用于给基质加设印记的方法和设备及设有印记的基质

摘要

本发明涉及一种用于给基质(S)加设印记的方法，在该方法中首先将液体的印刷油墨打印到带(B)上并且使该印刷油墨在那里至少部分干燥，并且在该方法中将所述至少部分干燥的印刷油墨从带(B)转移到基质(S)上，其中，除印刷油墨之外也将转移涂层(F)、尤其是装饰转移涂层施加到基质(S)上。尤其是也可以首先将转移涂层(F)施加到带(B)上并且从带(B)转移到基质(S)上。印刷油墨在带(B)上可以设置在转移涂层(F)旁边，但也可以设置在转移涂层下方或上方。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于给基质加设印记(尤其是印刷油墨)的方法 和设备。本发明也涉及这样一种设有印记的基质，该基质可以通过使 用所述方法获得。

背景技术

本发明以具有下面特征的方法为出发点：首先，例如借助一个或 多个喷墨打印头(例如喷墨技术)将液体印刷油墨打印到(转移)带 上。印刷油墨在带上至少部分变干燥。在干燥时液体(水、溶剂)从 印刷油墨中挥发出，该印刷油墨主要包括该载体液和尤其是分散在该 载体液中的、尤其是具有20至100nm直径的颜料颗粒。在部分干燥 时，在印刷油墨中残留有残留液体。所述部分干燥尤其是通过对带进 行加热实现。从喷墨打印头流出的液体印刷油墨(低粘度)在此转变 为在带上的更结实的膏(高粘度)。在后续步骤中，所述至少部分干 燥的印刷油墨、即膏从带转移到基质上或转移到基质上。

通过所述方法可能的是，打印在5μm至50μm直径的范围内的 特别小的结构、尤其是点结构。尤其是印刷油墨不在基质上扩展，因 为该印刷油墨已经事先在带上干燥为高粘性物质。

在WO 96/31808中描述一种作为本方法出发点的方法。在该方法 中设置对应的辊取代(转移)带，液体印刷油墨被施加到该(转移) 带上并在该带上干燥。

发明内容

该本发明的任务在于，扩大所述的打印方法提供的可能性并且在 此提供新的物品。

该任务在一个方面中通过用于给基质加设印记的方法解决，在该 方法中，首先将液体的印刷油墨打印到带上并且使得印刷油墨在那里 至少部分干燥，并且在该方法中将所述至少部分干燥的印刷油墨从带 转移到基质上，其中，除印刷油墨之外也将转移涂层、尤其是装饰转 移涂层施加到基质上。转移涂层尤其是转移膜的转移层，其中，转移 膜具有载体膜，转移层可剥离地固定在该载体膜上。因此，转移涂层 借助转移方法从载体膜上剥离并且施加到一个表面上。在本发明情况 下，该表面是基质或带。

通过转移涂层，在一方面可以给基质赋予确定的、尤其是光学的 表面特性或者也可以赋予确定的其他(例如机械和/或电)特性。尤其 是在装饰转移涂层的情况下，也可以独立于所使用的印刷油墨影响基 质的外观。例如黄色的单色装饰转移涂层可以为通过印刷油墨提供的 图像促成黄色背景效果。具有反射金属如铝、铬、镍、铜、金或银的 转移涂层提供有银色光泽或其他金属光泽的背景。转移涂层也可以具 有透明的反射层，例如具有高的折射率的层、所谓的HRI层(HRI＝ 高折射率)，由此产生轻微反射的、闪闪发光的背景。前述的反射层 优选可以与衍射的或折射的表面浮雕相结合。

在按本发明方法的优选的第一变型方案中，首先将转移涂层施加 到带上并且随后从带转移到基质上。如果转移涂层在打印液体的印刷 油墨的打印期间被施加到带上，则转移涂层可以以一个预定的位置关 系(尤其是精确套准地)特别好地施加到带上并且因而最终施加到基 质上。确切地说，如果通过转移涂层提供一个预定的图案，该图案应 该在与通过印刷油墨提供的图像的确定的位置关系上处于成品基质 上，则建议首先将转移涂层施加到带上。

为将转移涂层施加到带上，优选将可固化的粘合剂(尤其是可通 过紫外线或可通过其他高能辐射固化的粘合剂)打印到带上。在打印 技术中在此可使用用于施加液体印刷油墨的技术，例如使用喷墨打印 头。在将可固化的粘合剂打印到带上之后，将转移膜施加到粘合剂上， 并且粘合剂被固化(例如通过供给紫外光)。在粘合剂固化之后，将 载体膜从借助粘合剂固定在带上的转移层或者说转移涂层上抽出。因 此转移涂层借助粘合剂粘结在带上，使得转移涂层在带上的位置是固 定的，尤其是也相对于具有液体印刷油墨的印记的位置是固定的。特 别优选随后将另一层粘合剂或另一层印刷油墨施加在转移涂层上，其 中，该粘合剂或该印刷油墨用于，使转移涂层粘附在基质上，随后将 转移涂层转移到该基质上。

粘合剂、尤其是可紫外线固化的粘合剂优选包括多官能的烷氧基 化的或聚烷氧基化的丙烯酸酯单体和光敏引发剂。例如路德维希港的 BASF公司的光敏引发剂369适合作为光敏引发剂。

这种粘合剂可以特别好地被打印并且虽然在一方面引起转移涂层 在带上的良好附着，但是在另一方面该粘合剂也很容易地再次从带上 移去。

印刷油墨和/或粘合剂可以被如此打印，使得在带上或以后在基质 上的被打印的层形成呈一个确定的表面图案或预定布局的连续均匀的 并且连贯的层。

借助包含金属层的转移涂层可以因而例如将印制导线、天线印制 导线、触摸传感器印制导线或其他导电元件转移到带上或基质上，使 得电功能元件被提供。

借助具有多个电气/电子的功能层、例如导电和/或半导体层的转 移涂层，可以将电子功能元件全部或仅部分地转移到带上或基质上。

借助转移涂层，该转移涂层具有一个或多个光学功能层，例如衍 射和/或折射表面浮雕、光学可变颜料或染料、偏振层、荧光和/或磷 光层、全息层、体积全息层或类似物，可以因而将所提供的光学功能 元件、例如作为防伪标记全部或仅部分地转移到带上或基质上。

印刷油墨和/或粘合剂也可以以由网格元件、尤其是网格点构成的 网格的形式打印。印刷油墨的和粘合剂的网格的网格元件的尺寸和/ 或网格宽度可以是相同的并且产生共同的总网格图像。但印刷油墨的 和粘合剂的网格的网格元件的尺寸和/或网格宽度也可以是不同的。例 如粘合剂的网格元件的网格宽度和/或尺寸可以小于或大于印刷油墨 的网格元件的网格宽度和/或尺寸。因此，转移涂层可以具有比印刷油 墨更精细或更粗略的网格并且因而产生特殊的光学效果。

可以规定，转移涂层在使得印刷油墨被打印到带上的第一打印过 程之后被施加到带上。如果转移涂层被认为是对印刷油墨图像的“补 充”，那么其结果是，将该转移涂层在印刷油墨之后施加。在此在一 方面可以将转移涂层施加到印刷油墨旁边，即在与施加印刷油墨的区 域没有重叠的区域中。同样好的是，转移涂层也被如此施加，使得该 转移涂层在第一区域中覆盖印刷油墨。如果全部转移到基质上，则转 移涂层处于印刷油墨下方并且可以为印刷油墨图像提供背景效果。根 据印刷油墨所具有的不透明度，转移涂层透过印刷油墨尤其是部分可 见的并且转移涂层的颜色连同印刷油墨的颜色产生附加的颜色效果或 其它的光学效应。

替代地或作为选择地，在使得印刷油墨被打印到带上的第二打印 过程之前将转移涂层施加到带上。所述第二打印过程在此仅被单独说 明，并且第二打印过程不一定需要与第一打印过程同时进行。 在该实施形式中首要的是，在成品基质上的转移涂层应设置在上表面 区域中。印刷油墨在第二打印过程中可以被打印到转移涂层旁边，即 印刷油墨打印的区域与转移涂层的区域没有重叠。但尤其是在第二打 印过程中也可以如此打印印刷油墨，使得该印刷油墨在第二区域中覆 盖转移涂层。在这种情况下，转移涂层在最上面处于成品基质上并且 覆盖印刷油墨区域。由此不仅可以实现对在成品基质上的印刷油墨的 保护，而且可以实现特定的美学效果。例如金属的反射的转移涂层可 以覆盖印刷油墨。

在本发明的第二变型方案中，转移涂层在印刷油墨转移之前被施 加到基质上。在此结合已知的用于将转移涂层施加到其他物品、例如 纸基质等上的技术。因此，所述至少部分干燥的印刷油墨到基质上的 转移如此进行，即或者直接发生在转移涂层上和/或在具有转移涂层的 区域之间的区域中。印刷油墨可以如此构造，使得它们特别好地附着 在转移涂层上。如果印刷油墨本身附着在转移涂层上和/或可替代地在 转移涂层区域之间的区域内，则也可以实现一些特定的美学效果。

优选在该变型方案中，转移涂层在连续过程中被施加到基质上， 随后将基质引导至所述带并且转移所述至少部分干燥的印刷油墨。(可 替代地可能的是，转移涂层在某一个工作过程中被转移到基质上并且 随后使基质与印记的施加关联地在其他相应的设备中使用)。

根据本发明的另一个方面提供一种用于给基质加设印记的设备， 其中，该设备包括：带；用于将液体印刷油墨打印到带上的装置；以 及用于将基质引导至带的装置，以便将印刷油墨从带转移到基质上。 最后设置用于将转移涂层施加到带上的装置。在按本发明的设备中可 以实现在其第一变型方案中的方法，并且对此所述的各优点也适用于 该设备的运行。

优选用于施加转移涂层的装置包括：

用于将可紫外线固化的第一粘合剂打印到带上的装置，和/或

膜供给装置和/或剩余膜卷取装置，和/或

用于固化第一粘合剂的紫外线灯或其他能量充足的辐射源，和/ 或

用于第二粘合剂打印到带上的装置。

在本发明的另一方面中提供一种用于给基质加设印记的设备，该 设备包括：带；用于将液体印刷油墨打印到带上的装置；以及用于将 基质引导至带的装置，以便将印刷油墨从带转移到基质上，其中，所 述设备还设有用于将转移涂层施加到基质上的装置，该装置关于基质 的输送方向位于用于引导基质的装置的上游。在该装置中可实现根据 本发明的第二变型方案的方法，并且在那里所述的各优点相应地适用 于所述设备的运行。

在前面提到的设备中，优选带是可被加热的，以便实现印刷油墨 的至少部分干燥。在此可以主动地促进印刷油墨的干燥。

根据本发明的另一方面提供一种通过使用如权利要求1至15之一 项所述的方法而设有印记的基质，该基质至少部分地包括转移涂层、 尤其是装饰转移涂层。

通过作为本发明出发点的打印方法，在基质上可以实现完全特定 类型的打印。如果在此附加地还提供一种转移涂层，则可以实现具有 提高的耐磨损和耐损坏的和具有改进的美学效果和/或功能特性的全 新的物品。

在基质中，印刷油墨可以处于转移涂层上和/或下方，并且在此可 以实现全新的美学效果。转移涂层可以包括装饰层、金属层或其它的 用于提供电功能元件的层以和/或一个或多个光学功能元件。

附图说明

下面参考附图详细解释本发明，其中

图1以示意性剖视图示出用于给基质加设印记的设备的基本布置 系统；

图2以示意性剖视图示出根据本发明的第一方面的用于给基质加 设印记的设备；

图3以示意性剖视图示出根据本发明的第二方面的用于给基质加 设印记的设备；

图4示出转移涂层件如何可以设置在干燥的印刷油墨旁边；

图5示出转移涂层件如何可以至少部分地设置在干燥的印刷油墨 上；

图6示出干燥的印刷油墨如何可以至少部分地设置在转移涂层件 上；

图7示出如何可以使转移涂层件至少部分地设置在干燥的印刷油 墨上并且干燥的印刷油墨再设置在转移涂层件上；

图8以强烈示意性剖视图示出根据另一实施形式的用于给基质加 设印记的设备；

图9示出转移膜的结构。

具体实施方式

当前应为整体用S标记的基质、如纸幅面加设印记。在对此所使 用的方法中，印刷油墨不直接被打刷到基质S上，而是首先被打印到 带B上。基质经由辊R引导并到达接触位置KT，在该接触位置处印 刷油墨从带B转移到基质S上。

图1示出一种基本布置系统。该布置系统包括四个喷墨打印机单 元C、M、Y和K，这些喷墨打印机单元打印四种不同的颜色(C＝ 青色、M＝品红色、Y＝黄色和K＝黑色)，这四种颜色可以调配出所 有可能的颜色。带B可以被加热，在图1中通过加热线圈H形象表示。 所述加热也可以在带内部通过细的加热金属丝网被提供。带可以由(具 有或不具有纤维增强的)硅树脂或橡胶制成或由特别结实的塑料材料 制成。同样地，带B也可以具有金属件，这些金属件可以直接被加热。 带B的表面是这样的，使得一方面由喷墨打印机单元C、M、Y和K 打印出的印刷油墨很好地附着在所述表面上，另一方面该印刷油墨在 接触位置KT处与基质S接触时很容易分离并且不留痕迹地从带B的 表面除去。

根据图2的设备以根据图1的设备为出发点，但补充有附加的部 件：

在具有喷墨打印机单元C、M、Y和K的、用于第一打印过程的 装置下游还有另一喷墨打印机单元AD1，该另一喷墨打印机单元将可 紫外线固化粘合剂打印到带B上。该粘合剂包括多官能的烷氧基化的 或聚烷氧基化的丙烯酸酯单体(80至95重量百分比)和光敏引发剂 (1至15重量百分比)。附加地也可以还添加颜料(例如具有1至10 重量百分比的分量)。

在喷墨打印机单元AD1下游设置装置10。该装置用于将转移涂 层F施加到带B上。在此使用在图9中详细示出的转移膜TF，该转 移膜具有载体膜在此与所述转移涂层F相对应的转移层通过剥 离层AL的设置可剥离地固定在该载体膜上。转移涂层因此借助转印 方法从载体膜上剥离并且尤其是借助可紫外线固化粘合剂被施加到带 B上。载体膜尤其是由聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯、 或BOPP、ABS、PE、PP制成的膜，该膜具有6μm至250μm厚度。 转移涂层F具有100nm至2000nm的厚度。转移膜TF由存储辊VR 例如沿带B的运动方向退绕。在具有转移涂层F的转移膜TF与事先 打印的粘合剂相接触的地方，借助紫外线灯UV施加紫外线，使得粘 合剂固化。因此转移涂层F现在紧紧地粘在带B上并且载体膜可以被抽出并缠绕到剩余膜卷取辊HR上。在后续步骤中，通过另一 个喷墨打印机单元AD2打印第二粘合剂或第二印刷油墨，并且更确切 地说打印到转移涂层F上。该粘合剂或该第二印刷油墨用于随后实现 将转移涂层F保持在基质S上。

在改变根据图2的实施形式的情况下，在根据图3的实施形式中 在喷墨打印机单元AD2下游再次设置具有四个喷墨打印机单元C’、 Μ’、Y’、K’的第二组喷墨打印机单元，该第二组喷墨打印机单元打印 出与喷墨打印机单元C、M、Y、K相同的颜色。但所述第二组喷墨 打印机单元也可以打印出其他颜色，例如尤其是HKS颜色系统或 颜色系统中的特殊颜色。

在另一变形方案中也可以规定仅设置喷墨打印机单元C’、Μ’、 Y’、K’以打印印刷油墨，而不设置喷墨打印机单元C、M、Y和K。

可以使用根据图2和3的设备，以实现如在图4和5中所示的印 刷图。

首先，转移涂层F可以在基质S上设置在由喷墨打印机单元C、 M、Y、K打印出的相应颜色的印刷油墨点旁边。在图4的下部标记 “C”且设有印刷油墨的区域与利用用于“转移涂层”的标记“F”标 记的设有转移涂层的区域没有重叠。

与之相反，在根据图5的实施形式中，转移涂层F被部分地施加 到事先利用印刷油墨打印的区域上。尤其是存在重叠区域B1，在这些 重叠区域中转移涂层F被施加到印刷油墨点上。这与在带B上的情形 相关。在基质S上的情况是正好相反的，即转移涂层F部分地处于印 刷油墨下方并且因而形成背景区域。

利用根据图3的设备可以实现如在图6和7中的图像：

在此在区域B2中在带B上的转移涂层处于印刷油墨C下方。而 在基质上在之后情况是相反的：印刷油墨C处于转移涂层F下方，使 得转移涂层F保护在区域B2中的印刷油墨C。

根据图6的图像也可以在没有喷墨印刷机单元C、M、Y、K的 情况下实现。

根据图3的完整设备是必需的，以便得到根据图7的图像：

在此存在区域B3，在这些区域中在带B上的转移涂层F处于印 刷油墨C上。存在区域B4，在这些区域中印刷油墨M部分地处于转 移涂层F中的一部分上面。还存在区域B5，在这些区域中转移涂层F 处于两层印刷油墨C和M之间。根据转移涂层F和印刷油墨的不透 明度可以通过相应的透射、即位于下面的各层的部分可见性来实现不 同的附加光学效果或也实现不同的附加功能特性。

根据按图4至7可实现的图像的多样性可见，通过本发明提供哪 些新的可能性。

在根据图2和3的实施形式中，用于施加转移涂层的装置10直接 处于带B的区域中，使得转移涂层被施加到带上。

同样也可能的是，根据图8将用于施加转移涂层的这种装置10’ 设置在输入基质S的区域内，使得基质S直接覆盖上转移涂层F，可 选地在由喷墨打印机单元AD3供给粘合剂之后并且当粘合剂在转移 涂层F被施加到基质S上的区域中固化时。如此获得的基质随后在连 续(inline)过程中供给到所述设备的接触位置KT。到那里印刷油墨 被转移。根据图8的实施形式可以与根据图2和3中的实施形式相结 合，使得不仅将转移涂层F直接一次施加到基质S上，而且将以后附 加地被转移到基质S上的转移涂层也同时施加到带B上。

附图标记

AD1 喷墨打印机单元

AD2 喷墨打印机单元

AD3 喷墨打印机单元

B   带

B1          区域

B2          区域

B3          区域

B4          区域

B5          区域

C           喷墨打印机单元

C’         喷墨打印机单元

F           转移涂层

H           加热线圈

HR          剩余膜卷取辊

K           喷墨打印机单元

K’         喷墨打印机单元

KT          接触位置

M           喷墨打印机单元

M’         喷墨打印机单元

R           辊

S           基质

TF          转移膜

       载体膜

UV          紫外线灯

VR          供给辊

Y           喷墨打印机单元

Y’         喷墨打印机单元

10          用于施加转移涂层的装置

10’        用于施加转移涂层的装置