专利名称：印刷方法
技术领域：
本发明涉及印刷方法，具体而言涉及胶印。
技术背景在传统印刷方法中，墨被直接沉积到印刷基材上。这些方法中的固 有问题是公知的，包括渗墨、透墨和溢墨。为了避免这些问题，需要仔 细选择墨和基材，从而对墨和基材存在限制。在其中以液滴的形式将墨 沉积在基材上的喷墨印刷的情况下更是如此。基材需要有足够的渗透性 以吸收墨，从而避免溢墨，但是渗透性不能大到引起透墨。对于渗透性很强的基材来说，已经发现在传统印刷后墨将透入纸的表面内10至15um。结果，颜料颗粒垂直于基材适当地散布。公知的是， 对颜色的印象是由与颜料颗粒相互作用的基材的表面所反射的光子引起 的。这些光子在被基材反射后的平均自由行程大约为2tim。于是，在颜 料透入基材内15 ym的情况下，到达观察者的有色光的强度非常低。这 使得印刷在这种基材上的颜色看起来比较暗淡。在胶印中，墨在被沉积到基材上之前被沉积到通常为金属鼓的转印 介质上。在一种典型的胶印方法中，金属鼓上蚀刻有所需印刷图像的图 案，在所需印刷图案内形成亲油层。使鼓的周长等于图像的高度。水被 施加到整个表面上，但是仅仅附着到印刷图案的负区(negative)上。 墨被转印到鼓上，附着到亲油层上，并由于墨和水的不可混合性而被水 层排开。金属鼓抵靠橡胶鼓滚动，墨附着在橡胶鼓上，并且橡胶鼓在预 期的印刷基材上滚动墨层，从而转印图像。橡胶鼓在基材上的连续滚动 在基材上产生一系列重复的相同印刷图像。通常，单个辊使用单一颜色 的墨，采用一系列的辊，其中每个辊用于所需的每种不同颜色的墨。通 常采用四个辊，即，青色、黄色、洋红和黑色。为了实现印刷图案的高质量复现，这些辊相互间必须精确对准。这种胶印的优点在于，墨通过鼓的滚动而在物理上压印到基材上。胶印中使用的墨的粘度要高得多以附着到基材上，从而在2 y m的层内产生较高的颜料颗粒浓度。即使在质量相对低的基材(将墨的液滴沉积到 质量如此低的基材上将导致诸如渗墨、透墨或溢墨之类的问题)上，这 也会产生较高质量的印刷成品。这种墨的高粘度使得它们不能用于传统 的液滴沉积印刷。胶印的另一优点在于可以以高速度连续操作所述处理。因为鼓仅仅能印刷单一图像，从而这一印刷方法通常需要大约10000 次运行才能整版(justify)。计算机至印刷版的技术使得可以将在计算机上生成的图像图案直接 转印到印刷版上，该印刷版通常是由聚酯而不是金属制成的。尽管这能 较快地生成印刷版，从而可进行少量的生产，但是生产准备成本可能仍 然相当高，为$2000至$200000。即使使用这一技术，每个图像也需要有 不同的印刷版，从而较高的生产准备成本妨碍了少量生产的可行性。现有技术中公知通过多种方法直接在印刷鼓上生成亲油图案的方 法。DE3821268提出一种方法，在该方法中，用薄层液体浸湿鼓，随后对 其进行逐滴地照射，从而形成与印刷页的网板(raster)对应的一系列 千燥液滴。然后在鼓上施加颜色，并通过胶印辊将图像转印到纸张上。EP0522804提出了具有这样一种设备的系统，该设备用于将图像格 式图案中的亲油材料施加到主图像印刷筒上的亲水材料层上，从而形成 一印刷结构，该印刷结构具有待印刷格式的分离的亲水区和亲油区。提 供一机构来去除该印刷结构，使得可在主图像印刷筒上形成新的印刷结 构。喷墨印刷是一种能在连续的片材上印刷不同图像的数字技术，该技 术在办公、包装和许多其他市场上有着广泛的应用。然而，喷墨技术一 般是一种非接触式技术，从而不能与胶印或其它在压力下使墨与基材相 接触的接触式印刷处理的质量相比。已经提出了喷墨胶印装置来试图将胶印的质量优点和数字印刷所固 有的图像切换自由(在必要时，可在介质片材之间切换)相结合。然而，实际上图像切换的能力受到公知为重像的效应的限制，即，来自前一图 像的残留墨保留在鼓或印刷版上，从而污染了当前的图像。可通过在图 像之间进行清洁而克服这一问题，但是这显然抵消了所需求的优点。发明内容在一个方面中，本发明提供一种印刷方法，该印刷方法包括将流体层沉积到印刷版上，从而形成覆盖层；将墨层沉积到所述覆盖层上；将所述墨层从所述印刷版转印到基材上，其中所述覆盖层的一部分也与所 述墨层一起转印到所述基材上。通过这样将墨转印到基材上而使得所述覆盖层分离，从而没有残留 的墨留在所述印刷版上。因此，本发明有利地使得可将新的图像或图案 施加到所述印刷版上，而不会有来自前一图像的污染或"重像"的风险。优选的是，所述印刷版为旋转鼓，并且优选的是，通过喷墨印刷沉 积所述墨层。这样，新的图像可在每一旋转中沉积到所述鼓上，并以连 续的方式印刷到所述基材上。因此本发明可在直接印刷将导致低质量的 基材上产生质量提高的图像，从而拓宽了可使用的基材的范围。所述覆盖层优选是透明的，但是也可以是透明着色或透明染色的。 所述覆盖层可通过沉积清漆或其他合适的透明聚合体树脂而形成。理想 的是所述覆盖层的粘度与所述墨层的粘度相近，更加理想的是，所述覆 盖层与所述墨层是不可混合的。在可选的设置中，所述覆盖层具有与墨 类似的组成，只是缺少颜料。可例如使用刮刀和储存器装置将所述覆盖层施加到所述印刷版的整 个可印刷表面上。可选的是，所述覆盖层可被印刷到所述印刷版上。所 述覆盖层可印刷到整个表面上，或仅仅印刷到所选的部分上。所述覆盖层可包括多种物质，最普通的是清漆，其本质上是没有颜 料的墨。印刷中，该层需要有其自身的印刷单元。清漆可以是光洁的、暗淡的以及压光(satin)的(介于暗淡和光洁之间)，且可通过向清漆 加入颜料而着色。通过使用多于一个的清漆印刷单元，可使基材的某些 区域涂有暗淡的清漆，其他区域涂有光洁的清漆，而某些区域没有清漆。突出并且/或者形成深度感。现有技术中还公知UV (紫外光)涂料，即，将透明的液体像墨一样 涂布到纸上，然后立即用紫外光进行固化。其可以是光洁或暗淡的涂料，并可用作区点覆盖(spot covering)以突出片材上的特定图像，或用作 整体(浸没)涂布。光洁的UV涂料提供特别明显的光泽，这在印刷业中 是特别理想的。相比清漆或水性涂料而言，UV涂料还提供更多的保护和 光泽。因为其是通过光线而不是热固化的，从而没有溶剂进入大气，不 过其回收比其它涂料难。另一种覆盖层材料是传统的水性涂料。由于其是基于水的，从而比 UV涂料更有利于环境，且比清漆(其不渗到片材中)具有更好的保持性， 而且不易产生裂缝或划伤。然而，水性涂料的成本约是传统清漆的两倍。 因为水性涂料是通过水性涂布塔来施加的，从而只能进行浸没水性涂布， 不能进行局部化的"区点"水性涂布。水性涂料可用于光洁、暗淡和压 光成品。对所述覆盖层的转印到基材上的那一部分进行相变；可使其干燥， 或例如通过UV固化将其固化。所述覆盖层的转印到所述基材上的那一部分将与墨层一起留在所述 基材上，从而成为所形成图像的一部分。本发明的实施例可利用清漆和 公知的类似覆盖层的装饰性和其他优点。根据所需要的效果，可采用光 洁、丝光或无光清漆。W0 00/30856公开了一种将湿的清漆底漆印刷到基材上、将墨印刷 到该底漆上，并随后使这两层都固化的方法。从该文献公知的是，这显 著地降低了印刷后液滴性质的可变性。因此，在本发明中，有利的是， 所述覆盖层和墨层可同时固化。从该文献还公知的是，与墨层的厚度成 反相关地改变清漆层的厚度，从而生成恒定的总厚度。这一技术可有利 地应用于在本发明中形成覆盖层，从而使得转印的墨层和清漆层的总厚 度保持恒定。公知的是，为了进行喷射，在喷墨印刷头的情况下，墨的粘度必须 相对较低。还公知的是，为了获得良好的印刷质量，墨在(通常在由反转辊施加的压力作用下)从鼓转印到基材上时，必须有相对较高的粘度。 粘度(以帕斯卡'秒为单位)的所需变化优选大于ioo倍，更优选大于500倍，最优选大于1000倍。可有利地将墨设计成使粘度相对于温度迅速变化，从而在喷射性能 和基材上的生成印刷质量之间达到折衷。可通过若干方法来实现所需的 粘度随温度的较高变化率。公知的是，嵌段共聚物可设计成表现出粘度在所需温度范围内急剧 变化。对本印刷方法而言，利用包括该嵌段共聚物的流体的墨是极为理 想的。还公知的是，液滴沉积印刷釆用可UV固化的墨。这样的墨在沉积到 印刷鼓上之后可部分固化，从而提供在将墨压印到基材上之前的所需粘 度变化。还公知的是使用包含蜡的墨、热熔墨和相变墨。这些都可设计为在 合适的温度范围内实现粘度的所需变化。热熔墨和相变墨特别容易因为 磨损而损坏，因此添加覆盖层的保护是特别有利的。与通常在喷墨印刷时在无涂层纸上所实现的通常为10至15微米的 厚度相比较，上述墨可使无涂层纸上的墨层厚度约为2微米。这使得透 墨较少且点扩散较少。
下面将参照图1通过实施例描述本发明，图l示出了根据本发明的 印刷操作。具体实施方式
参照图l，具有储存器104的刮刀102将清漆层106沉积到旋转的 鼓108上。沉积的清漆层106的厚度由刮刀的位置控制。喷墨印刷头110 布置成在清漆层106上印刷，从而在清漆的上面形成墨层，如层112示 意性示出的那样。基材114 (例如为连续的纸巻)沿着如箭头116所示的基材方向行进，在A处所示的接触区域内与旋转的鼓108进行切向接触，且墨层112被压在基材的上表面118上。可设置与鼓108相反旋转的支承鼓120来 改进接触。墨层112附着到基材上，并在鼓108旋转离开接触区域时与鼓分开。 在鼓旋转开时，清漆层分裂。 一部分清漆层106与墨一起转印到基材上， 一部分留在鼓108上。这形成印刷基材，该印刷基材在薄的清漆涂层124 下方具有墨层122。留在鼓上的清漆126随着鼓继续环行至储存器104， 在该处，清漆层的厚度由刮刀102复原。留在鼓上的清漆层部分可以非常少，在一些应用中可以为零。 因为涂层124是透明的，所以可清楚地看到印刷基材上的墨。在一 些应用中需要光洁的成品，而透明层能提高印刷图像的色浓度或亮度。 尽管在图1的实施方式中用刮刀施加清漆层，但是同样可将清漆层印刷 到鼓上。这种印刷可在鼓的整个表面上提供清漆层，或者仅仅在选定的 区域上提供清漆层。有利的是，清漆层可仅被印刷到鼓的将要接收墨的 有效图像区域上。如果以这样的方式将清漆印刷到鼓上，则优选设置刮 具或其他清洁装置，以在施加新的一层之前去除残留的层126。
权利要求
1.一种印刷方法，该方法包括将流体层沉积到印刷版上，从而形成覆盖层；将墨层沉积到所述覆盖层上；将所述墨层从所述印刷版转印到基材上，其中所述覆盖层的一部分也与所述墨层一起转印到所述基材上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体为透明的聚合体树脂。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述覆盖层形成在所述印刷版的大致整个可印刷区域上。
4. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述覆盖层有选择地形成在所述印刷版的一部分上。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述墨层和所述覆盖层的 所述部分转印到所述基材上之前，对所述墨层或覆盖层进行局部UV固化。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述覆盖层的转 印到所述基材上的所述部分被UV固化。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述印刷版为可 旋转的鼓。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述墨层和覆盖 层中的一个包括嵌段共聚物。
9. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述墨为热熔黑 歪。
10. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述墨层或 覆盖层中的一个在沉积之后而在转印到所述基材之前进行相变。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述墨的粘度从即将沉积 之前到即将转印到所述基材之前变化超过100倍。
12. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述墨的粘度从即将沉积 之前到即将转印到所述基材之前变化超过500倍。13.根据权利要求ll所述的方法，其中，所述墨的粘度从即将沉积之前到即将转印到所述基材之前变化超过iooo倍。
全文摘要
在一种胶印方法中，将清漆层或类似的涂层材料层沉积到印刷鼓上，并利用诸如喷墨印刷的技术将墨图像图案层印刷到清漆层上；所述印刷鼓将所述墨层转印到印刷基材上，且一部分清漆层转印到所述印刷基材上，从而用作印刷图像的覆盖层。
文档编号B41M7/00GK101253049SQ200680032117
公开日2008年8月27日 申请日期2006年9月4日 优先权日2005年9月2日
发明者保罗·雷蒙德·特鲁里, 罗伯特·哈维 申请人:Xaar科技有限公司