无模铺箔 本发明涉及一种用于把可转印层从箔施加到片基上的方法和设备。
在印刷工业中,箔被用来能把金属(或者着色)层施加到片基(即要印刷的表面)上。
箔是层压产品,它包括金属层或者着色层和在金属或者着色层下面的胶粘层,该金属或者着色层附在塑料载体层上,例如该载体层由聚酯形成。通常,脱模剂的薄膜设置在塑料载体层和金属或者着色层之间,因此在金属或者着色层粘附到片基上之后,有利于从载体层上分开金属或者着色层。还可以具有其它层如漆层或者全息层。
现有把金属或者着色层施加到片基上的若干技术。已知把金属或者着色层施加到片基上的一种最常用技术为“无模铺箔”(dielessfoiling)。该技术可以采用无模冷铺箔或者无模热铺箔。
在已知的无模冷铺箔技术中,使用苯胺印刷,平板印刷或凸版印刷技术把胶粘剂涂到片基上,因此胶粘剂在片基上的覆盖与想要转印的金属图像相对应。胶粘剂作为湿的成分涂到片基上,并且随后借助胶粘剂若干物理或者化学变化之一使之活化(提供胶粘性)。用于活化胶粘剂的最常用技术包括用紫外线光进行照射,这种照射导致胶粘剂成分发生聚合作用。一种替换方法包括所涂胶粘剂的蒸发作用或者氧化作用的结合,如美国专利5,603,259所描述的那样。在紫外线活化的情况下,紫外线光引发胶粘剂中单体成分的聚合作用。
在使胶粘剂经过胶粘状态并且固化的时候,片基通过铺箔台,在该铺箔台上,把一卷箔施加到片基表面上并且把它紧压住胶粘剂。UV干燥台和铺箔台之间的距离是实现箔地金属或者着色层充分转印和粘附到片基上的关键距离。如果该距离太小,那么胶粘剂没有足够的胶粘性以粘附到箔的金属层上。如果距离太大,那么胶粘剂将会完全固化,而不能“再活化”。
此外,根据这种技术,印刷设备的部件不可能影响片基的侧面,而胶粘剂被涂到UV干燥台和铺箔台之间的片基上,因为这将导致胶粘剂转印到这个部件上。例如,不允许片基的路径绕过转向杆或者旋转辊,来重新引导片基向着UV干燥台之后铺箔台的通路。
借助无模热铺箔技术可以克服这两个上述问题,例如如本申请的UK专利No.2338434所描述的那样。这包括使用不同类型的胶粘剂,在借助加热固化之后,该胶粘剂可以被重新活化。因此,UV干燥台和铺箔台之间的距离不再是关键距离,因为即使胶粘剂完全固化了,但在加热时它仍然可以用来把箔转印到片基上。由于胶粘剂在铺箔台之前可以完全固化,因此转印到印刷设备部件上的问题也就不存在了,因为在固化状态下时它没有转印。因此,需要时,一些部件如转向辊可以用来引导片基。铺箔台通常包括形成通过辊隙(throughput nip)的一对夹紧辊,其中的一个辊被加热,因此借助加热可以使胶粘剂活化,这样同时完成由箔到片基上的转印。
无模冷铺箔和无模热铺箔技术具有若干问题。一个问题是箔转印到上面的图案必然与胶粘剂转印到上面的图案相同。这本身又取决于在涂胶粘剂、例如涂到苯胺印板上时所使用的图案。因此,只有在已被排成苯胺印板的图案中可能压箔。这意味着,如果从目前正在使用的一种中需要不同的图案,那么一定得制造出不同的苯胺印板,并且装到印刷机上。它还是有点不灵活的系统,在这种系统中,安装任何规定的机器,都难以改变所使用的图案。此外,所使用的图案复杂性和精确度受到苯胺印板物理性能的限制。
改变印刷图像的能力是数字印刷较大优点之一,但是目前的主要问题之一是没有能力印刷金属粉油墨,因为它们的导电性与数字成像/印刷过程相干扰。
已有若干方法被提出使用箔转印技术达到印金效果。该方法一般使用加热和压力相结合以使调色剂材料具有胶粘性,以此把金属层转印到有调色剂材料的印刷区域。在US专利4724026和4868049中提出了一些示例,这些专利已授权给Omnicrom系统有限公司。这种特殊流程的一些缺点是箔可以粘附到热塑性印刷调色剂的所有区域,而且所需要的热量和压力也难于铺箔到热塑性或者高度柔性的材料上。在代表Indigo N.V.的WO01/51290中提出了另一种方法,该方法描述了用于这种流程中的低温活化箔胶粘剂。箔胶粘剂借助热量和压力再次活化,但是,在温度低于任何其它调色剂材料的温度时活化,并且只转印到一定区域。
有利的是,提供一种铺箔系统,该系统允许图案具有更大的柔性、精确度和复杂性,在该图案中,箔被转印到片基上并且与数字印刷技术相兼容。
已知的热和冷无模技术所遇到的另一个问题是UV灯在印刷机中的位置相当固定。这是由于UV固化胶粘剂的步骤需要发生在转印台之前一段距离上,以便在把箔转印到片基上之前使胶粘剂具有足够的胶粘性(在无模冷铺箔的情况下)或者充分地固化(在无模热铺箔的情况下)。
还有利的是,提供一种铺箔系统,该系统允许在给部件定位时具有更大的灵活性。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于把可转印层从箔施加到片基上的方法,该方法包括如下步骤:
(i)使用于需求滴落的沉积头,(a drop on demand depositionhead)把图案中的胶粘剂涂到片基和箔其中之一;
(ii)固化胶粘剂;及
(iii)把图案中的可转印层从箔转印到片基上。
把可转印层转印到片基上的步骤最好包括使胶粘剂接触在箔和片基之间。
尤其是,如果该方法是无模冷铺箔方法的一部分,那么优选的是,步骤(ii)和(iii)基本上同时进行。步骤(iii)可以借助片基和箔穿过通过辊隙实现所述通过辊隙完成可转印层从箔到片基上的转印。
尤其是,如果该方法是无模热铺箔方法的一部分,那么该方法通常还包括步骤(iv):加热片基和支承固化胶粘剂的箔其中之一,以使胶粘剂呈现胶粘性。步骤(iii)和(iv)通常基本上同时进行。方便的是,步骤(iv)借助下面方法完成:使片基和箔穿过加热通过辊隙,该通过辊隙完成胶粘剂的加热,以使胶粘剂呈现胶粘性,并且该通过辊隙完成可转印层从箔到片基上的转印。加热通过辊隙可包括加热辊和压印辊,通过该加热辊和压印辊,以相同的箔层线速度把箔和片基进给到加热辊的侧部,并把片基进给到压印辊的侧部。另一方面,加热通过辊隙可包括加热压印盘(heated platen)和压印版台(impressionbed)。压印辊或者版台可以加热或者不加热。有利的是,胶粘剂成分是这样的,在胶粘剂固化之后,该胶粘剂通过加热可呈现胶粘性,从而随后能把可转印层从箔转印和粘附到片基上。
不管该方法是否是无模冷铺箔方法或是无模热铺箔方法的一部分都可以控制,于需求滴落的沉积头,以把胶粘剂涂在图案中。
方便的是,在步骤(ii)中,胶粘剂固化到这样的程度,即固化的胶粘剂不会转印到上面进行该流程设备的任何部分上,而该部分会影响固化步骤和转印步骤之间片基的路径。
尽管根据胶粘剂成分,可以使用包括溶剂或者水蒸发作用在内的固化胶粘剂的任何方法,但是优选的是,固化步骤通过用紫外线光照射来完成。如果固化步骤用紫外线光照射来实现,那么有利的是,箔至少部分地可以透过UV,并且紫外线光通过箔照射到胶粘剂上。另一方面,如果片基至少部分地可以透过UV,那么紫外线光可以通过片基照射到胶粘剂上。
方便的是,片基的路径是这样的,在固化步骤之后且在转印步骤之前,片基绕过重新引导装置(如转向杆或者类似物),该装置引导片基路径朝向进行转印步骤的台。
有利的是,该方法还包括这样的步骤:在涂胶粘剂前后,把一个或者多个油墨层涂到片基上。可使用各种技术,如喷墨印刷或者数字调色剂印刷进行该步骤。
这种方法通常是连续的,使能依次转印箔的许多图案。有利的是,控制于需求滴落的沉积头,印刷不同的图案。
箔通常包括载体层、剥离层和转印层,借助于在步骤(iii)期间所涂的胶粘剂粘附到它上面的能力大于剥离层把它保持到载体层上的能力,而将金属或者着色层转印到片基上。
可转印层可以是着色层、金属层或全息层或者其不止一层,或者可以采用另外的形状。术语“箔”指的是许多层,其中包括载体层,该载体层支承着这些层的一层或者多层,和可能的其它层。剥离层适宜位于载体层和金属层或者着色层之间。方便的是,把胶粘剂涂到金属或者着色层上。金属层可以是着色的。箔可以包括另外的胶粘层,在这种情况下,金属层最好位于载体层和另外胶粘层之间,涂到箔上的胶粘剂最好涂到所述的胶粘层上。
于需求滴落的沉积头优选是喷墨头。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于把可转印层从箔施加到片基上的设备,该设备包括:
(i)于需求滴落的沉积头,用于把胶粘剂涂到图案中的片基和箔其中之一;
(ii)用于固化胶粘剂的装置;及
(iii)用于把图案中的可转印层从箔转印到片基上的装置。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于把可转印层从箔施加到片基上的方法,该方法包括如下步骤:(i)把胶粘剂涂到片基和箔其中之一;(ii)通过片基和箔其中之一使受到反应催化剂的作用来固化胶粘剂;及(iii)把可转印层从箔转印到片基上。
根据本发明的还有另一个方面,提供了一种用于把可转印层从箔施加到片基上的设备,该设备包括:(i)用于把胶粘剂涂到片基和箔其中之一的装置;(ii)用于布置成通过片基和箔其中之一使受到反应催化剂的作用固化胶粘剂的装置;及(iii)把可转印层从箔转印到片基上的装置。
适合的是,片基和箔其中之一至少部分地可以透过UV,并且利用紫外线光通过片基和箔其中之一照射到胶粘剂进行步骤(ii)或者使装置(ii)工作。
本发明各个方面中的步骤和装置可以按照许多顺序进行或者使用。例如,步骤(ii)可以在步骤(iii)前后进行。
固化可以是总体固化或者部分固化。固化胶粘剂的步骤可以包括总体固化胶粘剂或者部分固化胶粘剂。
现在,只参照附图,通过示例来描述本发明的实施例,在这些附图中:
图1示意示出现有技术的冷铺箔系统;
图2示意示出现有技术的热铺箔系统;
图3示出适合用于本发明设备和方法中的典型箔结构;
图4示意示出本发明的冷铺箔系统;
图5示意示出与彩色喷墨印刷系统一起使用的图4系统;
图6示意示出与数字油墨印刷系统一起使用的图4系统;
图7示意示出与液态调色剂数字印刷系统一起使用的图4系统;
图8示意示出本发明的热铺箔系统;
图9示意示出与数字油墨印刷系统一起使用的图8系统;
图10示意示出与液态调色剂数字印刷系统一起使用的图8系统;
图11示意示出使用冷铺箔系统的第三实施例;
图12示意示出使用热铺箔系统的第四实施例;
图13示意示出使用冷铺箔系统的第五实施例;
图14示意示出使用热铺箔系统的第六实施例。
在这些附图中,相同的参考编号表示相同的部件。
图1示出用于冷铺箔的现有技术的设备。根据这种技术,通过苯胺印刷把胶粘剂涂到印刷台2的片基1上。支承胶粘剂的片基传到UV干燥台3上,在这里施加紫外线光使湿胶粘剂成分活化。紫外线光引发胶粘剂的单体成分聚合。在使片基上的胶粘剂通过图1所示距离X到达铺箔台4时,胶粘剂便达到胶粘性的理想状态,从而把箔5的金属层或者着色层施加到片基1上。箔5以与片基1相同的线速度、从箔开卷卷筒6上展开。箔5与片基1一起穿过层压或者通过辊隙,该辊隙由两个压力辊8组成,在这里,按照与片基1上胶粘剂区域相对应的图案,从箔的载体层中除去箔5的金属或者着色层。用过的箔重绕到用过的箔重绕卷筒9上。
图2示出用于热铺箔的现有技术的设备。已通过一系列油墨印刷台(未示出)呈连续卷筒纸、纸板或其它耐热片基形状的片基16通过胶粘剂印刷台17。在胶粘剂印刷台17上,来自托盘18的胶粘剂被胶粘剂进给辊19粘起,并且转送到金属凹印墨辊(anilox gravureroller)20上。来自金属凹印墨辊20的胶粘剂供给到筒形苯胺印板21上的凸起区域。苯胺印板上的胶粘剂与片基16接触,而该片基16越过辊22,该辊紧压在苯胺印板上。然后,片基16传到一工作台,该台设有用于固化胶粘剂的装置,该装置具有紫外线光源23。通过引发可聚合成分的聚合作用,紫外线光源将片基上的胶粘剂固化。然后,片基16绕过呈转向杆24形状的重新引导装置,再前进朝向铺箔台25。如果片基不需要重新引导,那么可以省去转向杆24。
铺箔台包括:用于加热支承固化的胶粘剂的片基使胶粘剂呈现胶粘性的装置;及用于把着色或者金属层从箔转印到片基胶粘剂支承区域上的装置,所取形式为加热层压辊隙,该加热层压辊隙由加热辊26和压印辊27组成。加热辊26保持在140到200℃温度之间,并且通常保持在大约160℃的温度。压印辊不加热。箔28和片基16以相同的线速度进给通过层压辊隙。通常该速度为每分钟至少40米。在片基16和箔28以这种速度通过层压辊隙并且在加热辊的温度大约160℃的情况下,已经发现,某些胶粘剂的温度升高到80到120℃之间(通常约为100℃),以便使胶粘剂呈现胶粘性。胶粘的片基胶粘剂支承区域将使箔的金属或者着色区域从箔的载体层中脱出。把用过的箔重绕到用过的箔重绕卷筒30上,并且把铺箔的片基绕到铺箔的片基卷筒29上。
适合用于本发明的典型箔结构10示出在图3中。箔10包括聚酯载体层11,该载体层11附有蜡基剥离层12。施加到剥离层12下面的依次为漆层13、金属层14、及最后为互补胶粘剂层15。本领域普通技术人员要知道,箔结构可以改变,例如具有着色层。可以不需要漆层,或者可以具有全息层作为附加层。在所有箔中没有互补胶粘层15,但是,在箔的某些用途中是有用的,例如如果箔要施加到油墨层,因为它有助于箔的胶粘。
漆层13可以设计成能压凸,使含有全息图案。然后,如上所述,可以涂有金属层14,或者,在需要看到下面信息的地方,金属层14可以用透明材料来取代,该透明材料的折射率明显不同于全息压凸漆层的折射率。可用于这种用途的折射材料的示例是硫化锌ZnS、二氧化锆ZrO2、二氧化钛TiO2。这些材料具有高的折射率,并且足够透明。已知有折射率更高和更低的其它材料,并且这些材料中的任何一种均可调换。
适合于金属层14的、高度反射金属的示例是铝(Al)和银(Ag)。但是,其它金属的沉积可导致其它效果,例如提高使用寿命,降低成本或者增加导电性。
下面描述另外胶粘层的应用和利用该层把金属层从箔转印到片基上。该技术同样可以用来转印其它可转印层,如着色或全息层或者任何这些层中的一层以上。该技术也可用来转印其它类型的可转印层。该可转印层可以是包括由相同或者不同材料组成的两层或者两层以上子层的复合层。
图4示出用于无模冷铺箔的本发明实施例的印刷设备。片基开卷卷筒32保持供给片基34,该片基在图中从卷筒左部向右部进给,如箭头A所示。还设有喷墨头36,该喷墨头36由胶粘剂供给装置38来供给,并且被微处理器40所控制。设置计算机42为微处理器40编程。箔开卷卷筒44保持供给图3所示的箔10,而该箔通常也在图中从左向右进给,如箭头B所示。还设有第一对夹紧辊46和第二对夹紧辊48。设在成对夹紧辊46、48之间的是UV灯50,该UV灯由灯控制系统52控制。用过的箔收集在箔重绕卷筒54上,而铺箔的片基收集在铺箔的片基卷筒56上。
在运行时,从片基开卷卷筒32以合适的线速度进给片基34。它基本水平运动,如图所示。喷墨头36设在片基上方,并被微处理器40所控制,以断续的量、适合于片基34线速度的间隔把胶粘剂分布在片基34的上表面上,从而将断续的胶粘剂图案37以理想的间隔印刷到片基34上。喷墨头36由微处理器40控制,而微处理器再用计算机42编程。借助于合适的计算机软件进行控制,可把胶粘剂印刷在各种不同复杂性的图案中。这个可以借助技术中已知的点式印刷控制技术,即控制喷墨头的运动来实现。对于任何规定设置的印刷机,断续图案37可以是相同的,或者图案可按照微处理器40编程的要求进行改变。本领域普通技术人员将会知道,计算机42的位置可靠近或者远离印刷机。
术语“图案”用来表示上面想要涂胶粘剂的任何结构。这可以是任何结构,其范围从简单的一般圆形图案到由喷墨头36控制得到的复杂图案。图案不必一定在断续区域,但可以是连续的。
术语“胶粘剂”用作普通术语,表示喷墨头36所印刷出的物质类型。例如根据铺箔片基34的预定用途、片基34的材料和是否想要转印颜料、箔或者这两者的结合,可以改变精确的成分。在阅读下面的进一步描述之后将会知道,胶粘剂需要含有这样的物质,该物质与UV光或者其它反应催化剂起反应例如蒸发作用或者氧化作用,因此可以起到胶粘剂的作用。在这个实施例中,它含有单体成分,这些单体成分在遇到UV光时发生聚合作用。胶粘剂还必需适合用喷墨头36喷射,例如以其稠度喷射,而且不会堵塞喷墨头。胶粘剂可以含有其它物质如油墨。一种合适的胶粘剂是由Sunjet公司制造的“晶体”类UV固化油墨,并且可得到9种颜色和UV固化空间。这些特殊的油墨适合于与XAAR有限公司和Spectra有限公司制造的喷墨头一起使用。
两种合适类型的喷墨头是XJ500/180/UV和XJ500/360/UV,可从美国剑桥XAAR有限公司买到。另一种合适的喷墨头是NovaJA-256/80 LQ可从美国新罕布什尔Spectra有限公司买到。喷墨头36可以用任何合适的于需求滴落的沉积头和相关装置来取代。上面带有断续胶粘剂图案37的片基34进给到第一对夹紧辊46。以与片基34相同的线速度从箔开卷卷筒42上把箔10也进给到第一对夹紧辊46。因此,片基34和箔10重叠通过第一对夹紧辊46。这些辊形成一通过辊隙,在该辊隙内片基34和箔10被压制在一起。压制的箔和片基重叠向前进给,从而在UV灯50下面通过。
从图4可以看到,UV灯50把UV光照射到箔10上,尽管UV灯50在印刷机工作期间连续开着更加方便,但UV灯控制系统52仍要控制灯的亮度和起动时间。箔10可以部分透过UV光,因此UV光穿过到达胶粘剂图案37,并且活化胶粘剂,使其单体成分发生聚合。在这个实施例中,金属层的厚度与2-4欧姆/平方米的电阻率相对应。这种厚度一般与0.01欧姆/平方米到10欧姆/平方米之间的电阻率相对应,但是根据线速度、光反射率/箔亮度、灯功率和胶粘剂的活化成分可以改变。
然后,箔、片基和活化胶粘剂穿过由第二对夹紧辊48形成的通过辊隙。由于胶粘剂处于活化状态并且在通过辊隙的压力下,而且粘附到互补胶粘层15上的胶粘剂能力大于箔层13、14、15保持到载体11上的剥离层12能力,因此与每个胶粘剂断续图案37相对应的箔10的漆层13、金属层14和互补胶粘层15的区域从载体层11中除去,并粘附到胶粘剂上,从而转印到片基34上。在转印时,胶粘剂被充分固化,使箔能粘附或者粘固到片基34上。
支承箔断续图案的铺箔片基34延伸超过第二对夹紧辊48并且绕到铺箔的片基卷筒56上。用过的箔10绕到箔重绕卷筒54上。这包括载体层11和没有转印到片基34上箔10的其它层任何部分。
因此,可以理解,通过喷墨头36涂到片基34上的胶粘剂图案确定箔被转印到片基34上的图案。这意味着,不需要固定的图像板如苯胺印板,因此,喷墨头的计算机控制数字特性使胶粘剂、此后是箔能涂贴在各种图案中。此外,涂胶粘剂过程的非接触特性和本实施例中可发生在环境温度下的事实使能印刷在非常精密、高度柔软或者热敏的片基上。用于该实施例的胶粘剂类型不会变成过度发粘,因此适合与精密的片基一起使用。
喷墨头可以控制在片基上产生重复的循环图案。另一方面,喷墨头可以产生循环的不同图案。后面的装置特别有利于在片基例如票证或者钞票上形成安全特征。系列数字、条形码或者通常唯一识别符可以利用胶粘剂图案在片基上限定。
还可看到,这个实施例允许UV光通过箔10,以使胶粘剂发生活化。这意味着,UV光50和箔转印位置(夹紧辊48)之间的距离不特别要求严格,因为,由于箔10和片基34线速度的原因使得转印基本上在胶粘剂活化之后立即发生。这意味着,印刷机部件的精确位置要求不严格。此外,与一些现有技术的方法相比,这种方法可在箔上产生更高的光泽,因为在固化之前与箔接触时,液态胶粘剂形成了非常光滑的表面。
图4用虚线形式示出在片基34下面UV灯50的另一位置。这个位置可更加方便,并且适合于如果片基37至少部分地可以透过UV光。
图5示出与喷墨印刷系统一起使用的图4装置。除了图4的部件之外,还设有喷墨供给系统58,该系统由喷墨微处理器60控制。喷墨供给系统58供给四个喷墨头,即黄色喷墨头62、品红色喷墨头64、青色喷墨头66和黑色喷墨头68。除了微处理器42之外,计算机42还用来对微处理器60编程。还设置具有灯控制系统72的第二UV灯70。
在运行时,从片基开卷卷筒32上进给片基34,但在到达喷墨头36之前,它在喷墨供给系统58的下面通过。控制这四个喷墨头62、64、66和68在片基34上印刷图像,或只印成黑色(使用黑色喷墨头68)或用全部四个喷墨头62、64、66和68印成多种颜色。可以控制喷墨供给系统,把图像印刷在与所涂胶粘剂区域相对应的片基34断续区域上。如果片基透明,因而印刷的图像透过它可以看见,那这是所理想的。另一方面,它也可控制印刷在片基的其它区域。例如,可希望把一些字印刷在不预定铺箔的片基区域上,以便使这些字在箔周围可以看见。
在这个实施例中,喷墨供给系统58中所用的油墨是自由基硫化油墨。因此,在印刷图像之后,片基34在第二UV灯70下面通过。UV灯70由控制系统72控制,以把UV光照射到印刷的图像上,因而将油墨固化。如果印刷的油墨用其它一些方法如蒸发作用或者氧化作用固化,则可以省去部件70和72。
在把图像印刷在片基34上之后,继续参照图4所描述的方式贴箔。
图6示出与数字印刷系统一起使用的图4装置。除了图4的部件之外,还设有胶辊74,该胶辊布置得与转印电晕(transfer corona)76形成通过辊隙。清理台78、充电台80、成像台82和调色台84设置在胶辊74周围。胶辊74的下游(沿着片基34的运动方向)是熔化台86。数字印刷系统用计算机42编程的印刷微处理器88控制。这些部件都是干式调色剂数字印刷机如AGFA或者XEIKON公司制造的那些中的示意表示。
在运行时,胶辊74布置成沿着箭头C方向旋转,因此它的外表面连续经过周围的台78、80、82、84。在充电台78,辊74的外表面被充电。而后,充电表面经过由微处理器88控制的成像台80的下方,以给不需要印刷图像的区域放电。然后,该表面转到调色台82,在这里调色剂被涂在印刷在片基上的理想图像中表面的充电区域上。该图像可以是黑色或者多种颜色。随后,支承调色剂的表面旋转到转印电晕76。从开卷卷筒32上进给片基34穿过形成在胶辊74和转印电晕76之间的通过辊隙,在这里调色剂转印到片基34上。因此,想要印刷的图像已被转印到片基34上。
在图像被转印到片基34上之后,胶辊74的表面经过清理台78,在这里,任何调色剂残余物都被清除,以使该表面随时可以再次使用。
在转印图像之后,印刷的片基34继续通过由熔化台86两个辊形成的另一通过辊隙。这些辊中至少一个通常是与印刷图像直接接触的那一个(图中的上辊)被加热,以便把图像熔化到片基34上,从而永久地熔合到片基上,以此防止图像被损坏。可能适当的是:在印刷图像之前,使用底剂,使在贴箔时,随后的加热期间,防止损坏。然后,印刷的片基34继续前进,以参照图4所述的方式贴箔。由于使用冷铺箔流程,因而避免调色剂再活化。
图7示出与液态调色剂数字印刷系统一起使用的图4装置。除了图4部件之外,还设有OPC鼓90,该鼓布置有转印电晕92。设在OPC鼓90周围的是充电电晕94、调色剂槽96和反向刮墨刀辊98。OPC鼓90的下游(沿着片基34的运动方向)是熔化器100。液态调色剂数字印刷系统由计算机42编程的微处理器102控制。这些部件是印刷系统如Indigo Omnius Webstream系列数字印刷机的示意表示。
在运行时,OPC鼓90布置成沿着箭头D的方向旋转,因此它的外表面连续经过周围的部件94、96、98。在充电台94,OPC鼓90的外表面被充电。而后,在微处理器88的控制下使充电的表面露出,以给不需要印刷图像的区域放电。然后,该表面通过调色剂槽96,在这里,液态调色剂贴附到印刷在片基上的理想图像中表面的充电区域上。随后,支承调色剂的表面通过反向刮墨刀辊98,将任何多余的调色剂除掉。最后,支承调色剂的表面旋转到转印电晕92。在OPC鼓90和转印电晕92之间从开卷卷筒32上进给片基34,在这里,调色剂转印到片基34上。因此,想要印刷的图像已被转印到片基34上。
在转印图像之后,印刷的片基34继续通过由熔化台100两个辊形成的通过辊隙。这些辊中至少一个通常是与印刷图像直接接触的那一个(图中的上辊)被加热,以便把图像熔化到片基34上,从而永久地熔合到片基上,以此防止图像被损坏。然后,印刷的片基34继续前进,以参照图4所述的方式贴箔。
图8示出用于进行无模热铺箔的本发明第二实施例的印刷设备。片基开卷卷筒104保持供给片基106,该片基在图中从卷筒左部向右部进给,如箭头A所示。设有图4实施例的喷墨印刷系统,该系统包括:喷墨头36、胶粘剂供给装置38、微处理器40和计算机42。还有UV灯50及其控制系统52。使用箔开卷卷筒44、箔10和箔重绕卷筒54,但是在卷筒44、54之间设有加热辊108和压印辊110形成的通过辊隙。铺箔的片基被收集在箔重绕卷筒112上。
片基106与图4无模冷流程使用的片基相同或者不同,因此片基及其开卷和重绕卷筒使用了不同的参考编号。加热辊108和压印辊110可用加热压印盘和压印版台来取代。
在运行时,从片基开卷卷筒104上进给片基106,因此它在喷墨头36的下面通过。胶粘剂涂在断续的图案37中,如参照图4所描述的那样。但是,胶粘剂的成分不同于无模冷铺箔系统中所使用的。因此,下一步是使胶粘剂的断续图案37通过UV灯50下方,用UV光照射它们。这样通过引发胶粘剂单体成分的聚合作用而使片基上的胶粘剂固化。然后,被照射的片基106继续到辊108和110。将会知道,由于胶粘剂处于固化状态,因此如果需要这样,片基106在UV灯50和辊108、110之间的运动方向可以用转向杆改变。
箔10以与片基106相同的线速度从箔开卷卷筒44上展开。片基106和箔10重叠通过辊108和110形成的通过辊隙。热量从加热辊108通过箔10传送到胶粘剂的断续图案37上,这样使胶粘剂呈现胶粘性。由于胶粘剂处于胶粘化状态,并且在通过辊隙的压力下,而且粘附到互补胶粘层15上的胶粘剂能力大于箔层13、14、15保持到载体11上的剥离层12能力,因此与每个胶粘剂断续图案37相对应的箔10的漆层13、金属层14和互补胶粘层15的区域从载体层11中除去,并粘附到胶粘剂上,从而转印到片基106上。
支承箔断续区域的铺箔片基34延伸超过辊108、110并且绕到铺箔的片基卷筒112上。如前所述,用过的箔10绕到箔重绕卷筒54上。
因此,可以理解,如第一实施例的一样,即图4的无模冷铺箔系统,用喷墨头36涂到片基106上的胶粘剂图案确定箔被转印到片基34上的图案。这样带来与第一实施例相同的优点:不需要固定的图像板,如苯胺印板,因此,喷墨头的计算机控制数字特性使胶粘剂,此后是箔能涂贴在各种图案中。此外,在这个实施例中涂胶粘剂过程的非接触特性使能印刷在非常精密或高度柔软的片基上。
图9示出与数字印刷系统一起使用的图8系统。该数字印刷系统参照图6描述。那种描述这里不再重复。在用数字印刷系统印刷之后,印刷的片基106然后继续前进,以参照图8描述的方式贴箔。
图10示出与液态调色剂数字印刷系统一起使用的图8装置。该液态调色剂数字印刷系统参照图7描述。那种描述这里不再重复。在用液态调色剂数字系统印刷之后,印刷的片基106继续前进,以参照图8描述的方式贴箔。
应当知道,图4-10的任一系统的布置可以改变,例如,转向杆可以用来引导片基。还要知道,图4和8的装置可以与不是图5-7和9-10所示的印刷系统一起使用。
图11示出用于进行无模冷铺箔的本发明第三实施例的印刷设备。这里使用图4的部件,但是它们的布置不同。
箔开卷卷筒44位于喷墨头36附近,以便箔10经过转向杆128在喷墨头36下面进给。如前所述,控制喷墨头36,把断续的胶粘剂图案37分布到箔10上。这些部件这样布置,要把胶粘剂印刷到箔10的互补胶粘层15上,而不是载体层11上。在没有互补胶粘层15的实施例中,把胶粘剂印刷到金属层14上。
使用第二转向杆128来使支承胶粘剂的箔10转向,然后当它通过夹紧辊46之间时,再次转向。这样,喷墨头36从上面涂胶粘剂,因此断续的胶粘剂图案37面朝上,而后箔10转向大致180度,致使当箔10从夹紧辊46中引出时,断续的胶粘剂图案37面朝下。从片基开卷卷筒32上进给片基34,因此它与箔10重叠并与断续胶粘剂图案37相接触通过夹紧辊46。
在通过夹紧辊46之后,箔10和片基34在UV灯50下面通过,并如前所述用UV光照射。另一方面,如上所述灯50可设在片基34的下面。在通过夹紧辊48时,如前面一样,出现漆层13、金属层14和互补胶粘层15的转印。
图12示出用于进行无模热铺箔的本发明第四实施例的印刷设备。这种装置使用图8的部件,但它们的布置方式与图11相同。图11的装置和图12的装置之间的一个区别在于UV灯50的位置。由于这是热铺箔系统,故胶粘剂用UV光来照射,以便在转印之前固化,因此UV灯50设在第二转向杆28与夹紧辊46中间。图11的装置和这种装置之间的另一个区别在于夹紧辊48用加热辊108和压印辊110取代,以便胶粘剂活化实现转印,如参照附图8在上面所描述的一样。如果这样方便,可省去夹紧辊46。
在图11和12中,所示片基与以前图中的相同,但情况不应是这样。
应当知道,图11和12的装置可以结合参照图5-7和9-10所述的油墨印刷系统或其它类似系统一起使用。还应知道,在所提到的任何示例中,胶粘剂印刷台可在油墨印刷台的前面或者后面。
在一些情况下,最好在涂箔的可转印层之前加速喷墨胶粘剂的固化。在它涂上箔的可转印层情况下,这有助于停止胶粘剂的扩散,从而减少网点增大或者弄脏的可能性。还可稍微增强胶粘剂的胶粘性,使能更好地粘附到箔的可转印层上。做到这点的一个方法是设置另外的UV灯或者其它固化装置,正对着喷墨印刷头和贴箔的台之间的印刷胶粘剂,例如,在图5中的印刷头36和辊46之间。
可以使用除辊46、48、108、110以外的装置,把箔施加在片基上。其它装置的示例包括刮墨刀片和气刀。可以使用固定喷墨头(优选为多喷嘴头)或者活动或固定连续喷墨阵列代替活动喷墨印刷头36。
贴箔的台不必紧接在涂胶粘剂的台之后。这些台可以全部分开。在这些台之间,支承胶粘剂的片基例如可以卷起,而后展开,或者切成片,而这些片可堆叠并散开。可以完成这个的一项方便的方法是使用在已固化之后可以活化或者重新活化的胶粘剂。胶粘剂沉积在片基上,并且例如通过受到UV灯的作用固化。固化程度可以是局部的,但是需要足以使胶粘剂呈现非胶粘性,这通常意味着超过50%。那时,一旦胶粘剂不再具有胶粘性,片基例如可以卷起来进行搬运和储存或者运输到另一个位置。而后,可以加热片基,使胶粘剂重新活化,然后如上所述使通过铺箔台。换句话说,片基可以通过传统的热铺箔台,在该台上,利用一个或者多个加热辊把箔压紧在片基上。这种优选的不连续装置具有许多附加的优点:在箔的可转印层沉积之前,片基可以储存;并且通过使系统更少地依赖于油墨/片基的相互作用,在贴箔前固化胶粘剂可产生更加一致的结果。
图13示出用于进行无模冷铺箔的本发明的第五实施例。这个实施例使用与图4所示第一实施例相同的部件,但是这些部件的布置不同。UV灯50不是放在成对夹紧辊46、48中间的片基34和箔10的上方或者下方,而是把UV灯放在成对夹紧辊48的下游。这样,胶粘剂38如前面一样被涂在断续的胶粘剂图案37上,并且以前面所述方式、但在胶粘剂38固化之前贴箔10。不过,在涂胶粘剂时,胶粘剂38具有胶粘性,因此箔10粘附到片基34的区域上,在这个区域,已涂了胶粘剂38。在贴箔10之后,铺箔的片基在UV灯50的下面通过,因而胶粘剂38被固化,从而牢固地把箔10粘结到片基34上。
这个实施例中所用合适胶粘剂的示例是太阳化学制品公司的UFE5554淡兰色自由基油墨或其透明型U3012。UV光透射到箔10并且直到胶粘剂38,在胶粘剂38和箔10中产生自由基,两者一起起作用,在箔和胶粘剂之间产生结合力。
第五实施例可以与图5-7所示油墨印刷技术中的任何一种或者与其它油墨印刷技术结合使用。另一方面,UV灯50可以置于片基34的下方。
图14示出用于进行无模热铺箔的本发明的第六实施例。这个实施例使用与图8所示第二实施例相同的部件,但是这些部件的布置不同。UV灯50不是放在由加热辊108和压印辊110所形成的通过辊隙之前箔10和片基34的上方或者下方,而是把UV灯放在辊108、110的下游。这样,胶粘剂38如前面一样被涂在断续的胶粘剂图案37中,并且以前面所述方式、但在胶粘剂38固化之前贴箔10。不过,在涂胶粘剂时,胶粘剂38具有胶粘性,因此箔10粘附到片基34的区域上,在这个区域,已涂了胶粘剂38。在贴箔10之后,铺箔的片基在UV灯50的下面通过,因而胶粘剂38被固化,从而牢固地把箔10粘结到片基34上。
这个实施例中所用合适胶粘剂的示例是太阳化学制品公司的UPA7559自由基油墨。UV光透射到箔10并且直到胶粘剂38,在胶粘剂38和箔10中产生自由基,两者一起起作用,在箔和胶粘剂之间产生结合力。
第六实施例可以与图9和10所示两种油墨印刷技术任何一种或者与其它油墨印刷技术结合使用。另一方面,UV灯50可以置于片基34的下方。
第五和第六实施例的优点是,胶粘剂具有这样的特性,即在铺箔之后固化可以达到这样的程度,以致把胶粘剂固化成固体,因此在箔和片基34之间产生更加永久的结合力。
因此,本申请人单独公开的本文所述的各个特征和两个或者两个以上这种特征的任何结合达到这种程度,即基本上根据本说明书,借助本领域普通技术人员的普通专业知识能够实现这种特征或者结合,而与这种特征或者这种特征的结合是否解决本文所公开的任何问题无关,并且不对权利要求的范围加以限制。本申请人表示,本发明的一些方面可以包括任何这样的单独特征或者这些特征的结合。根据上面所述对于本领域的普通技术人员非常明显,在本发明的范围内可以进行各种改进。