TWI576250B - 藉由氧化乾燥的凹版墨水和ｕｖ－ｖｉｓ可固化的凹版墨水之印刷方法 - Google Patents

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Description

藉由氧化乾燥的凹版墨水和UV-VIS可固化的凹版墨水之印刷方法
本發明係在凹版印刷方法(也稱為雕刻鋼模具印刷方法)之領域中。具體來說，揭露了將氧化可固化的凹版墨水與UV-VIS可固化的凹版墨水在一凹版印版或凹版圓筒上相互組合的一種方法。本發明的這種方法有利地使用該等不同墨水的不相似的特性而產生經凹版印刷的安全元素，同時使得能夠在標準印刷機上在一個印刷步驟中進行印刷。
凹版印刷指的是特別使用在印刷安全文件的領域的一種印刷方法。
在凹版印刷方法中，攜帶雕刻有待印刷的圖案或圖像的印版之轉動的雕刻鋼圓筒由一個或由多個選擇性上墨圓筒(或模板(chablon)圓筒)供應墨水，每個選擇性上墨圓筒都以至少一個相應的顏色上墨，以便形成多陰影可見的特徵。
此外，凹版印刷方法涉及擦去存在於凹版印刷裝置的表面上的任何過量的墨水。這個擦去方法係使 用一張紙或一紙巾擦拭系統(“棉布(calico)”)或一聚合物輥擦拭系統(“擦拭圓筒”)所進行的。由於工業印刷機上的廢棄材料量以及其印刷速度，藉由轉動的擦拭圓筒進行的擦去逐漸成為較佳的；在工業印刷機上實際上不再藉由紙或紙巾進行擦去。該擦拭圓筒又在浴槽中進行清洗，該浴槽包括溶劑或水溶液；或該擦拭圓筒藉由溶液噴霧進行清洗；另外，選擇性地也可以另外使用刷子或Scotch-BriteTM材料。由於環境問題以及對揮發性有機化合物的規定，幾乎不再使用藉由溶劑對擦拭圓筒進行的清洗。典型地，用於清洗擦拭圓筒的沖洗溶液係鹼性水溶液，其包括苛性鈉和例如像硫酸化蓖麻油(SCO)的表面活性劑。
因而，使該印版與一基板(例如，與以薄片或捲筒紙形式的紙、複合材料或塑膠材料)相接觸，並且使墨水在壓力下從該凹版印刷裝置的雕刻上轉移到待印刷的基板上，從而在基板上形成一厚的印刷圖案。
圖2a示出了一凹版印刷機的示意性圖示。在圖2a中所示的凹版印刷機藉由直接的上墨方法運行。
在圖2a中，圓筒(100)表示攜帶凹版印版的圓筒。裝置(110)和(111)、(112)和(113)以及(114)和(115)各自表示用於三種分離的凹版墨水的一墨斗和一條墨路(ink train)。該墨斗充當凹版墨水的一儲存器。每種凹版墨水都由其單獨的墨斗井供應。每條墨路都存在於一系列的墨輥中。該墨路促進了墨水從墨斗到攜帶凹版印版的圓筒的分佈以及轉移。在每個 墨路內，塗覆有一聚合材料的上墨墨輥((110)、(112)或(114))將相應的凹版墨水轉移到模板((111)、(113)或(115))上。凹版印刷機的模板係一薄片，該薄片之材料包括上面沈積有墨水的一些凸紋(relief)；該模板位於每條墨路(位於凹版印版旁邊)的墨輥與印版圓筒(100)上的凹版印版之間。迫使墨水從該模板的凸紋進入到該凹版印版的雕刻之中。
凹版墨水從模板被轉移到該凹版印版的雕刻中；然而，一些過量的墨水也可能被轉移到該印版的未雕刻表面上。該印版圓筒的表面上過量的墨水藉由以下方法被去除：藉由一擦拭圓筒(120)和一清洗溶液清洗攜帶凹版印版的圓筒(100)；或另外地，藉由用紙或紙巾(“棉布”)進行擦拭而從該圓筒(100)上去除該圓筒的表面的過量的墨水。墨水從印版圓筒(100)上被轉移到待在高壓下印刷的基板(130)上，以便形成印刷的凹版特徵(180)。典型地，在一凹版印刷方法中施加數十巴至數百巴的壓力。一反壓圓筒(counter-pressure cylinder))(170)被位於該基板的反面上。
墨斗、墨路的墨輥(110)、(112)和(114)、以及印版圓筒(100)通常裝備有溫度控制系統。用於凹版印刷機的典型設定包含將墨斗保持在20℃，同時該印版圓筒被維持在大約60℃至80℃的溫度上。
圖2a中所示的印刷機可以與氧化乾燥的凹版墨水一起使用。在這種情況下，該印刷機的非金屬零件，具體來說為墨路的墨輥(110)、(112)和(114)， 以及相應的模板(111)、(113)和(115)典型地是由橡膠，較佳的是PUR橡膠製成。擦拭圓筒(120)典型地由聚氯乙烯(PVC)或橡膠製成。
當氧化可固化的凹版墨水用於印刷凹版特徵時，凹版墨水硬化在自凹版印刷圓筒(100)去除經印刷的基板後立即開始。然而，氧化固化可能典型地藉由對經印刷的特徵的熱處理而加速。圖2a中所示的凹版印刷機裝備有一熱源(140)，例如一熱風乾燥器。這樣一熱源典型地與氧化可固化的凹版墨水一起使用，以便加速墨水硬化。
在以其發明人命名的稱為奧爾洛夫法(Orlof process)(在圖3a中以一個凹版印刷機的情況示意性圖示)的替代凹版方法中，凹版墨水從墨路和模板被轉移到稱為“滾筒皮(blanket)”的一收集圓筒(160)中，該收集圓筒進而將墨水轉移到攜帶凹版印版的圓筒(100)中；最後墨水從印版圓筒(100)被印刷到基板(130)上，以便形成印刷的凹版特徵(180)。這個方法被稱為間接的上墨方法。這個間接的凹版上墨方法具體來說帶來了兩個益處：減少的墨水消耗以及新的設計可能性；具體來說，該等設計可能性受益於極其精確的上墨以及顏色分割。
凹版印刷機已在例如EP 0 091 709 A1、EP 0 406 157 A1、EP 0 563 007 A1、EP 0 873 866 A1、EP 1 602 482 A1或US 2010 0 139 511 A1中進行了詳細描述。
凹版印刷對於細線提供了最一致的並且高 質量的印刷。其係在安全文件(特別是紙幣和郵票)的領域中被選擇用於產生精細化的設計的印刷技術。
凹版印刷方法的顯著特徵之一在於：凹版凸紋可能由於使用凹版印刷裝置上相應地淺或深的凹陷而從幾微米到數十微米而改變。這種改變凹版凸紋的能力係凹版印刷方法的特徵並且用於對印刷的文件賦予觸覺。凹版凸紋由凹版墨水層的厚度產生，這係藉由在墨水轉移過程中由壓力產生的基板的壓紋(embossing)來強調的。由凹版印刷引起的觸覺對該等紙幣賦予了它們的典型的並且可識別的觸感。
由於凹版凸紋，凹版印刷的裝置特別傾向於出現例如像染污(set-off)和/或阻塞問題的潛在問題。
“染污”係墨水從一個經印刷的薄片到堆疊中的下一個經印刷的薄片的背側的轉移，或到捲筒紙中的循環薄片的背面的轉移，它係任何工業印刷方法(特別是凹印(gravure)和凹版印刷方法)可能遇到的一問題：凹印方法的明顯的凸紋可能突出了染污的問題。因此，已經使用相鄰薄片之間的插入薄片來解決這個問題；然而，插入薄片給印刷方法增加了額外的材料和處理成本，降低了最大印刷速度並且需要在下一印刷步驟前去除。藉由先前技術的氧化乾燥的凹版墨水，染污問題已藉由墨水配方的優化而減少；然而，深度雕刻特徵可能仍引起不希望的染污。
堆疊或捲筒中的“阻塞”係一印刷的薄片到堆疊中的下一印刷的薄片的背側的黏性附著，或到一捲筒 紙中一循環薄片的背面的黏性附著，它係由於該堆疊或該捲筒紙中的重量或壓力並且由於用於下一薄片的背側或該捲筒紙中的循環薄片的背側的印刷的墨水的親合力而引起的一故障；這個問題可能是任何工業印刷方法(特別是凹印方法)可能遇到的。觸覺特徵或藉由凹印方法印刷的厚的印刷層可能尤其利於阻塞的發生，這係因為堆疊或捲筒紙的重量被集中在觸覺特徵上，因而在該等厚層的壓紋區域上產生一增加的壓力。
可替代地，染污或阻塞問題已藉由新的UV-VIS可固化的凹版墨水的開發而得到解決，如例如在EP-1 260 563 A1、EP-0 432 093 A1或US 2009/0 145 314 A1中所揭露：UV-VIS輻射導致產生非常快速的墨水固化，特別是表面固化，並且因此大幅度減少了染污問題。藉由UV-VIS可固化的凹版墨水進行的凹版印刷已證明為對於困難的雕刻設計來說是特別有用的，例如對於深度雕刻(厚的墨水層)：UV-VIS可固化的墨水的瞬間表面固化防止了染污問題。
圖2b示出了與圖2a的印刷機類似的一凹版印刷機的示意性圖示；然而，圖2a的熱源(140)已替換為一電磁輻射源(150)，以用於一UV可固化的凹版墨水的UV-VIS固化。
印刷機(例如，凹版印刷機)通常包括金屬元件和由聚合材料製成的元件。在一凹版印刷機的情況下，該等聚合材料元件具體來說包括墨路的墨輥、模板以及擦拭圓筒。
用於該等聚合材料元件的聚合材料由例如橡膠、聚胺基甲酸酯橡膠(PUR橡膠)、矽樹脂橡膠、聚氯乙烯(PVC)、聚氟乙烯(特氟龍)、乙烯丙烯二烯單體(EPDM)組成。為了增加該等聚合材料元件的壽命，根據待使用的墨水的類型來選擇聚合材料；具體來說，例如像墨輥和模板等與墨水持續接觸的元件的聚合材料被選擇成確保該等元件的最優的壽命。例如，對於氧化乾燥的墨水來說，PUR橡膠係較佳的；另一方面，對於UV可固化的墨水來說，EPDM比PUR橡膠較佳，這係因為UV可固化的墨水的單體和/或低聚物組分易於導致PUR橡膠的溶脹和/或黏結。在例如WO 2009/013 169 A1、WO 2003/066 759 A1、由T.L. Traeger所著的《現今印刷方法中的橡膠墨輥(Rubber rollers in today’s printing processes)》，1999年10月1日由橡膠世界(Rubber World)出版、及bottcher.com中的Böttcher System中揭露了用於聚合元件的材料的多個實例。
因此，在圖2b中，印刷機的非金屬零件較佳的是由與UV可固化的凹版墨水相容的材料製成；具體來說，墨路的墨輥(110)、(112)和(114)以及相應的模板(111)、(113)和(115)較佳的是由與UV可固化的墨水相容的材料(例如像EPDM材料)製成。擦拭圓筒(120)典型地由聚氯乙烯(PVC)或橡膠製成。
在奧爾洛夫方法中，如在凹版印刷或在平版印刷中所使用，收集圓筒由塗覆有橡膠的一織物纖維材料製成。滾筒皮材料的實例包括例如聚胺基甲酸酯橡膠 (PUR橡膠)、丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)；在例如US 5264289 A、WO 2007/062271 A以及JP 2011/173376-7 A中給出了多個實例。
為了增加滾筒皮的壽命，根據有待使用的墨水組合物選擇滾筒皮的纖維材料。然而，某些材料(例如丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、矽樹脂橡膠)展示了對氧化乾燥的墨水和UV可固化的墨水二者的良好的耐性，並且因此是較佳使用的(例如，參見US 5264289 A)。
氧化乾燥的墨水的固化典型地是一緩慢過程，這導致與UV-VIS可固化的墨水相比，氧化墨水具有一產生染污的較高的趨勢。此外，氧化乾燥的墨水的相對緩慢的乾燥過程也導致與UV-VIS固化過程相比，較慢的印刷過程。
此外，藉由氧化乾燥的墨水印刷的厚的透明無色的標記在老化時易於變黃。因此，對於透明的厚墨水層的凹版印刷來說，UV-VIS可固化的墨水係較佳的。
由於這種墨水的快速或幾乎即時的固化，藉由UV-VIS可固化的墨水進行的凹版印刷允許減少經印刷的基板在印刷與處理之間的時間，並且增加所堆疊的薄片的每堆中的數量。可以藉由凹版UV-VIS可固化的墨水來避免揮發性有機化合物的出現。UV-VIS可固化的凹版墨水在印刷機上也是比氧化乾燥的墨水顯著更加穩定的。
UV-VIS可固化的凹版墨水的一缺點係它們顯著較高的成本，這對它們的邊際市場滲透有很大的影 響。
已揭露了將兩種技術的優點組合在一墨水中的某些嘗試。例如，WO 2011/046083 A1、JP 2009/227702 A以及JP 2011/068748 A揭露了一種凹版墨水組合物，該凹版墨水組合物包括一UV-VIS可固化的組合物、一氧化可固化的組合物、一光引發劑、一氧化聚合催化劑以及一色素。WO 2003/066759 A1揭露了一種類似的組合物，其中該凹版組合物的UV-VIS可固化的組分係可溶于水的。
在凹版印刷方法中所施加的高壓也可以用於密封一基板(例如，紙)的表面(甚至是在非凹版印刷的區域)的一手段；因此凹版印刷有助於保護一文件免受弄髒。EP 2 065 187 B1(KBA-NotaSys)揭露了使用透明或半透明凹版墨水的一方法，該等凹版墨水被塗布在該等安全紙張的表面的至少80%(這個百分率係基於該安全紙張的一面的總面積)上，藉此防止弄髒基板。因此，EP 2 065 187 B1揭露了主要針對將基板上光，而不是印刷一特定的凹版安全特徵的方法。在EP 2 065 187 B1中，並未給出有關所使用的凹版墨水的組合物的任何細節。
已在例如DE 4 444 034 A1中揭露了用一種氧化乾燥的墨水和UV-VIS可固化的墨水進行的依序的凹版印刷；然而，所揭露的方法係一個兩步驟的印刷方法，該方法需要對常用的凹版印刷設備進行修改。
將非常希望的是，在一個印刷步驟中，在一 凹版圓筒上以一種改善的方式形成特定的凹版設計，例如但不限於高著色墨水層與厚的透明凹版墨水層的並置(例如像，觸覺盲目/低視覺特徵)。
以上先前技術的文件均未揭露在一圓筒上同時使用氧化乾燥的凹版墨水和UV-VIS可固化的凹版墨水來產生特定的凹版安全特徵。
本發明揭露了從單一凹版裝置在一個印刷步驟中應用組合的兩種或更多種凹版墨水來印刷一安全元素的一種方法。這兩種或更多種凹版墨水被選擇來使得印刷方法將至少一種氧化乾燥的墨水與至少一種UV-VIS可固化的墨水相組合。
在此描述了用於藉由兩種或更多種凹版墨水在基板的至少一側上印刷安全元素的多個方法，其特徵在於所述兩種或更多種凹版墨水中的至少一種係氧化乾燥的凹版墨水；所述兩種或更多種凹版墨水中的至少另一種係UV-VIS可固化的凹版墨水；並且所述兩種或更多種凹版墨水中的所述一種和另一種係在一個印刷步驟中使用一種凹版印刷裝置進行印刷的；並且所述兩種或更多種凹版墨水的過量部分係使用紙或紙巾擦拭系統從所述印刷裝置上擦去的。
在此還描述了用於藉由兩種或更多種凹版墨水在基板的至少一側上印刷安全元素的多個方法，其特徵在於所述兩種或更多種凹版墨水中的至少一種係氧化乾燥的凹版墨水；所述兩種或更多種凹版墨水中的至少 另一種係UV-VIS可固化的凹版墨水；並且所述兩種或更多種凹版墨水中的所述一種和另一種係在一個印刷步驟中使用一種凹版印刷裝置進行印刷的；並且所述兩種或更多種凹版墨水中的過量部分係使用聚合物圓筒擦拭系統和鹼性水擦拭溶液從所述印刷裝置上擦去的。
在此還描述了多個安全元素，該等安全元素包括藉由在此所述的方法施加的經凹版印刷的標記，所述安全元素用於保護包括所述安全元素的一個及多個安全文件。
在此還揭露了在此所述的該至少一種氧化乾燥的凹版墨水和該至少一種UV-VIS可固化的凹版墨水的在一個印刷步驟中使用一種凹版印刷裝置印刷在此所述的安全元素的用途。
C‧‧‧人臉
T‧‧‧觸覺點
100‧‧‧圓筒
110‧‧‧墨輥
111‧‧‧模板
112‧‧‧墨輥
113‧‧‧模板
114‧‧‧墨輥
115‧‧‧模板
120‧‧‧擦拭圓筒
130‧‧‧基板
140‧‧‧熱源
150‧‧‧電磁輻射源
160‧‧‧收集圓筒
170‧‧‧反壓圓筒
180‧‧‧印刷的凹版特徵
本發明可以借助於以下附圖進行闡釋：圖1示意性地描繪了包括藉由本發明的方法印刷的經凹版印刷的安全元素之安全文件。
圖2a示意性地描繪了一凹版印刷機，其可用於直接上墨方法，並且包括一熱源。
圖2b示意性地描繪了一凹版印刷機，其可用於直接上墨方法，並且包括一電磁輻射源。
圖3a示意性地描繪了一凹版印刷機，其可用於間接上墨方法(奧爾洛夫方法)，並且包括一熱源。
圖3b示意性地描繪了一凹版印刷機，其可用於間接上墨方法(奧爾洛夫方法)，並且包括一電磁輻 射源。
圖4a示意性地描繪了一凹版印刷機，其可用於待用於直接上墨方法中的本發明的方法。該印刷機包括一熱源和一電磁輻射源。
圖4b示意性地描繪了一凹版印刷機，其可用於待用於間接上墨方法(奧爾洛夫方法)中的本發明的方法。該印刷機包括一熱源和一電磁輻射源。
本發明利用了氧化乾燥的墨水與UV-VIS可固化的墨水的互補特性。此外，本發明的解決方案在一凹版圓筒上同時並行地而非順序地使用氧化乾燥的墨水和UV可固化的墨水，出於經濟原因上是有利的。
此外，本發明涉及在此所揭露的一種安全元素的用途，該安全元素用於保護一商業產品或一安全文件免遭偽造，該商業產品或安全文件選自由紙幣、有價文件或卡、交通票或交通卡、稅條以及產品標籤組成的群組。
如在此所使用，術語“安全元素”指的是一安全文件上的一元素，該元素係為了確定該文件的真實性並保護其免遭偽造的目的而藉由一凹版印刷方法印刷的。
本領域已知的是，UV-VIS輻射滲透到高度著色的塗覆層、特別是厚的塗覆層中的能力不佳。因此，在本發明的一較佳實施方式中，UV-VIS可固化的凹版墨水係一無色或有色的凹版墨水。這種無色或有色的 UV-VIS可固化的凹版墨水可能是透明或不透明的；較佳的是，這種無色或有色的UV-VIS可固化的凹版墨水係透明的；甚至更佳的是，這種UV-VIS可固化的凹版墨水係一無色的透明墨水。這種UV-VIS可固化的凹版較佳的是用於印刷安全元素的厚層觸覺區。
凹版凸紋的平均厚度包括在1μm至100μm之間，較佳的是在10μm至60μm之間，更佳的是在15μm至45μm之間。
如在此所使用，術語“凹版凸紋”指的是凹版墨水層與基板壓紋的總和。
如在此所使用，術語“凹版墨水層的厚度”指的是沈積在基板上的凹版墨水層的厚度。
凹版墨水層的厚度相當於凹版凸紋減去基板壓紋的厚度。
如在此所使用，術語“UV-VIS可固化的凹版凸紋”指的是使用UV-VIS可固化的凹版墨水藉由凹版印刷方法印刷出的安全元素。如在此所使用，術語“氧化乾燥的凹版凸紋”指的是使用氧化乾燥的凹版墨水藉由凹版印刷方法印刷出的一安全元素。
如在此所使用，術語“透明的”意指提供至少在可見光譜(400nm-700nm)的一部分中的光透明度。透明的墨水層可以是無色的；或可替代地，透明的墨水層可以是完全或部分有色的，只要存在至少在可見光譜的一部分中的透明度即可，例如允許觀察者看穿該墨水層。
在本發明的另一實施方式中，所印刷的已固化的UV-VIS可固化凹版凸紋比所印刷的已固化(乾燥)的氧化乾燥凹版凸紋要厚。藉由選擇適當的設計(包括UV可固化的凹版墨水層和氧化乾燥的凹版墨水層)所印刷的已固化的UV-VIS可固化凹版墨水凸紋比所印刷的已固化(乾燥)的氧化乾燥凹版凸紋厚10%至50%(這個百分率參照已固化(乾燥)的氧化乾燥凹版凸紋的厚度)，較佳的是厚20%至30%，在所堆積薄片的堆疊中或在卷起的捲筒紙中的氧化乾燥的凹版凸紋上的機械壓力可能顯著減少。因此，本發明也揭露了一種藉由減少在所堆積薄片的堆疊中或在卷起的捲筒紙中的機械壓力來減少在所印刷的安全特徵上的氧化乾燥的凹版墨水的染污和/或阻塞之方法，該安全特徵係由包括氧化乾燥的凹版墨水墨水層製成。
適用于本發明的UV-VIS可固化的墨水較佳的是一無色或有色的、透明或不透明的墨水。UV-Vis可固化的組合物在本領域中是已知的並且可在標準教材中找到，如由約翰威立國際出版公司(John Wiley & Sons)與SITA科技有限公司於1997-1998年聯合出版的7卷“用於塗層、墨水以及油漆的UV和EB配方的化學與技術(Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings,Inks & Paints)”系列。在此所述的UV-VIS可固化的凹版墨水典型地包括a)黏合劑化合物，該黏合劑化合物包括低聚物(在本領域中還稱為預聚合物)，較佳的是選自由以下各項組成的群組：自由基可固化化合 物、陽離子可固化的化合物及其混合物。單體、低聚物或預聚合物的UV-Vis固化可能需要一或多種光引發劑的存在並且可以按多種方式進行。UV-Vis固化可以藉由自由基機制、陽離子機制或其組合來完成。取決於UV-Vis可固化的組合物中所包括的這種或該等黏合劑化合物，可能使用不同光引發劑。UV-VIS可固化的凹版墨水可以額外包括其他添加劑；當使用無色透明UV-VIS可固化的凹版墨水時，所述添加劑的選擇使得它們不會改變UV-VIS可固化的凹版墨水的透明性質。較佳的是，該UV-VIS可固化的凹版墨水可以包括一或多種機器可讀的安全化合物。
術語“凹版裝置”指的是雕刻的凹版平面印版或被適配在凹版印刷機的印刷圓筒上的凹版印版。
術語“機器可讀的安全化合物”指的是可以藉由例如像ATM機器的機器進行檢測的安全元素。較佳的是，本發明的該等機器可讀的安全元素係無輔助的(un-aided)人類肉眼不可見的無色組分。該等機器可讀的安全化合物係選自由以下各項組成的組群：UV吸收材料、VIS吸收材料或IR吸收材料、螢光材料、磁性化合物、法醫標記或示蹤劑及其組合。在例如EP-0 927 749 B1、EP-1 246 876 B1或WO 2010/115 286 A2中揭露了機器可讀的安全化合物的多個實例。
在本發明的一較佳實施方式中，UV-VIS可固化的凹版墨水係在安全元素印刷後藉由UV或VIS輻射立即部分或完全固化的；因此，當氧化可固化的凹版 墨水的氧化固化方法開始時，UV-VIS可固化的凹版墨水被部分或完全地固化。或可替代地，可以首先向該安全元素施加一熱處理，從而在一UV輻射步驟之前啟動和/或加速氧化可固化的凹版墨水的氧化固化方法。較佳的是，該UV或VIS輻射係在熱處理之前進行的。在這個較佳替代方案中，由UV或VIS輻射源發射的熱量可以對氧化乾燥的凹版墨水的乾燥產生有利的影響。
根據本發明，可使用本領域中已知的一典型的凹版印刷機在一個單一的印刷步驟中藉由一種凹版裝置來印刷氧化可固化的凹版墨水和UV-VIS可固化的凹版墨水，而不需要顯著修改該印刷機。
圖4a示出了適用于本發明的一印刷機，即，該印刷機可以與氧化乾燥的凹版墨水和UV可固化的凹版墨水一起使用。由聚合材料製成的該等元件，具體來說是墨路的墨輥(110)、(112)和(114)以及相應的模板(111)、(113)和(115)，較佳的是在顯示出與相應的凹版墨水的最佳相容性的材料中進行選擇的，以便增加它們的壽命。具體來說，用於氧化乾燥的墨水的墨輥(110)、(112)和(114)中的該等墨輥以及模板(111)、(113)和(115)中的該等模板較佳的是由橡膠製成，更佳的是由PUR橡膠製成；用於UV可固化的墨水的墨輥(110)、(112)和(114)中的該等墨輥以及模板(111)、(113)和(115)中的該等模板較佳的是由與UV可固化的墨水相容的材料製成，更佳的是由EPDM材料製成。
擦拭圓筒(120)由例如像聚氯乙烯(PVC)或橡膠的常見材料製成。
圖4a的印刷機裝備有用於一UV可固化的凹版墨水的UV-VIS固化的一電磁輻射源(150)和用於加速氧化乾燥的墨水的硬化的一熱源(140)。該電磁輻射源(150)較佳的是定位在印版圓筒與熱源(140)之間；然而，熱源(140)也可以定位在印版圓筒(100)與電磁輻射源(150)之間。
圖4b示出了適用于本發明的一印刷機，即，該印刷機可以與氧化乾燥的凹版墨水和UV可固化的凹版墨水一起使用，該印刷機包括用於間接上墨(奧爾洛夫方法)的一裝置。圖4b的印刷機裝備有用於一UV可固化的凹版墨水的UV-VIS固化的一電磁輻射源(150)和用於加速氧化乾燥的墨水的硬化的一熱源(140)。如在圖4a中，對於墨路的墨輥(110)、(112)和(114)以及相應的模板(111)、(113)和(115)來說，材料較佳的是根據有待在每條墨路上使用的凹版墨水來選擇的。因此，用於氧化乾燥的墨水的墨輥(110)、(112)和(114)中的該等墨輥以及模板(111)、(113)和(115)中的該等模板較佳的是由橡膠製成，更佳的是由PUR橡膠製成；用於UV可固化的墨水的墨輥(110)、(112)和(114)中的該等墨輥以及模板(111)、(113)和(115)中的該等模板較佳的是由與UV可固化的墨水相容的材料構成，更佳的是由EPDM材料構成。
收集圓筒(160)可以較佳的是由與UV可固 化的墨水和氧化乾燥的墨水二者都相容的材料製成，例如，丙烯腈丁二稀橡膠(NBR)和矽樹脂橡膠。
已在例如EP 1 790 701 B1、EP 2 014 729 A2或WO 2009/156 400 A1(氧化乾燥的墨水)中；以及在EP 1 260 563 B1或EP 1 751 240 B1(UV可固化的墨水)中揭露了適用于本發明的多種組合物。
適用於本發明的典型配方包括但不限於以下配方：-用於氧化乾燥的凹版墨水之配方：
1基於該配方的總重量的重量百分數。
-用於一UV可固化的凹版墨水之配方：
1基於該配方的總重量的重量百分數。
在此所述的UV可固化的凹版墨水和氧化乾燥的凹版墨水可以進一步包括一或多種另外的安全特徵物質，較佳的是選自由以下各項組成但不限於以下各項的群組：UV吸收材料、VIS吸收材料或IR吸收材料、螢光材料、磁性化合物、法醫標記或示蹤劑及其組合。在US 6,200,628及類似的專利中揭露了多個實例。
因此，本發明的方法並不要求新的複雜的凹版墨水的開發。可以用常規的氧化乾燥的凹版墨水和常規的UV可固化的凹版墨水來產生根據本發明的安全元素。
在圖1中的一實例中描繪了根據本發明的安全元素。
圖1示意性地圖示了一紙幣，該紙幣包括經凹版印刷的安全元素，該安全元素由藉由一著色的凹版墨水印刷的一人臉(C)和藉由一無色凹版墨水印刷的一 系列觸覺點(T)組成。根據本發明的較佳實施方式之一，凹版印刷的安全元素可以在一個印刷步驟中在一個凹版圓筒上使用例如氧化乾燥的凹版墨水來印刷著色的部分(人臉)並且使用UV可固化的凹版墨水來印刷無色部分(觸覺點)。
本發明的方法與用每種凹版墨水進行的順序的印刷方法相比，允許將UV固化的凹版墨水與氧化乾燥的凹版墨水相組合而進行的凹版特徵更快的印刷。
具體來說，本發明的方法允許凹版元素更快的印刷，同時藉由將較厚的UV固化的凹版墨水層與較薄的氧化乾燥的凹版墨水層相組合來改善染污和阻塞行為。
藉由本發明的方法產生的該等安全元素係在常規的凹版印刷機上印刷的，該凹版印刷機裝備有例如墨輥和模板的相容的多個聚合物零件，對於待與氧化乾燥的凹版墨水一起使用的零件來說，該等聚合物零件由橡膠製成，較佳的是由PUR橡膠製成，並且對於待與UV可固化的凹版墨水一起使用的零件來說，由EPDM製成。
典型地，用於清洗用於本發明的凹版印刷機的擦拭圓筒的合適的沖洗溶液係多種鹼性水擦拭溶液，包括在0.3wt-%與1.2w-t%(重量百分數)之間的如氫氧化鈉NaOH的一種強鹼，並且包括在0.3wt-%與1wt-%(重量百分數)之間的如硫酸化蓖麻油(SCO)的一種表面活性劑，該等重量百分數係基於鹼性水擦拭溶液的 總重量。
包括藉由本發明的方法產生的安全元素的本發明的安全文件可以包括例如像線、箔和/或窗的一或多個額外的安全特徵。可替代地，藉由本發明的方法所印刷的安全元素可以被印刷在這一或多個額外的安全特徵上。
C‧‧‧人臉
T‧‧‧觸覺點

Claims (16)

  1. 一種藉由兩種或更多種凹版墨水在基板的至少一側上印刷安全元素之方法，其特徵在於：所述兩種或更多種凹版墨水中的至少一種為氧化乾燥的凹版墨水，所述兩種或更多種凹版墨水中的至少另一種為UV-VIS可固化的凹版墨水，並且所述兩種或更多種凹版墨水中的所述一種和另一種係在一個印刷步驟中使用一種凹版印刷裝置印刷的，並且所述兩種或更多種凹版墨水中的過量部分係使用聚合物擦拭圓筒和鹼性水擦拭溶液從所述凹版印刷裝置上擦去的，或所述兩種或更多種凹版墨水中的過量部分係使用紙或紙巾擦拭系統從所述凹版印刷裝置上擦去的。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：所述鹼性水擦拭溶液包括質量濃度在0.3wt-%至1.2wt-%之間的氫氧化鈉和質量濃度在0.3wt-%至1wt-%之間的表面活性劑，該重量百分數係基於所述鹼性水擦拭溶液的總重量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於以下步驟：a)用所述兩種或更多種凹版墨水中的其中一種凹版墨水對所述凹版印刷裝置的印版之第一選定部分進行上墨；b)用所述兩種或更多種凹版墨水中的另一凹版墨水對所述凹版印刷裝置的所述印版的第二選定部分 進行上墨，該第二選定部分與所述第一選定部分不重疊；c)從所述凹版印刷裝置的所述印版上擦去所述第一凹版墨水和第二凹版墨水的過量部分；d)藉由將所述第一凹版墨水和所述第二凹版墨水塗布到所述基板，而用所述凹版印刷裝置來印刷所述安全元素；e)藉由UV-VIS輻射將所述第一凹版墨水或第二凹版墨水之一固化；f)藉由氧化程序將所述第一凹版墨水或第二凹版墨水中的第二個固化。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其特徵在於：所述上墨步驟a)和b)係使用一第一模板和一第二模板藉由一間接的上墨程序進行的，該第一模板和該第二模板覆蓋該凹版印刷裝置的不同且非重疊的區域。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：所述安全元素被印刷在一區域上，該區域覆蓋了小於該基板的整個表面的80%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：由所述UV-VIS可固化的凹版墨水製成的已固化墨水層之平均凹版凸紋包括在1μm至100μm之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：所述UV-VIS可固化的凹版墨水係一透明墨水。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其特徵在於： 所述透明的UV-VIS可固化的凹版墨水係一無色墨水。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：由所述UV-VIS可固化的凹版墨水製成的經印刷的已固化墨水層比由所述氧化乾燥的凹版墨水製成的經印刷的已固化墨水層更厚。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：所述UV-VIS可固化的凹版墨水包括一或多個機器可讀安全元素。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於：所述基板係一安全文件。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其特徵在於：所述安全文件係一紙幣、一護照、一支票、一收據、一身份證或一轉帳卡、一郵票或一稅收標籤。
  13. 一種安全元素，其包括藉由如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之方法施加的經凹版印刷的標記。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之安全元素的用途係用於保護一安全文件。
  15. 至少一種氧化乾燥的凹版墨水和至少一種UV-VIS可固化的凹版墨水的用途，其係用於在一個印刷步驟中，使用一種凹版印刷裝置來印刷如申請專利範圍第12項所述之安全元素。
  16. 一種安全文件，其特徵在於：該安全文件攜載藉由如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之方法印刷的安全元素。
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