压印可热变形基底或基底上可热变形材料层的设备和方法

摘要

本发明涉及一种设备，用于压印可热变形的基底或者基底上的可热变形的材料层，优选是色剂、颜料、亮油、油墨、薄膜，该设备包括压模(10a)，优选是由硅酮制成的微型压模，该压模在至少轻的压力下作用到所述基底(2)或者所述材料层(8)上，其特征在于，通过可控制式单元(9，9a，10，10c，10e，10ˊ)、优选是一维的/纬向的或者二维的/局部的可控制式加热装置、用于改善所述基底或者所述材料层的可变形性，所述可控制式单元适宜地位置可变地加热所述压模、所述基底和/或所述材料层。

说明书

技术领域

本发明涉及具有权利要求1或8前序部分所述特征的用于压印可热变 形的基底或者基底上可热变形的材料层的设备和方法。

本发明处于印刷品制造时的压印和成型的技术领域。

背景技术

已知的是，施加到基底上的承印材料和颜料/亮油以压印部、微型压印 部或者成型部设置。以这样的方式，待生产的印刷品可以在视觉上/触觉上/ 装饰性或者功能性上提升价值。功能性价值提升例如是如此制造的全息图， 所述全息图用作安全特征。

这个技术领域所已知的现有技术包括：

DE102009040359A1公开了一种设备，所述设备允许了借助激光器 来作用于基底上的亮油进而使亮油局部在作用部位上硬化、部分硬化或者 干燥。紧接着，以这种方式所预处理的、经硬化的或者干燥的亮油被压印。

DE102005021186A1公开了借助于喷墨来制造亮油-涂层。通过喷墨 能够将亮油涂层给涂层主体相应地施加。

此外，也已经公开的是，在生产纸质品时已经产生了安全特征。这些 特征仍未能被改变。

发明内容

在这样的背景下，本发明的任务在于，提出一种相对于现有技术有所 改善的设备，该设备能够生产出个性化的压印图样，特别是与数字印刷相 结合。此外，本发明的另一个或替代的任务为：提出一种相对于现有技术 有所改善的方法，该方法能够生产出个性化的压印图样，特别是与数字印 刷相结合。

所述任务的根据本发明的解决方案在于一种具有独立权利要求1所述 特征的设备和一种具有独立权利要求8所述特征的方法。

根据本发明的用于压印可热变形的基底或者基底上的可热变形的材料 层的设备，该设备包括压模，所述压模在至少轻的压力下作用到所述基底 或者所述材料层上，其特征在于，用于改善所述基底或者所述材料层的可 变形性的可控制式单元，所述可控制式单元适宜地位置可变地加热所述压 模、所述基底和/或所述材料层。

“位置可变地”指的是，所述基底或者所述材料层在第一部位上的可 变形性、与所述基底或者所述材料层在不同于该第一部位的第二部位上的 可变形性不同。所述基底或者所述材料层的可变形性因此可以在每个任意 的第一和第二部位上被个别地改善。

根据本发明的设备可以具有如下优势：生产出个性化的压印图样。所 述个性化如此实现：所述基底或者所述材料层在不同部位上的可变形性被 不同地改善。相继被制造的印刷产品能够以这样的方式具有个性化的可变 形图样。这与数字印刷中所生产的个性化印刷图像相结合尤其具有优势。 因此，例如使得个性化印刷图像与个性化压印图样之间的协调成为可能。

本发明的有利的且因此优选的改进方案由所属的从属权利要求以及说 明书和所属附图中得出。

本发明的优选的改进方案的特征可以在于：所述单元包括一维的/纬向 的或者二维的/局部的可控制式加热装置。

本发明的优选的改进方案的特征可以在于：所述加热装置包括可控制 式激光器、可控制式激光器阵列或者可运动式热头。

本发明的优选的改进方案的特征可以在于：所述压模包括硅酮模。

本发明的优选的改进方案的特征可以在于：所述压模包括全息结构。

本发明优选的改进方案的特征可以在于：所述基底是塑料薄膜，和/或 所述材料层具有色剂、颜料、亮油、油墨或者薄膜。

本发明优选的改进方案的特征可以在于：所述设备包括施加单元，所 述施加单元将所述材料层施加到所述基底上。

根据本发明用于压印可热变形的基底或者基底上可热变形的材料层的 方法，其中，压模在至少轻的压力下作用到所述基底或者所述材料层上， 其特征在于，所述基底或者所述材料层的可变形性在应用可控制式单元的 情况下得以改善，其中，所述压模、所述基底和/或所述材料层被适宜地位 置可变地加热。

本发明优选的改进方案的特征可以在于：所述单元被一维地/纬向地或 者二维地/局部地控制。

本发明优选的改进方案的特征可以在于：所述基底或者所述材料层或 是由所述可控制时单元的加热装置直接地或是通过所述压模间接地加热。

附图说明

下面参照所属附图借助于优选的实施例详细描述本发明以及本发明的 结构上和/或功能上有利的改进方案。

图1是根据本发明的设备的优选实施例，利用该设备能执行根据本发 明方法。

具体实施方式

所示出的根据本发明的设备1、或者包括该设备的机器(例如数字印刷 机)，用于压印可热变形的基底2、或者压印该基底上可热变形的材料层8。 所述设备可选地包括前置单元3并且可选地包括后置单元4。所述前置单元 可以是用于供给幅带状或页张状基底的单元，例如卷筒开卷器或者页张进 料器。被供给的基底可以已经承载有材料层。所述后置单元可以是用于接 收经加工基底的单元，例如卷筒收卷器或者页张收料器，或者是再加工机 器。基底在所述设备内沿着输送方向5运动。

基底2优选是塑料薄膜。材料层8优选地具有色剂、颜料、亮油、油 墨或者薄膜。基于薄膜的材料层可以包括层压薄膜。

基底5在输送期间进入到施加单元6的作用区域内。所述施加单元可 以是电子照相单元、油墨和/或亮油施加单元，例如，柔性版印刷单元或者 丝网印刷单元，或者喷墨单元。所述施加单元能够施加一种或多种颜料、 亮油或者油墨。所应用的颜料、亮油或者油墨是热塑性的。也可以给所述 施加单元配属一后处理单元7。可替代的是，所述后处理单元集成到一扩展 的施加单元6'内。所述后处理单元可以是定影单元(在电子照相/色剂印刷 的情况下)或者是干燥器(在柔版印刷、丝网印刷、或者喷墨印刷的情况 下)，例如是热空气干燥器或者UV-干燥器或者IR-干燥器。在喷墨印刷的 情况下，也可以设置的是，首先借助(非热塑性的)UV-油墨来印刷一多色 图并且进行UV硬化，然后，热塑性的水基型油墨被印上。后者(热塑性 的水基型油墨)被干燥(例如借助IR)，然后，根据本发明适宜地位置可 变地加热。所述水基型油墨可以是乳胶油墨。替代于水，还可以应用针对 油墨的其它溶剂，例如合成异构烷油(Isopar)。非常普遍的是，还可以应 用透明的颜料/亮油/油墨或者经色素沉淀。所述色素优选地具有约为1μm或 者更小的平均直径。

接着，基底5在输送期间进入到压印单元10的作用区域内。在示出的 实例中，压印单元包括旋转式滚筒10b，该旋转式滚筒具有被接收的柱状压 模10a。可替代的是，所述压模也可以是平状并且通过上下运动与基底2或 者材料层8接触。压模通过在压力至少轻的情况下作用到基底或者材料层 上。

设备1具有可控制式加热装置10c。在示出的实例中，该可控制式加热 装置被接收在滚筒10b内。所述加热装置可以是可控制式IR-辐射器，该可 控制式IR-辐射器在横向于输送方向5的方向上具有单个可操控式加热区。 可替代的是，所述加热区能由纬向可控制式热空气供给装置或者热水供给 装置构成。可替代的是，所述加热区能由纬向可控制式电加热装置构成。 所述加热区可以被单个开启和关闭，和/或所述加热区可以在其功率方面被 单个控制。所述控制借助于计算机13通过在此未示出的连接来实现。

加热装置10c允许改善所述基底2或者所述材料层8的可变形性。在 此，所述压模10a被适宜地位置可变地加热，并且，基底和/或材料层被该 压模适宜地位置可变地加热。因此，所述加热间接通过压模来实现。通过 所述加热可以提高了基底和/或材料层的柔软度，或者说，基底和/或材料层 变得更软进而变得可更容易变形。所应用的热塑性介质被优选地加热到约 100℃至200℃、特别优选地加热到140℃以下。

压印单元10能够有选择地具有用于滚筒10b的对压辊10d。在对压辊 内能够设置有可控制式加热装置10e。加热装置10e能够在其构造和功能方 面相应于加热装置10c。

图1的放大图示出了基底1或者该基底上的材料层8在离开所述压印 单元10的作用区域之后具有压印部11或12。在优选地应用了微型压模10a 的情况下产生了微型压印部11或12。因为压模10a的结构优选在只有轻微 压力的情况下传递到经软化的基底或者经软化的材料层内，因此能替代于 压印也能成型(Abformen)。所述压模优选是结构化的硅酮模10a、特别优 选是所谓的全息结构，也就是下述结构：该结构用于通过成型来产生全息 图。所述压模优选地具有处于约100nm至约1mm的范围内的横向结构并且 具有约100nm至约1mm的结构深度。所应用硅酮的肖氏硬度优选处于约 20°至约100°之间。可替代的是，可以应用类硬质的弹性体。

在色剂印刷的情况下，压印单元10能构造成如电子照相中传统的定影 站，然而在定影站的金属辊上构造成具有结构化的压模来替代于无结构化 的橡胶套筒。在此，通过加热装置的加热优选处于约150℃至约200℃的 范围内、特别优选是约190℃。

替代(或附加)于加热装置10c，也可以设置有预处理单元9。所述预 处理单元包括纬向可控制式加热装置9a。加热装置9a可以是可控制式IR- 辐射器，所述可控制式IR-辐射器在横向于输送方向5的方向上具有单个可 操控式加热区。可替代的是，所述加热区可以构造成纬向可控制式电加热 装置、所谓的热头(Thermokopf)。所述热头可以运动。可替代的是，所 述加热区被一个或多个激光器或激光器阵列以热能加载。所述激光器可以 运动或者所述激光器的射束能够在其方向方面变化以到达所述区域。所述 激光器能够发送IR或者(在基底内或者材料层内应用有协调的吸收器的情 况下)也能发送其它波长。所述加热区可以被单个开启和关闭和/或在该加 热区的功率方面被单个地控制。所述控制借助于计算机13通过在此未示出 的连接来实现。所述预处理单元适宜地位置可变地加热所述基底2和/或所 述材料层8。所述加热直接且非间接地如在加热装置10c的情况下实现。可 替代的是，所述预处理单元能集成到扩展的压印单元10'内。

每个加热装置9a、10c和/或10e可以一维地/纬向地或者二维地/局部地 控制。除了之前提及的(一维横向的)纬向可控制性以外，还可以设置二 维的可控制性。二维表示为：不仅横向于输送方向5而且在输送方向5上。 所述加热(或者说软化)的二维可控制性因此允许可变形性不仅仅纬向地 (一维地)而且局部地(二维地)优化。在输送方向上的可控制性也可以 通过各个加热装置的节拍来实现。

在应用一预处理单元9的情况下，所述单元与压印单元10的间距如此 选择，使得经加热的基底或经加热的材料层的温度仍然足够高，以使所述 热成型成为可能。在此，也可考虑到基底2的运动速度。

参考标号列表

1设备

2基底

3前置单元

4后置单元

5输送方向

6施加单元

6'扩展的施加单元

7后处理单元

8材料层

9预处理单元

9a可控制式加热装置

10压印单元

10a压模

10b滚筒

10c可控制式加热装置

10d对压辊

10e可控制式加热装置

10'扩展的压印单元

11经压印的基底

12经压印的材料层