СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МЕТОК НА ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК С ПОМОЩЬЮ СПОСОБА ПЕРЕНОСА
METHOD OF APPLYING LABELS ONTO SUBSTRATE SURFACE USING TRANSFER METHOD

Изобретение касается способа нанесения меток на поверхности подложек с помощью способа переноса, при котором непосредственно от подготовленной или заранее отпечатанной отслаиваемой несущей пленки находящийся на отслаиваемой несущей пленке переводной слой переносится на поверхность подложки и позволяет там возникать изображению, удаляемому только при разрушении.
Под способом переноса понимаются все способы печати, при которых на отслаиваемую несущую пленку наносится зеркально перевернутый или прямой переводной слой, который переносится на другую подложку и позволяет там возникать изображению, которое может удаляться только при разрушении. Предпочтительно на переводной пленке сначала производится оригинал, который может переноситься. Оригинал является в общем лишь отпечатком, который отдельно образуется только слоями краски. После процесса переноса несущая пленка удаляется. Таким образом, носителем сцепляемого изображения является только запечатанная поверхность подложки.
Изобретение должно удовлетворять всем известным способам переноса. Поэтому описанные в последующем техники нужно понимать в качестве примеров. Предварительно процитированная ограничительная часть основного пункта формулы изобретения должна охватывать все известные способы переноса, при которых переводной слой переносится на поверхность подложки.
Удаление отслаиваемой несущей пленки может происходить, например, за счет растворения водорастворимого клеевого соединения между отслаиваемой несущей пленкой и переводным слоем, причем подобно переводной картинке затем происходит соединение поверхности подложки и переводного слоя. Для соединения используются, например, остатки клея, которые прилипают еще на переводном изображении. Также на поверхности подложки может быть помещено или соответственно подготовлено, например, тонкое адгезивное покрытие. Такой способ переноса обозначается как способ мокрого переноса.
Вместо водорастворимого клея может использоваться тонкий перманентный слой клея, отделяемый от отслаиваемой несущей пленки за счет механического отделения. Такой способ переноса обозначается как способ сухого переноса.
Далее, известен способ горячего переноса, при котором используются специальные печатные краски, которые наносятся на отслаиваемую несущую пленку в качестве переводного слоя. Затем несущая пленка с переводным слоем запрессовывается под действием тепла и давления на подложку, причем печатная краска переводного слоя отделяется от несущего слоя. Вышеупомянутый способ горячего переноса, также называемый способом печати горячим переносом, является часто используемым способом в отделке текстиля для перенесения оттиска (см. словарь «Moderne Technik от A до Z» Verlag TÜV Rheinland GmbH, Кöln, 1991; статья «Печать способом переноса - Transferdruck»).
Переводной слой может состоять из нескольких последовательно нанесенных печатных слоев и может также содержать, например, локально укрывающий, подобный листику слой из способного к печати материала, например растворенного природного каучука или ПВХ.
Предпочтительно способ горячего переноса может служить также для нанесения обозначений на поверхность подложки из моющихся и/или пластифицируемых материалов, таких как текстиль, пленки или кожаные предметы одежды и т.д. От заранее отпечатанной отслаиваемой несущей пленки за счет контакта с печатаемым материалом при термическом воздействии находящийся на отслаиваемой несущей пленке переводной слой переносится на материал и позволяет образовывать там изображение, удаляемое только при разрушении.
Этим и другим способом переноса далее возможно переносить необходимые краски за один проход. Печатные краски переносятся под воздействием тепла на поверхность материала и могут удаляться с материала только лишь при разрушении отпечатанного изобретения. Отпечаток служит, например, при использовании меток или знаков для характеристики соответствующего материала или произведенного из него продукта.
Продукты могут быть деформируемыми и моющимися, соответственно также используемые краски.
В частности, на подобные пленкам подложки могут наноситься также переводные слои способом мокрого переноса. Полученное изображение на подложке является относительно хрупким и может удаляться только при разрушении.
Ставится задача технически расширить возможности маркировки посредством способа печати переносом и помимо визуальных возможностей использовать дополнительные возможности маркировки.
Эта задача решается способом упомянутого вначале вида, при котором переводной слой содержит также по меньшей мере один RFID-блок (блок радиочастотной идентификации), который состоит по меньшей мере из RFID-чипа и плоскорасположенной, напечатанной антенны, которая сначала была напечатана на отслаиваемой несущей пленке. RFID-блок обозначается также как транспондер.
RFID-устройства (устройства радиочастотной идентификации) с установленными RFID-узлами известны из уровня техники (см. документ EP 1141886 B1 и процитированные там дополнительные определения). RFID-устройство может быть, например, пассивной RFID-этикеткой, которая несет встроенный в нее RFID-узел. Такой узел или схема обозначается также как транспондер. Он содержит RFID-чип и антенну. Для записи и считывания информации необходимо RFID-считывающее устройство, которое с помощью электромагнитных волновых сигналов может запрашивать данные из чипа RFID-узла и индуцировать необходимую энергию. Считывающее устройство принимает ответный сигнал и интерпретирует занесенные в него данные, которые могут переноситься от считывающего устройства на вычислительное устройство. В RFID-чипе информация может храниться дополнительный срок, а также информация может изменяться или считываться новая информация. Данные могут использоваться для контроля процессов продажи, недозволенного изъятия и для контроля запасов и поставок. Таким образом могут контролироваться логистические потоки и снабженческие цепочки.
В качестве сцепляемого изображения наносится, в частности, RFID-блок, который состоит из RFID-чипа и напечатанной, гибкой, предпочтительно плоскорасположенной антенны, которая закрыта покровным листом из гибкой, теплостойкой, по меньшей мере в диапазоне температур от -25°С до 200°C, пластмассы.
Изобретение использует возможность того, что, в частности, пассивные RFID-блоки могут быть миниатюризированы, и что необходимая для реализации изобретения антенна может печататься. Однако не должно исключаться, что также чип, по меньшей мере частично, в дальнейшем процессе печати печатается на отслаиваемую несущую пленку и переносится на подложку.
Согласно изобретению используются миниатюрные блоки с размером от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в диаметре или по диагонали и с толщиной примерно 0,01-1 мм. Если речь идет о подложках, которые деформируются и нагреваются во время процесса мойки, то блоки (транспондеры) должны быть соответственно защищены. Оболочка должна быть соответственно изготовлена водонепроницаемой из пластмассы. Для этого на отслаиваемую несущую пленку наносится соответствующий слой лака. Предусматривается высокая термостойкость, которая позволяет мойку напечатанных подложек.
Антенна транспондера состоит, например, из металлического или токопроводящего полимерного материала. Для этого подходит, например, токопроводящая серебряная печатная краска или печатная краска, которая изготовлена с токопроводящим полимером, например, на базе полипиррола или PPV (ППФВ) (поли(пара-фенилен-винилов)). Также применимы печатные краски, выполненные на токопроводящем углероде (сажа, материал из углеродного волокна). После печатания антенны чип, размер которого составляет только небольшую часть поверхностного покрытия антенны, гальванически связывается с антенной за счет горячего прессования, припаивания или склеивания.
Антенны, необходимые для функционирования, предпочтительно отделены, множество антенн печатается на гибкую, термостойкую подложку, которая имеет форму рулона и затем соединяется с RFID-чипом, в частности приклеивается или припаивается. Затем RFID-узлы с соответственно принадлежащими участками поверхностей подложки дробятся или соответственно разделяются на более тонкие рулоны.
В частности, предпочтительно можно в качестве оболочки формовать выступ подложки вокруг RFID-чипа и вокруг антенны. Для этого в качестве материала подходят эластомер, например, пластифицированный природный каучук (латекс) или жидкая пластмасса. Подходят устойчивые к температуре мягкие термопласты, например размягченный полиацеталь. Такие материалы могут производиться в виде листа за один рабочий цикл и присоединяться по одному к транспондеру. В соответствии с этим также может производиться оболочка для транспондера.
RFID-блок (транспондер) может быть покрыт отделяемым от отслаиваемой несущей пленки листом покровной пленки, который после переноса герметично закрывает область транспондера на поверхности подложки. Следовательно, после трансферного переноса защищенный пленкой RFID-блок размещается на подложке и защищает ее от внешних влияний.
RFID-блок образует изображение, аналогичное отпечатку или переносному изображению, которое прилипает к подложке и может удаляться оттуда только при разрушении. Дополнительно к RFID-узлу переводной слой может охватывать напечатанный слой краски. Следовательно, изобретение охватывает форму выполнения, при которой перенесенный при переносной печати слой изображения состоит только из RFID-блока, причем не используется никакой дополнительный слой краски или транспондер, скомбинированный со слоем краски.
Пример выполнения изобретения объясняется посредством чертежей.
Чертежи, в частности, показывают:
фиг.1 - схематичное изображение наложенного на отслаиваемую несущую пленку RFID-блока с оболочкой и окружающим слоем краски;
фиг.2 - в схематическом изображении связанный с текстильным элементом, защищенный оболочкой RFID-блок со слоем окружающей его краски.
Согласно примеру выполнения изготавливается маркировка, подходящая для деформируемой подложки 14 с RFID-блоком (транспондером) 10, при этом на тугоплавкой с силиконовым покрытием отслаиваемой несущей пленке 11 печатается подобно нанесению лака лист 5 покровной пленки из поливинилхлорида. После испарения растворителя остается лист 5 покровной пленки. Краевая кромка 6 листа 5 покровной пленки выступает со всех сторон над напечатанной в последующем антенной.
С помощью трафаретной печати на листе 5 покровной пленки печатается меандровая антенна 2 с помощью токопроводящей печатной краски на базе токопроводящего полимера. В качестве токопроводящего полимера используется окрашенная сажей смесь печатной краски на базе PPV.
В средней области антенны 2 вдавливается углубление 3, в которое вкладывается RFID-чип 4 и склеивается с антенной 2 и гальванически связывается с ней. Для этого чип снабжен соответствующими соединительными контактами (прикрыты), которые склеиваются с дорожкой антенны электропроводящим клеем. Толщина листа покровной пленки со связанными частями составляет примерно 0,5 мм. Боковая длина примерно 2,5 мм. Что касается RFID-чипа 4, то речь идет о так называемом пассивном чипе, который не имеет никакого собственного блока питания, а должен индуктивно снабжаться за счет электроэнергии создаваемого транспондером поля.
Изготовление листа 5 покровной пленки с антенной 2 и чипом 4 происходит не в штучном производстве, а в виде больших, пригодных для печати рулонов, на которых антенны 2 и RFID-чипы 4 печатаются упомянутым способом или соответственно располагаются подобно растру. Рулон может затем наматываться. Разрезанием получают меньшие рулоны с отдельными транспондерами 10 на отслаиваемой несущей пленке 11. Диапазон приема транспондеров для считывающего устройства лежит при таких антеннах в окрестности примерно 3 м или больше.
За исключением непосредственной окрестности RFID-чипа 4 лист 5 покровной пленки достаточно гибок и способен к изгибу с радиусом изгиба примерно 2 мм. Он термоустойчив в процессе мойки до 95°C. Ни чип 4, ни антенна 2 в их функции не ухудшаются практически в течение 4 часов при температуре 95°C.
Лист 5 покровной пленки с RFID-блоком 10 (антенна 2 и RFID-чип 4) обозначаются в дальнейшем как RFID-лист 20. RFID-лист 20 находится в определенной позиции на отслаиваемой несущей пленке 11. После того как определенное закрепление произошло, следующий слой 12 изображения, состоящий из печатной краски, печатается на листе 5 покровной пленки путем трафаретной печати. Печатная краска может быть напечатана, например, в форме орнамента, знака или подобно этому. Также может быть предусмотрен дополнительный лист 5' пленки, так что оболочка получается уже на отслаиваемой несущей пленке 11.
После сушки слоя 12 изображения создан переводной слой для переноса. Как известно, на подложку, здесь текстильный материал, накладывается отслаиваемая несущая пленка 11 поверхностью, имеющей адгезивное средство, и кратковременно нагревается, например, до 80-160°C. Лист 5 покровной пленки нажимает со всех сторон на подложку и закрывает печатную краску, антенну и чип. Таким образом RFID-лист с RFID-чипом 4 и антенной 5, что означает транспондер, способом трансферной печати наносится на текстильный материал 14 (см. фиг.2).
В примере выполнения текстильный материал 14 в виде ткани снабжен транспондером 10. Часть печатной краски 12 сублимирует внутрь поверхности текстиля 14.
Так как антенна состоит из гибкого, термоустойчивого материала и может наноситься непосредственно с остальной печатной краской, получается массовый способ маркировки, при котором каждый транспондер служит как метка и высокотехничным способом передает данные, однако также может и принимать.
Материал антенны в примере выполнения был выбран из класса токопроводящих полимеров. Известны, тем не менее, также еще другие такие полимеры, которые могут называться следующим образом: цис-олиацетилен, транс-полиацетилен, поли(пара-фенилен), политиофен, полипиррол, полианилин.
Тем не менее, также возможно использовать для антенны печатные краски на базе металлической пыли и металлических волокон или подмешивать углеродные волокна или частицы сажи в такие печатные краски, чтобы делать их токопроводящими.
Важно то, что обеспечена способность изгиба антенны, чего можно достигать за счет соответствующих смесей с гибкими несущими телами.
Переход с контактов RFID-чипа на антенну возможен как с помощью клеевого соединения, низкотемпературной пайки, так и за счет соединения печатных контактов. В качестве пленочной оболочки или покровного листа подходят многочисленные другие синтетические материалы. Они должны физиологически не вызывать сомнений, сохранять их эластичность и гибкость в большом диапазоне и быть электрически- и электронно-нейтральными. Полиацеталь при этом оказался в качестве подходящей пленки-пластмассы как термоустойчивый, мягкий термопласт.
Для маркировки способом переноса (переводным способом) пригодна также жесткая поверхность подложки, такая как дерево, пластмасса, металлический лист или массивные металлические отливки. Листы покровной пленки могут производиться из пластмасс, которые могут переноситься в растворимую или диспергируемую печатную краску. Все возможности, которые предлагает способ переводной печати, могут использоваться.
Переводные способы не ограничены горячим переводным способом, а включают также мокрый и сухой переводные способы, которые происходят в диапазоне температур 25°C±10°С.