首页 / 专利库 / 纺织设备及加工 / 预取向丝 / 印刷系统和方法

印刷系统和方法

阅读:325发布:2021-03-29

专利汇可以提供印刷系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了一种印刷到基底表面上的方法,所述方法包括i)用粒子 单层 涂布供体表面,ii)处理所述基底表面以使至少所选区域发粘,和iii)使所述基底表面与所述供体表面 接触 以使粒子从所述供体表面仅转移至所述基底表面的粘性区域。在基底上印刷后,供体表面返回涂布站,在此通过用新鲜粒子恢复由于粒子转移至基底而暴露出的供体表面区域而恢复所述单层的连续性。,下面是印刷系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种印刷到基底表面上的方法,其包括提供供体表面、使所述供体表面经过涂布站,从中输出被独立粒子的单层涂布的供体表面,并反复进行以下步骤:
(i)处理所述基底表面以使所述粒子与所述基底表面的至少所选区域的亲和大于所述粒子与所述供体表面的亲和力,
(ii)使所述基底表面与所述供体表面接触以使粒子从所述供体表面仅转移至所述基底表面的处理过的所选区域,由此暴露出粒子从中转移至基底上的相应区域的供体表面区域;和
(iii)将所述供体表面送回所述涂布站以使粒子单层连续不断以允许在基底表面上印刷后续图像。
2.如权利要求1中所述的方法,其中转移至基底表面的所选区域的粒子比例使得所选区域内的基底的裸表面是肉眼基本无法察觉的。
3.如权利要求1或权利要求2中所述的方法,其中被粒子涂布的所选区域中的基底表面比例在80%至100%的范围内。
4.如权利要求1或权利要求2中所述的方法,其中被粒子涂布的所选区域中的基底表面比例在50%至80%的范围内。
5.如权利要求1中所述的方法,其中被粒子涂布的所选区域中的基底表面比例在20%至50%的范围内。
6.如权利要求1至权利要求5任一项中所述的方法,其中步骤(i)包括将接受层施加至基底表面的所选区域。
7.如权利要求6中所述的方法,其中通过间接印刷将所述接受层施加至基底表面。
8.如权利要求7中所述的方法,其中通过选自胶印、丝网印刷、柔性版印刷和凹版印刷的间接印刷将所述接受层施加至基底表面。
9.如权利要求6中所述的方法,其中通过直接印刷,包括通过直接喷射将所述接受层施加至基底表面。
10.如权利要求1至权利要求5任一项中所述的方法,其中步骤(i)包括使基底表面的所选区域暴露在活化预施加到基底上的接受层的辐射下。
11.如权利要求6至权利要求10任一项中所述的方法,其中在基底表面上施加或活化的接受层具有大约0.5μm至大约500μm,任选大约2μm至大约100μm的厚度。
12.如权利要求6至权利要求11任一项中所述的方法,其中在基底表面上施加或活化的接受层具有远离所述基底的外表面,所述外表面基本光滑,具有不大于大约2μm,任选不大于1μm的表面粗糙度Ra。
13.如权利要求6至权利要求12任一项中所述的方法,其中在基底表面上施加或活化的接受层在接触涂布在供体表面上的粒子时是基本干燥的。
14.如权利要求1至权利要求13任一项中所述的方法,其中涂布在供体表面上的粒子在接触基底表面的所选区域时是基本干燥的。
15.如权利要求1至权利要求14任一项中所述的方法,其中所述粒子包含涂布或未涂布的金属、合金母或具有金属外观或表面反射率的聚合或陶瓷材料的粒子。
16.如权利要求1至权利要求15任一项中所述的方法,其中所述粒子为鳞片或薄片形。
17.如权利要求16中所述的方法,其中至少50%的粒子或至少75%的粒子或至少90%的粒子具有不超过100nm的厚度。
18.如权利要求16或权利要求17中所述的方法,其中至少50%的粒子或至少75%的粒子或至少90%的粒子具有至少10nm,任选至少20nm的厚度。
19.如权利要求16至权利要求18任一项中所述的方法,其中所述粒子具有至少10:1或至少20:1或至少50:1或至少100:1的在视情况而定最长维度、平均直径和等效直径的至少一种和所述薄片的厚度之间的平均纵横比。
20.如权利要求19中所述的方法,其中所述纵横比为最多200:1或最多150:1或最多
120:1。
21.如权利要求16至权利要求20任一项中所述的方法,其中转移至基底表面的粒子以基本一致的取向排列在所述接受层上,所述薄片基本平行于远离基底的接受层表面。
22.如权利要求1至权利要求21任一项中所述的方法,其包括在与供体表面接触后进一步加工基底表面。
23.如权利要求22中所述的方法,其中所述加工包括磨光或施加热和压力以改变附着到基底表面上的粒子的外观。
24.如权利要求22中所述的方法,其中所述加工包括固化或进一步固化所述接受层。
25.如权利要求22至权利要求24任一项中所述的方法,其中所述加工包括用漆涂布基底表面的至少所选区域或基底的整个表面。
26.一种印刷系统,其包含:
连续循环的无末端供体表面,
用于将粒子施加到供体表面的涂布站,所述供体表面在离开涂布站时带有独立粒子的单层涂层,
处理站,在此处理基底表面以产生与所述供体表面上的粒子的亲和力大于所述粒子与所述供体表面的亲和力的基底表面的所选区域,和
压印站,在此基底表面接触供体表面以使粒子从供体表面仅转移至基底表面的所选区域,由此暴露出供体表面的相应区域,
其中在经过所述压印站后,所述供体表面在运行过程中返回所述涂布站以通过将新鲜粒子施加到供体表面的暴露区域而使粒子层连续。
27.如权利要求26中所述的印刷系统,其中所述涂布站包含:
a)悬浮在流体中的粒子供给,粒子与供体表面的粘合强于粒子的互相粘合,b)用于将所述流体施加到供体表面以使悬浮在所述流体中的粒子附着到供体表面上以在所述表面上形成粒子涂层的施加装置,和
c)可用于提取流体和除去未与所述表面直接接触的过剩粒子的余料提取系统,以在离开涂布站时仅留下附着在所述表面上的粒子单层。
28.如权利要求27中所述的印刷系统,其中所述施加装置包含用于将流体和悬浮粒子直接喷到供体表面上的喷雾头。
29.如权利要求27中所述的印刷系统,其中所述施加装置包含可用于将流体和悬浮粒子擦到供体表面上的可旋转施加器。
30.如权利要求29中所述的印刷系统,其中所述施加器是圆柱形海绵或具有从中心轴放射状延伸的多个柔性条带的辊。
31.如权利要求30中所述的印刷系统,其中所述海绵或所述柔性条带由闭孔泡沫形成。
32.如权利要求27至权利要求31任一项中所述的印刷系统,其中所述施加装置包含在具有与供体表面相邻的边缘的外壳的内部集料腔内,所述边缘配置成防止粒子从限定在外壳的所述边缘和供体表面之间的密封间隙中流出。
33.如权利要求32中所述的印刷系统,其中在所述边缘提供刮片以防止粒子和/或流体从所述涂布装置流出。
34.如权利要求32或权利要求33中所述的印刷系统,其中所述余料提取系统包括连向所述外壳的抽吸源以从所述集料腔中提取过剩喷雾流体和悬浮在所述喷雾流体中的粒子。
35.如权利要求26至权利要求34任一项中所述的印刷系统,其中所述流体是液体且所述系统进一步包含位于涂布站和压印站之间的干燥站以除去在离开涂布站时留在供体表面上的任何残留液体。
36.如权利要求26至权利要求35任一项中所述的印刷系统,其进一步包含清洁装置、液体吸收装置、调节装置和转移后装置的至少一种。
37.如权利要求27至权利要求36任一项中所述的印刷系统,其中所述粒子由涂布或未涂布的金属、合金或云母制成或由具有金属外观的聚合或陶瓷材料制成。
38.如权利要求26至权利要求37任一项中所述的印刷系统,其中所述粒子具有扁平薄片的形式。
1.一种印刷到基底表面上的方法,其包括提供无末端供体表面、使所述供体表面循环经过涂布站,每次经过后从中输出被独立粒子的单层涂布的供体表面,并反复进行以下步骤:
(i)处理所述基底表面以使所述粒子与所述基底表面的至少所选区域的亲和力大于所述粒子与所述供体表面的亲和力,
(ii)使所述基底表面与所述供体表面接触以使粒子从所述供体表面仅转移至所述基底表面的处理过的所选区域,由此暴露出粒子从中转移至基底上的相应区域的供体表面区域;和
(iii)将所述供体表面送回所述涂布站以使粒子单层连续不断以允许在基底表面上印刷后续图像。
2.如权利要求1中所述的方法,其中转移至基底表面的所选区域的粒子比例使得所选区域内的基底的裸表面是肉眼基本无法察觉的。
3.如权利要求1或权利要求2中所述的方法,其中被粒子涂布的所选区域中的基底表面比例在80%至100%的范围内。
4.如权利要求1或权利要求2中所述的方法,其中被粒子涂布的所选区域中的基底表面比例在50%至80%的范围内。
5.如权利要求1中所述的方法,其中被粒子涂布的所选区域中的基底表面比例在20%至50%的范围内。
6.如权利要求1至权利要求5任一项中所述的方法,其中步骤(i)包括将接受层施加至基底表面的所选区域。
7.如权利要求6中所述的方法,其中通过间接印刷将所述接受层施加至基底表面。
8.如权利要求7中所述的方法,其中通过选自胶印、丝网印刷、柔性版印刷和凹版印刷的间接印刷将所述接受层施加至基底表面。
9.如权利要求6中所述的方法,其中通过直接印刷,包括通过直接喷射将所述接受层施加至基底表面。
10.如权利要求1至权利要求5任一项中所述的方法,其中步骤(i)包括使基底表面的所选区域暴露在活化预施加到基底上的接受层的辐射下。
11.如权利要求6至权利要求10任一项中所述的方法,其中在基底表面上施加或活化的接受层具有大约0.5μm至大约500μm,任选大约2μm至大约100μm的厚度。
12.如权利要求6至权利要求11任一项中所述的方法,其中在基底表面上施加或活化的接受层具有远离所述基底的外表面,所述外表面基本光滑,具有不大于大约2μm,任选不大于1μm的表面粗糙度Ra。
13.如权利要求5至权利要求11任一项中所述的方法,其中在基底表面上施加或活化的接受层在接触涂布在供体表面上的粒子时是基本干燥。
14.如权利要求1至权利要求13任一项中所述的方法,其中涂布在供体表面上的粒子在接触基底表面的所选区域时是基本干燥的。
15.如权利要求1至权利要求13任一项中所述的方法,其中所述粒子包含涂布或未涂布的金属、合金、云母或具有金属外观或表面反射率的聚合或陶瓷材料的粒子。
16.如权利要求1至权利要求15任一项中所述的方法,其中所述粒子为鳞片或薄片形。
17.如权利要求16中所述的方法,其中至少50%的粒子或至少75%的粒子或至少90%的粒子具有不超过100nm的厚度。
18.如权利要求16或权利要求17中所述的方法,其中至少50%的粒子或至少75%的粒子或至少90%的粒子具有至少10nm,任选至少20nm的厚度。
19.如权利要求16至权利要求18任一项中所述的方法,其中所述粒子具有至少10:1或至少20:1或至少50:1或至少100:1的在视情况而定最长维度、平均直径和等效直径的至少一种和所述薄片的厚度之间的平均纵横比。
20.如权利要求19中所述的方法,其中所述纵横比为最多200:1或最多150:1或最多
120:1。
21.如权利要求16至权利要求20任一项中所述的方法,其中转移至基底表面的粒子以基本一致的取向排列在所述接受层上,所述薄片基本平行于远离基底的接受层表面。
22.如权利要求1至权利要求22任一项中所述的方法,其包括在与供体表面接触后进一步加工基底表面。
23.如权利要求23中所述的方法,其中所述加工包括磨光或施加热和压力以改变附着到基底表面上的粒子的外观。
24.如权利要求23中所述的方法,其中所述加工包括固化或进一步固化所述接受层。
25.如权利要求23至权利要求25任一项中所述的方法,其中所述加工包括用漆涂布基底表面的至少所选区域或基底的整个表面。
26.一种印刷系统,其包含:
连续循环的无末端供体表面,
用于将粒子施加到供体表面的涂布站,所述供体表面在离开涂布站时带有独立粒子的单层涂层,
处理站,在此处理基底表面以产生与所述供体表面上的粒子的亲和力大于所述粒子与所述供体表面的亲和力的基底表面的所选区域,和
压印站,在此基底表面接触供体表面以使粒子从供体表面仅转移至基底表面的所选区域,由此暴露出供体表面的相应区域,
其中在经过所述压印站后,所述供体表面在运行过程中返回所述涂布站以通过将新鲜粒子施加到供体表面的暴露区域而使粒子层连续。
27.如权利要求27中所述的印刷系统,其中所述涂布站包含:
a)悬浮在流体中的粒子供给,粒子与供体表面的粘合强于粒子的互相粘合,b)用于将所述流体施加到供体表面以使悬浮在所述流体中的粒子附着到供体表面上以在所述表面上形成粒子涂层的施加装置,和
c)可用于提取流体和除去未与所述表面直接接触的过剩粒子的余料提取系统,以在离开涂布站时仅留下附着在所述表面上的粒子单层。
28.如权利要求28中所述的印刷系统,其中所述施加装置包含用于将流体和悬浮粒子直接喷到供体表面上的喷雾头。
29.如权利要求28中所述的印刷系统,其中所述施加装置包含可用于将流体和悬浮粒子擦到供体表面上的可旋转施加器。
30.如权利要求30中所述的印刷系统,其中所述施加器是圆柱形海绵或具有从中心轴放射状延伸的多个柔性条带的辊。
31.如权利要求31中所述的印刷系统,其中所述海绵或所述柔性条带由闭孔泡沫形成。
32.如权利要求28至权利要求32任一项中所述的印刷系统,其中所述施加装置包含在具有与供体表面相邻的边缘的外壳的内部集料腔内,所述边缘配置成防止粒子从限定在外壳的所述边缘和供体表面之间的密封间隙中流出。
33.如权利要求33中所述的印刷系统,其中在所述边缘提供刮片以防止粒子和/或流体从所述涂布装置流出。
34.如权利要求33或权利要求34中所述的印刷系统,其中所述余料提取系统包括连向所述外壳的抽吸源以从所述集料腔中提取过剩喷雾流体和悬浮在所述喷雾流体中的粒子。
35.如权利要求27至权利要求35任一项中所述的印刷系统,其中所述流体是液体且所述系统进一步包含位于涂布站和压印站之间的干燥站以除去在离开涂布站时留在供体表面上的任何残留液体。
36.如权利要求27至权利要求36任一项中所述的印刷系统,其进一步包含清洁装置、液体吸收装置、调节装置和转移后装置的至少一种。
37.如权利要求27至权利要求37任一项中所述的印刷系统,其中所述粒子由涂布或未涂布的金属、合金或云母制成或由具有金属外观的聚合或陶瓷材料制成。
38.如权利要求27至权利要求38任一项中所述的印刷系统,其中所述粒子具有扁平薄片的形式。

说明书全文

印刷系统和方法

[0001] 领域
[0002] 本公开涉及印刷系统和方法,特别是能够在基底上施加具有金属外观的层的系统和方法。
[0003] 背景
[0004] 在过去提出的用于在基底如纸、塑料膜的卡片上的印刷的许多系统中,与本文中提出的系统最相似的系统是箔成像,其分成两大类。在也称作箔烫印(foil stamping)的热
烫金(hot foil blocking)中,将加热模具压印到贴着基底安置的箔上。该箔具有涂层,通
常金属涂层,并且热和压的施加使该涂层粘贴到基底上以在基底上留下模具的设计。同
时,除去该金属涂层以在箔上留下相应形状的缺失区(depleted region)。箔熔合(foil 
fusing)或冷箔烫印是避免需要模具的相关方法,其中将箔粘合到被粘合剂覆盖的图像区
上。可以通过使用印刷板或滚筒(如在胶版、柔性版和凹版印刷机中)、使用印刷丝网(如在
丝网印刷机中)的间接印刷,或通过使用依赖于图形的图案(image specific pattern)(如
在数字印刷机中)的直接印刷制造粘合剂图像。以后者为例,可以将粘合剂施加到基底上
(例如通过喷墨)并且如果需要,随后活化(例如通过热)以粘合到箔上,由此将其以所需图
案粘合到基底上。此类箔通常包含以下列顺序成层的载体膜、能够在压印后分离随后的颜
料或金属层的离型层,和促进之前的赋色层附着到印刷基底上的粘合剂层。在这一基础
构中可以嵌入附加层,例如在离型层和金属层之间的漆(lacquer)。尽管这样的金属箔可以
为几十微米厚,但此类层压箔中的完全连续金属层或膜的厚度通常为几微米,通常小于1微
米,一些金属箔甚至提供小于100纳米的薄完整金属涂层。
[0005] 箔烫印和fusing的主要缺点之一是在各烫印/fuse过程中浪费大量箔,因为没有转移以形成基底上的所需图像的任何箔面积无法回收用于后续印刷。由于箔,尤其是金属
箔昂贵,箔成像法是相对高成本的方法,因为一卷箔通常只能使用一次并在弃置时,只有小
比例的涂层已被使用。
[0006] 目的
[0007] 本公开尤其试图提供代表箔成像的有效替代方案但更成本有效并且环保、有可能为印刷品提供不同的物理性质的印刷方法和系统。另外,本文中公开的方法可用于制备涂
覆基底。
[0008] 概述
[0009] 根据本公开的第一方面,提供一种印刷到基底表面上的方法,其包括提供供体表面、使所述供体表面经过涂布站,从中输出被独立粒子的单层涂布的供体表面,并反复进行
以下步骤:
[0010] (i)处理所述基底表面以使所述粒子与所述基底表面的至少所选区域的亲和力大于所述粒子与所述供体表面的亲和力,
[0011] (ii)使所述基底表面与所述供体表面接触以使粒子从所述供体表面仅转移至所述基底表面的处理过的所选区域,由此暴露出粒子从中转移至基底上的相应区域的供体表
面区域;和
[0012] (iii)将所述供体表面送回所述涂布站以使粒子单层连续不断以允许在基底表面上印刷后续图像。
[0013] 要认识到,由于在本印刷法中粒子在供体表面上形成单层,从此处转移的粒子也在基底表面的所选区域上形成单层。适当处理的基底区域可以被说成具有接受层。
[0014] 上述方法可以反复使用以在一个或多个基底的相关表面上制造相同图像或不同图像的多个复制品。印刷在相同基底上的一系列相同图像通常被称作“印刷作业”。
[0015] 本文中公开的方法可进一步包括清洁步骤,在此过程中从供体表面除去在接触基底后留在供体表面上的粒子,以在下一次经过清洁站之前,供体表面基本不含粒子。这样的
清洁步骤可以在各印刷周期过程中进行或定期进行,例如在印刷作业、更换粒子等之间。印
刷周期相当于在供体表面上的参考点相继经过涂布站之间的时间段,这样的经过归因于供
体表面可相对于涂布站运动。
[0016] 被粒子涂布的供体表面以与箔成像中所用的箔类似的方式使用。但是,不同于箔成像,由每次压印对供体表面上的粒子层的连续性造成的破坏可通过仅再涂布供体表面的
暴露区域(已通过转移至基底的所选区域从中除去之前施加的层)修复。
[0017] 供体表面上的粒子层在每次压印后可修复的原因在于选择与它们的相互粘合相比更强粘合到供体表面上的粒子。这使得施加的层基本是独立粒子的单层。下文更严谨定
义的术语“单层”在本文中用于描述其中-理想地-各粒子具有至少在压印前与供体表面直
接接触的部分和至少在压印后与基底接触的部分的层。尽管在接触任何这样的表面的粒子
之间可能发生一定的重叠,但该层可以在该表面的大部分面积上仅为1个粒子深。由于相同
原因,胶带在用于从表面拾取粉末时仅拾取一层粉末粒子。当胶带仍新时,粉末会粘在胶带
上直至其覆盖整个胶带表面。但是,一旦胶带已被粉末覆盖,该胶带无法用于拾取更多粉
末,因为粉末粒子不会互相强粘着并可简单地从胶带上刷去或吹掉。类似地,本文中的单层
由与供体表面充分接触的粒子形成,因此通常为单粒子厚。当其允许供体表面在离开涂布
站时,例如在余料提取(surplus extraction)、磨光或任何其它类似步骤(下面举例更详细
描述其中一些)后,粒子仍保持附着在供体表面上,接触被说成充分的。
[0018] 以在其平面的大部分上接触供体表面(例如基本平行)的薄片(platelet)形粒子为例,单层的所得厚度(在垂直于表面的方向上)大致相当于该粒子的厚度,因此可通过构
成单层的独立粒子的平均厚度大致得到该单层的平均厚度。但是,由于相邻粒子之间可能
部分重叠,单层的厚度在一些位置也可能相当于组成粒子的尺寸的低倍数,取决于重叠类
型,例如取决于粒子与彼此和/或与供体表面形成的相对度和/或重叠程度。单层因此可
具有相当于所涉粒子特有的最薄尺寸(例如鳞片(flake)形粒子的粒子厚度或基本上,球形
粒子的粒子直径)的大约一倍或大约两倍或大约三倍或任何中间值的最大厚度(T)。通常可
通过显微镜技术,例如由SEM或SEM-FIB图像估算粒子或粒子群的最薄特征尺寸,并可对各
粒子或对该图像的整个视场定量测定。
[0019] 由于该层是粒子的单层赛克(mosaic),如果该表面在进入涂布站时已携带不连续的粒子层(由于粒子从之前施加的连续层的所选区域脱除),可以用粒子仅补充缺失区而
不在之前施加的层仍完好的那些区域上沉积新鲜粒子。但是,可以从供体表面除去在一个
印刷周期中未使用的单层涂层部分(并可能再循环)并可以在为下一印刷周期施加新的单
层之前清洁该供体表面。如果在图像压印过程中发生的物理相互作用以某种方式改变供体
表面的性质以致在下一运行周期的过程中印刷鬼影,这可以是合意的。清洁和可能处理步
骤在这种情况下确保供体表面在各运行周期开始时恢复至其原始状态。
[0020] 对于相对浅的效果(relatively light effect)或亚光外观,被粒子马赛克覆盖的面积可以小于(例如低于50%)光泽或镜面外观。对于这样的高光泽视觉外观,粒子马赛
克可以充分覆盖目标表面以使由转移到基底上的粒子造成的反射适合所需视觉效应。为了
相同效应并且假设所有其它参数相等,具有相对更高反射率和/或与印刷基底的更平行取
向的粒子只需要覆盖比具有相对更低反射率和/或相对于基底的更无规/更不平行取向的
粒子小的目标表面的面积百分比。相对反射率与各自粒子的性质相关并且也受基底的特
征、背景图像的特征和金属印刷领域的技术人员容易理解的任何这样的考虑因素影响。“充
分”覆盖是指相关基底区域上的粒子涂层不含肉眼可察觉的缺陷,如会在视觉可察觉并对
预期效果有害的程度上暴露出基底表面的粒子马赛克中的不连续或孔穴。使要涂布的所选
基底区域的表面积的至少50%,或至少60%或这一面积的至少70%被粒子覆盖可能是充分
覆盖(即提供充分连续的粒子层)
[0021] 对于高端镜面状外观,可能需要覆盖要涂布的基底的基本整个所选表面。“基本”覆盖是指,如同充分覆盖,相关基底区域上的粒子涂层不含视觉缺陷,如会在肉眼可察觉的
程度上暴露出基底表面的粒子马赛克中的不连续或孔穴。使要被粒子涂布的所选基底区域
的表面积的至少80%,或至少85%或该面积的至少90%或至少95%被粒子覆盖被认为是基
本覆盖(即提供基本连续的粒子层)
[0022] 由于基底表面或其部分上的此类充分或基本连续的粒子层来自从供体表面转移相同粒子,要理解的是,充分涂布的供体表面相应地具有至少50%或至少60%或至少70%
的被粒子覆盖的面积,而基本完全涂布的供体表面相应地具有至少80%或至少85%或至少
90%或至少95%的被粒子覆盖的面积。如上所述,对于较低端效果,小于50%的面积覆盖率
可能令人满意。因此根据所需效果和根据所涉粒子,可以根据本教导使用最多50%面积覆
盖率的单层。根据所考虑的表面,面积覆盖百分比可以为至少10%或至少20%或至少30%。
[0023] 对于亚光效果,可以选择提供这样的外观的粒子或可以以提供这样的效果的方式在印刷基底上取向。容易理解,与基底表面不平行的粒子,即使是反射性的,也可能以产生
整体亚光效果的方式衍射光。因此可以通过使用具有相对粗糙表面的基底、保持粒子接受
表面的粗糙度的相对较薄接受层或具有相对较厚接受层的任何其它基底实现亚光效果,将
该粒子接受表面图案化以提供产生此类“非平行”或无规粒子取向和亚光效果的表面粗糙
度。
[0024] 可通过技术人员已知的许多方法评估特定目标表面中被粒子覆盖的面积的百分比,包括通过可能与已知覆盖点的校准曲线的建立结合测定光学密度、通过测量透射光(如
果粒子或基底足够透明)或相反,通过测量反射光(例如如果粒子是反射性的)。
[0025] 如说明书中所用,测定被粒子覆盖的相关表面的面积百分比的优选方法如下。可以从研究的表面(例如从供体表面或从印刷的基底)上切下具有1厘米边长的正方形样品。
通过显微术(激光共焦显微术(Olympus,LEXTOLS30ISU)或光学显微术(Olympus BX61U-
LH100-3))在最多x100的放大率(产生至少大约128.9μm x 128.6μm的视场)下分析样品。对
印刷在不透明基底(例如纸)上的各样品在反射模式下捕捉至少三个代表图像。使用
National Institute of Health(NIH),USA开发的公有的Java图像加工程序ImageJ分析捕
捉的图像。图像以8位灰度显示,命令该程序求出区分反射性粒子(较浅像素)和可存在于相
邻或毗邻粒子之间的间隙(此类空隙呈现为较深像素)的反射率阈值。如果需要,受过训练
的操作人员可以调节求出的阈值,但通常对其进行确认。图像分析程序随后继续测量代表
粒子的像素量和代表粒子内空隙的未覆盖区域的像素量,由此容易计算覆盖面积百分比。
将在相同样品的不同图像区段上进行的测量平均化。当在透明基底(例如半透明塑料箔)上
印刷样品时,可以以透射模式进行类似分析,粒子呈现为较深像素,空隙呈现为较浅像素。
通过此类方法或通过本领域技术人员已知的任何基本类似的分析技术获得的结果被称作
光学表面覆盖率,其可以百分比或作为比率表示。
[0026] 如果要在基底的整个表面上进行印刷,可以在将其紧贴供体表面之前通过辊将接受层(其可以例如是粘合剂)施加到基底上。由于适当地处理以接受从供体表面转移的粒子
(也可被说成负载相应接受层)的基底区域可以是粘合剂或充当胶带的粘合剂侧,该接受层
通常也可被称作粘合剂,但这不应被解释为限制。
[0027] 另一方面,如果仅在基底的所选区域上进行印刷,可以通过任何传统印刷方法施加粘合剂,例如借助模具或印刷板,或通过将接受层喷射到基底表面上。作为另一可能性,
可以用可活化接受层涂布基底的整个表面,可通过合适的活化手段选择性地使其“发粘”。
无论选择性施加还是选择性活化,接受层在这种情况下形成构成在基底上印刷的图像的至
少一部分的图案。
[0028] 术语“发粘”在本文中仅用于表示基底表面或其任何所选区域与粒子的亲和力足以在基底与供体表面在压印站互相紧贴加压时将粒子与供体表面分离和/或使它们留在基
底上,并且不一定需要触摸发粘。为了允许在基底的所选区域中印刷图案,接受层(视需要
活化)与粒子的亲和力需要大于裸基底与粒子的亲和力。在本文中,如果视情况而定不含接
受层或不含适当活化的接受层,基底被称作“裸”。尽管裸基底对于大多数用途应该与粒子
基本没有亲和力,但为了能够实现接受层的选择性亲和力,可容许(例如如果视觉上不可察
觉)或者对于特定印刷效果甚至需要一些残留亲和力。
[0029] 在压向供体表面之前,该接受层可以例如通过暴露在辐射(例如UV、IR和近IR)下活化。接受层活化的其它手段包括温度、压力、湿度(例如对于可再湿粘合剂)和甚至超声,
这些处理基底的接受层表面的手段可以组合以使相容的接受层发粘。
[0030] 尽管施加到基底表面上的接受层的性质可能尤其随基底、施加模式和/或所选活化手段而变,但此类制剂是本领域中已知的并且不需要进一步详述以理解本印刷方法和系
统。简言之,与预期基底相容并任选在活化后表现出足够的粘性、与预想粒子的相对亲和力
的热塑性、热固性或热熔聚合物可用于实施本公开。优选选择接受层以使其不不干扰所需
印刷效果(例如清晰、透明和/或无色)。
[0031] 合适的粘合剂的所需特征涉及活化接受层,即将接受层从不粘状态选择性改变成发粘状态、提高基底的所选区域的亲和力以使其充分附着到粒子上以将它们与供体表面分
离所需的相对较短时间段。快速活化时间使该接受层能够用于高速印刷。适用于实施本公
开的粘合剂优选能在不比基底从活化站行进到压印站花费的时间长的时间段内活化。
[0032] 在一些实施方案中,接受层的活化可以在压印时基本立即发生。在另一些实施方案中,活化站或步骤可以在压印前,在这种情况下接受层可以在小于10秒或1秒的时间段
内,特别在小于大约0.1秒和甚至小于0.01秒的时间段内活化。这一时间段在本文中称作接
受层的“活化时间”。
[0033] 需要活化才能获得足够亲和力的接受层需要在此状态下保持足够久以至少能在接受层失去其粘性之前将粒子从供体表面转移至印刷基底。在一些印刷系统中,可以在压
印站上游“在线”在各基底上施加接受层,从而以粘性形式沉积。接受层对预期系统而言足
够粘的时间段在本文中被描述为接受层的“开放时间”。合适的粘合剂表现出与特定印刷系
统或方法的转移条件和/或随后的站或步骤相称的开放时间。如果例如印刷系统包含多个
涂布站,希望在到达第一个站时或之前选择性活化的接受层在到达第二个涂布站(在此可
以对不同的部分施以基底处理,最可能为了粘合到具有不同性质(例如不同颜色)的粒子
上)之前恢复不粘状态。在一些印刷系统中,该接受层可以始终发粘,其“无限”开放时间实际上受随后的粒子的施加(这阻止其随后进一步粘合到另外的粒子上的能力)的限制。
[0034] 活化粘合剂的开放时间通常合适地为至少大约0.01秒至数秒(例如最多10秒),尽管更长开放时间(例如数分钟)可能适合某些用途并且当在压印站上游在粘性阶段(换言
之,“已活化”)以所需图案施加接受层(例如通过在其表面上沉积粘性材料而处理基底)时,“无限”开放时间是合适的。
[0035] 独立于用于将接受层施加到基底的图像接收侧上或活化接受层的印刷方法(此类施加或活化是任选选择性的以形成所需图案),可以如下选择合适的接受层。
[0036] 如已经提到,合适的接受层需要与粒子具有足够的亲和力(由于根据本教导形成单层)。也可被视为两者之间的密切接触的这种亲和力需要足以将粒子保持在接受层的表
面上并可源自该层和粒子各自的物理和/或化学性质。例如,该接受层可具有足够高以提供
令人满意的印刷质量但足够低以允许粒子粘附到该层上的硬度。这样的最优范围可被视为
能使接受层在粒子级别“可局部变形”,以形成充分接触。可另外通过化学键合提高这样的
亲和力或接触。例如,可以选择形成该接受层的材料以具有适合通过可逆键合(支持非共价
静电相互作用、氢键和范德华相互作用)或通过共价键合留住粒子的官能团。类似地,该接
受层需要适合预期的印刷基底,所有上述考虑因素是技术人员已知的。
[0037] 该接受层可具有宽范围的厚度,取决于例如印刷基底和/或所需印刷效果。相对较厚的接受层可提供“压花”效果,该设计在周围基底的表面上方突起。相对较薄的接受层可
依循印刷基底的表面的轮廓,并且例如对于粗糙基底,能够获得亚光外观。对于光泽外观,
通常选择接受层厚度以掩盖基底粗糙度,从而提供平滑表面。例如,对于非常光滑的基底,
如塑料膜,该接受层可具有仅几十纳米的厚度,例如对于具有50纳米表面粗糙度的聚酯膜
(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)箔)而言大约100纳米,更光滑的PET膜允许使用更薄的
接受层。如果需要光泽效果、因此基底粗糙度的一定平整化/掩盖,具有在微米或几十微米
范围内的更粗糙表面的基底获益于具有在相同尺寸范围或尺寸级范围内的厚度的接受层。
因此根据基底和/或所需效果,该接受层可具有至少10纳米或至少50纳米或至少100纳米或
至少500纳米或至少1,000纳米的厚度。对于可通过触觉和/或视觉检测察觉的效果,该接受
层可具有至少1.2微米(μm)、至少1.5μm、至少2μm、至少3μm、至少5μm、至少10μm、至少20μm、至少30μm、至少50μm或至少100μm的厚度。尽管一些效果和/或基底(例如纸板、纸箱、织物、皮革等)可能需要具有毫米范围的厚度的接受层,该接受层的厚度通常不超过800微米(μ
m),最多600μm、最多500μm、最多300μm、最多250μm、最多200μm或最多150μm。
[0038] 在已经印刷后,即在压印后粒子从供体表面转移至处理过的基底表面的粘性区域(即接受层)后,可以进一步加工该基底,如通过施加热和/或压力,以固定或磨光印刷的图
像,和/或其可以用清漆(varnish)(例如无色或有色透明、半透明或不透明外覆涂层)涂布
以保护印刷表面,和/或其可以用不同颜色的墨叠印(例如形成前景图像)。尽管可以在印
刷基底的整个表面上进行一些转移后步骤(例如进一步压力),但可以仅对其所选部分施加
其它步骤。例如,可以将清漆选择性施加到图像的局部上,例如施加到被粒子涂布的所选区
域上,以任选进一步提供着色效果。
[0039] 可覆盖和任选密封至少被粒子单层涂布的基底区域的此类选择性外覆涂层有利地可以令人满意地粘合到粒子上和/或与所述单层下方的接受层相容。可任选通过用等离
子体或电晕放电物理处理表面来增强外覆涂层对粒子的附着。在该接受层需要压印后的处
理的实施方案中,该外覆涂层优选允许这样处理。如果例如特定接受层在粒子转移到其上
后需要最终UV固化,施加在粒子上的外覆涂层需要允许实现这种固化所需的UV辐射透过。
[0040] 适合实施任何这样的转移后步骤的任何装置可被称作转移后装置(例如涂布装置、磨光装置、压制装置、加热装置、固化装置等)。转移后装置可另外包括在印刷系统中传统使用的任何整理装置(finishing device)(例如层压装置、切割装置、修整装置、冲压
置、压花装置、穿孔装置、压痕装置、粘合装置、折叠装置等)。转移后装置可以是任何合适的传统设备,它们在本印刷系统中的集成是本领域技术人员清楚的,不需要更详细的描述。
[0041] 该粒子可包括要施加到基底表面上的任何材料。特别地,该粒子的合适材料可包括提供所需印刷效果的化合物并包括通常结合到聚合树脂(例如非热塑性聚合物)上的着
色剂(例如颜料和染料)和任何其它具有所需印刷效果(例如提供金属外观或闪光效果等)
的材料。
[0042] 当要实现的效果类似于如用于例如金属印刷的箔成像时,该粒子可以是金属,如、锌、镍、、金或,或合金,如青铜黄铜,和主要包括金属的类似化合物的颗粒或鳞片。除由真实金属制成外,合适的粒子还可以由提供类似视觉效果的化合物制
成(例如由具有金属外观的聚合或陶瓷材料制成)。这样的“似金属”材料通常是主要非金属
的,金属涂层任选用于提供可被当作金属的光反射率。例如,使用PVD(物理气相沉积)法制
成的粒子(其中聚合物箔在真空中用相关金属(包括铬、镁和上述示例性金属)气相涂布,此
后压碎形成独立鳞片)如果保留聚合物骨架可形成似金属粒子,并且如果在沉积法后除去
聚合物,可被视为“金属的”。
[0043] 如果要实现的效果包括闪光和/或珠光和/或珍珠效果,合成高聚物(包括例如聚丙烯酸酯的多层结构)、氟化镁、白母、霰石、金红石或锐钛矿二化钛、云母化合物(通常被金属氧化物涂布)等可用于该粒子。所有上述示例性粒子,包括真正的金属粒子(尽管为
简单起见统称为“金属样”粒子(即提供类似于金属化合物的视觉效果))可以被涂布或未涂
布。
[0044] 可通过物理但更通常化学手段施加的粒子涂层尤其可减轻或防止粒子互相粘着(例如如用抗结剂等可实现),提高粒子之间的排斥(例如如通过提高粒子的电荷可实
现),防止粒子发生不想要的化学改性(例如减轻、防止或延迟金属和合金的氧化或金属样
粒子的任何其它有害的老化)或视需要进一步提高粒子与供体表面或与基底的所选区域的
亲和力(例如改变涂层/表面的疏水性)。
[0045] 不希望受制于理论,但相信,粒子可能不仅由于两个不同疏水表面之间的相互作用还由于电荷基相互作用而具有附着到供体表面上的趋势。因此可以通过对供体表面施以
调节处理(conditioning treatment),如暴露在电晕放电下或施加化学处理溶液而增强粒
子和供体表面之间的亲和力。可以通过合适的调节装置进行任何这样的处理。
[0046] 适用于根据本教导的印刷系统和方法的粒子可以例如被下列一种或多种涂布i)未改性或改性羧酸脂肪酸,该羧酸选自但不限于硬脂酸、棕榈酸、二十二烷酸、苯甲酸
油酸;ii)选自但不限于植物油,如亚麻籽油、葵花油、棕榈油大豆油椰子油;矿物油和合成油的油性物质;和iii)氧化物,其可以是与被涂布的核心颗粒相同或不同的材料。例如,
铝粒子可以被氧化铝或二氧化涂布,云母粒子可以被例如二氧化钛和氧化铁涂布。该粒
子涂层可任选改变核心颗粒的着色效果,这可以例如用一些金属氧化物或用含颜料的聚合
物(例如含无机或有机吸收颜料的聚丙烯酸酯)实现。此类着色效果也可来自核心颗粒的选
择或来自其部分氧化。
[0047] 无论是着色聚合物还是金属样,该粒子一旦转移到印刷基底上,可根据所选粒子提供有光泽或亚光图像,和任何其它类型的所需效果。
[0048] 根据本公开的另一方面,提供一种印刷系统,其包含:
[0049] 连续循环的无末端(endless)供体表面,
[0050] 用于将粒子施加到供体表面的涂布站,所述供体表面在离开涂布站时带有独立粒子的单层涂层,
[0051] 处理站,在此处理基底表面以产生与所述供体表面上的粒子的亲和力大于所述粒子与所述供体表面的亲和力的基底表面的所选区域,和
[0052] 压印站,在此基底表面接触供体表面以使粒子从供体表面仅转移至基底表面的所选区域,由此暴露出供体表面的相应区域,
[0053] 其中在经过所述压印站后,所述供体表面在运行过程中返回所述涂布站以通过将新鲜粒子施加到供体表面的暴露区域而使粒子层连续。
[0054] 该涂布站可以是静止的,而供体表面可循环运动,其是可旋转滚筒或无末端循环带或甚至前后运动的板的外表面以确保其表面从边缘到边缘暴露在涂布站中。所有这些形
式的供体表面都可被说成可相对于涂布站运动(例如可循环、不断或重复运动),其中可将
粒子施加到供体表面,所述供体表面在离开涂布站(完成一个循环)时带有独立粒子的单层
涂层。可通过任何这样的可运动供体表面实现供体表面经过涂布站或供体表面在其中连续
循环。
[0055] 在一些实施方案中,该涂布站包含悬浮在流体中的粒子的供给(粒子与供体表面的粘合强于粒子的互相粘合)、用于将该流体施加到供体表面以使悬浮在该流体中的粒子
附着到供体表面上以在该表面上形成粒子涂层的施加装置,和可用于提取流体和除去未与
该表面直接接触的过剩粒子、以在离开涂布站时仅留下附着在供体表面上的粒子单层的余
料提取系统(surplus extraction system)。
[0056] 该施加装置可包含用于将流体和悬浮粒子直接喷到供体表面上的喷雾头。或者,该施加装置可包含可用于将流体和悬浮粒子擦到该表面上的可旋转施加器。当通过该施加
装置在液体流体中施加粒子时,如果需要,该装置可进一步包含能使粒子涂层在到达后一
个站时基本干燥的干燥元件。在一些实施方案中,供体表面上的粒子在压印站接触基底上
的接受层时基本干燥。
[0057] 在本公开中,术语“悬浮在...中”及其变体被理解为是“由...携带”和类似术语,不是指相同或不同相的材料的任何特定类型的混合物。
[0058] 该印刷系统可以是离线的独立机器,或可以与印刷机和/或其它整理装置联机。例如,根据本公开的印刷系统可充当胶版、柔性版、凹版、丝网和数字印刷机中的一个站或模
块。
[0059] 另外,根据本教导的印刷系统可包含,在涂布站上游的多于一个用于施加接受层或处理基底以形成接受层的站。例如,该系统可包括用于施加背景图像(随后在其上施加或
活化接受层以在之前施加的背景上形成(在压印后)前景图像)的站。相反,接受层可形成背
景图像,此后施加前景图像。前景和背景图像可形成要印刷的图像的不同部分,但也可能重
叠。如果要印刷的特定图像需要前景和背景图像,它们各自可通过任何印刷系统施加。
[0060] 例如,可以在用于柔性版印刷着色背景(surrounding)的第一个站施加背景图像,并且可以在第二个站以至少部分与背景图像重叠或在基底的单独非重叠区域中的方式施
加接受层。
[0061] 上述印刷方法和印刷系统在商业和装饰印刷中,包括在出版和包装工业中具有广泛用途,其中它们可例如用于产生装饰性饰面(例如在奢华包装中)和防伪措施(例如在纸
币中)。
[0062] 附图简述
[0063] 现在参考附图举例描述本公开的实施方案,其中:
[0064] 图1示意性描绘本公开的印刷系统的一个实施方案;
[0065] 图2是类似于图1的视图,其显示具有包括旋转施加器的另一粒子施加装置的实施方案;
[0066] 图3示意性图解根据本公开的印刷系统的涂布站的一个示例性实施方案;
[0067] 图4示意性图解具有多个根据本公开的压印站的印刷系统的一个示例性实施方案;
[0068] 图5A是带有通过柔性版印刷施加的接受层的备选图案的黑色背景纸基底上的照片,该基底尚未进给到根据本公开的压印站中;
[0069] 图5B是在离开压印站时施加在白纸基底上的与图5A中所示相同的图案的照片;
[0070] 图5C是在离开压印站时施加在透明塑料基底上的与图5A中所示相同的图案的照片;
[0071] 图5D是在离开压印站时与图5A中所示相同的基底的照片;
[0072] 图6A至6D分别是以放大比例尺绘制的图5A至5D的细节;
[0073] 图7A是通过热箔烫印制成的金属化基底表面的通过共焦显微术捕捉的图像;
[0074] 图7B是通过胶印制成的金属化基底表面的通过共焦显微术捕捉的图像;
[0075] 图7C是通过凹版印刷制成的金属化基底表面的通过共焦显微术捕捉的图像;
[0076] 图7D是通过柔性版印刷制成的金属化基底表面的通过共焦显微术捕捉的图像;
[0077] 图7E是使用本公开的印刷系统和方法制成的金属化基底表面的通过共焦显微术捕捉的图像;
[0078] 图7F是本公开的印刷系统和方法中所用的粒子涂布供体表面的通过共焦显微术捕捉的图像;
[0079] 图8A和8B是可使用本公开的印刷系统和方法制成的印刷构造的示意性剖面图;
[0080] 图9A是可通过金属箔印刷获得的传统印刷构造的示意性剖面图;
[0081] 图9B是可通过使用典型的含基料(binder)的金属墨水的传统印刷获得的印刷构造的示意性剖面图,其中该粒子表现出非漂浮行为;和
[0082] 图9C是可通过使用典型的含基料的金属墨水的传统印刷获得的印刷构造的示意性剖面图,其中该粒子表现出漂浮行为。
[0083] 详述
[0084] 下列描述与附图一起,作为非限制性实例,使相关领域的普通技术人员显而易见可以如何实施本公开的教导。附图用于示例性论述并且没有尝试比从根本上理解本公开所
必要更详细地显示实施方案的结构细节。为清楚和简单起见,附图中描绘的一些对象可能
不按比例绘制。
[0085] 印刷系统的总体描述
[0086] 图1显示具有充当供体表面的外表面12的转鼓10。随着转鼓如箭头所示顺时针旋转,其从粒子涂布装置14下方经过,在此其获得细粒的单层涂层。接着,该表面经过压印站
18,在此将印刷基底20压在转鼓10和压印滚筒22之间。粒子转移至的印刷基底20侧可被称
作图像接收表面并在图1和2中标作80。在与供体表面12接触之前,例如以下述方式之一使
印刷基底20的表面的所选区域发粘。这使细粒单层粘附到基底的粘性区域上并与供体表面
12分离。与带有接受层的基底粘性区域或所选区域对应的供体表面上的区域因此暴露出
来,由于粒子转移而空缺(depleted)。供体表面12随后通过回到涂布装置14(在此将新鲜的
单层粒子涂层仅施加到暴露区域(之前施加的粒子在压印站18中从中转移到基底20的所选
区域上)上)而完成其周期。
[0087] 在图1的实施方案中,基底20带有接受层(例如由粘合剂制成),其如下文更详细描述使用成像系统16作为处理站通过暴露在辐射下而在所选区域中活化并发粘。另一方面,
在图2的实施方案中,在接触供体表面12之前,基底20经过在模具30和辊32之间的处理站
36。模具30具有从施加辊34(网纹辊)拾取粘合剂的压花图案并根据模具图案将接受层26
(例如粘合剂层)布置在基底上。如果印刷是要覆盖基底20的整个表面,模具30可被光面辊
替代。辊30、32和34可形成另外类型的旋转处理站36,并可例如用于通过胶印、轮转凹版印
刷、柔性版印刷或旋转丝网印刷施加和/或活化接受层。如成像系统16所示的处理站可被称
作数字处理站,而如旋转系统36所示的处理站可被称作模拟处理站。
[0088] 上述实例也例示用于制备带有活性(已发粘,具有与粒子的充分亲和力)或“可活化”接受层或粘合剂的基底的两个选项。在一种情况下,这种制备可以离线进行,该印刷系
统只需要能将这样的离线制备基底进给到压印站的基底输送系统,其中在处理站(在此施
加接受层)下游或在压印站发生活化。在另一情况下,接受层添加到基底上或其活化可以与
该印刷法的其它步骤联机进行。
[0089] 在印刷基底上选择性施加或活化粘合剂或任何其它类型的接受层的另外的方法是已知的,可如本领域技术人员清楚的那样适用,并且在本文中不需要详述,上述两种方法
是非限制性实例。例如,可以在处理站通过丝网印刷施加接受层,并任选在压印站之前的下
游活化站进一步活化。活化可例如涉及在接触粒子前的接受层固化。在一些实施方案中,固
化(或进一步的固化)也可充当转移后的加工步骤(例如改进粒子在基底上的可固化接受层
上的固定)。
[0090] 粒子涂布装置
[0091] 图1的实施方案中的粒子涂布装置14包含沿转鼓10的轴互相对齐的多个喷雾头1401,因此在该图的横截面中仅看见一个。喷雾头的喷雾1402限定在钟形外壳1403内,其下
缘1404的形状密切依循供体表面,在钟形外壳1403和转鼓10之间仅留下窄间隙。将喷雾头
1401连接到共用供应轨1405上,其向喷雾头1401供应加压流体载体(气体或液体),用于涂
布供体表面12的细粒悬浮在其内。如果需要,可以定期或不断混合该悬浮粒子,特别是在将
它们供应到喷雾头之前。粒子可以例如在涂布装置中在0.1至10升/分钟或0.3至3升/分钟
的流速范围内循环。限定在由外壳1403的内部空间形成的集料腔(plenum)1406内的来自喷
雾头1401的流体和过剩粒子经由连向箭头所示的合适抽吸源的出口管1407提取,并可再循
环回喷雾头1401。尽管本文中涉及喷雾头,但也包括沿共用供应管道或导管的能够施加流
体悬浮粒子的任何其它类型的喷嘴或孔。
[0092] 重要的是能够实现外壳1403和供体表面12之间的有效密封以防止喷雾流体和粒子经由必须基本留在外壳1403和转鼓10的供体表面12之间的窄间隙逸出。实现这样的密封
的不同方式示意性显示在附图中。
[0093] 最简单的密封形式是刮片1408。这样的密封件与供体表面物理接触并且如果在外壳1403的出口侧,即喷雾头1401下游侧上使用,可能划伤施加的涂层。因此,如果使用这样
的密封件,其优选仅位于喷雾头1401的上游和/或外壳1403的轴端。本文所用的术语“上游”和“下游”参考经过涂布站时供体表面12上的点。
[0094] 图1也显示不用接触供体表面12的构件可以如何防止流体(粒子悬浮在其内)从外壳1403和转鼓10之间的密封间隙流出。在本图示中围绕外壳1403的整个周界延伸的廊道
(gallery)1409通过围绕外壳1403的整个边缘延伸的一组细通道1410连接以建立廊道1409
和密封间隙之间的流体连通。
[0095] 在第一个实施方案中,廊道1409连向余料提取系统的抽吸源,其可以是与连接到出口1407上的相同的抽吸源或不同的抽吸源。在这种情况下,廊道1409用于在经过间隙的
流体离开外壳1403之前将其提取。低压也从转鼓10上吸掉任何没有与供体表面12直接接触
的粒子并且如果喷雾流体是液体,其也吸掉过剩液体以在该涂层离开粒子涂布装置14之前
至少部分干燥该涂层。
[0096] 替代性地和附加地,可以借助安置在该涂布装置的出口侧的液体提取辊除去过剩液体。在图3中作为1440示意性显示的这种辊(在其外表面1442上具有类似海绵的液体吸收
性质(例如闭孔泡沫))可独立地驱动从而以与转鼓10(仅部分呈现)的速度和方向不同的速
度和/或方向旋转。该液体提取辊可接触涂布在供体表面12上的粒子并通过将其吸收在其
流体吸收性外表面1442(其有利地足够光滑和平整以不影响在选择性转移到基底20上之前
保留在供体表面上的粒子层)内而提取过剩液体。随着提取辊1440在吸收过剩液体后继续
旋转,其靠近为挤压该辊和从其吸收表面释放提取的液体而安置的刮片1444或任何其它合
适的装置。箭头1446示意性代表的抽吸入口可邻近这样的刮片安置,以允许立即除去由此
从粒子涂布的供体表面提取并由此从辊外表面挤出的液体。在如此排出移除的液体后,辊
1440可完成其周期,再次接触供体表面并进一步提取过剩液体。尽管在图3中显示在涂布站
14内部(即在外壳1403的部分呈现的集料腔1406内),但液体提取辊1440,如果存在,也可位
于涂布站下游,只要其保持在需要除去液体的站上游。液体提取辊及其上述相关元件可以
统称为液体吸收装置。
[0097] 如提到的,该印刷系统可进一步包含在涂布装置14的出口侧或进一步下游的干燥器(例如热或冷空气鼓机),以允许粒子涂层以基本干燥形式到达随后的站。
[0098] 在另一实施方案中,将廊道1409连向压力高于集料腔1406中的压力的气体源。根据经喷雾头1401向集料腔供应流体的速率和经出口1407提取的速率,集料腔1406可以在高
于或低于环境大气压的压力下。
[0099] 如果集料腔在低于大气压下,廊道1409在环境大气压下是足够的,或甚至不需要存在廊道。在这种情况下,由于密封间隙内的压力超过集料腔1406中的压力,经过该间隙的
气流会朝向外壳内部而没有流体流出的风险。
[0100] 如果集料腔在高于大气压下,可将廊道1409连向加压供气源,优选空气。在这种情况下,空气在压力下经通道1410压入密封间隙并分成两个料流。一个料流会流向集料腔
1406并防止流体(粒子悬浮在其内)流出。这一料流也会逐出和/或夹带未与供体表面直接
接触的粒子并且如果该载体流体是液体,有助于至少部分干燥该涂层。第二个流体会逸出
涂布装置而不造成问题,因为其仅是不含任何悬浮粒子的清洁空气。第二个气体料流也可
能有助于供体表面12上的粒子涂层在离开涂布装置14之前的进一步干燥。如果需要,可以
将该气体料流加热以促进这样的干燥。
[0101] 在另一实施方案中,上述廊道1409不围绕外壳的整个周界延伸以在所有侧边密封集料腔1406。其可以是“部分”廊道或安置在喷雾头和/或平行于转鼓轴和/或在喷雾头的侧
边上的中间施加器和/或在垂直于转鼓轴的方向上的施加器下游或上游的一个或多个气刀
(具有负向或正向流)的组合。在出口侧的“部分”廊道在一些实施方案中可充当附加地或替
代性地促进粒子干燥的鼓风机(例如冷或热空气),在这种情况下可改动通道1410以提供足
够的流速。
[0102] 在图2中所示的实施方案中,代替携带在直接喷到供体表面12上的流体中,通过喷雾头1401将悬浮粒子施加至中间施加器1420。施加器1420可以是例如海绵样的辊,其轴平
行于转鼓10的轴。可以以图2中所示的方式将流体和悬浮粒子喷到施加器1420上,或如果该
施加器是多孔的,或以类似于自动洗车中所用的“刷子”的方式构造,其具有从中心轴放射
状延伸的松散织物带,然后经轴毂引入流体并允许经该轴中的孔逸出(未显示)。辊或织物
带的材料应该“相对柔软”,选择其以擦拭表面上的粒子而不影响在其上形成的涂层的完整
性,换言之不划伤粒子层。施加器或其须毛或条带的表面可合适地包含闭孔泡沫(例如闭孔
聚乙烯、闭孔PVA或闭孔有机硅(silicone));或相对较软的开孔泡沫(如聚酯泡沫);或织
物,如、丝或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物。
[0103] 随着辊或刷子1420沿其轴旋转,其在与转鼓10的供体表面12接触时施加粒子。施加器1420的外表面不需要具有与供体表面相同的线性速度并且其可以例如高达大约10倍
高。其可以以与转鼓10相同的方向或反方向旋转。该施加器可以独立地由发动机(未显示在
图2中)驱动或由转鼓10通过齿轮、皮带、摩擦等驱动。
[0104] 粒子涂布装置14可包含如图3中示意性显示的多于一个粒子施加器1420,例如两个或三个施加器。在显示涂布站14和安装在转鼓10上的供体表面12的局部视图的该图中,
显示三个施加站1430a、1430b和1430c。如对1430a详述的,各个这样的站除其施加器1420a
外还可具有由喷雾头1401a提供的如通过喷雾1402a施加的其自己的粒子供应,通过供应导
管1405a输送相关流体。这样的施加器可任选提供供体表面上的粒子的一定磨光或压平,或
如果需要,可以通过单独元件,如下述辊40提供这样的功能。
[0105] 该涂布装置还可进一步包含清洁辊。清洁辊可以在结构上类似于施加辊,只是其不含粒子供应。清洁辊可以例如施加与粒子的流体载体对应但不含粒子的液体。在图3中所
示的实例中,站1430a和1430b可用于施加粒子,而1430c的施加器可充当清洁辊。或者,如果存在清洁辊,其可安置在粒子施加器的外壳外,任选在具有独立流体供应和清除和/或再循
环系统的单独外壳中。
[0106] 如果存在清洁装置,其可连续运行。例如,如上文例举的清洁辊可用于除去在该印刷系统的运行过程中在涂布站中的表面的任何周期的过程中未与供体表面直接接触的粒
子。附加地和替代性地,可以定期使用清洁装置。这样的清洁装置可以例如用于维护,并可
用于从整个供体表面除去所有粒子。可以间断或定期地,例如在印刷作业结束时,或在更换
要印刷的粒子时(例如换成新的批次或换成新的类型)或每天一次或每周一次或以任何其
它所需频率进行供体表面的这种完全再生以不含粒子。依赖于供体表面的化学或物理处理
以实现完全粒子清除的定期清洁装置可位于涂布站外。它们可以运行供体表面的至少一个
周期。
[0107] 粒子
[0108] 涂布粒子的形状和组成在实践中依赖于要施加到基底20的表面上的效果的性质。在试图实现类似于箔印刷的效果的印刷系统中,该粒子可以方便地由金属或金属样材料形
成。对于高质量印刷,该粒子合意地尽可能细以使施加的单层涂层的粒子之间的间隙最小
化。粒度取决于所需图像分辨率并且对于一些用途,10μm(微米)或可能更大(即具有更大粒
度)的粒度(例如直径或最大长度)可能被证实足够。不规则薄片的最长维度甚至可达到平
均100微米。但是,为了改进图像质量,粒度优选是1微米的一小部分或一部分,更优选几十
或几百纳米。市售鳞片可具有大约60-900纳米的厚度和大约1-5微米的代表性平面维度(例
如近球形鳞片的平均直径或具有较不规则的平面投影的薄片的平均“等效直径”,也通过最
短/最长维度表征),但鳞片也可以低至15纳米、20纳米、25纳米、30纳米、40纳米或50纳米的厚度和100-1000纳米或500-800纳米的平均或等效直径制备。当使用金属样粒子时,相信在
大部分粒度范围内,粒度越小,可实现的光泽度越大且当此类粒子具有基本相同取向时(例
如当鳞片样粒子在很大程度上互相对齐,以形成相对平整的表面以增强镜面光反射时)越
接近镜面光洁度。但是,粒子的尺寸不需要太小,因为在通常依赖于粒子的化学和/或物理
性质的一定阈值以下,该粒子可能表现出不想要的边缘效应以致它们较不适合期望的印
刷。因此可以凭经验、通过常规实验、由印刷领域普通技术人员确定理想的粒度,其可能依
赖于预期视觉效果以及其它印刷参数(例如基底和/或接受层粗糙度)或印刷系统的运行参
数(例如压印压力或磨光剪切和类似因素)。
[0109] 可以使用含颜料的非热塑性聚合物聚合物和金属样材料的粒子实现一旦转移到印刷基底上的亚光或光泽外观和任何中间外观。这样的外观在一定程度上可随后通过附加
步骤(例如磨光、上清漆等)修改
[0110] 根据它们的形状(可以相对规则或不规则),该粒子可通过它们的长度、宽度、厚度、平均或等效直径或它们的X-、Y-和Z-维度的任何这样的代表性测量表征。通常在它们的
形状的平面投影上(例如垂直和/或水平投影)上评估粒子的维度。这些尺寸通常作为粒子
群的平均值提供并可通过本领域中已知的任何技术,如显微术和动态光散射(DLS)测定。在
DLS技术中,将粒子约计为等效行为的球体并可以以流体力学直径提供该粒度。DLS也允许
估算一群粒子的粒度分布。本文所用的具有例如10微米或更小粒度的粒子根据形状具有至
少一个小于10微米的维度和可能两个或甚至三个维度。如果D50(该群的最多50%)大致为
预期粒度,该粒子被说成平均符合任何所需优选粒度;而D90大致为预期粒度的粒子群意味
着绝大多数粒子(该群的最多90%)符合该优选粒度。
[0111] 该粒子可根据形状具有各种“特征维度”,如长维度或最大长维度,其可平均化以表征由许多这样的粒子构成的群,这一代表值被称作Lavg。粒子可另外通过短维度或最大
短维度表征,对薄片形粒子而言,短维度通常是粒子厚度。这种第二特征维度也可平均化以
识别相关粒子群,这一代表值被称作Havg。
[0112] 适合本印刷系统和方法的粒子可具有最多800微米、最多600μm、最多400μm、最多250μm、最多150μm、最多100μm、最多80μm、最多60μm、最多40μm、最多25μm、最多20μm、最多15μm、最多12μm、最多10μm、最多8μm、最多6μm最多4μm、最多3μm、最多2μm、最多1.5μm、最多1.2μm、最多1.0μm、最多0.8μm、最多0.7μm、最多0.65μm或最多0.6μm的平均最大长维度Lavg。另外,平均最大长维度可以为至少0.04微米、至少0.05μm、至少0.06μm、至少0.08μm、至少0.10μm、至少0.12μm、至少0.15μm或至少0.20μm。
[0113] 适合本印刷系统和方法的粒子可进一步具有可为最多1200nm、最多1000nm、最多800nm、最多600nm、最多500nm、最多400nm、最多350nm、最多300nm、最多250nm、最多200nm、最多175nm、最多150nm、最多125nm或最多100nm的平均最大厚度Havg。另外,平均最大厚度
可以为至少5nm、至少7nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、至少25nm、至少30nm、至少40nm或至少50nm。
[0114] 尽管不是必须的,该粒子可优选形状一致和/或在相对于粒子群的中值的对称分布内和/或在相对较窄的粒度分布内。
[0115] 如果适用下列两个条件的至少一个,粒度分布被说成相对较窄:
[0116] A)90%粒子的流体力学直径和10%粒子的流体力学直径之差等于或小于150nm,或等于或小于100nm,或甚至等于或小于50nm,其可在数学上通过(D90-D10)≤150nm等表
示;和/或
[0117] B)a)90%粒子的流体力学直径和10%粒子的流体力学直径之差;和b)50%粒子的流体力学直径之间的比率不大于2.0或不大于1.5或甚至不大于1.0,其可在数学上通过
(D90-D10)/D50≤2.0等表示。
[0118] 该粒子可具有任何合适的纵横比(aspect ratio),即粒子的最小维度与垂直于最小维度的最大平面中的等效直径之间的无量纲比率。该等效直径可以是例如最大正交平面
的最长和最短维度之间的算术平均值。这些维度通常由这些粒子的供应商提供并可通过本
领域中已知的方法,如显微术,特别包括通过扫描电子显微镜SEM(优选对平面维度而言)和
通过聚焦离子束FIB(优选对于厚度和长度维度)在许多代表性粒子上估算。具有几乎球形
的粒子以大约1:1的纵横比为特征,而鳞片样粒子可具有100:1或更大的纵横比(即视情况
而定粒子的平面投影的最长长度(最大长维度)或它们的平均或等效直径的平均值与粒子
的平均厚度(最大短维度)之间)。尽管不是限制性的,根据本教导的粒子可具有大约100:1
或更小、大约75:1或更小、大约50:1或更小、大约25:1或更小、大约10:1或更小或甚至大约
2:1或更小的纵横比(或平均纵横比,通过ASPavg=Lavg/Havg定义)。在一些实施方案中,根
据本教导的粒子可具有至少2:1、至少3:1、至少5:1、至少10:1、至少25:1、至少40:1或至少
70:1的纵横比(或平均纵横比)。在一些实施方案中,根据本教导的粒子可具有在2:1至500:
1、4:1至500:1、8:1至500:1、20:1至500:1、20:1至300:1、20:1至250:1、20:1至200:1或20:1至100:1的范围内的纵横比(或平均纵横比)。
[0119] 在这些实施方案中,一群粒子的(总或平均)最大长维度、最大短维度和纵横比可以是体积平均、表面积平均或数量平均的。
[0120] 在一些实施方案中,可以通过如本文中更详细描述的SEM技术和/或通过SEM-FIB技术估算代表性粒子的纵横比。
[0121] 尽管选择可精确表征该群的纵横比的代表性粒子或一组代表性粒子,但要认识到,更统计学的方法可以更精确表征该群内的粒子的纵横比。因此,在本公开的一些实施方
案中,可以通过整体分析图像捕捉仪器(例如SEM)的代表性视场测定粒子的纵横比。通常,
调节放大率以使至少5个粒子、至少10个粒子、至少20个粒子或至少50个粒子位于单个视场
内。如上所述,一组粒子的(总或平均)纵横比可以是体积平均、表面积平均或数量平均的。
[0122] 如说明书和下列权利要求书中所用,术语“纵横比”或“特定纵横比”是指粒子的最小维度与垂直于最小维度的最大平面中的等效直径之间的无量纲比率。
[0123] 如说明书和下列权利要求书中所用,术语“等效直径”是指最大正交平面的最长和最短维度之间的算术平均值。
[0124] 如说明书和下列权利要求书中所用,术语“平均纵横比”或“总纵横比”是指各自具有特定纵横比的许多粒子的纵横比。
[0125] 除它们对要提供的视觉效果的影响外,该粒子还可具有适合至少在需要该视觉效果的时间段内或直至施加外覆涂层时提供与供体表面和随后与所需基底区域(例如在接受
层上)的充分接触面积的形状和/或维度。
[0126] 根据它们的组成和/或它们经过的工艺(例如研磨、再循环、磨光等),粒子可以是疏水的,具有不同亲水性(如果有的话)。由于粒子的疏水和亲水性质之间的平衡可随时间
而变,如果粒子的疏水性质占优势,该方法预计保持有效。另外,该粒子可由本质上亲水的
材料制成,在这种情况下可通过施加粒子涂层使它们疏水。适合这样的粒子涂层的材料可
具有与粒子具有亲和力的亲水端(例如对金属氧化物亲和的羧酸官能)和疏水尾。在本公开
中,此类粒子,无论是本质疏水还是涂布以变得疏水或更疏水,被说成是基本疏水的。
[0127] 粒子的疏水性可以是它们的化学组成固有的已知性质。如果需要,可以通过测量参考液体(通常去离子水)的微滴酌情在构成粒子的本体材料或它们的涂层的相当大的表
面上的接触角评估疏水性或亲水性。本领域技术人员容易认识到,接触角可用于根据标准
技术表征亲水性或疏水性。高于90°的接触角可能指示疏水表面,而低于这一值的接触角可
能指示亲水表面。另外,可以通过将预定量的粒子引入去离子水而在粒子层面评估疏水性。
疏水粒子会表现出漂浮行为,朝空气界面迁移,而亲水粒子会表现出非漂浮模式,允许它们
在水载体中保持相当无规的分布。可通过添加水不混溶油相促进这样的相分离或其缺乏,
在这种情况下疏水粒子朝油相迁移,而亲水粒子倾向于留在水相中。初始水样品中和最终
分离相中(相分离对给定样品通常进行三次)的粒子浓度的测定能够评估粒子的疏水或亲
水行为。可以使用另外的方法,如使用已知比例的玫瑰红染料/要测试的粒子量的表面吸附
检测。作为它们的表面积的常数,该染料吸附在粒子的疏水表面上。可以通过分光光度法测
量留在水相中的未结合染料,提供与粒子的疏水性相称的结合量的估算。可以通过计算染
料在吸收量和未结合量之间的分配商数(Partition Quotient)测定相对疏水性。类似地,
可以使用尼罗蓝染料测定粒子表面的亲水性。另外的方法是已知的并且可以是合适的。本
文所用的术语“疏水”等用于根据至少一种(和优选至少两种或三种)上述表征方法表现出
疏水性的粒子和材料。
[0128] 在一个实施方案中,该粒子由铝制成并被羧酸涂布,其使粒子疏水,降低它们的相互粘着能力并降低它们的氧化。通过根据对供体表面更详细描述的方法测量由去离子水的
微滴形成的接触角,估算被硬脂酸涂布时此类粒子的疏水性。这样的涂布粒子表现出130.1
+6°的润湿角。但是,如提到的,具有超过90°的任何润湿角的粒子是合适的。
[0129] 该粒子在喷到供体表面上或在中间施加器上时可由气态或液态流体携带。当粒子悬浮在液体中时,为了降低成本和将环境污染减至最低,该液体最好是水性的。在这种情况
下,用于形成或涂布粒子的材料最好是疏水的。疏水粒子更容易与水性载体分离,促进它们
附着到并涂布供体表面的趋势。粒子对涂布装置的供体表面而非对它们的载体和对彼此的
这种优先亲和力被认为特别有利。气体料流在粒子涂层(其如提到的可优选由在疏水表面
上的疏水粒子形成)上的吹扫有助于逐出和/或夹带未与供体表面直接接触的粒子并至少
部分干燥供体表面上的涂层。
[0130] 当在基底20上施加类似于箔成像的效果时,该粒子可以如提到的是金属的或更笼统是金属样的并可以是涂布或未涂布的。由于这些粒子的制造方式(通常通过研磨),它们
倾向于是扁平薄片并且尽管不是必须的,这使得能在粒子具有光反射表面且它们的平面维
度与基底表面基本对齐时实现接近镜面质量的高反射性涂层。这样的粒子适合磨光,这可
以使用喷雾过程中的高压或借助磨光辊,如图2中所示的任选辊40和反向辊42进行。
[0131] 除了或替代在已转移到基底上后磨光粒子层,还可以在其仍在供体表面12上的同时磨光。因此,可紧邻涂布装置14的下游或作为涂布装置14的一部分安置磨光辊或其它擦
拭元件。
[0132] 可以用干辊或用湿辊(例如用粒子悬浮在其中的流体,例如水浸渍和/或洗涤)进行磨光。在使用中间施加器的情况下,无法排除其除将粒子施加到供体表面外还至少部分
磨光它们。据信在磨光过程中,粒子尺寸与它们在最初注入涂布装置时的原始尺寸相比降
低,并且替代性地和附加地,磨光粒子以相对于供体表面基本平行的方式取向。
[0133] 任选磨光辊的外表面可以以不同于转鼓的供体表面和/或中间施加器(如果存在)的外表面的线性速度旋转。其可以以与转鼓相同或相反的方向旋转。
[0134] 粒子载体
[0135] 粒子载体,即将粒子悬浮在其中的流体,可以是液体或气体。如果是液体,该载体优选是水基的,如果是气体,该载体优选是空气。该粒子可以相对于其载体疏液
(lyophobic)(即没有亲和力),例如在载体是水性液时,可以疏水。这可能导致粒子部分分
散在液体中并且部分相分离(术语“悬浮”包括相同或不同相的材料的所有类型的混合物)。
除粒子外,该载体还可包含粒子配制领域中已知的任何添加剂,如分散剂、表面活性剂、水
混溶溶剂、助溶剂、稳定剂、防腐剂粘度改性剂、pH调节剂等。所有这样的添加剂和它们的典型浓度是分散体领域的技术人员已知的并且在本文中不需要进一步详述。不影响粒子和
供体表面的疏水性的添加剂(或其混合物)是优选的。此类试剂,特别是分散剂,可能有助于
保持或提高悬浮粒子在该液体中(如果需要,包括在相分离形式中)的稳定性。如果需要,在
适用时,该液体载体还可包含过量的充当粒子涂层的未结合材料。任何这样的添加剂及其
混合物优选不影响该液体载体对供体表面的整体惰性(例如避免或降低该表面的任何有害
溶胀,这会阻碍通过粒子附着的适当涂布)。
[0136] 如果其含有至少80重量%水(即总组成的80重量%)或至少85重量%或至少90重量%或甚至至少95重量%水,液体载体被说成是水性的。要理解的是,尽管最终工作的水性
组合物可以如上文提到主要含有水,但有可能制备含有较大量的固体粒子(和如果有的话,
添加剂)和较低量的水的中间水性组合物。这样的中间组合物可充当浓缩物,其可视需要稀
释至所需工作浓度,但以较小体积储存和/或运输。浓缩物可以例如包含多达大约80重量%
固体和大约20重量%水混溶性助溶剂,在该浓缩物的稀释过程中加入水。
[0137] 供体表面
[0138] 供体表面12在一些实施方案中是通常由可调节为具有如本文中公开的性质的弹性体制成,通常由有机硅基材料制成的疏水表面。发现聚(二甲基硅氧烷)聚合物(其是有机
硅基的)合适。在一个实施方案中,通过合并三种有机硅基聚合物配制流体可固化组合物:
总组成的大约44.8重量%(wt.%)的量的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷5000cSt(DMS V35,
Gelest,CAS No.68083-19-2)、大约19.2重量%的量的含有末端和侧面乙烯基的乙烯基官
能聚二甲基硅氧烷(Polymer XP RV 5000,Evonik Hanse,CAS No.68083-18-1)和大约25.6
重量%的量的支化结构乙烯基官能聚二甲基硅氧烷(VQM  Resin-146,Gelest,CAS 
No.68584-83-8)。向乙烯基官能聚二甲基硅氧烷的混合物中加入:大约0.1重量%的量的铂
催化剂,如铂二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物(SIP 6831.2,Gelest,CAS No.68478-92-2)、大约2.6重量%的量的更好控制固化条件的抑制剂Evonik Hanse的Inhibitor 600和最后
大约7.7重量%的量的反应性交联剂,如甲基-氢硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(HMS 301,
Gelest,CAS No.68037-59-2),其引发加成固化。此后不久用光滑的整平刮刀在供体表面的
载体(例如可安装在转鼓10上的环氧套筒)上施加这种可加成固化组合物,任选处理这种载
体(例如通过电晕或用打底物质)以增进供体表面材料与其载体的粘合。施加的流体在通风
烘箱中在100-120℃下固化2小时以形成供体表面。
[0139] 疏水性使得被在承载接受层的基底上制成的粘性膜选择性剥离的粒子能够干净地转移到基底上而不分裂(split)。
[0140] 该供体表面应该疏水,即与粒子的水性载体的润湿角不应超过90°。润湿角是由液体/空气/固体界面处的弯液面形成的角度,并且如果其超过90°,水倾向于成珠并且不润湿
和因此附着到表面上。可以在与该方法的运行条件相关的给定温度和压力下评估包含在后
退(最小)接触角ΘR和前进(最大)接触角ΘA之间并可由它们计算的润湿角或平衡接触角
Θ0。其照惯例在环境温度(大约23℃)和压力(大约100kPa)下用测角仪或滴形分析仪通过
具有5微升体积的液滴测量,其中液-气界面与固体聚合表面会合。可以例如用接触角分析
TM
仪-Krüss“Easy Drop”FM40Mk2使用蒸馏水作为参考液体进行接触角测量。
[0141] 在如上所述制备的供体表面的样品上进行这种测量,该样品具有2cm x 2cm的尺寸。使用“滴形分析”程序、circle computer方法分析结果,发现上述供体表面的前进接触角ΘA为101.7°±0.8°并发现后退接触角ΘR为99.9°±3.1°。通常,通过这种方法制备的供
体表面具有大约95°至大约115°,通常不超过110°的接触角。
[0142] 这种疏水性可以是构成供体表面的聚合物的固有性质或可通过在聚合物组合物中加入疏水添加剂增强。可提升聚合组合物的疏水性的添加剂可以是例如油(例如合成、天
然、植物或矿物油)、蜡、增塑剂和有机硅添加剂。这样的疏水添加剂可与任何聚合材料相
容,只要它们各自的化学性质或量不阻碍供体表面的适当形成,并且例如不损害该聚合材
料的充分固化。
[0143] 供体表面的粗糙度或光洁度会复制在印刷的金属化表面中。因此如果需要镜面光洁度或高光泽外观,供体表面需要比需要亚光或缎面外观时光滑。这些视觉效果也可源自
印刷基底和/或接受层的粗糙度。
[0144] 供体表面12可具有适合在使用涂布装置14施加粒子时提供与粒子的强结合的任何肖氏硬度,该结合强于粒子的相互粘合的倾向。有机硅基表面的硬度可变并且例如依赖
于供体表面的厚度和/或想要结合的粒子。据信,对于相对较薄的供体表面(例如100μm或更
小),该有机硅基材料可具有中等至低硬度;而对于相对较厚的供体表面(例如高达大约
1mm),该有机硅基材料可具有相对较高的硬度。另外,较大粒子通常获益于具有比容纳相对
较小粒子所必需的硬度低的硬度的供体表面。在一些实施方案中,大约60Shore A至大约
80Shore A之间的相对较高硬度适用于该供体表面。在另一些实施方案中,小于60、50、40、
30或甚至20Shore A的中等-低硬度是令人满意的。
[0145] 附图中的供体表面12是转鼓10的外表面,但这不是必需的,因为其也可以是具有在导辊上传送的皮带形式并至少在经过涂布装置时保持在适当张力下的无末端转移件的
表面。另外的构造可允许供体表面12和涂布站14彼此相对运动。例如,该供体表面可形成可
反复经过静态涂布站下方的可移动平面,或形成静态平面,涂布站反复从该平面的一个边
缘移向另一边缘以用粒子完全覆盖供体表面。可想到,供体表面和涂布站可以都相对于彼
此和相对于空间中的静态点运动以减少用涂布站分配的粒子完全涂布供体表面所花费的
时间。所有这些形式的供体表面都可被说成可相对于涂布站运动(例如可旋转、循环、不断、重复运动等),其中可用粒子涂布(或在暴露区域中用粒子补充)任何这样经过的供体表面。
[0146] 该供体表面可另外应对由印刷系统的具体构造带来的实际或特定考虑。例如,其可以足够挠性以安装在转鼓上,具有足够的耐磨性,对所用粒子和/或流体呈惰性,和/或耐
受任何相关运行条件(例如压力、热、张力等)。满足任何这样的性质倾向于有利地提高供体
表面的使用寿命。
[0147] 该供体表面,无论作为转鼓上的套筒还是导辊上的皮带形成,可进一步在与接受粒子的外层相反的侧上包含可与供体表面一起称作转移件的主体。该主体可包含不同的
层,各自为整个转移件提供选自例如机械耐受性(mechanical resistivity)、热导率、可压
缩性(例如以改进供体表面和压印滚筒之间的“宏观”接触)、可顺应性(conformability)
(例如以改进供体表面和压印滚筒上的印刷基底之间的“微观”接触)和印刷转移件领域的
技术人员容易理解的任何此类特性的一种或多种所需性质。
[0148] 处理站
[0149] 如提到的,将接受层(例如粘合剂或可活化粘合剂)图案施加到印刷基底上的许多方式是已知的,尤其是在如联系图2中示意性显示的可能的备选模拟处理站36论述的传统
非数字印刷系统中。图1中示意性显示的成像系统16提供选择基底上的区域(施加至供体表
面12的粒子涂层在压印站转移至基底20的此处)的一种方式。在用于数字印刷系统的数字
处理站的实施中需要这样的成像系统。
[0150] 一种示例性成像系统16可包含支承任选以成对的行布置在相对于彼此精确预定的位置(例如以交错方式提供适合沿基底的整个宽度的靶点的激光源)中的一系列激光源
如VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)芯片1602的载体1601。载体1601可
以流体冷却以应对可由芯片生成的大量热。芯片1602发出的激光束通过构造成两行或更多
相应行的GRIN(梯度折射率)棒透镜的透镜1603聚焦(各芯片1602和其上的所有激光器元件
与相应的聚焦透镜1603相关联)。向芯片供应的用于活化一个或多个激光器元件的信号
基底20借助传送系统(未显示在图1中)在所示箭头(即从处理或成像站朝压印站)的方向上
的运动同步。用激光束照射各像素的效果是将该像素处的基底20上的无活性接受层转化成
粘性状态(即活性接受层)以使涂布供体表面12的粒子可稍后转移和附着到其上。换言之,
这种辐射介导的接受层活化在基底上提供与粒子的亲和力高于该粒子与供体表面的亲和
力的所选区域24,该活化区域因此能够从供体表面12选择性剥离粒子。
[0151] 如果用于彩色印刷,图1和2中所示的系统可以仅单色印刷,但可通过使同一基底相继经过彼此同步并各自印刷不同颜色的多个塔而实现多色印刷。替代性地和附加地,可
以通过在具有足够浅的色调的粒子上施加彩色透明外覆涂层(或部分前景图像)而获得不
同的颜色。例如,可以通过在“银”状铝粒子上叠印橙黄色调而实现“金色”外观。
[0152] 基底
[0153] 附图中所示的印刷系统不限于任何特定类型的基底,只要粒子与供体表面的亲和力高于与裸基底(即在不含合适的接受层的区域中)的亲和力。该基底可以是独立的纸张或
卡片或其可具有连续网幅(web)的形式。该基底也可以由织物或皮革制成。由于将粒子施加
到基底上的方式,粒子倾向于留在基底表面上。这能在中等质量(indifferent quality)的
纸上实现优质印刷。此外,基底的材料不需要是纤维质的,而是可以是任何类型的表面,例
如塑料膜或刚性板。如上文解释,该基底也可具有适应所需外观的任何所需粗糙度,尽管也
可在接受层的层面调节这样的预期效果。
[0154] 应该重申,一些印刷基底可以以涂布或未涂布形式供应,或预处理以利于它们的预期使用。例如,基底可以用可增强接受层随后与基底的粘合或能够实现该基底可能经受
的任何其它类似步骤的打底材料涂布。在本说明书中,术语“基底”应以其最广义理解,无论形式、材料和涂层或不存在涂层,作为待印刷或已印刷的图像的物理载体,特别是能够承载
转移到其上的粒子。
[0155] 压印站
[0156] 所示压印站18仅包含压到转鼓10及其外供体表面12上的光滑压印滚筒22。压印滚筒22可构成基底传送系统的一部分,在这种情况下其可配备用于啮合独立基底片材的前沿
的夹具。或者,该压印滚筒可具有用于将印刷基底(粒子转移至其上)进一步压花的形状。
[0157] 如提到的,根据本教导的印刷系统可包括多于一个压印站。通常允许在基底上沉积不同组合物,如转移不同粒子或印刷不同颜色或相同颜色的不同视觉效果的单独压印站
可以各自包括不同压印滚筒。但是情况不一定如此。例如,两个或更多个处理站(无论如站
16所示为数字的,还是如站36所示为模拟的)可以各自具有它们各自的下游涂布站/供体表
面,并且放射状布置以面向单个压印滚筒。这示意性显示在图4中,其例举三个涂布站14a、
14b和14c的情况,各自在其上游侧具有各自的处理站46a、46b和46c,通过如之前非限制性
地以站16和36为例的任何合适手段实现基底20或其上的接受层的处理。供体表面12a、12b
和12c和压印滚筒22之间的辊隙(nip)形成放射状排列的压印站18a、18b和18c。如已经解
释,尽管图4显示根据本教导的多个压印站,但替代性地和附加地,本发明的印刷系统可包
括传统压印站。这样的站可用于将背景图像印刷至要被粒子涂布的所选区域,或在将粒子
转移到基底上后印刷前景图像,或两者。
[0158] 此外,印刷系统,即使是单色的,可包括允许双面印刷的双面印刷系统。在一些情况下,可以在基底传送系统的层面实现双面印刷,其可以例如将基底翻转至尚未印刷的侧
面并将基底的未印刷面再进给至已用于印刷第一面的相同处理和压印站。在另一些情况
下,可通过包括两个单独压印站(和它们各自的上游或下游站)实现双面印刷,各压印站能
在同一基底的不同面上印刷。
[0159] 示例性打印输出
[0160] 图5A至5D显示如根据本教导使用和获得的印刷基底的照片。使用具有如下修改的如图2中示意性显示的印刷系统印刷基底。
[0161] 简言之,印刷基底是合成纸(双向拉伸聚丙烯膜(BOPP)White  Matt P25Synthetic54Glassine Liner 60gsm,Nirotech Adhesives&Coating Technologies,
Israel)或聚丙烯塑料箔的网幅,通过柔性版印刷以30m/min的线性速度在其上施加漆
(Schmid Rhyner AG,Switzerland的 3501UV-清漆)以在充分固化后形成接受层
26。如通过激光共焦显微术(Olympus,LEXT)测定的所得层的厚度为大约3.6-4.2μm。供往涂布站的要分配在供体表面上以基本形成单层的粒子是具有大致薄片形状的铝鳞片
(Quanzhou Manfong Metal Powder Co.,China供应的铝粉6150,CASNo.7429-90-5),其具
有大约4μm的平均直径和大约70nm的平均厚度。粒子以在水中大约3重量%的重量浓度供给
并喷在充当中间施加器1420的滚动圆柱形海绵上。供体表面12由有机硅基聚合物(其由乙
烯基官能化聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成)制成,上文详述了该可加成固化制剂及其制备。包
括在线施加的接受层图案的印刷基底在环境温度下、以30m/min的线性速度进给到本发明
的印刷系统中,并且在压印站的辊隙处施加的力为大约12kg-f/cm。
[0162] 图5A显示进给到压印站之前的基底照片,较深图案对应于如上解释的通过柔性版印刷施加的接受层。为了增强接受层的可见性,在施加接受层图案之前,使用BOPP白色合成
纸基底预印刷黑色背景图像。图5B显示离开压印站后(在其与涂布在供体表面上的铝粒子
接触后)的白色BOPP纸基底的照片,较深图案对应于转移的粒子。图5C和5D显示具有反差性
金属化图案的类似压印后照片,图5C中所用的基底是透明塑料箔(为了该照片,置于白色背
景上),图5D中所用的基底是图5A的黑色纸基底。
[0163] 图6A至6D分别是图5A至5D的一部分的放大视图。可以看出,在基底上图案化的接受层在压印站合适地从供体表面剥离铝粒子,以在压印站下游提供相应的金属印刷图像。
此类图像不以任何方式进一步加工(例如无磨光、无上清漆等)。进一步指出,该转移在供体
表面12上留下暴露出的相应区域(未显示),在后续周期完成后在涂布站用新粒子补充这些
区域。
[0164] 在具有如下修改的如图2中示意性显示的印刷系统中使用替代性的处理站印刷另外的实例。简言之,该印刷基底是照相纸(HP,USA),在其上施加漆(UV Screen Tactile 
Varnish,Cat.No.UVD0-1200-408N,Flint Group,Germany)以形成所需图像图案(例如包括
文本和/或插图)。通过旋转丝网印刷以20m/min的线性速度施加该漆,该丝网具有36%的开
放表面和165μm的网目尺寸。在基底上形成的层在传送至固化站(例如大约10秒或更短时
间)的同时自流平。该漆涂布和图案化的基底通过包含供应裸基底的退卷辊、收集包括所需
接受层图案的基底的卷绕辊和设定网幅基底从其入口进给侧到其输出侧经过的路径的中
间辊和支架的网幅基底传送系统传送。布置在处理站(在此施加漆)下游和输出卷绕辊上游
的固化站包括UV灯,以部分固化可UV固化的漆。该接受层可优选固化至足够触摸干燥以允
许以不损害施加在其上的接受层的方式卷绕该基底。另外,该接受层通常需要保持足够未
固化以在印刷过程中(在压印站18接触粒子时)具有与粒子的足够亲和力。一旦充分干燥
(在本实例中通过部分固化),该接受层形成用于随后施加粒子的所需图案。由此形成的接
受层具有如通过激光共焦显微术(Olympus,LEXT)测定的在基底表面上的大约52-65μm的厚
度。
[0165] 基底的上述准备离线进行并使用与上文所述类似的标准基底传送系统将基底进给至根据本教导的印刷系统的压印站。为了增强接受层的可见性,在施加接受层图案之前,
该纸基底预印刷黑色背景图像。
[0166] 包括要在压印过程中被粒子涂布的图案的印刷基底(该选择性图案与粒子的亲和力高于粒子与供体表面的亲和力)以0.2m/sec的线性速度进给,尽管该系统可以以任何其
它合适的速度(例如通常高达2m/sec,甚至高达15m/sec或更高)运行。在供体表面12和压印
滚筒22之间的压印站18辊隙处的力为大约8kg-f/cm并且在环境温度(大约23℃)下进行印
刷,在辊隙处和在辊隙上游都没有进一步加热。这样的运行条件不应被解释为限制。
[0167] 粒子(与上述相同)以在水中大约0.1重量%的重量浓度供往涂布站以在由PDMS制成的供体表面12上形成单层,上文详述了该可加成固化制剂及其制备。
[0168] 结果(未显示)类似于图5A、5D、6A和6D中描绘的那些。也就是说,预印刷基底20在其进给至压印站之前表现出比背景基底深的图案,该图案由材料由于压印时附着到粒子上
形成(即构成接受层26的干燥漆)。相同基底在其离开压印站18后(在其与转鼓10的外表面
接触和之前涂布在供体表面12上的铝粒子转移后)表现出该图案的金属化形式。这进一步
证实在基底上图案化的接受层在压印站合适地从供体表面剥离铝粒子,以在压印站下游提
供具有相应图案的金属印刷图像。
[0169] 基底20沿加工其的各种站传送的速度和/或相继的此类站之间的距离可用于调节各步骤的持续时间,也被称作“停留时间”,即使该基底通常在运动中。例如,在处理站的停留时间可影响所选区域的活化度或施加的接受层26的厚度(其根据组成物质的粘度及其沉
积方法,可以在几微米至几百微米之间)。可通过丝网印刷施加获得的接受层厚度通常在50
至500μm之间,更通常最多200μm。如果需要接受层(随后粒子层)顶部和基底之间的一定距
离,其可以修改以提供“压花”外观。当使用柔性版印刷时,可以形成较薄接受层,具有通常在1μm至50μm之间,更通常最多15μm的厚度。
[0170] 据信,在要形成接受层26的物质的施加及其用于后续步骤(例如干燥、固化、粒子接触等)之间的停留时间可影响接受层的外表面的形貌。例如,对于光泽效果,在足够的时
间下,刚施加的涂层可在基底表面上流平以形成具有基本一致的厚度和/或具有相对光滑
的外表面的接受层。在这种情况下,形成接受层的物质优选具有时间脱气(即减少或消除可
能“截留”在接受层中的气泡)以进一步改进接受层外表面的形貌性质以改进与粒子的顺应
性(conformity)和/或改进粒子作为均匀取向的粒子马赛克转移到印刷基底上。各站处和
各站之后的停留时间取决于所需印刷效果和用于该方法的材料(例如基底、接受层和粒子
的类型)。要认识到,这些工艺调节是印刷领域的技术人员已知的。
[0171] 金属化印刷输出的放大视图
[0172] 通过共焦显微术以之前联系被粒子覆盖的面积百分比的评估解释的方式捕捉通过已知技术和通过本发明获得的印刷输出的放大视图。通过在由纸制成的印刷基底上经丝
网印刷施加接受层,获得根据本教导的印刷输出。供体表面和铝粒子如上所述,粒子为该水
性组合物的3重量%的重量浓度。包括要在压印过程中被粒子涂布的接受层图案的印刷基
底在环境温度下以0.5m/sec的线性速度进给,并且在压印站的辊隙处施加的力为大约
12kg-f/cm。
[0173] 代表性的放大显微照片显示在图7A至7F中,所有图像具有相同放大率。该图的版块A至D展示显示如下获得的传统金属化印刷输出的顶视图的图像:(A)箔烫印(产生基本类
似外观的热和冷技术);(B)胶印;(C)凹版印刷;和(D)柔性版印刷。图7E显示根据本公开的
一个实施方案的印刷输出的类似放大视图,而为了比较,版块(F)显示在转移至印刷基底以
形成如版块(E)中放大的图像之前在涂布站的供体表面上形成的粒子单层。所有图像的左
下角的比例尺对应于40μm。
[0174] 如版块(A)中可以看出,箔印刷,无论热(如所示)还是冷,如预期产生完全覆盖整个捕捉区域的连续金属膜。按传统获得并显示在版块(B)至(D)中的微粒层通常至少在下列
方面之一中不平整:a)该层包含重叠粒子的堆叠体;b)该堆叠体无规分布,可能由于各传统
印刷技术的限制;c)特别在无规分布的堆叠体存在下,该层的厚度不规则;和/或d)相邻粒
子之间的空隙无规分布,可能由于各传统印刷技术的限制。观察到从中获取版块(B)至(D)
的图像的传统印刷输出的一般外观可大致描述为比根据本教导的相对更有光泽的印刷输
出浑浊。有趣的是指出,甚至在供体表面上形成的粒子层也比传统印刷输出相对更有光泽。
这进一步表明,如传统施加以将表面金属化的粒子具有不规则取向,可能与基底表面平行
的粒子的量不足以提供对光泽效果而言足够的光反射。换言之,具有“非平行”无规取向的
粒子的“散射”效应降低或抵消基本平行粒子的“反射潜力”。不同于依赖粒子印刷的这些对比技术,本方法能使粒子更平整取向,如通过相对较高光泽证实和通过在所得印刷输出的
横截面上进行的原子力显微术(AFM)和FIB测量确认,粒子主要平行于基底。
[0175] 应该指出,不同于传统印刷技术中所用的金属墨水,适用于本印刷法的金属样粒子的组合物不需要包含基料(例如聚合基料)。因此,本单层不含或基本不含基料,而使用此
类传统的必须含基料的金属墨水制成的金属墨水图像通常在印刷基底上表现为“桥连”在
相邻粒子之间的基料的连续膜。由于传统使用的基料通常在所有三个维度中包封现有技术
的粒子,所得印刷构造通常表现为包围无规形成的粒子排列的基料膜,其通常嵌住粒子层
并外覆涂布它们。这显示在下文论述的图9B和9C中。
[0176] 可以通过任何合适的仪器测量印刷样品的金属化表面的光泽度。在本实例中,其使用Haze-gloss Reflectometer(BYK,Cat.No.AG-4601)测量,照明器投射入射光且检测器
测量在垂直于表面的20°角的反射光,照明器和检测器因此相互具有40°的弧距(arc 
distance)。所有受试样品印刷在尺寸4cm x 2cm的纸基底上,与传统技术对应的金属化样
品获自商业印刷机。对于各技术,测试至少3个随机获取的样品并平均它们的光泽度值。尽
管无法排除各传统印刷-金属化技术可产生更高结果,但下列光泽度值被视为代表性的并
提供根据本教导施加和印刷的粒子的平整取向的支持。
[0177] 如本文中公开印刷的金属化表面(使用丝网施加器)表现出426光泽度单位(Gloss Unit,GU)的平均光泽度。为了比较,5个箔印刷样品表现出489GU的平均光泽度;4个胶印样
品具有大约22GU的平均光泽度;3个凹版印刷样品具有大约63GU的平均光泽度;且3个柔性
版印刷样品具有大约55GU的平均光泽度。因此,本技术用粒子单层提供与箔印刷相当的光
泽度,其中连续金属膜通常基本平行于基底表面。与依赖于独立粒子的传统技术相比,可以
看出,本公开能够实现明显更高的光泽度,相当于凹版印刷生成的光泽度的大约6.8倍、柔
性版印刷生成的光泽度的大约7.7倍和胶印生成的光泽度的大约19倍。
[0178] 将这些光泽度值标准化到各方法中涉及的粒子或膜的特征尺寸可提供本印刷方法的出色结果的另一量度。以每微米的光泽度单位提供的单位尺寸光泽度(Gloss Per 
Size,GPS)参数在本文中被定义为印刷样品的光泽度除以产生光泽度的粒子或膜的特征平
面尺寸。可以如上所述测量光泽度并可以通过共焦显微术测量与各印刷技术或印刷样品相
关的反射表面的特征尺寸。通常,这种尺寸是在受试印刷基底上取样的被视为粒子群的代
表的至少20个离散粒子的平均直径或其它特征尺寸。在现有印刷技术中,通常相信,应避免
小于10μm或5μm的小鳞片,具有明显金属特征的粒子需要大约30μm或更大的等效直径。这样的小鳞片,尤其如果小于5μm,预计造成显著的边缘散射效应,以降低印刷构造的金属亮度
和光泽度。还相信,较小粒子具有比较大粒子低的呈现鳞片的平行排列的趋势,这种排列在
平行于印刷基底的表面时也有助于光泽。
[0179] 将这种分析用于上述光泽度结果,考虑对本发明的印刷构造的粒子而言大约2μm的测得平均特征尺寸,与此相比,在胶印构造中取样的粒子为大约5μm、在柔性版印刷和凹
版印刷的构造中取样的粒子为大约10μm,且对箔印刷构造的连续层任意设定为1000μm的无
穷数。对通过本文公开的方法获得的印刷构造计算出的GPS为大约230GU/μm。对已知技术计
算出的如在可得样品上评估的GPS不超过10GU/μm。仍然无法排除这些技术可产生具有更高
光泽度和/或由具有更小特征尺寸的粒子形成的印刷构造,以产生最多20GU/μm或最多
30GU/μm或最多40GU/μm或甚至最多50GU/μm的GPS。即使那样,清楚的是,由本文中公开的方法产生的印刷构造的GPS明显更高。相信根据本教导的印刷构造在使用具有光反射表面的
粒子时具有至少100GU/μm或至少150GU/μm或至少200GU/μm或至少300GU/μm或至少400GU/μm或甚至至少500GU/μm的GPS。要理解的是,只有在光泽度是印刷构造的所需品质时这一参
数才有意义。当本印刷系统和/或方法中所用的粒子无意赋予印刷构造光泽度时,所得印刷
构造的GPS可低于100GU/μm。
[0180] 替代性基底处理
[0181] 进行类似的印刷实验,其中通过柔性版印刷将接受层施加到合成纸基底(双向拉伸聚丙烯膜(BOPP)White Matt P25Synthetic54Glassine Liner 60gsm,Nirotech 
Adhesives&Coating Technologies,Israel)上。将Schmid Rhyner AG,Switzerland的
3501UV-清漆施加到基底20上以在充分固化后形成接受层26。所得层的厚度为大
约3.6-4.2μm。该金属化图像(用如上所述的铝粒子涂布)的外观如图5A至6D中所示并且与
用丝网施加的接受层获得的图像相当(数据未显示)。另外,在如此处理的基底上形成的粒
子层类似于之前在用丝网施加的接受层获得的图像的放大视图上观察到的那些(作为参
考,见图7E)(数据未显示)。
[0182] 如上所述评估面积覆盖或光学表面覆盖百分比。简言之,类似地通过在BOPP的透明塑料箔上柔性版印刷接受层制备样品,通过Optical Microscope(Olympus BX61U-
LH100-3)以X50的放大率捕捉金属化区域(即在该层上形成)的图像并以透射模式分析。三
个样品的结果(各自是三个图像的平均值)为81.3%、84.9%和86.4%。
[0183] 测量另外的参数以比较通过丝网印刷施加的接受层与通过柔性版印刷施加的接受层,这两种技术是用于本工艺的处理基底的方法的非限制性实例。使用激光共焦显微术
测量各层的顶面区域(在用粒子涂布前)的粗糙度。测量纸印刷基底(在其上施加它们)的区
域粗糙度作为基准。该基底具有0.61μm的平均基线区域粗糙度Ra。当通过丝网印刷在这一
基底上施加接受层(大约52-65μm的层厚度)时,该接受层的顶面的区域粗糙度Ra为大约
0.46μm。当通过柔性版印刷在这一基底上施加接受层(大约3.6-4.2μm的层厚度)时,该粘合剂层的最上表面的区域粗糙度Ra为0.7μm。尽管对本技术不是基本的(如取决于所需印刷效
果),但相信,具有相对较低的粗糙度(例如Ra≤2μm或甚至Ra≤1μm)的接受层有利于粒子的更一致取向,因此可能获得更有光泽的外观。还相信,较厚接受层,特别在留出足够的时间
以适当地在基底上流平和/或脱气下,可以“吸收”和减少基底的一部分固有粗糙度,以产生具有比更严格依循基底表面的轮廓的相对较薄接受层低的粗糙度的最上表面。预计对于本
身光滑的基底(例如由塑料制成的印刷基底),接受层的厚度对可见印刷效果的影响降低。
[0184] 在沿图8A和8B中所示的x-y平面的横截面中示意性显示可通过上述印刷方法获得的各种类型的粒子层。尽管具有外表面804的粒子802被显示为具有细长横截面形状(例如
对应于薄片状粒子),这不应被解释为限制性的。粒子802安置在接受层26上,接受层26本身
选择性施加在印刷基底20的图像接收表面80上,这种布置产生具有粒子单层810的印刷构
造800。如上文解释,粒子802的外表面804可以是疏水的。
[0185] 参考图8A,几个粒子被显示为部分重叠,见区域A,这样的重叠产生标作T的总粒子层厚度。在区域B中,粒子显示为毗连,而区域C指出相邻粒子之间的间隙,其可从大致垂直
于印刷基底20的宽面(broad face)的方向识别。在区域D中,如在本x-y横截面中所示,粒子
806被显示为与该接受层没有接触。但是,这样的叠加粒子可能位于接触下方层的粒子上以
致其有可能在沿z方向的另一点接触接受层(未显示)。在区域E中,粒子808被显示为与多于
一个相邻粒子重叠。
[0186] 图8B图解另一实施方案,其中粒子单层810进一步被外覆涂层820涂布。尽管在本图示中未显示,但相信,在接受层26(和布置在其上的粒子单层810)和随后的外覆涂层820
之间的界面处或附近可能截留微小气泡。这种现象可能有利于如可通过FIB-SEM技术或任
何其它鲁棒(robust)方法评估的这些层之间的边界的可视化
[0187] 应该指出,尽管单层810在图8A和8B中显示为在接受层的顶部形成,但根据运行条件和所选材料,其可以轻微穿透以部分嵌在该层内。此外,尽管这些图示与本印刷方法的示
意性的示例性印刷结果相关,但可以在供体表面12上形成基本类似于810的层。
[0188] 图9A至9C示意性图解使用已知印刷技术可获得的印刷构造900的横截面。为避免疑问,这些示意图无一按比例绘制,这特别是图8A-B和9A-C的情况,该比较因此仅是定性
的。
[0189] 图9A图解由金属箔印刷产生的代表性金属化图像。在这样的印刷构造中,粘合剂层910通常与金属层920一起转移,以允许金属层附着到基底20上。图9B和9C图解用包含粒
子和基料的常规混合物的墨水制备的印刷构造,通过现有技术的印刷方法将这种含基料的
墨水施加到印刷基底20上。层930图解在使用这样的已知墨水和方法时通常在基底上形成
的基料膜或基质。可以看出,这样的技术通常产生粒子层,该层中的粒子更远离印刷基底的
表面,通常不可能与基底直接接触。根据印刷技术、其中所用的材料和运行条件,粒子可能
表现出大致分成两类的模式。图9B示意性图解具有外表面904的粒子902表现出非漂浮行为
的情况,粒子在基料基质内至少部分无规分布和/或取向。图9C示意性图解另一情况,其中
粒子906表现出漂浮行为,粒子倾向于朝基料膜与空气之间的界面迁移。因此已知印刷构造
的粒子倾向于形成分布梯度,越靠近与空气的界面,它们的密度越高。漂浮粒子也通常在基
料基质内更平整取向。还要指出,在这样的实例中,粒子902的表面904不需要疏水。如之前
在通过本公开实现的本发明的印刷构造中所示,现有技术的印刷构造可以进一步外覆涂布
(未显示)。
[0190] 在本公开的说明书和权利要求书中,各动词“包含”、“包括”和“具有”及其同源词用于指示该动词的宾语不一定是该动词的主语的构件、组分、要素、步骤或部件的完整名单。这些术语包含术语“由...构成”和“基本由...构成”。
[0191] 除非上下文清楚地另行规定,本文所用的单数形式“一”和“该”包括复数对象并且是指“至少一个”或“一个或多个”。
[0192] 位置或运动术语,如“上”、“下”、“右”、“左”、“底部”、“下方”、“降低”、“低”、“顶部”、“上方”、“提高”、“高”、“垂直”、“水平”、“向后”、“向前”、“上游”和“下游”以及它们的语法变体,在本文中可以仅用于示例性用途,以例示某些组件的相对定位、布置或位移,以指示本说明中的第一和第二组件,或两者。此类术语不一定表明,例如,“底部”组件在“顶部”组件下方,因为此类方向、组件或两者可能翻转、旋转、在空间上移动、以对角线取向或位置安置、水平或垂直安置,或类似地改变。
[0193] 除非另行指明,在一系列选项的最后两个成员之间使用短语“和/或”是指一个或多个所列选项的选择是适当的并且可以作出的。
[0194] 在本公开中,除非另行指明,修饰本技术的一个实施方案的要素特有的条件或关系的形容词,如“基本”和“大约”应被理解为是指将该条件或特征定义为在用于其预期用途的该实施方案的运行可接受的容差内或在由进行的测量和/或由所用测量仪器预期的变动
内。当术语“大约”在数值前时,意在指示+/-15%或+/-10%或甚至仅+/-5%和在一些情况
下精确值。
[0195] 尽管已就某些实施方案和通常相关方法描述了本公开,但这些实施方案和方法的变更和置换是本领域技术人员显而易见的。本公开应被理解为不受本文描述的具体实例限
制。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈