热冲压转印是由专用的设备完成的,它的工作过程是:利用光电定位装置,转印膜上的全息图与被转印材料重合并精确定位。然后用加热的金属模向下冲压,使热固性树脂与被转印的材料粘合在一起,同时使离型层以下部分与基底分离。图6给出了转印过程的原理图。
图5 转印膜构造
1-基底 2-离型层 3-全息图层 4-金属反射层 5-粘合层
图7是一台热冲压设备的工作过程示意图。
这样,由全息照相、电铸金属模版、模压复制和热冲压转印四个部分的有机组合,就形成了一条高效率的大规模模压全息产品生产线。
转印机主要有两种机型,即平压型转印机和辊压型转印机,其工作原理如图8所示。
无论采用哪种机型,都应在100~200 oC的温度下在1s左右的时间内完成转印过程。辊压型转印机主要用于大批量复制的场合。
把全息箔转印到包装纸上的注意事项:
图6 转印工作原理
1-加热冲膜 2-转印膜 3-被转印材料 4-PET基底 5-离型层、全息图 6-粘合层
(1)纸的选择 应使用经过涂料处理的具有光滑表面的纸。涂料所含成分为:浆、粘土、碳酸钙及二氧化钛,将涂覆上述涂料的纸通过一个加热至240~270 oC的轮压鼓压过(此鼓通常用镉制,直径约2.44m,表面高度抛光)。处理后的纸,表面光滑,有光泽,且保持了纸的气孔。在烫印过程中必须排去纸与箔间的气体,否则全息会起泡,也不易从负载背底脱落,且不易粘牢在纸上,故排除气泡是重要的。
(2)热烫印机 为保证烫印效率和质量,需装有驱动全息箔的精确控制系统。通常用一台小功率激光器并配合微处理器来实现对位的。
即使箔上的全息图排列不规则、不等距,也能使全息图对准压模精确就位。对准标志是小的三角形,在模压全息图时,它们就与全息图一起制作在箔卷上。
图7 热冲压设备工作原理
1-包装物 2-模压全息图 3-收片滚筒 4-金属冲压模
全息烫印的压模,要激活粘性膜,将箔粘牢在纸上。其内部加热元件的功率约为5KW,压模导热性要好,分布要均匀,通常用黄铜制作,表面高度抛光,为防止在高温下其表面受空气腐蚀,已发展一种工艺,在黄铜表面镀一层保护膜,它还可使热量分布更加均匀。
图8 转印机的类型
1-加热板 2-模版 3-转印箔 4-被转印材料 5-工作台
一次性使用透射/反射型模压全息标识
透射/反射全息图(See Though Holograms)的成像原理如图9所示。图中作为全息图工作原功能层B是一层高折射率介质层,它和纸折射率和保护层A构成了LH单层膜系。利用传统的热压工艺,可在这种复合材料上形成高质量的浮雕全息图。工艺的第二步是在浮雕全息图的背面涂布一层透明胶。这样形成的膜压全息图无需镀铝,可在透射和反射方向的很大角度范围内观察到明亮而清晰的再现像。
图9 透射/反射全息图成像原理 图10 透射/反射全息的透射成像
在图9中,将透射/反射全息图粘附在表面带有印刷图案的商品上,在全息图的±1级衍射范围内,可以观察到由光束2形成的彩虹全息像和由光束3形成的背景图案组成的2D/3D图像;而在全息图的衍射范围之外,虽然观察不到全息图再现像,但仍可以看到衬底上的清晰的印刷图案。当衬底上的印刷图案和全息图的再现像互相配合时,可达到别具一格的艺术效果。如果按图10的方式将透射/反射全息图粘附在透明物体(如玻璃容器)上,则可以透过窗口观察到全息图明亮的透明像(虚像或实像)。
制造透射/反射模压全息图的关键是合理选择A/B膜系的材料组合。对保护层来说,要求材料具有良好的透明性、成膜性、耐磨性及物化稳定性;对功能层有良好的热可塑性外,最重要的一点是,要求A/B膜系的折射满足(r=n1/n2)具有较大的值。从原理上说,r值越大,衍射像越明亮,能同时观察到全息图像及背景图案的范围越大。
透射/反射全息图除了能产生广角的全息/印刷合成像的效果,它的一个更大的优点在于具有可靠的防伪性能,A/B膜系的适当构成,或者将单层LH膜系变为多膜系,可产生真正一次性使用效果,这是完全无法复制的。从这个意义上说,透射/反射型模压全息图将成为一代新型的全息防伪产品。
信息来源:印艺透视
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