[发明专利]喷墨按需成型光栅的立体印刷方法

说明书

技术领域

本发明涉及印刷领域，具体而言，涉及一种喷墨按需成型光栅的立体印刷方法。

背景技术

按需成形光栅(Lenticule On Demand)的立体印刷方法是一种根据应用需求在二维图文印品的不同区域成形不同光栅，实现不同三维空间效果的新型立体印刷方法。由于在同一印品上可实现不同类型及参数的光栅，光栅局部分布等特点，它具有高科技和个性化的特征，在书刊、礼盒、烟酒盒等高档印刷，防伪安全，医学图像，航空图像等领域有着广阔的应用前景，是一种高附加值的特种印刷方法。

目前立体印刷(Lenticular Printing/Stereoscopic Printing)主要采用整体光栅材料，通过以下两类方法实现：一是印刷光栅图像与整体光栅材料通过模压或者粘贴的方式复合；二是直接在光栅材料背面印刷光栅图像。这两类方式对印刷设备、工艺过程和材料等都具有较高要求。随着科技的进步和社会对节能环保要求的增强，整体光栅材料的立体印刷方法难以实现某些高档印品只需要局部呈现三维效果的特殊要求，也难以满足低能耗、低污染的新型印刷工艺要求。局部立体印刷工艺是一种新型的立体印刷方法，它先采用传统印刷方法(胶印、丝印、柔印等)实现光栅图像的印刷，然后在局部图像表面印刷光栅，达到局部三维立体的效果。

美国专利US20040219302A1公开了一种用于局部三维图像的选择性透镜成型方法。该方法首先采用传统印刷方法(胶印、柔印、凹印和静电印刷等)实现透明材料在含有三维光栅图像区域印刷(涂布)，然后通过UV光源照射使该油墨层固化；重复以上过程直到油墨层厚度满足要求，采用含有光栅图文的辊或模具热压油墨层，并采用UV光固化，最终得到局部立体图案。该方法采用传统的印刷方法，需要根据光栅图像制作用于涂布透明油墨的印版。另外，采用胶印等传统印刷成型的光栅层厚度较薄，使得该层对光的折射效果不佳，导致最终三维图像效果不好。

《现代立体印刷工艺学》(田学礼，武汉大学出版社，2007)第273-294页公开了一种采用丝网印刷成型光栅的局部立体印刷技术。该技术首先通过丝网印刷，在光栅图像上实现透明厚层油墨涂布，采用两种方法制备光栅，获得局部立体的效果。一种方法为：首先丝印光栅成像层，并采用UV光干燥固化该层，然后丝印光栅曲面层，采用UV光干燥该层。该方法成型光栅时，由于UV光油墨的自表面凝聚现象使得光栅表面形状精度不高，难以形成满足光学性能的柱面体或球面形状，导致三维图成像效果模糊。为了提高光栅成型精度和三维图成像质量，提出了一种改进方法：采用丝印先印刷超厚透明墨层，通过UV光照固化，再用激光雕刻的光栅模板，并严格控制热压空间高度，来保证光栅厚度与形状的精确。由于该技术同样存在复杂的制版工艺过程，同样难以实现变化数据的光栅成型。

美国专利US20100247757A1公开了一种采用喷墨系统堆积透明油墨成型光栅的方法。它通过沉积透明油墨成型出相互平行的纵向隔离壁，然后在隔离壁之间添加透明材料，该材料在表面张力作用下向外凸出，经过UV光照干燥固化后形成柱形透镜得到光栅。由于该方法采用逐点堆积与逐行扫描的方式成型的隔离壁和柱面透镜，需要耗费大量的时间，成型光栅效率低。另外，该方法依靠表面张力作用使液态透明材料外凸后形成透镜，同样存在透镜形状精度不高，导致最终三维图效果不清晰等问题。

综上可知，传统印刷方法(胶印，凹印，柔印，丝印等)成型光栅需要制作印版，印版的制备需要制版、晒版、显影、干燥和修版等一系列工艺过程，导致了传统印刷方法难以应用于快速可变数据的按需成型光栅，并存在成型效率低，光栅精度不高，三维图像容易模糊等问题。

发明内容

本发明提供一种喷墨按需成型光栅的立体印刷方法，用以提高光栅成型的效率和精度，获得较好的三维成像效果。