CN101837707A - 表面印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种使用油墨直接以数字的方式将所需的图案或是照片喷印于各种基材表面、溅镀层或金属外观装饰镀膜层的方法，例如使用任何固体可分子化的物质所做的镀层SiO₂、陶瓷、Al、Cr、Cu、Ag等的方法，该方法可达到一次印刷就完成全彩且高分辨率的图像并且可产生多彩及幻彩等极佳的图腾效果，还有做出来的产品亦可满足3C产业所规范的可靠性、环保测试及危害物质禁用指令(Rohs)规范。

Description

表面印刷方法

技术领域

本发明为一种涉及表面印刷方法的技术，特别涉及一种利用数字方法将图案直接印刷于基材表面的方法。

背景技术

现有的印刷技术主要有网印及移印。两者常会有印刷字体偏位、印刷边框呈锯齿状、印刷油墨溢出外框、油墨着附性不良等等的问题。且在作业上，网印的治具尚有以下问题：耗损率高、产量不精良、对位不够精准，而使得产品质量参差不齐；移印的缺点为治具制作L/T长，但移印却可做多色移印，且产量较大，虽较网印为佳，但亦无法满足消费者的需求。由此可知，网印和移印在因应现今色彩需求多变样化的年代，已不符合潮流的需求。

在CN1235208中，该案先将感光胶均匀的涂抹在丝网上，然后开始进行干燥处理，将需印刷的图案或文字的底片在丝网上进行曝光，并将曝光后的丝网浸入显影液中进行显影，显影后的丝网放置于金属工作表面，并接一电极，另一电极沾有电解质溶液，并在电极中加电压，将沾有电解质溶液的电极在丝网的图案或是文字上涂刷，即可以在金属工作表面得到所需的图案或是文字。该案虽可将图案印制在金属表面上，但是并没有办法给予鲜艳的色彩，且网印的既有缺点也无法改善。

在现有技术上，除了以上相关的例子外，还可在专利I300446中找到，为了达成在非金属表面创造出金属质感的这种类型创作。该案使用真空磁控溅射技术，在非金属表面例如碳纤维、高强度的工程塑料镀上一多色膜层，经由改变靶材和改变氮氧碳氢气体与该金属离子的混合比例，可以创造出不同色泽不同饱合度的金属光泽。在步骤上，先经过底涂的涂覆，再经过金属亮彩镀膜步骤两步骤，最后再涂上一层保护层，即完成作业。基础的底涂步骤共分成底漆膜层和亮漆膜层两部分，该亮漆膜层可以提高平整度及镜面度。金属亮彩镀膜步骤亦分成两部分：多色膜层、反光膜层。该反光膜层为不透光层可经由反射光线增加产品表面的亮度，而该多色膜层则可以透光设计，厚度越厚则可以呈现的色彩就越多。虽然在部分流程上专利I300446和本发明有些相似的地方，但是I300446并没有提及如何在金属镜面上绘制图案的方法，且I300446将使用限制于非金属的基材，本发明则无此限制。

是以，由上可知，上述的表面印刷方式，在实际使用上，显然具有不便与缺失存在，有待加以改善之。本发明发明人有感于市面上既有的技术无法满足消费者追求的变化，例如色彩变化的范围过于狭隘、印制在金属媒材上的画素不高、金属质感、亮度等等的诸多问题，并依据多年来从事此方面的相关经验，悉心观察并研究之，而提出一种设计合理且有效改善上述缺失的发明。

发明内容

本发明的目的在提供一种在基材表面印刷的方法，借由数字印刷的方式，于基材表面上创造出广色域、多层次、金属质感、渐层的多彩图腾。

本发明的另一目的在提供一种在基材表面印刷的方法，借由数字印刷的方式，达到高分辨率的图片和精致的线条花样，且没有色彩的限制，并可以将防伪图式印于各种基材上。

为了达到前述发明的目的，本发明表面印刷方法依序为基材表面处理及底涂，主要是在处理过的基材表面上将底漆涂抹上去，涂抹过底漆的基材将可以增加平滑度或是镜面层度，但考虑到基材若为透明或是半透明，为了不丧失该特性可以删去此步骤；产生一金属层，方法可为溅镀或加上金属外观装饰镀膜层，溅镀是使用一种磁控溅镀的方法，将靶材金属与气体混合成预期的颜色，形成一金属层，并增加基材表面的金属质感以及亮度，而金属外观装饰镀膜层是一种金属的薄膜可以压附于基材表面以产生金属质感；印刷，是将一图片或一文字彩色印制在该金属层上，并可以调整其分辨率；中间漆涂，是在油墨经过干燥以后，涂上一层透明或是半透明材质的涂料；表面硬化层涂覆，可增加该基材表面图式的耐磨和硬度，也可因不同颜料达成不同的效果。

在一般的印刷上，使用的墨水分为染料型油墨(Dye-Type Ink)和颜料型油墨(Pigment-Type Ink)，染料型跟颜料型主要有以下三个差异点，防水性、持久性及色彩选择性。其中，染料型虽然较颜料型有较多的颜色选择度，不过在防水性及持久性皆不及颜料型为佳。因此，本发明利用金属层补足颜料型金属色泽度不足的缺点，使用一种颜料型油墨，配合不同的基材材质调整不同的溶剂及添加剂。在可容许的机台耗损率下，选择具有腐蚀性的溶剂，可以强化油墨的附着度；添加剂则可视使用者的需求，添加界面活性剂、渗透剂、杀菌剂、酸碱调节剂、蜇合剂等等。

为使本领域技术人员了解本发明的目的、特征及功效，现借由下述具体实施例，并配合所附的图，详加说明如后。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的步骤流程图；

图2是本发明第一较佳实施例的结构剖面图；

图3是本发明第一较佳实施例的结构剖面图；

图4是本发明第二较佳实施例的步骤流程图；

图5是本发明第二较佳实施例的结构剖面图。

【主要元件符号说明】

基材1

底涂层2

金属层3

图案层4

中涂层5

表面硬化层6

金属镀膜层7

具体实施方式

请参考图1、图2和图3所示，图1是本发明第一较佳实施例的步骤流程图，图2和图3是本发明第一较佳实施例的结构剖面图，其步骤依序如下：

步骤S1是于该基材1的表面将一底漆涂抹上去形成一均质的底涂层2，该底涂层2可以增加整体的平整度也会让金属层3附着后整体能够有一平滑的镜面，但若基材1本身为透明或是半透明材质，可考虑删去步骤S1。

步骤S2，可使用磁控溅镀方法，该方法是将一靶材金属与一气体混合成至少一预设颜色，并将该预设颜色溅镀于该底漆层2上或基材1的底部，或使用金属镀膜层，将一层金属压贴于底漆层2或基材1底部形成一金属层3，以增加该基材1的表面金属质感或亮度，可以提高产品的质感。

步骤S3，是参考该金属层3的性质，调整至少一油墨，且该油墨包含至少一溶剂、至少一色料以及至少一添加剂；调整是指改变该溶济、色料以及添加剂三者混合比例的手段。

步骤S4，是将至少一图片或至少一文字，以该油墨印制在该金属层3或基材1表面以产生一图案层4，该步骤S4可进一步包含一人机接口，使用者可以在人机接口上将图样或照片进行编修、大小缩放、分辨率的调整和位置调整的动作，即该人机接口可提供一使用者调整以及确定印制花样的功能，并可以调整该图片或该文字的分辨率。图片调整结束后，即可进行印刷。其中，该人机接口可与市面上的编修软件作结合，让使用者可先在界面上仿真印制结果，减少使用错误图片或编排错误的困扰，也可降低无谓的成本。

步骤S5，这一阶段，可使用透明或是半透明的漆涂覆在图案之上，形成图2中的中涂层5，会穿透保护图案层4并将保护图案层与基材1紧密结合，可达到固定保护图案跟强化耐磨的作用。

最后，步骤S6，表面硬化层涂覆，于该中涂层5上涂覆一表面硬化层以形成一表面硬化层6，该表面硬化层6是一透明或半透明的途层，可视使用者需求调整其厚度，一方面加强图案保护且不影响整体颜色及质感，另一方面也可以抵抗部分的外部冲击力及增加硬度，耐磨性。该表面硬化层包含至少一颜料，该颜料是造成该表面硬化层的颜色视觉效果。该方法印制的图案为分辨率为720dpi*720dpi以上的全彩图案。该方法可绘出防伪及立体图式。

再参考图2，图2为第一较佳实施例的剖面图。该剖面图从下到上依序为一基材1、一底涂层2、一金属层3、一图案层4、一中涂层5跟一表面硬化层6。该基材1没有限制为塑料、金属或是玻璃材质。步骤S1形成一个底涂层2，在底涂层2上形成一金属层3，调整所需油墨，将所需要的图片和文字在金属层3之上形成一个图案层4，该图案层4可以配合咬蚀结果创造出不同的变化，在图案层4完全干燥后，再增加一中涂层5，该中涂层5可以一方面保护图案层4，另一方面可以增加不同色泽。最后表面硬化层6，加入表面硬化层6可以增加整体硬度及耐磨度。

再参考图3，图3为一较佳实施例的剖面图，该剖面图从下到上依序为一金属层3、一基材1、一图案层4、一中涂层5跟一表面硬化层6。该基材1透明或是半透明的材质，为了配合基材1本身的特性，省略了底涂步骤即步骤S1。考虑到基材1本身的透明特性，特别将步骤S2产生的金属层3成形于基材1底部。图案层4直接数字印刷于基材1之上，中涂层5穿透该图案层4将图案层4与基材1紧密作结合，最后加上表面硬化层6，使得整体的耐磨硬度提升。

请参考图4及图5所示，图4是本发明第二较佳实施例的步骤流程图，图5是本发明第二较佳实施例的结构剖面图，其步骤依序如下：

步骤R1，先选择一基材1，该基材1可为塑料、碳纤维或是金属材质基材。

步骤R2，挑选适合基材1蚀刻溶液或雷射雕刻，以配合选定图案或文字蚀刻或雷射雕刻到该基材1的表面，以增加成品的立体感。

步骤R3，将基材表面处理，该基材表面处理是为磨整适合蚀刻或雷射雕刻后的基材1表面至预设大小以及平滑度。

步骤R4，是于该基材1的表面将一底漆涂抹上去形成一均质的底涂层2，该底涂层2可以增加整体的平整度也会让金属层3附着后整体能够有一平滑的镜面，但若基材为透明或是半透明可删去步骤R4。

步骤R5，可产生一金属层，可经由磁控溅镀方法，该方法是将一靶材金属与一气体混合成至少一预设颜色，并将该预设颜色溅镀于该底漆层2上，形成一金属层3；或是使用一金属镀膜贴附在底漆层2上，两种方法的目的都是为了增加该基材1的表面金属质感或亮度及高产品的质感。

步骤R6，是参考该金属层3的性质，调整至少一油墨，且该油墨包含至少一溶剂、至少一色料以及至少一添加剂，改变该溶济、该色料以及该添加剂三者混合比例。

步骤R7，是将至少一图片或至少一文字，以该油墨印制在该金属层3以产生一图案层4，该步骤R7可进一步包含一人机接口，使用者可以在人机接口上将图样或照片进行编修、大小缩放、分辨率的调整和位置调整的动作。图片调整后，即可进行印刷。其中，该人机接口可以与市面上的编修软件作结合，让使用者可先在界面上仿真印制结果，减少使用错误图片或编排错误的困扰，亦可降低无谓的成本。

步骤R8，此一阶段，可使用透明或是半透明的漆涂覆在图案之上，形成图2中的中涂层5，该中涂层5会穿透且保护该图案层4将图式或文字紧密的与基材作一结合的作用。

最后，步骤R9，表面硬化层涂覆，于该中涂层5上涂覆一表面硬化层形成一表面硬化层6，该表面硬化层6亦可视使用者需求调整其厚度，一方面保护图案，另一方面也可以抵抗部分的外部冲击力及增加硬度，耐磨性。该表面硬化层包含至少一颜料，该颜料是造成该表面硬化层的颜色视觉效果。该方法印制的图案为分辨率为720dpi*720dpi以上的全彩图案。该方法可绘出防伪及立体图式。

再参考图5，图5为第二较佳实施例的剖面图。该剖面图有从下到上依序有一基材1、一底涂层2、一金属层3、一图案层4、一中涂层5跟一表面硬化层6。该基材1没有限制为塑料、金属或是玻璃，先选用适合该基材1蚀刻用的溶解液，再挑选合适的模版将图案或文字时刻上去。蚀刻后，先将基材表面做处理，将不必要的脏污或是熔剂皆洗净。步骤R4形成一个底涂层2，在底涂层2上又经过溅镀或金属镀膜处理行成一金属层3，溅镀结束后调整所需油墨，将所需要的图片和文字在金属层3之上形成一个图案层4，该图案层4可以配合蚀刻结果创造出不同的变化，在图案层4完全干燥后，再增加一中涂层5，该中涂层5可以一方面保护图案层4，另一方面可以增加不同色泽。最后表面硬化层6，加入表面硬化层6可以增加整体硬度及耐磨度。

本发明是属一无版印刷模式，即不须依赖模具技术，便可完成印刷作业，开发期相较其它模式短，相当符合3C产业多变个性化的潮流。且在基材上无任何限制，无论是塑料、碳纤维或是金属材质皆可以应用。在作业上，因为制程简单、再现性佳，质量控管容易，符合专利的进步性的要件，盼审查委员能早日给予专利。

以上已将本发明作一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明的两较佳实施例而已，当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (16)

1.一种表面印刷方法，利用数字方法将图案直接印刷于一基材的表面，该方法包含步骤：

(1)产生一金属层，在基材表面形成一金属层，以增加该基材的表面金属质感或亮度；

(2)油墨调整，参考该金属层的性质，调整至少一油墨，且该油墨包含至少一溶剂、至少一色料以及至少一添加剂，调整是指改变该溶济、该色料以及该添加剂三者混合比例的手段；

(3)印刷，将至少一图片或至少一文字，以该油墨印制在该金属层上；

(4)中间漆涂，是在该油墨经步骤(4)而干燥以后，涂上透明或是半透明材质之一形成中涂层，其作用为穿透图案层并将图案层固定于基材之上，并保护该油墨形成的该图片及该文字；以及

(5)表面硬化层涂覆，于该中涂层上涂覆一表面硬化层以形成一表面硬化层，以增加该涂料层的耐磨和硬度。

2.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该步骤(1)产生一金属层，可经由磁控溅镀方法，该方法是将一靶材金属与一气体混合成至少一预设颜色，并将该预设颜色溅镀于该基材上，形成一金属层。

3.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该步骤(1)产生一金属层，可将一金属镀膜层贴附于该基材上，形成该金属层。

4.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该步骤(1)之前可增加一底涂步骤，该步骤是于该基材表面将一底漆涂抹上去形成一底漆层，以增加该基材表面的平滑度与镜面度。

5.如权利要求4所述的一种表面印刷方法，其中该底涂步骤之前包含一基材蚀刻，该基材蚀刻是将选定图案或文字蚀刻到该基材的表面，以增加成品的立体感。

6.如权利要求4所述的一种表面印刷方法，其中该底涂步骤之前包含一基材雷射雕刻，该基材雷射雕刻是将选定图案或文字雷射雕刻到该基材的表面，以增加成品的立体感。

7.如权利要求4所述的一种表面印刷方法，其中该底涂步骤进一步包含一基材表面处理，该基材表面处理为磨整基材的表面至预设大小以及平滑度。

8.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该基材若为透明或半透明材质，则该金属层位于该基材层之下。

9.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该步骤(3)具有一人机接口，该人机接口可提供一使用者调整以及确定印制花样的功能，并可以调整该图片或该文字的分辨率。

10.如权利要求9所述的一种表面印刷方法，其中该人机接口可弹性的与一般绘图软件和及其接口作结合。

11.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该步骤(3)的调整手段，是依据可容许的机台耗损率下，选择具有腐蚀性的该溶剂，以强化该油墨于该金属层的附着度。

12.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该油墨的添加剂可为界面活性剂、渗透剂、杀菌剂、酸碱调节剂或是蜇合剂。

13.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中步骤(5)的该表面硬化层包含至少一颜料，该颜料是造成该表面硬化层的颜色视觉效果。

14.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该方法印制的图案为分辨率为720dpi*720dpi以上的全彩图案。

15.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该方法是为一无版印刷的运用，不需要依赖模具技术，便可完成印刷作业。

16.如权利要求1所述的一种表面印刷方法，其中该方法可绘出防伪及立体图式。

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