CN110077102A - 冷烫印刷设备和冷烫印刷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷技术领域，公开了一种冷烫印刷设备和冷烫印刷方法。本发明提供的冷烫印刷设备包括打印机构、冷烫机构、进纸机构和出纸机构；所述打印机构包括传送装置和固定安装的印刷装置，所述印刷装置能够限定印刷区域；所述冷烫机构包括冷烫单元，所述冷烫单元能够限定冷烫区域；所述传送装置能够运输所述承印物以使所述承印物依次经过印刷区域、冷烫区域后再次经过印刷区域；该冷烫印刷设备结构简单，能够实现高精度、连续烫印和先烫后印的连续打印冷烫工艺。
Description
技术领域
本发明涉及印刷技术领域，具体涉及一种冷烫印刷设备和冷烫方法。
背景技术
随着社会城市化、科技化、人性化的发展，印刷行业得到了蓬勃发展，越来越多的烟草、食品、化妆品、工业品的包装盒需要精美印刷及精细化烫印。传统烫金工艺是利用热压转移的原理，将电化铝中的铝层转印到承印物表面以形成特殊的金属效果。电化铝在烫印版、承印物之下，受热后其上热熔性树脂层熔化，粘性增加，在压力作用下使得铝层与电化铝基膜剥离的同时转印到了承印物上。传统烫印过程需要高热和压力，对承印物的要求比较高，且每次烫印都要制备烫印版，烫印版使用后无法重复利用，成本高，浪费严重。
冷烫是一种新兴发展的印刷工艺技术，它是利用专用胶水(油墨)将电化铝除基层以外的其他部分粘附在承印物表面，从而实现烫印的效果。与传统热烫印技术相比，冷烫印技术具有非常明显的优势，冷烫无需制版，成本低；冷烫印的分辨率较高，烫印的图文面积更大；冷烫无需加热，适用的基材范围更广，不但适用于烫印纸张、纸板等普通基材，对于受热易变形的薄膜材料等也能适用；冷烫更易于实现先烫后印，可实现连线生产，速度更快，效率更高。先烫后印工艺一般是为了增强印刷后图案的金属视觉感，而采取先烫印打底，再在烫印图案上进行四色印刷或者印刷品经过烫印后再在烫印箔上进行上光、增效处理的一种工艺方法。然而，现有的冷烫工艺存在对烫印箔选择范围小，设备结构复杂，无法实现印刷-冷烫-印刷的连续生产等问题。
CN107914460A公开了一种冷烫印刷设备，包括喷印单元、覆箔单元和UV固化灯箱；通过在覆箔单元中还设有左右位置调整装置。当承印物基材上烫印图案面积较小时，可通过左右位置调整装置使覆箔单元横向移动，使电化铝冷烫箔被充分利用，解决了电化铝烫箔浪费的问题，降低了冷烫印刷成本；还通过对加压机构的优化设计，精确控制压力的大小，完美地呈现出烫印的渐变效果，提高冷烫印产品质量。但是此发明中采用传送到平行进纸方式，仍无法实现连续烫印和先烫后印的连续打印冷烫工艺。
CN106585143A公开了一种柔印冷烫工艺及装置，将柔版印刷与冷烫印刷两者结合，实现了先印后烫的连续生产工艺，但是此工艺使用阳离子型UV胶黏剂，固化速度慢，冷烫后需要进行干燥处理，能耗高；使用的烫印箔为价格较贵、种类很少的冷烫膜，市场上传统的低价热烫膜无法使用，成本较高；此种工艺虽然实现先印后烫的连续生产工艺，但烫印后却无法再进行后续的连续印刷或增效处理。如果要实现先烫后印，需要增加印刷机组，结构复杂，设备成本高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种冷烫印刷设备和冷烫方法，该冷烫印刷设备结构简单，能够实现高精度、连续烫印和先烫后印的连续打印冷烫工艺。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种冷烫印刷设备，该冷烫印刷设备包括打印机构、冷烫机构、进纸机构和出纸机构，其中，所述打印机构包括传送装置和固定安装的印刷装置，所述进纸机构能够向所述传送装置提供承印物，所述印刷装置能够限定印刷区域，所述冷烫机构包括冷烫单元，所述冷烫单元能够限定冷烫区域，所述传送装置能够运输所述承印物以使所述承印物依次经过印刷区域、冷烫区域后再次经过印刷区域，所述出纸机构能够接收所述传送装置上再次经过印刷区域的所述承印物。
本发明第二方面提供了一种冷烫印刷方法，该方法使用上述冷烫印刷设备进行，所述方法包括：
(1)传送
将承印物经过进纸机构传送到所述传送装置上，并通过传送装置将所述承印物进行传送；
(2)印刷处理
通过印刷装置向进入印刷区域中的承印物部分打印冷烫墨水并固化；
(3)冷烫处理
通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合，使烫印箔与冷烫墨水结合，之后对冷烫墨水进行固化并将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
(4)冷烫后印刷处理
通过印刷装置向再次进入印刷区域的承印物部分打印墨水；
(5)通过出纸机构回收步骤(4)得到的冷烫印刷制品。
利用本发明提供的冷烫印刷设备，通过进纸机构向传送装置提供承印物，传送装置能够运输承印物依次经过印刷装置所限定的印刷区域、冷烫单元所限定的冷烫区域，使得印刷装置不需要移动，冷烫单元不需要停机换卷即可实现对承印物的连续打印和烫印，避免了印刷装置由于需要喷头运动而带来的斜喷、位移等现象，节省了时间。烫印后的承印物可以继续随着滚筒转动重新回到印刷单元，在烫印后的表面再次进行四色打印印刷或上光、纹理等增效处理，实现印刷-冷烫-印刷的先烫后印的连续打印冷烫工艺。
附图说明
图1是本发明一种优选的实施方式的打印设备的示意图。
附图标记说明
10-进纸机构 20-出纸机构 30-滚筒
31-通孔 401-第一开卷滚筒 402-第一压印滚筒
403-第一传送滚筒I 404-第一下卷滚筒 405-第一收卷滚筒
406-第一传送滚筒II 407-第一冷烫光源发射件 408-第二开卷滚筒
409-第二压印滚筒 410-第二传送滚筒I 411-第二下卷滚筒
412-第二收卷滚筒 413-第二传送滚筒II 414-第二冷烫光源发射件
50-视觉定位装置 60-打印喷墨件 61-滤光件
70-固化光源发射件
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种冷烫印刷设备，如图1所示，该冷烫印刷设备包括打印机构、冷烫机构、进纸机构10和出纸机构20，其中，所述打印机构包括传送装置和固定安装的印刷装置，所述进纸机构10能够向所述传送装置提供承印物，所述印刷装置能够限定印刷区域，所述冷烫机构包括冷烫单元，所述冷烫单元能够限定冷烫区域，所述传送装置能够运输所述承印物以使所述承印物依次经过印刷区域、冷烫区域后再次经过印刷区域，所述出纸机构20能够接收所述传送装置上再次经过印刷区域的所述承印物。
根据本发明，采用上述冷烫印刷设备，通过进纸机构10向打印机构的传送装置供应承印物，传送装置能够运输承印物经过印刷装置所限定的印刷区域，以及冷烫单元所限定的冷烫区域，所述印刷装置不需要移动，冷烫单元不需要停机换卷即可实现对承印物的连续烫印，且可以使承印物多次重复经过印刷区域和冷烫区域，印刷冷烫完成的承印物最终能够通过出纸机构20离开打印设备。本发明提供的冷烫印刷设备结构简单，能够实现高精度、连续烫印和先烫后印的连续打印冷烫工艺。
根据本发明，优选地，所述传送装置包括滚筒30和用于驱动所述滚筒30转动的驱动件，所述印刷装置对准所述滚筒30的外周面，所述传送装置设置为能够可释放地将所述承印物保持在所述滚筒30的外周面上。所述驱动件例如为伺服电机。承印物能够支撑在滚筒30的外周面上，在需要对承印物进行冷烫印刷作业时，传送装置将承印物固定在滚筒30的外周面上，使得承印物能够跟随滚筒30转动多圈从而多次经过印刷装置所限定的印刷区域，以及冷烫单元所限定的冷烫区域，对承印物进行多次打印和烫印作业；在完成对承印物的冷烫印刷之后，传送装置能够将承印物释放从而使得承印物能够脱离传送装置而进入出纸机构20。
根据本发明，优选地，所述传送装置包括设置在所述滚筒30中的用于控制所述滚筒30中的气体压力的压力控制件，滚筒30的外周面上设置有通孔31以使滚筒30内部和外界保持连通，通过调节压力控制件将滚筒中的气体压力控制为小于外界的大气压力，承印物就能够被吸附在滚筒30的外周面上，从而跟随滚筒30转动，且承印物即使转动到面朝下方的位置也不会由于自身的重力而发生下落，在需要释放承印物时，升高滚筒中的大气压力使其接近外界的大气压力，承印物就能够被出纸机构20收走从而脱离传送装置。优选地，所述压力控制件配置为能够控制所述滚筒30中的压力保持在A，-0.1MPa≤A≤1.5MPa。所述压力控制件可以为真空发生器，真空发生器能够保持滚筒中的压力位于特定的范围内，即-0.1MPa≤A≤1.5MPa。
根据本发明，当承印物从进纸机构10进入滚筒30中时，承印物可能会发生微量的倾斜，如果以该状态进入印刷区域，印刷装置对承印物的印刷位置就会偏离预定的印刷位置，从而影响印刷的准确度。为了保证印刷的准确度，优选地，所述打印机构包括视觉定位装置50，所述视觉定位装置50能够检测进入所述传送装置的所述承印物的位置，所述视觉定位装置50具有控制单元，所述控制单元与所述印刷装置电连接以根据所述承印物的位置调整所述印刷区域的位置。所述控制单元例如为微电控制系统。
在本发明中，所述视觉定位装置50可以为具有视觉定位功能的摄像头，该摄像头能够检测承印物边缘具有的定位角线，该定位角线通常为圆点或十字形状，并反馈给视觉定位装置50的控制单元，控制单元根据承印物的定位角线所在的坐标计算印刷装置的打印区域应当调整的位置和角度，从而进一步反馈给印刷装置，印刷装置相应地调整打印区域，因此即使承印物偏离了原定的位置，印刷装置仍然能够准确地在承印物上进行打印作业。
根据本发明，优选地，所述印刷装置包括打印喷墨件60和固化光源发射件70，所述打印喷墨件60用于向所述承印物的位于所述印刷区域的部分喷涂冷烫墨水，所述固化光源发射件70位于打印喷墨件60的下游，用于固化喷涂在所述承印物上的所述冷烫墨水。
在本发明中，所述打印喷墨件60包括打印喷头，打印喷头可以固定在打印设备的支架上，打印喷头可以为单排打印喷头或多排打印喷头(例如为双排喷头)，打印喷头至少含有两个墨道，分别用于打印冷烫墨水和其它用于打印的墨水。打印喷头能够连续地或间断地喷出冷烫墨水；在喷涂到承印物上之后，固化光源发射件70发出的光能够使得承印物上的冷烫墨水固化。为了保证打印喷头中的冷烫墨水能够顺利喷出，优选地，所述印刷装置还包括用于加热所述打印喷墨件60的加热件，以将打印喷头的温度保持在25-75℃的范围内，优选为25-55℃的范围内。
根据本发明，优选地，固化光源发射件70发出的固化光源的波长为300-800nm，更优选为350-450nm。所述固化光源发射件70的功率在50-500W的范围内，且能够随需求精确控制调节。所述固化光源在打印喷头之后，长度不小于喷头长度，且所述固化光源发射件70和所述打印喷墨件60之间的距离可以为5-20cm，该距离是指固化光源发射件70和打印喷墨件60之间最近的距离，滚筒30的转动速度为0.05-5m/s。
根据本发明，为了防止打印喷头中的冷烫墨水发生固化，堵塞喷嘴，优选地，所述打印喷墨件60的周围设置有用于保护所述打印喷墨件60的滤光件61，该滤光件61能够过滤固化光源发射件70发出的光，从而避免固化光源发射件70发出的光直接照射在打印喷头上，导致喷头中的冷烫墨水受热固化。
根据本发明，所述冷烫机构可以包括一个冷烫单元，或者按照所述传动装置运行方向依次设置的两个以上的冷烫单元。所述冷烫单元的个数可以根据实际需要进行设置，当冷烫单元的个数为两个以上时，同一承印物上可以实现多种膜的冷烫工艺。
根据本发明，每个冷烫单元可以包括压印装置、冷烫光源发射件和分离装置；其中，所述压印装置用于将烫印箔与承印物的位于所述冷烫区域的部分进行压合，使烫印箔和冷烫墨水结合；所述冷烫光源发射件用于发射冷烫光源，对冷烫墨水进行进一步固化；所述分离装置用于将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离。按照承印物移动的方向，所述冷烫光源发射件可以位于分离装置之前，或者所述冷烫光源发射件位于分离装置之后，即所述分离可以在冷烫墨水的进一步固化之前或之后进行。
优选地，所述压印装置包括开卷滚筒、传送滚筒和压印滚筒；所述分离装置包括下卷滚筒、传送滚筒和收卷滚筒。
优选地，所述冷烫光源发射件的冷烫光源波长为300-15000nm。所述冷烫光源发射件的功率在100-2000W的范围内，且能够随需求精确控制调节。
根据本发明一种优选的实施方式，所述冷烫光源发射件的冷烫光源波长为350-450nm。所述冷烫光源波长在350-450nm范围内，可以用于固化光固化冷烫墨水。
根据本发明另一种优选的实施方式，所述冷烫光源发射件的冷烫光源波长为2000-10000nm。所述冷烫光源波长在2000-10000nm范围内，可以用于固化光热双重固化冷烫墨水。
根据本发明一种具体的实施方式，如图1所示，所述冷烫机构包括按照所述传动装置运行方向依次设置的第一冷烫单元和第二冷烫单元；
所述第一冷烫单元中，压印装置包括第一开卷滚筒401、第一传送滚筒I 403和第一压印滚筒402；所述分离装置包括第一下卷滚筒404、第一传送滚筒II 406和第一收卷滚筒405；所述第二冷烫单元中，压印装置包括第二开卷滚筒408、第二传送滚筒I 410和第二压印滚筒409；分离装置包括第二下卷滚筒411、第二传送滚筒II 413和第二收卷滚筒412。
所述第一冷烫单元还包括第一冷烫光源发射件407，所述第二冷烫单元还包括第二冷烫光源发射件414。所述第一冷烫光源发射件407、第二冷烫光源发射件414均可以为LED灯。
本发明第二方面提供了一种冷烫印刷方法，该方法使用上述冷烫印刷设备进行，所述方法包括：
(1)传送
将承印物经过所述进纸机构10传送到所述传送装置上，并通过传送装置将所述承印物进行传送；
(2)印刷处理
通过所述印刷装置向进入所述印刷区域中的承印物部分打印冷烫墨水并固化；
(3)冷烫处理
通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合，使烫印箔与冷烫墨水结合，之后对冷烫墨水进行固化并将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
(4)冷烫后印刷处理
通过印刷装置向再次进入印刷区域的承印物部分打印墨水；
(5)通过所述出纸机构20回收步骤(4)得到的冷烫印刷制品。
步骤(3)中，所述分离可以在固化之前或之后进行。具体地，
根据本发明一种实施方式，步骤(3)包括：
3-1)通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合，使烫印箔和冷烫墨水结合；
3-2)将承印物上的冷烫墨水进行固化；
3-3)将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离。
根据本发明另一种实施方式，步骤(3)包括：
3-1)通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合；
3-2)将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
3-3)将承印物上的冷烫墨水进行固化。
当所述冷烫机构包括两个以上冷烫单元时，步骤(2)和步骤(3)可以循环进行多次，进行步骤(3)时可以选用不同的冷烫单元进行冷烫处理，可以打印在不同的位置上，不同的冷烫单元可以采用不同的烫印箔，因此同一承印物可以实现多种烫印箔的冷烫工艺。
在本发明中，所述承印物可以选自纸、塑料薄膜、不干胶、胶版印刷品或数码印刷品。
根据本发明，所述烫印箔可以选自金箔、银箔、彩色箔、镭射膜、图纹薄膜或光晶膜。所述烫印箔可以是冷烫膜或者热烫膜，优选为冷烫膜。具体地，所述烫印箔可以选自冷烫金箔、热烫金箔、冷烫银箔、热烫银箔、冷烫彩色箔、热烫彩色箔、冷烫镭射膜、热烫镭射膜、冷烫图纹薄膜、热烫图纹薄膜、冷烫光晶膜或热烫光晶膜。更优选地，所述烫金箔选自冷烫金箔、冷烫银箔、冷烫彩色箔、冷烫镭射膜、冷烫图纹薄膜或冷烫光晶膜。
根据本发明，所述冷烫墨水可以为光固化墨水或光热双重固化墨水。
根据本发明一种优选的实施方式，所述光固化墨水含有低聚物、辅助树脂、光引发剂、活性稀释剂，以及可选的助剂。优选地，以所述光固化墨水的重量为100重量份计，所述低聚物的含量为10-50重量份，所述辅助树脂的含量为1-50重量份，所述光引发剂的含量为0.1-10重量份，所述活性稀释剂的含量为20-80重量份，所述助剂的含量为0-5重量份。
优选地，所述低聚物选自丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物和聚二甲基硅氧烷低聚物中的至少一种。所述低聚物的官能度可以为2-14。所述低聚物可以商购获得。
优选地，所述辅助树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、松香树脂和萜烯树脂中的至少一种。所述辅助树脂可以商购获得。
根据本发明另一种优选的实施方式，所述光热双重固化墨水含有光热双重固化树脂、光引发剂、活性稀释剂、固化剂和光稳定剂。优选地，以所述光热双重固化墨水的重量为100重量份计，所述光热双重固化树脂的含量为10-50重量份，所述光引发剂的含量为0.1-10重量份，所述活性稀释剂的含量为25-80重量份，所述固化剂的含量为0.1-10重量份，所述光稳定剂的含量为0.1-5重量份。
优选地，所述光热双重固化树脂选自脂肪族环氧丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、含异氰酸酯基聚氨酯丙烯酸酯、含羟基聚氨酯丙烯酸酯和含羟基聚酯丙烯酸酯中的至少一种。所述光热双重树脂的官能度可以为2-14。所述光热双重树脂可以商购获得。
所述固化剂优选选自过氧化二苯甲酰、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺、异氰酸酯、顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐中的至少一种。其中，所述异氰酸酯的具体实例包括但不限于，甲苯二异腈酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯。
在本发明中，上述冷烫墨水中的光引发剂、活性稀释剂、助剂和光稳定剂均可以根据现有技术进行选择。例如，所述光引发剂可以为(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦；所述活性稀释剂可以为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述助剂可以为流平剂、附着力促进剂、消泡剂；所述光稳定剂可以为UV531。
在本发明中，所述冷烫墨水在45℃的粘度可以为4-40mPa·s，优选为6-30mPa·s。
根据本发明，步骤(2)中，所述冷烫墨水进行固化后的粘度可以为500-20000mPa·s，优选为500-10000mPa·s。
在本发明中，通过使用所述光固化墨水或光热双重固化墨水作为冷烫墨水，对冷烫墨水先固化增稠增粘，再附上烫印箔进行进一步地固化，能够进一步提高烫印精度，烫印箔边缘平整无毛刺，无压痕褶皱，附着力好。
在本发明中，步骤(4)中所述的墨水可以为本领域常用的打印墨水，例如可以包括四色打印墨水、光油等可以用于进行四色打印印刷或上光、纹理等增效处理的墨水，本发明对此没有特别的限定。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
将25重量份的光热双重固化树脂(10重量份的三官能度的含羟基聚氨酯丙烯酸酯和15重量份的六官能度的含羟基聚酯丙烯酸酯)、3重量份的甲苯二异氰酸酯、2重量份的UV531、4重量份的(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦)、66重量份的活性稀释剂(40重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯和26重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)充分溶解搅拌均匀，用0.1μm的滤膜过滤后，得到冷烫墨水A，在45℃的粘度为9.5mPa·s。
制备例2
将20重量份的三官能度的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、20重量份的松香树脂、6重量份的(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、53重量份的活性稀释剂(30重量份的乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯和23重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、1重量份的流平剂(BYK-354)充分溶解搅拌均匀，用0.1μm的滤膜过滤后，得到冷烫墨水B，在45℃的粘度为10mPa·s。
制备例3
将30重量份的三官能度的聚酯丙烯酸酯低聚物、5重量份的光引发剂(2-异丙基硫杂蒽酮)、65重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯充分溶解搅拌均匀，用0.1μm的滤膜过滤后，得到冷烫墨水C，在45℃的粘度为10.5mPa·s。
以下实施例均用于说明本发明的冷烫印刷方法。
实施例1
本实施例结合图1所示的冷烫印刷设备说明本发明的冷烫印刷方法。
(1)承印物(纸张)通过进纸机构10被传送到滚筒30上，滚筒30上方的视觉定位装置50自动检测纸张位置，摄像头扫描承印物上的十字角线坐标，将坐标传输到视觉定位装置50的微电控制系统，微电控制系统通过计算承印物的坐标偏差，自动调整打印文件的尺寸和坐标补偿。
(2)承印物传输到滚筒30上，压力控制装置启动，滚筒30的吸附压力为-0.1MPa，将承印物吸附到滚筒30上，通过伺服电机的转动带动滚筒30和承印物一起转动，转动速度为1m/s，承印物在打印喷头处打印上需要冷烫的图案1，打印喷头与滚筒30垂直。打印喷头由压电装置控制按需供墨。打印喷头为双排喷头双pass打印，打印温度为45℃。打印喷墨墨水为冷烫墨水A。
打印喷头上安装有滤光件61，能够过滤固化光源，防止固化光源照射到喷头上，引起喷头中的冷烫墨水固化，导致喷头堵塞。承印物经过打印喷头打印后经过固化光源发射件70发射的固化光源进行部分固化，固化光源发射件70与打印喷墨件60之间的距离为8cm。固化光源波长为395nm，功率为100W。冷烫墨水经过固化光源后粘度为1500mPa·s。
(3)承印物经过固化光源后进入冷烫区域，第一开卷滚筒401上的冷烫金箔经过第一传送滚筒I403，被第一压印滚筒402压合在承印物上，此时滚筒30将冷烫金箔吸附在滚筒30上，通过功率为1000W的第一冷烫光源发射件407发出的波长为3000nm的冷烫光源将冷烫墨水进一步固化，冷烫金箔被烫印在打印区域1；未与冷烫墨水结合的冷烫金箔经过第一下卷滚筒404、第一传送滚筒II406，被传送到第一收卷滚筒405上，此时滚筒30转动一圈完成一个烫印步骤。
(4)承印物在滚筒30上再次转动到打印喷墨件60的打印喷头处打印上需要冷烫的图案2，再次经过固化光源进行部分固化，固化光源波长为395nm，功率为150W。冷烫墨水A经过固化光源后粘度为1000mPa·s。
(5)承印物经过固化光源后再次进入冷烫区域，第二开卷滚筒408上的冷烫光晶膜经过第二传送滚筒I410，被第二压印滚筒409压合在承印物上，此时滚筒30将光晶膜吸附在滚筒30上，通过功率为1000W的第二冷烫光源发射件414发出的波长为3000nm的冷烫光源将冷烫墨水进一步固化，光晶膜被烫印在承印物上，未与冷烫墨水结合的光晶膜经过第二下卷滚筒411、第二传送滚筒II413，被传送到第二收卷滚筒412上，完成第二个烫印步骤。
(6)承印物继续在滚筒30上再次转动到打印喷墨件60的打印喷头处打印喷头的另一通道中的光油，对冷烫处理后的冷烫金箔进行整体印刷上光，实现先烫后印，上光后再次经过波长395nm，功率200W的固化光源固化后冷烫结束。控制滚筒30的压力为1.2MPa，承印物进入出纸机构20，得到冷烫印刷制品P1。
实施例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，将第一开卷滚筒401上的冷烫金箔替换为热烫金箔，得到冷烫印刷制品P2。
实施例3
按照实施例1的方法进行，不同的是，将冷烫墨水A替换为冷烫墨水B，冷烫墨水经过固化光源后粘度为7500mPa·s，同时调整两个冷烫光源发射件的功率为300W，发射的波长为395nm，得到冷烫印刷制品P3。
实施例4
按照实施例3的方法进行，不同的是，将第一开卷滚筒401上的冷烫金箔替换为热烫金箔，得到冷烫印刷制品P4。
实施例5
按照实施例3的方法进行，不同的是，按照承印物移动的方向，第一冷烫光源发射件407的位置在第一下卷滚筒404之后，第二冷烫光源发射件414的位置位于第二下卷滚筒411之后；使得步骤(3)中和步骤(5)中，冷烫金箔和冷烫光晶膜均是被压合在承印物上之后，先经过分离装置，使未与冷烫墨水结合的冷烫金箔、冷烫光晶膜分别与承印物分离，然后再将冷烫墨水进一步固化，得到的冷烫印刷制品P5。
实施例6
按照实施例3的方法进行，不同的是，将冷烫墨水B替换为冷烫墨水C，冷烫墨水C经过固化光源后的粘度为50mPa·s，得到冷烫印刷制品P6。
测试例
分别对冷烫印刷制品P1-P6进行以下测试：
(1)烫印精度
烫金箔无断裂、无缺失、可完整转移的最细的线条宽度。
(2)烫印边缘整齐度
烫印后用10倍放大镜观察烫金箔边缘，如果边缘整齐，无毛刺，则为优；边缘有少量毛刺，比较整齐，则为中；边缘有大量毛刺，不整齐，则为差。
(3)附着力测试
用3M胶带覆盖在冷烫印刷制品上的烫金箔表面，使胶带与烫金箔表面充分贴合，粘结长度≥5cm，赶走内部气泡，然后将胶带在0.5-1s内快速剥离烫金箔表面，剥离角度为60度。等级评定如表1所示。
以上测试结果见表2。
表1
| 无明显脱落 | 脱落面积<10％ | 10％<脱落面积<50％ | 脱落面积>50％ | |
| 附着力 | 0级 | 1级 | 2级 | 3级 |
表2
| 印刷品 | 烫印精度mm | 边缘整齐度 | 附着力 |
| P1 | 0.3 | 优 | 0级 |
| P2 | 0.3 | 优 | 0级 |
| P3 | 0.5 | 优 | 0级 |
| P4 | 0.5 | 中 | 1级 |
| P5 | 0.2 | 优 | 1级 |
| P6 | 1.0 | 差 | 3级 |
由上述结果可以看出，采用本发明提供的冷烫印刷设备，能够实现高精度、连续烫印和先烫后印的连续打印冷烫工艺。另外，由表2可以看出，采用本发明冷烫印刷设备配合优选的冷烫墨水能够进一步提高冷烫印刷制品的质量，冷烫印刷制品精度较高，边缘较整齐，附着力均达到1级以上，其中光热双重固化的冷烫墨水对烫印箔的使用范围更宽，效果更好。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种冷烫印刷设备，其特征在于，该冷烫印刷设备包括打印机构、冷烫机构、进纸机构(10)和出纸机构(20)，其中，所述打印机构包括传送装置和固定安装的印刷装置，所述进纸机构(10)能够向所述传送装置提供承印物，所述印刷装置能够限定印刷区域，所述冷烫机构包括冷烫单元，所述冷烫单元能够限定冷烫区域，所述传送装置能够运输所述承印物以使所述承印物依次经过印刷区域、冷烫区域后再次经过印刷区域，所述出纸机构(20)能够接收所述传送装置上再次经过印刷区域的所述承印物。
2.根据权利要求1所述的冷烫印刷设备，其中，所述传送装置包括滚筒(30)和用于驱动所述滚筒(30)转动的驱动件，所述印刷装置对准所述滚筒(30)的外周面，所述传送装置设置为能够可释放地将所述承印物保持在所述滚筒(30)的外周面上。
3.根据权利要求2所述的冷烫印刷设备，其中，所述传送装置包括设置在所述滚筒(30)中的用于控制所述滚筒(30)中的气体压力的压力控制件，所述滚筒(30)的外周面上设置有通孔(31)；
优选地，所述压力控制件配置为能够控制所述滚筒(30)中的压力保持在A，-0.1MPa≤A≤1.5MPa。
4.根据权利要求1所述的冷烫印刷设备，其中，所述打印机构包括视觉定位装置(50)，所述视觉定位装置(50)能够检测进入所述传送装置的所述承印物的位置，所述视觉定位装置(50)具有控制单元，所述控制单元与所述印刷装置电连接以根据所述承印物的位置调整所述印刷区域的位置。
5.根据权利要求2所述的冷烫印刷设备，其中，所述印刷装置包括打印喷墨件(60)和固化光源发射件(70)，所述打印喷墨件(60)用于向所述承印物的位于所述印刷区域的部分喷涂冷烫墨水，所述固化光源发射件(70)用于固化喷涂在所述承印物上的所述冷烫墨水；
优选地，所述印刷装置还包括用于加热所述打印喷墨件(60)的加热件。
6.根据权利要求5所述的冷烫印刷设备，其中，所述打印喷墨件(60)的周围设置有用于保护所述打印喷墨件(60)的滤光件(61)。
7.根据权利要求5所述的冷烫印刷设备，其中，所述滚筒(30)的转速为0.05-5m/s，所述固化光源发射件(70)和所述打印喷墨件(60)之间的距离为5-20cm。
8.根据权利要求5所述的冷烫印刷设备，其中，所述固化光源发射件(70)的固化光源波长为300-800nm，优选为350-450nm。
9.根据权利要求1所述的冷烫印刷设备，其中，所述冷烫机构包括一个冷烫单元或按照所述传动装置运行方向依次设置的两个以上的冷烫单元。
10.根据权利要求1或9所述的冷烫印刷设备，其中，每个冷烫单元包括压印装置、冷烫光源发射件和分离装置；所述压印装置用于将烫印箔与承印物的位于所述冷烫区域的部分进行压合，使烫印箔和冷烫墨水结合；所述冷烫光源发射件用于发射冷烫光源，对冷烫墨水进行进一步固化；所述分离装置用于将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
优选地，所述压印装置包括开卷滚筒、传送滚筒和压印滚筒；所述分离装置包括下卷滚筒、传送滚筒和收卷滚筒。
11.根据权利要求10所述的冷烫印刷设备，其中，所述冷烫机构包括按照所述传动装置运行方向依次设置的第一冷烫单元和第二冷烫单元；
所述第一冷烫单元中，压印装置包括第一开卷滚筒(401)、第一传送滚筒I(403)和第一压印滚筒(402)；所述分离装置包括第一下卷滚筒(404)、第一传送滚筒II(406)和第一收卷滚筒(405)；
所述第二冷烫单元中，压印装置包括第二开卷滚筒(408)、第二传送滚筒I(410)和第二压印滚筒(409)；分离装置包括第二下卷滚筒(411)、第二传送滚筒II(413)和第二收卷滚筒(412)。
12.根据权利要求10所述的冷烫印刷设备，其中，所述冷烫光源发射件的冷烫光源波长为300-15000nm；
优选地，所述冷烫光源发射件的冷烫光源波长为350-450nm；
优选地，所述冷烫光源发射件的冷烫光源波长为2000-10000nm。
13.一种冷烫印刷方法，该方法使用权利要求1-12中任意一项所述的冷烫印刷设备进行，所述方法包括：
(1)传送
将承印物经过进纸机构(10)传送到传送装置上，并通过传送装置将承印物进行传送；
(2)印刷处理
通过印刷装置向进入印刷区域中的承印物部分打印冷烫墨水并固化；
(3)冷烫处理
通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合，使烫印箔与冷烫墨水结合，之后对冷烫墨水进行固化并将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
(4)冷烫后印刷处理
通过印刷装置向再次进入印刷区域的承印物部分打印墨水；
(5)通过出纸机构(20)回收步骤(4)得到的冷烫印刷制品。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，步骤(3)包括：
3-1)通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合，使烫印箔和冷烫墨水结合；
3-2)将承印物上的冷烫墨水进行固化；
3-3)将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
或者，
3-1)通过冷烫机构将烫印箔与进入冷烫区域中的承印物部分进行压合；
3-2)将烫印箔未与冷烫墨水结合的部分与承印物分离；
3-3)将承印物上的冷烫墨水进行固化。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述承印物选自纸、塑料薄膜、不干胶、胶版印刷品或数码印刷品。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述冷烫墨水为光固化墨水；所述光固化墨水含有低聚物、辅助树脂、光引发剂、活性稀释剂，以及可选的助剂；
优选地，以所述光固化墨水的重量为100重量份计，所述低聚物的含量为10-50重量份，所述辅助树脂的含量为1-50重量份，所述光引发剂的含量为0.1-10重量份，所述活性稀释剂的含量为20-80重量份，所述助剂的含量为0-5重量份；
优选地，所述低聚物选自丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物和聚二甲基硅氧烷低聚物中的至少一种；
优选地，所述辅助树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、松香树脂和萜烯树脂中的至少一种。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述冷烫墨水为光热双重固化墨水；所述光热双重固化墨水含有光热双重固化树脂、光引发剂、活性稀释剂、固化剂和光稳定剂；
优选地，以所述光热双重固化墨水的重量为100重量份计，所述光热双重固化树脂的含量为10-50重量份，所述光引发剂的含量为0.1-10重量份，所述活性稀释剂的含量为25-80重量份，所述固化剂的含量为0.1-10重量份，所述光稳定剂的含量为0.1-5重量份；
优选地，所述光热双重固化树脂选自脂肪族环氧丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、含异氰酸酯基聚氨酯丙烯酸酯、含羟基聚氨酯丙烯酸酯和含羟基聚酯丙烯酸酯中的至少一种；
优选地，所述固化剂选自过氧化二苯甲酰、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺、异氰酸酯、顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐中的至少一种。
18.根据权利要求13-17中任意一项所述的方法，其中，所述冷烫墨水在45℃的粘度为4-40mPa·s，更优选为6-30mPa·s。
19.根据权利要求13-17中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述冷烫墨水进行固化后的粘度为500-20000mPa·s。
20.根据权利要求13-17中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述烫印箔选自铝箔、金箔、银箔、彩色箔、镭射膜、图纹薄膜或光晶膜。
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