，打印效率高，墨水采用活性单体稀释保证体系处于较低粘度（10mpas左右）以使墨水能够顺利通过喷头并以墨滴形式喷射在基材表面。墨水的固化是由引发剂被紫外线激活而引发的交联反应，如果固化不完全时墨水中的树脂成分加热能产生很强的粘性其后转印实现烫印。

工艺

触感工艺通过改变系统透明度的参数（1-100%）实现墨层由哑光到亮光的效果变化；数字烫金工艺通过墨层固化后热激活转印实现烫金效果；炫亮水晶工艺通过墨层的堆积实现3D上光效果；炫彩闪粉通过墨层固化前撒一层亮光粉末而后固化实现撒金效果。

但是，在视高迪印后设备大放异彩的时候，我们也不能无视其背后的若干隐患：

1）视高迪超炫的印后增效是有目共睹的，但仅仅局限于光滑、无吸收性材料，对于吸收性材料无能为力，原因是低粘度的墨水将快速地被吸收性材料吸收而不能堆积在表面，无法形成3D效果，无法实现烫印效果；

2）100%固含量纯UV墨水的堵头问题不可忽视，固化模块里极其微量的UV紫外光外泄都易引起堵头风险，从而损坏喷头；

3）纯UV墨水无溶剂挥发被认为是绿色环保的，但不意味着它是操作者友好的，之所以纯UV墨水可以达到很低的粘度10mpas是因为它本身加入了大量的活性稀释剂，活性稀释剂用于降低墨水中预聚物的粘度同时也参与到固化反应中，稀释剂分子量越小粘度越低稀释效果越明显，但分子量越低挥发性越大毒性也越大，某稀释剂的LD50值达到0.21ml/kg（强致癌物苯LD50=3306mg/kg）可以说毒性相当大；

4）纯UV墨水打印车间内工人经常用丙酮来擦洗喷头，查阅相关资料丙酮为国家实行管制的二类易制毒化学品，私自购买、储存和使用将触犯刑法；

5）纯UV墨水有较强的腐蚀性，对普通塑料材质溶胀性强，因此喷头、管道、墨仓都需耐腐蚀，工艺复杂、设备昂贵。

发明内容

为解决以上纯UV墨水使用过程中出现的问题，本发明基于水性纳米UV固化增效墨水，提供一种易于操作，环保安全，工艺简单，同时适用于吸收性和非吸收性基材，能满足印刷品表面烫印、局部UV上光、3D立体光栅、镭射、凹凸、闪亮颗粒装饰等印后数字增效的方法。

一种印刷品表面数字增效的方法，包括以下步骤：

1）在A表面打印增效墨水，形成增效图文；

2）烘干所述图文；

3）将所述A表面与B表面贴合，并常温压合，成为复合体；

4）对所述复合体进行紫外光固化；

5）分离所述复合体。

本发明的方法，所述的A和B为：A为待增效物体，B为增效专用膜。即在待增效物体表面直接打印增效墨水，形成图文后烘干，然后将增效专用膜贴合在待增效物体表面的打印图文区域上，常温压合，成为复合体；采用紫外光，从增效专用膜一侧对复合体进行紫外光固化；固化后将增效专用膜从物体表面撕离。

本发明的方法，所述的A和B还可以为：A为增效专用膜，B为待增效物体。即在增效专用膜表面直接打印增效墨水，形成图文后烘干，然后将其（打印有图文）增效专用膜贴合在待增效物体表面，常温压合，成为复合体；采用紫外光，从增效专用膜一侧对复合体进行紫外光固化；固化后将增效专用膜从物体表面撕离。

所述的增效墨水，固含量为20-50%之间，其溶剂为水。

所述的增效墨水，其粘度值为1-20mpas之间，优选3-10mpas之间。

所述的增效墨水，其固化方式为二次固化：先热固化形成粘弹态，后紫外光固化形成交联固态。

所述的增效专用膜，其结构包括：基膜层，信息层。

所述的信息层选自：高光离型层、闪亮颗粒离型层、全息镭射层、光栅信息层、凹凸触感层构成的组中的一种。即：高光离型层是市售冷撕高光离型剂涂布印刷在基膜上形成的功能膜层；闪亮颗粒离型层是市售冷撕高光离型剂中添加金属粉末或颗粒，均匀搅拌后涂布印刷在基膜上形成的功能膜层；全息镭射层是带有全息图案的模板，压印预涂在基膜上的树脂层，从而形成的信息膜层；光栅信息层是带有光栅微透镜阵列的压辊，压印预涂在基膜上的树脂层，从而形成的信息膜层（阴图）；凹凸触感层是带有凹凸点的压辊，压印预涂在基膜上的树脂层，从而形成的信息膜层（阴图）。

所述的增效专用膜，还可以为冷烫印专用电化铝。

本发明的方法，进一步包括：6）再次紫外光固化。

本发明的有益效果：

1）利用水性增效墨水，VOC排放为0，工艺完全符合国家环保法规；

2）水性增效墨水固含量适中，不存在堵头风险；

3）水性增效墨水PH值接近中性7，皮肤接触安全，不腐蚀喷头、管道、墨仓；

4）直接喷打适合于非吸收材料表面，间接喷打（打印到增效专用膜）适合于吸收性材料表面，工艺适用范围广；

5）增效专用膜的采用，有效地避免了墨层在紫外光固化中的氧阻聚，提高固化效率，防止表面发粘；

6）增效专用膜作为转移媒介，可以用小幅面平张打印机来实现异型、大幅面基材，例如纸箱、幕布、墙纸等的表面增效，应用更为广泛；

7）喷印结合特定的增效专用膜可以简单地实现印刷品表面烫印、局部UV上光、3D立体光栅、镭射、凹凸、闪亮颗粒装饰效果。

附图说明

图1示出了以待增效物体为打印基材，增效流程中具体工序。

图2示出了以增效专用膜为打印基材，增效流程中具体工序。

图3示出了光栅信息层加工工艺中，膜上功能层剖面图变化。

图4示出了凹凸触感层加工工艺中，膜上功能层剖面图变化。

图5示出了实施例Ⅰ中纸张表面的烫印工艺。

图6示出了实施例Ⅱ中纸张表面的局部UV上光工艺。

图7示出了实施例Ⅲ中纸张表面的局部3D立体光栅工艺。

图8示出了实施例Ⅳ中纸张表面的局部全息镭射工艺。

图9示出了实施例Ⅴ中纸张表面的局部凹凸触感工艺。

图10示出了实施例Ⅵ中皮革表面的局部闪亮颗粒增效工艺。

具体实施方式

本发明要解决的是如何采用易于操作，环保安全，工艺简单的方法，针对吸收性或非吸收性基材，实现印刷品表面的数字增效。

本发明涉及一种印刷品表面数字增效的方法，包括以下步骤：

1）在A表面打印增效墨水，形成增效图文；

2）烘干所述增效图文；

3）将所述A表面与B表面贴合，并常温压合，成为复合体；

4）对所述复合体进行紫外光固化；

5）分离所述复合体。

本发明的方法可选的进一步包括：6）再次紫外光固化。

同时，本发明的方法中A和B可选的为：A为待增效物体，B为增效专用膜；或者是A为增效专用膜，B为待增效物体。

图1示出了以待增效物体为打印基材，增效流程中具体工序。

图2示出了以增效专用膜为打印基材，增效流程中具体工序。

如图1所示，步骤一，在待增效物体表面直接打印增效墨水；步骤二，形成图文后加热烘干；步骤三，将增效专用膜贴合在待增效物体表面的打印图文区域上，常温压合，成为复合体；步骤四，采用紫外光，从增效专用膜一侧对复合体进行紫外光固化；步骤五，固化后将增效专用膜从物体表面撕离；步骤六，如有需要，对待增效物体表面的图文再次固化。

对于在待增效物体表面直接打印的方法适合于一些表面光滑的非吸收性材质，如铜版纸、胶版纸、涂布卡纸、薄膜以及一些激光打印的图文（带硅油层）等，该方法对以上材质能够保证墨水在其表面能够充分铺展，有利于形成较好的附着力。

如图2所示，步骤一，在增效专用膜表面直接打印增效墨水；步骤二，形成图文后加热烘干；步骤三，将增效专用膜（打印有图文）贴合在待增效物体表面相应区域上，常温压合，成为复合体；步骤四，采用紫外光，从增效专用膜一侧对复合体进行紫外光固化；步骤五，固化后将增效专用膜从物体表面撕离；步骤六，如有需要，对待增效物体表面的图文再次固化。

对于在增效专用膜表面打印的方法适合于表面凹凸或吸收性材质，墨水打印在增效专用膜表面（无吸收）以形成光滑的墨膜，待专用膜与材质压合后，墨层被挤压进入材质表面孔穴中，固化后形成较好的机械投锚作用，以形成优异的附着力。

其中步骤一所述的打印喷头为压电喷头，提供的厂家包括：爱普生、日本精工、柯尼卡美能达、京瓷、英国赛尔、美国Spectra等。

步骤二所述的烘干设备可以为热风、红外、热传导等。

步骤四所述的紫外光固化设备可以为汞灯、LED UV，其中汞灯价格较低廉、与墨水兼容性广易被用户接受，而LED UV因可以频繁开关、固化温度低的特点也开始被用户所接受。此步骤中，增效专用膜将墨水与空气隔绝有效地避免了氧阻聚，防止出现墨层表面固化不干而发粘的情况。

步骤六是考虑到增效专用膜中的基膜对紫外的阻挡作用，导致无法实现墨层的深层固化，故可在撕离专用膜后再次固化，从而增强墨层的附着力。

本发明中的增效墨水，其关键参数为：固含量为20-50%之间，墨水中足够多的水分以保证喷头长期处于湿润环境中不发生堵头；粘度值为1-20mpas之间，优选3-10mpas之间，满足工业级喷头的粘度范围；固化方式为二次固化，先热固化形成粘弹态，后紫外光固化形成交联固态，其中一次固化形成粘弹态非常重要，原因是边压合边固化是理想状态但实际生产中无法实现，因此退而求其次，在压合至输送到固化装置的过程中依靠墨层的粘结力将两个界面（专用膜表面和待增效物体）牢牢粘接在一起，避免传输过程中两个界面的分离而影响附着力。

本发明中的增效专用膜，其结构包括：基膜层，信息层。

其中基膜层一般为透光性、耐拉伸性较好的PET或者是PP材料，厚度范围包括0.015-0.5mm之间，其中0.015-0.050mm之间基膜卷曲性佳，产品成卷提供，适合于机械收放卷及贴合，满足自动化生产的要求；其中0.100-0. 500mm之间基膜有一定的挺度，适合在其上打印以及手动贴合，产品以单张提供，尺寸包括A3、A4、B5、6寸等常见幅面，满足半自动生产的要求。

其中信息层选自：高光离型层、闪亮颗粒离型层、全息镭射层、光栅信息层、凹凸触感层构成的组中的一种，上述信息层的加工工艺都较为成熟。

高光离型层的加工工艺是采用丝印、凹印或是辊涂、悬涂等涂布方式，将市售的冷撕高光离型剂涂布印刷在基膜表面。

闪亮颗粒离型层是采用丝印、凹印或是辊涂、悬涂等涂布方式，将添加了金属颗粒或金属片的冷撕高光离型剂，均匀涂布印刷在基膜表面。

全息镭射层的加工工艺是首先在基膜上预涂树脂层，然后用带有全息图案的模板（如高温镍板），在树脂层上压出凹凸不平的光学纹理，基膜表面在涂布前一般需进行表面处理。

图3示出了光栅信息层加工工艺中，膜上功能层剖面图变化。

图4示出了凹凸触感层加工工艺中，膜上功能层剖面图变化。

如图3所示，光栅信息层的加工工艺是首先在基膜上预涂树脂层，然后用带有光栅微透镜阵列的压辊，在树脂层上压出光栅微透镜阵列的阴图纹理，基膜表面在涂布前一般需进行表面处理。

如图4所示，凹凸触感层的加工工艺是首先在基膜上预涂树脂层，然后用带有凸点的压辊，在树脂层上压出凹凸的阴图纹理，基膜表面在涂布前一般需进行表面处理。

本发明中的增效专用膜，还可以为市售冷烫印专用电化铝，其结构依次为：PET层、离型层、信息层（可选）、颜色层（可选）、真空镀铝层、保护层，其中PET层厚度范围包括0.015-0.5mm，其中0.015-0.050mm之间基膜卷曲性佳，产品成卷提供，适合于机械收放卷及贴合，满足自动化生产的要求；其中0.100-0. 500mm之间基膜有一定的挺度，适合在其上打印以及手动贴合，产品以单张提供，尺寸包括A3、A4、B5、6寸等常见幅面，满足半自动生产的要求；电化铝按展示效果通常分为金、银、镭射三类，国内规模较大的厂商包括：库尔兹、岱棱科技、虎彩激光等。

实施例

实施例Ⅰ表面烫印

图5示出了实施例Ⅰ中纸张表面的烫印工艺。

如图5所示，增效专用膜选用6寸幅面的单张冷烫印专用电化铝（定制），其结构依次为：PET层、离型层、真空镀铝层、保护层，其中PET层厚度为0.15mm，该电化铝可以直接上机打印；选用爱普生R330打印机，该打印机为6色压电式喷墨打印机，将其中黄、品、青、淡品、淡青墨盒灌入增效墨水（定制），黑墨盒灌入原装黑墨水；在Coreldraw软件中制作原稿，其中烫印图案填充为红（C、M、Y=100），定位线设为黑，通过打印机，在增效专用膜表面打印原稿；在加热板（定制）上加热，加热温度控制在（40-60℃）直至墨水变为无色透明，定位线区域打孔；通过定位孔，将增效专用膜贴合在印刷品（硫酸纸）的相应位置，并用覆膜机（市售）压合；压合后，整体进入UV固化箱（定制），增效专用膜侧朝向紫外灯，固化10s左右；取出纸张并剥离增效专用膜，烫印图案区域已经被电化铝的镀铝层覆盖，再放入UV固化箱中固化10s左右达到深度固化，完成印刷品的烫印。

实施例Ⅱ局部UV上光

图6示出了实施例Ⅱ中纸张表面的局部UV上光工艺。

如图6所示，增效专用膜选用6寸幅面的单张高光离型增效膜（定制），其结构依次为：PET层、高光离型层，其中PET层厚度为0.15mm、高光离型层由冷撕离高光离型剂（市售）涂布而成，该增效膜可以直接上机打印；选用爱普生4880C打印机，在Coreldraw软件中制作原稿，其中局部UV图案填充为红（C、M、Y=100），定位线设为黑，通过打印机，在增效专用膜表面打印原稿；在加热板（定制）上加热，加热温度控制在（40-60℃）直至墨水变为无色透明；通过定位线，将增效专用膜贴合在印刷品（珠光纸）的相应位置，并用覆膜机（市售）压合；压合后，整体进入UV固化箱（定制），增效专用膜侧朝向紫外灯，固化10s左右；取出纸张并剥离增效专用膜，局部UV图案区域已经被高光离型层覆盖，完成印刷品的局部UV上光。

实施例Ⅲ3D立体光栅

图7示出了实施例Ⅲ中纸张表面的局部3D立体光栅工艺。

如图7所示，增效专用膜选用卷筒光栅增效膜（定制），其结构依次为：PET层、光栅信息层，其中PET层厚度为0.025mm、树脂层为1mm，表面压印光栅微透镜阵列（阴图）；通过单Pass喷墨（柯尼卡美能达喷头）流水线，在印刷品（铜版纸）上喷制相应原稿，经过红外干燥直至增效墨水变成无色透明（干燥后保证墨层厚度在1mm以上）；通过压辊将印刷品与光栅增效膜贴合，在压力作用下墨层树脂被压至增效膜光栅空穴内部，以形成光栅微透镜；经过紫外固化后，撕离光栅增效膜（增效膜可重复使用），完成印刷品的局部3D立体光栅工艺。

实施例Ⅳ全息镭射

图8示出了实施例Ⅳ中纸张表面的局部全息镭射工艺。

如图8所示，增效专用膜选用卷筒全息镭射增效膜（定制），其结构依次为：PET层、全息镭射层，其中PET层厚度为0.025mm、树脂层为0.05mm，表面压印凹凸光学纹理；通过多Pass喷墨（柯尼卡美能达喷头）流水线，在印刷品（卡纸）上喷制相应原稿，经过红外干燥直至增效墨水变成无色透明（干燥后保证墨层厚度在0.05mm以上）；通过压辊将印刷品与镭射增效膜贴合，在压力作用下墨层树脂被压至增效膜凹穴内部，以形成光学纹理；经过紫外固化后，撕离镭射增效膜（增效膜可重复使用），完成印刷品的局部全息镭射工艺。

实施例Ⅴ凹凸触感

图9示出了实施例Ⅴ中纸张表面的局部凹凸触感工艺。

如图9所示，增效专用膜选用卷筒凹凸触感增效膜（定制），其结构依次为：PET层、凹凸触感层，其中PET层厚度为0.025mm、树脂层为1mm，表面压印凹凸纹理（阴图）；通过单Pass喷墨（柯尼卡美能达喷头）流水线，在印刷品（胶版纸）上喷制相应原稿，经过红外干燥直至墨水变成无色透明（干燥后保证墨层厚度在1mm以上）；通过压辊将印刷品与凹凸触感增效膜贴合，在压力作用下墨层树脂被压至增效膜凹穴内部，以形成凹凸触感；经过紫外固化后，撕离触感增效膜（增效膜可重复使用），完成印刷品的局部凹凸触感工艺。

实施例Ⅵ闪亮颗粒增效

图10示出了具体实施例Ⅵ中皮革表面的局部闪亮颗粒增效工艺。

如图10所示，增效专用膜选用6寸幅面的单张闪亮颗粒增效膜（定制），其结构依次为：PET层、闪亮颗粒离型层，其中PET层厚度为0.15mm、高光离型层由均匀分散有金粉颗粒的冷撕离高光离型剂（市售）涂布而成。选用爱普生L805打印机，在Coreldraw软件中制作原稿，其中局部增效图案填充为红（C、M、Y=100），通过打印机，在皮革表面打印原稿；在加热板（定制）上加热，加热温度控制在（40-60℃）直至墨水变为无色透明；将增效专用膜贴合在皮革上，并用覆膜机（市售）压合；压合后，整体进入UV固化箱（定制），增效专用膜侧朝向紫外灯，固化10s左右；取出皮革并剥离增效专用膜，局部增效图案区域已经被闪亮颗粒离型层覆盖，完成皮革的局部闪亮颗粒增效。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.印刷品表面数字增效的方法，包括以下步骤：

1）在A表面打印增效墨水，形成增效图文；

2）烘干所述增效图文；

3）将所述A表面与B表面贴合，并常温压合，成为复合体；

4）对所述复合体进行紫外光固化；

5）分离所述复合体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的A和B为：A为待增效物体，B为增效专用膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的A和B还可以为：A为增效专用膜，B为待增效物体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的增效墨水，固含量为20-50%之间，其溶剂为水。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的增效墨水，其粘度值为1-20mpas之间，优选3-10mpas之间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的增效墨水，其固化方式为二次固化：先热固化，后紫外光固化。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的增效专用膜，其结构包括：基膜层，信息层。

8.根据权利要求7所述的增效专用膜，其特征在于，所述的信息层选自：高光离型层、闪亮颗粒离型层、全息镭射层、光栅信息层、凹凸触感层构成的组中的一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的增效专用膜，还可以为冷烫印专用电化铝。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法，进一步包括：6）再次紫外光固化。