專利名稱：印刷的可伸展材料中印刷重復(fù)長度變化的校正方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在可伸展基材上的橡膠版印刷。
背景技術(shù)：
在各種表面上印刷是本領(lǐng)域熟知的。長期以來在紙張、織物、 木材以及其它表面上進(jìn)行印刷。在新型的合成材料如聚合物膜上進(jìn) 行印刷也是已知的。印刷允許將顏色、圖形設(shè)計以及文字設(shè)置到相 關(guān)材料上。
但是，在聚合物膜和其它可伸展材料上進(jìn)行印刷由于材料的可 伸展性質(zhì)而具有挑戰(zhàn)性?？缮煺共牧先缇酆衔锬ぴ谑艿綉?yīng)力時會伸 展和變形，即使該材料不被認(rèn)為是彈性的。
例如，連續(xù)條幅(例如膜)在巻繞到巻筒上時會產(chǎn)生應(yīng)力。條 幅上的這些應(yīng)力會根據(jù)條幅在巻筒上的深度而變化。例如，接近筒 芯的材料由于最初開始巻繞到巻筒上所需的力而承受較大的張力。 更接近巻筒深度中間位置的材料由于巻筒平穩(wěn)巻繞而產(chǎn)生較小的張 力。巻筒外部附近的材料則承受較大的張力。因此，在可伸展材料 巻繞在巻筒上時，這些變化的張力會導(dǎo)致材料在或大或小的程度上 稍微伸展。 一些巻繞機(jī)能夠調(diào)節(jié)在巻筒輪廓上的巻繞速度和張力， 以在某種程度上補(bǔ)償這種效應(yīng)。
可伸展材料、尤其是聚合物膜所經(jīng)受的另 一種效應(yīng)是在時效過程中會松弛。該松弛過程有時候被稱為"回彈"。當(dāng)膜首次擠出時， 聚合物鏈在擠出過程中排列整齊并受到一些應(yīng)力。隨著膜冷卻、尤 其是膜時效幾天，這些應(yīng)力會逐漸釋放，從而膜松弛。在松弛過程 中，膜將趨向于稍微收縮(即縮短)。然而，由于巻筒自身的變化 的條幅張力，在巻筒中將會出現(xiàn)變化的收縮程度。
這兩個問題，即巻繞機(jī)張力變化和回彈，會導(dǎo)致印刷的可伸展 材料在印刷重復(fù)長度方面變化顯著。在印刷材料被巻繞并且隨后時 效時，在可伸展材料條幅上重復(fù)印刷的圖案能夠變形高達(dá)長度的1 o/o。當(dāng)隨后展開印刷材料進(jìn)行加工時，這種變形、尤其是如果累加 起來，會導(dǎo)致產(chǎn)品的不對準(zhǔn)或者誤切割。
現(xiàn)在的消費者開始期待產(chǎn)品上具有高質(zhì)量、細(xì)膩的圖形，產(chǎn)品
乂人包裝膜到熱縮密封包裝(shrink-wrap seal)到一次性衛(wèi)生用品。 因此，不斷需要對聚合物膜的印刷重復(fù)長度控制進(jìn)行改進(jìn)，以制造 出能滿足上述期待的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供在可伸展材料條幅上印刷重復(fù)圖案的方法。在一種 實施方式中，該方法包括如下步驟
a. 提供一條幅可伸展材料；
b. 為要被印刷到所述材料條幅上的重復(fù)圖案確定調(diào)節(jié)后的印刷 重復(fù)長度曲線；以及
c. 在所述可伸展材料的表面上印刷重復(fù)圖案，所述重復(fù)圖案包 括沿著所述條幅的長度重復(fù)的印刷標(biāo)記，使所述印刷標(biāo)記的印刷重
復(fù)長度根據(jù)所述調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線沿著所述條幅的長度變 化。
調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線被確定為當(dāng)印刷材料巻筒隨后被 展開時，印刷重復(fù)長度沿著印刷條幅長度的變化將小于在所述印刷 重復(fù)長度沿著所述條幅長度沒有變化時所應(yīng)當(dāng)具有的變化。
該方法還包括以下步驟測量印刷在所述可伸展材料上的所述印刷標(biāo)記的實際印刷重復(fù)長度；將實際印刷重復(fù)長度的測量值與所 述調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線進(jìn)行比較；以及響應(yīng)于所述比較步驟 的結(jié)果控制所述印刷步驟。所述測量步驟通過重復(fù)長度測量裝置如 光學(xué)裝置(例如能測量圖像的照相機(jī))自動執(zhí)行。各種印刷系統(tǒng)和 設(shè)備都可以使用，例如無齒輪橡膠版印刷機(jī)。
本發(fā)明的方法可以用在各種可伸展材料上，例如聚合物膜。合 適的聚合物膜材料例如包括聚烯烴、聚酯、尼龍、 一種或多種前述 材料彼此的共聚物或者與另 一種形成聚合物的單體的共聚物以及它 們的混合物。本發(fā)明的方法還可以用來印刷織物，例如非織造物。
上述方法還可以包括在所述印刷步驟之后將所述可伸展材料巻 繞成巻筒的步驟。
本發(fā)明還提供一種根據(jù)這里描述的方法制得的可伸展材料印刷 條幅，以及從根據(jù)這里描述的方法制得的條幅裁切的可伸展材料印 刷片。作為例子，可以從已經(jīng)根據(jù)這里描述的方法預(yù)先印刷的一條 幅可伸展材料裁切的印刷標(biāo)簽。類似地， 一次性尿布的護(hù)墊可以從 已經(jīng)根據(jù)這里描述的方法預(yù)先印刷的 一 條幅可伸展材料上裁切，然 后一次性尿布通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式組裝。
本發(fā)明還提供一種上面印刷有重復(fù)圖案的可伸展材料的新印刷 條幅，所述重復(fù)圖案包括沿著所述條幅的長度重復(fù)的印刷標(biāo)記，其 中所述印刷標(biāo)記的印刷重復(fù)長度沿著所述條幅的長度變化。
類似地，本發(fā)明還提供一種上面印刷有重復(fù)圖案的可伸展材料 的巻繞并時效的條幅，所述重復(fù)圖案包括沿著所述條幅的長度重復(fù) 的印刷標(biāo)記，其中在條幅展開時所述印刷標(biāo)記的印刷重復(fù)長度變化 小于0.2% (或者甚至小于0.1% )。根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式制 得的可伸展材料印刷條幅可以包括印刷在上面的任意數(shù)量的重復(fù)圖 案，例如100或者更多個重復(fù)圖案，或者甚至是在一個連續(xù)條幅上 印刷有1000個或者更多個重復(fù)圖案。


通過附圖將更加全面地理解下面的詳細(xì)說明，其中
圖1是一種示例性的橡膠版印刷系統(tǒng)的示意圖2是一種示例性的無齒輪橡膠版印刷機(jī)的示意圖3a-3d示出了在印刷機(jī)中具有或者不具有PRL調(diào)節(jié)的示例性
印刷材^f的代表性PRL曲線；
圖4a-4d示出了在印刷機(jī)中具有或者不具有PRL調(diào)節(jié)的另一種
示例性印刷材^f的代表性PRL曲線；
圖5示出了具有PRL調(diào)節(jié)并且時效不同時間段的示例性印刷材
料的代表性PRL曲線；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的橡膠版印刷系統(tǒng)和過程的一種實施方式的
示意圖7示出了示例性時效印刷膜的沒有補(bǔ)償?shù)腜RL變化； 圖8示出了示例性時效印刷膜在巻繞機(jī)中經(jīng)過張力控制補(bǔ)償之 后的PRL變化；
圖9示出了示例性時效印刷膜在無齒輪印刷機(jī)中經(jīng)過印刷長度 補(bǔ)償之后的PRL變化；
圖10是根據(jù)本發(fā)明制得的印刷標(biāo)簽80(即通過從可伸展材料印 刷條幅上裁切標(biāo)簽)的示意圖11是一次性尿布90的示意性仰視圖，該尿布包括根據(jù)本發(fā) 明制得的護(hù)墊91 (即通過從可伸展材料印刷條幅上裁切護(hù)墊)；
附圖中列舉的實施方式本質(zhì)上是示例性的，而不是為了限制由
權(quán)利要求限定的本發(fā)明。此外，附圖中的獨立特征以及本發(fā)明將通 過具體實施方式

部分而更加清楚和容易理解。
具體實施例方式
本發(fā)明的 一種實施方式提供一種對印刷的可伸展材料(例如聚 合物膜)在加工過程中產(chǎn)生的變形(例如巻繞應(yīng)力和回彈)進(jìn)行補(bǔ) 償?shù)姆椒?。申請人驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些巻繞和時效結(jié)果對于指定的材料成分是可預(yù)知的。因此，可以為指定的材料成分和尺寸(例如膜
厚度)建立目標(biāo)印刷重復(fù)長度(PRL)曲線，并且能夠控制印刷系統(tǒng) 以根據(jù)目標(biāo)PRL曲線來調(diào)節(jié)印刷重復(fù)長度。以這種方式，印刷處理 可以補(bǔ)償前面討i侖的力，并且產(chǎn)生具有微小PRL變化(例如，±0.2 0/?；蛘呱踔潦?， 1% )的巻繞的時效膜。
在本專利申請中，下面的術(shù)語定義如下
* "膜"是指片狀形式的材料，其在x (長度)方向和y (寬度) 方向的尺寸明顯大于在z (厚度)方向的尺寸。通常，膜的z方向的 厚度在大約l,至大約lmm的范圍之內(nèi)。
* "可伸展"是指聚合物材料能夠伸展到至少130%而不斷裂， 但收縮到大于其原始尺寸的120%,因此不是彈性的。例如，10cm 長的可伸展膜在張力作用下應(yīng)當(dāng)至少伸展到大約13cm，隨后在張力 取消時收縮到大于大約12cm長。
* "印刷重復(fù)長度"或"PRL"是指在印刷材料上的兩個連續(xù)印 刷圖案上的相同位置之間測量的距離。PRL包括印刷圖案以及每個印 刷圖案之間的任何非印刷空間。
* "實際印刷重復(fù)長度"或"實際PRL"是指測量的印刷材料的
PRL。
* "目標(biāo)印刷重復(fù)長度"或"目標(biāo)PRL"是指印刷材料的終端用 戶所期望的PRL值。
* "印刷重復(fù)長度曲線"或"PRL曲線"是指在包含多個重復(fù)印 刷圖案的印刷材料的整個長度上PRL的描述性的或者圖形的表示。 表示PRL曲線的通常方法是通過圖形的方法。如果表示為圖形，則 PRL曲線可以通過多種方法進(jìn)行表示。x-軸(自變量)通常是從印刷 材料開始、以適當(dāng)?shù)木嚯x單位如直線米測量的距離。y-軸(因變量) 是在x-軸上指定點處測量的PRL的某個值。因變量可以是實際PRL、 測量PRL與目標(biāo)印刷長度的原始差量(raw variance)、所述原始 差量與目標(biāo)印刷長度的絕對值、測量PRL與目標(biāo)印刷長度的百分差 量、或者其他適當(dāng)?shù)闹怠? "新印刷的"是指剛剛印刷之后的材料。
* "時效"是指已經(jīng)印刷，并且在完成印刷操作之后被保持超過 1秒鐘的任意時間間隔的材料。
* "巻繞和時效"或者"巻繞、時效"是指材料已經(jīng)印刷并且?guī)?繞成巻筒，然后在材料已經(jīng)完成該單獨的印刷材料巻筒的巻繞搡作 之后被保持超過1秒鐘的任意時間間隔的材料。
橡膠版印刷是一種在連續(xù)材料條幅上進(jìn)行機(jī)械式印刷的最簡單 的方法。在圖1所示的橡膠版印刷系統(tǒng)10中，在凸的印板20上建
立要印刷的圖像。然后將該印板安裝到輥22上。例如利用金屬墨輥 24將油墨涂到印板上，該金屬墨輥24從油墨容納裝置26 (例如盤) 中拾取一種單顏色的油墨，并將該油墨轉(zhuǎn)印到印板20的凸部。然后， 印板20在要印刷的材料12 (例如聚合物膜)上旋轉(zhuǎn)。如果要將第二種 顏色印刷到材料12上，則將另一個印板30安裝到輥32上。從盤36中 拾取第二種顏色的油墨并通過金屬墨輥34涂到印板30上。類似地，如 果需要三種或者更多種顏色，則要使用包括印板、安裝輥、金屬墨輥等 的直列附加印刷臺。任選地，在每個印刷步驟之后或者所有印刷步驟之 后，可以使用一個或者多個干燥單元40,以加速油墨在印刷材料12， 表面上的干燥。
最初，橡膠版印刷通過機(jī)械裝置同步。印板通過中央電機(jī)齒輪驅(qū)動， 使印刷步驟同步，從而顏色彼此疊合并形成宜人的圖像。設(shè)置同步是困 難和耗時的工作，需要非常有經(jīng)驗的印刷工人。由于通過多個齒輪的摩 擦損失，所以它還是一種能量密集型的工作。并且，齒輪容易磨損，這 將導(dǎo)致同步逐漸錯誤，從而導(dǎo)致印刷質(zhì)量下降。
近年來，橡膠版印刷已經(jīng)通過無齒輪印刷的發(fā)展而得到簡化。 圖2示出了示例性無齒輪橡膠版印刷系統(tǒng)的一個例子。該例子中， 將要印刷的材料12從巻筒14上展開，并通過張緊輥引導(dǎo)而經(jīng)過中 央印刷(CI)滾筒50的表面。在圖2中,油墨能夠從兩個印刷臺(例 如兩種顏色的油墨)印刷到材料12上。第一印刷臺的油墨容納在盤 26中，該盤26中的油墨被金屬墨輥24拾取并轉(zhuǎn)印到安裝于輥22上的第一印板20上。然后，第一印板20將第一油墨圖案印刷到材 料12上。然后，材料12通過CI滾筒50運(yùn)送到第二印刷臺，在這 里該過程通過安裝輥32上的第二印板30重復(fù)，第二印板30通過金 屬墨輥34從油墨盤36中接收油墨。根據(jù)需要，還可以在CI滾筒50 的周圍安裝附加印刷臺。 一旦印刷完成，印刷材料12，可以通過干 燥單元40進(jìn)行處理，加速印刷油墨的干燥，然后巻繞成巻筒44。
在無齒輪印刷機(jī)中，上面安裝有印板的輥22和32可以被獨立 驅(qū)動，例如通過由控制器60控制的伺服電機(jī)，以維持高的配準(zhǔn)精度。 無齒輪印刷機(jī)的能量效率非常高，對驅(qū)動構(gòu)件不產(chǎn)生機(jī)械磨損。因 為無齒輪印刷機(jī)和其它發(fā)展，改進(jìn)了橡膠版印刷控制?，F(xiàn)在，橡膠 版印刷在能夠獲得的精度和細(xì)節(jié)方面能夠與輪轉(zhuǎn)凹版印刷相抗衡。
但是，橡膠版印刷中的這些改進(jìn)沒有解決另一個問題，即印刷 重復(fù)長度差異的問題。當(dāng)在可伸展材料如聚合物膜上進(jìn)行印刷時， 印刷圖案的尺寸以及重復(fù)圖案之間的距離能夠得到嚴(yán)密控制。然而， 在印刷的可伸展材料巻繞成巻筒并存放一段時間之后，至少會產(chǎn)生 兩種力，導(dǎo)致可伸展材料以不同程度伸展或者收縮。這種伸展或者 收縮導(dǎo)致重復(fù)印刷元件之間的距離明顯改變。重復(fù)印刷元件之間的 這種距離改變在隨后對印刷的膜進(jìn)行切割以形成各種產(chǎn)品時會出現(xiàn) 問題。換言之，雖然新印刷的膜的印刷重復(fù)長度可以很小的差異或 者無差異地匹配(或者接近匹配)目標(biāo)印刷長度，但是當(dāng)終端使用 者后來想要展開并切割印刷膜巻筒時，終端使用者將會發(fā)現(xiàn)印刷重 復(fù)長度已經(jīng)改變。不僅印刷重復(fù)長度不再匹配目標(biāo)值，而且印刷重 復(fù)長度在整個巻筒上也會有相當(dāng)?shù)牟町悺?br> 所述兩種力中導(dǎo)致印刷重復(fù)長度在巻繞和時效之后改變的第一 種力已知為"回彈"。例如，當(dāng)可伸展的聚合物膜新擠出時，聚合 物分子鏈伸展并且與擠出流方向大致對齊。然而，隨著材料時效， 聚合物分子慢慢松弛和收縮，導(dǎo)致膜少量但可預(yù)知的縮短。類似地， 時效的膜在經(jīng)過印刷操作時將會發(fā)生一些伸展。在印刷之后，材料 將隨著其時效而從印刷引起的伸展"回彈"。當(dāng)新的或者時效的膜印刷時，印刷操作人員知道會發(fā)生一些回彈。因此，在預(yù)期將會發(fā)
生指定的回彈量的情況下，設(shè)置印刷機(jī)以印刷某個PRL。例如，如果 理想的PRL是300mm,印刷操作人員可以實際上將PRL設(shè)置到304mm, 預(yù)期材料將會發(fā)生4mm的回彈。
起作用的第二種力是可伸展材料在巻繞成巻筒時張力的改變
量。連續(xù)條幅在巻繞時產(chǎn)生應(yīng)力是已知的。條幅上的這些應(yīng)力將根 據(jù)條幅在巻繞的巻筒上的深度而變化。例如，接近筒芯的材料由于 最初開始巻繞巻筒時所需的力而具有較大的張力。接近巻筒中間深 度的材料由于巻筒被平穩(wěn)巻繞而具有減小的張力。接近巻筒外部的 材料則可以具有增大的張力。如果條幅是可伸展材料如聚合物膜， 這些變化的張力能導(dǎo)致材料以較小或者較大的程度回彈，或者甚至 伸展 一 點。雖然巻繞機(jī)設(shè)計成有能力調(diào)節(jié)巻筒輪廓上的巻繞速度和 張力，以便稍微補(bǔ)償巻繞的膜所具有的該變化的張力，但是它們不 能完全解決這個問題。
常并不重要。然而，在印刷之后，這些力會導(dǎo)致印刷的可伸展材料 的PRL顯著改變。當(dāng)材料印刷肘，回彈結(jié)果由巻繞張力結(jié)果計算。 接近膜的筒芯或者外邊緣的材料承受較大的張力，因此這里的回彈 較少。在上面的例子中，新膜印刷的PRL為304mm,預(yù)期隨著膜的時 效將回彈到300tnm。在巻筒的筒芯和外層，巻繞張力較大，材料可能 回彈較少，例如僅僅到302隱，或者甚至稍微伸展，例如到306mni。 然而，在巻筒中心深度巻繞的材料具有較小的巻繞張力，所以能完 全回彈到300mm。因此，時效的印刷材料將具有從306到300mm變化 的實際PRL。
對于印刷有隨機(jī)圖案的材料，這種PRL變化通常不會被注意或 者并不明顯。然而，對于印刷元素如字母和圖形必須為終端用戶精 確定位(例如收縮包裝標(biāo)簽)的印刷材料，PRL的變化將產(chǎn)生問題。 當(dāng)制造終端產(chǎn)品時，PRL變化能夠累積，導(dǎo)致印刷材料被非中心切割 或者甚至切割到印刷圖案中。為了補(bǔ)償PRL變化，印刷車間就不得不購買多余的材料以保證 印刷出正確數(shù)量的物品。然而，如果PRL變化能夠被控制，則印刷 車間將能夠減少購買多余材料，從而節(jié)省這一浪費。
方法。申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，PRL變化對于指定的膜成分和時效程度是可 預(yù)知的。 一旦巻繞巻筒的PRL曲線已知，就能夠根據(jù)印刷的可伸展 材料在巻筒上的預(yù)期位置，控制印刷機(jī)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)PRL，以生成PRL 變化減小了的巻繞的、時效的膜。在一些實施方式中，PRL變化可以 減小到±0.2%，或者甚至士O. 1%。
圖3顯示沒有使用和使用本發(fā)明方法印刷的可伸展膜的示例性 PRL曲線表。印刷后，通過巻繞裝置(即巻繞機(jī))將可伸展膜巻繞到 芯(例如圓柱管)上。在圖3的圖表中，x-軸表示印刷材料的測量 長度(直線米)。首次印刷并接著巻繞到筒芯上的材料位于x-軸的 Om處。向x-軸右邊移動表示印刷并巻繞到巻筒上的附加材料，直到 材料達(dá)到巻繞巻筒的外側(cè)(即印刷膜巻繞巻筒的最外部分)。出于 圖表的目的，巻筒的末端(外側(cè))表示位于5000直線米處。在這些 圖表中，y-軸表示材料在該點處的實際印刷重復(fù)長度與目標(biāo)印刷重 復(fù)長度(即印刷的可伸展材料巻筒的終端使用者希望的印刷重復(fù)長 度)的變化百分比。
圖3a是在巻繞成巻筒之前具有恒定目標(biāo)重復(fù)長度的新印刷的可 伸展材料的PRL曲線。這是印刷材料的示例性目標(biāo)，測量的印刷長 度與目標(biāo)值之間的差異極小。然而， 一旦這種示例性的印刷可伸展 材料巻繞成巻筒并時效，即使時效很短的時間，PRL曲線都將由于前 面討-淪的回彈和張力而開始改變。圖3b顯示了在巻繞和時效的材料 中可能會發(fā)現(xiàn)的一種可能的PRL曲線。從圖3b中可以注意到，與目 標(biāo)PRL的最大的正偏差出現(xiàn)在巻筒芯處，而最大的負(fù)偏差則出現(xiàn)在 位于巻筒的芯與最外表面之間的點處。
相反，圖3c示出了如何通過本發(fā)明調(diào)節(jié)PRL曲線以補(bǔ)償圖3b 中看到的結(jié)果。在這種情況下，與圖3a中保持恒定不同，新印刷的材料(即在巻繞之前且沒有時效)的PRL在印刷過程中被有意地縮
短或者伸長，以便在新印刷材料上產(chǎn)生非恒定的PRL。圖3d示出了 圖3c中巻繞的、時效的材料的PRL曲線。能夠看到，巻繞材料產(chǎn)生 的力已經(jīng)改變了 PRL曲線，但是現(xiàn)在曲線顯示了基本恒定的重復(fù)長 度，因為為了補(bǔ)償在后續(xù)的巻繞和時效過程中PRL的改變，PRL在印 刷過程中已經(jīng)得到了調(diào)節(jié)。
圖4示出了另一種示例性類型的具有不同PRL曲線的可伸展材 料。再次，圖4a顯示新印刷材料的PRL曲線，圖4b顯示在印刷材 料巻繞和時效之后的PRL曲線。這種曲線由于示例性材料的成分、 結(jié)構(gòu)或者其他方面而與圖3b中的曲線不同。然而， 一旦圖4b中的 曲線已知或者被評估，本發(fā)明就能夠用來校正該曲線。圖4c示出新 印刷材料調(diào)節(jié)后的PRL曲線，用于補(bǔ)償圖4b中的PRL曲線。在巻繞 和時效之后，發(fā)現(xiàn)印刷材料具有圖4d所示的PRL曲線。
申請人認(rèn)為PRL曲線將依賴于印刷的可伸展材料的成分和結(jié)構(gòu)。 例如，聚丙烯膜的PRL曲線將不同于類似厚度的尼龍膜的PRL曲線。 對于要印刷的指定成分或結(jié)構(gòu)的可伸展材料，PRL曲線在一段時間之 后以及在巻筒深度位置上的程度和再現(xiàn)性可以測量或者評估。
申請人還驚奇地發(fā)現(xiàn)，指定的可伸展材料的巻繞巻筒的PRL曲 線將以可預(yù)知的、可重復(fù)的方式改變。同樣驚奇地，這種PRL曲線 改變會隨著可伸展材料的時效而以可重復(fù)的方式出現(xiàn)。另外，申請 人已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，對于指定的已經(jīng)時效了不同時間段的可伸展材 料，PRL曲線的整體形狀基本上保持恒定。
如圖5所示， 一種示例性的可伸展材料的PRL曲線隨著材料的 時效而相對于目標(biāo)值在y-軸上上下移動。然而意外地，PRL曲線的 整體形狀基本上保持不變。這意味著對于指定的可伸展材料，調(diào)節(jié) 后的PRL曲線(例如圖3c和4c)也將具有恒定的形狀。無論可伸展 材料在巻筒中時效多長時間，在印刷過程中最初進(jìn)行的PRL調(diào)節(jié)都 應(yīng)當(dāng)為巻繞材料的PRL曲線提供可接受的校正。得到的時效材料的 PRL可能會從目標(biāo)印刷長度改變百分之幾，但是PRL在整個巻筒中將基本保持恒定(即PRL變化很小的或者不變)。針對從目標(biāo)印刷長
度的小的改變，加工者(即和終端用戶)能夠進(jìn)行單獨調(diào)節(jié)，印刷 材料能夠以經(jīng)過調(diào)節(jié)的但基本上恒定的重復(fù)長度進(jìn)行容易地加工。
針對指定的可伸展材料(成分和結(jié)構(gòu)如長度、寬度和厚度)以 及指定的設(shè)備和操作參數(shù)(例如巻繞機(jī)的類型和尺寸，巻繞張力等)，
可以通過測量和/或評估來建立時效的、未調(diào)節(jié)的PRL曲線(即圖3b 和4b) 。 /人該時效的、未調(diào)節(jié)的PRL曲線，對于相同或類似的可伸 展材料、設(shè)備和操作參數(shù)，可以確定(測量和/或評估)新印刷的可 伸展材料的調(diào)節(jié)的PRL曲線(圖3c和4c)。然后，可以根據(jù)調(diào)節(jié)的 PRL曲線來印刷可伸展材料，即可以使用調(diào)節(jié)的PRL曲線在條幅長度 上的指定位置確定理想的印刷重復(fù)長度，從而PRL曲線將根據(jù)調(diào)節(jié) 的PRL曲線沿著條幅長度進(jìn)行改變。還將注意到，對于巻繞和時效 的可伸展材料，調(diào)節(jié)的PRL曲線通常與未調(diào)節(jié)的PRL曲線(圖3b和 4b )相反。
一旦調(diào)節(jié)的PRL曲線通過測量和/或評估已經(jīng)建立，就能夠通過 根據(jù)該曲線(即與調(diào)節(jié)的PRL曲線中表示的PRL接近匹配的PRL)印 刷可伸展材料而簡單地減小PRL變化。作為例子，在圖3的示例性 實施方式中，在條幅的始端，新印刷材料的PRL(即在印刷之后和巻 繞之前立即測量的PRL)將會比目標(biāo)PRL小大約Q. 4 % 。在條幅的末 端(即在最終巻繞成巻筒時條幅的最外部分)，PRL將會比目標(biāo)PRL 大大約0. 2% 。
通過在印刷過程中調(diào)節(jié)印刷長度，可以控制新印刷的可伸展材 料的PRL,產(chǎn)生的新印刷膜的PRL在材料長度上的多個圖像上變化。 在印刷膜巻繞和時效之后，前面討論的回彈和巻繞張力將抵消最初 印刷圖像中的變化。
作為例子，在印刷過程中，可以通過上述方法控制無齒輪印刷 機(jī)來可變地調(diào)節(jié)PRL。調(diào)節(jié)的PRL曲線可以輸入到控制器60，以便 在條幅的整個長度上根據(jù)調(diào)節(jié)的PRL曲線來控制PRL。 PRL調(diào)節(jié)是以 膜在被巻繞到巻筒上時該部分膜的預(yù)期巻筒位置為基礎(chǔ)的。這種可變調(diào)節(jié)是用于預(yù)期和校正將會在巻筒中的該位置發(fā)生的預(yù)期的回彈 或張力。
該系統(tǒng)還可以包括一個或者多個反饋控制系統(tǒng)，以-使保證PRL 能與通過調(diào)節(jié)的PRL曲線表示的PRL相對應(yīng)。如在圖6的示例性無 齒輪印刷系統(tǒng)中所示，可以提供重復(fù)長度監(jiān)視器(RLM) 70如照相機(jī) 或其它傳感裝置(如光學(xué)測量裝置)，用于在印刷之后(和巻繞之 前)監(jiān)視材料上的印刷長度。RLM 70或與之相連的計算設(shè)備如計算 機(jī)75在每個印刷圖像經(jīng)過該設(shè)備時測量該印刷圖像的PRL。該信息 能夠存儲在計算機(jī)75或其它讀取設(shè)備中，并由印刷工人觀看以檢驗 整個巻筒上的PRL的一致性。
如圖6所示，在印刷作業(yè)中，RLM70還能向印刷機(jī)控制器60提 供反饋(直接和/或通過計算機(jī)75),用于壓力的實時調(diào)節(jié)。如果 PRL開始偏離于通過調(diào)節(jié)的PRL曲線所建立的重復(fù)長度值，RLM計算 機(jī)75能夠注意到該偏離，并向印刷機(jī)控制器60發(fā)送信號，以便相 應(yīng)地調(diào)節(jié)印刷重復(fù)長度。
如前面針對圖2所討論的，在無齒輪印刷機(jī)中，上面安裝有印 板的輥22和32通過由印刷機(jī)控制器60控制的伺服機(jī)構(gòu)獨立驅(qū)動。 因為這些輥被獨立驅(qū)動，控制器60能夠改變這些輥的旋轉(zhuǎn)而獨立于 CI滾筒50的旋轉(zhuǎn)。安裝輥22和32的這種獨立轉(zhuǎn)速允許印板20和 30的運(yùn)行稍微快于或者慢于CI滾筒50。通過改變印板速度，能夠 使印刷圖像稍微大于(減慢印板速度)或者小于(加快印板速度) 在印板速度與CI滾筒速度相同時所得到的圖像。圖像的PRL能夠在 印刷機(jī)上變化多達(dá)1% ，而印刷質(zhì)量不會變差或者變差很小。
在本發(fā)明的一種實施方式中，能夠?qū)LM計算機(jī)75進(jìn)行編程， 以根據(jù)調(diào)節(jié)的PRL曲線對印刷材料的PRL進(jìn)行前期調(diào)節(jié)，從而在印 刷材料巻繞成巻筒并時效之后，PRL恢復(fù)到接近恒定的目標(biāo)值(即在 后來將印刷材料展開以加工成產(chǎn)品時，PRL變化很小或者沒有變化)。
例如，如果示例性的印刷可伸展材料已知為在經(jīng)過巻繞和時效 之后具有圖3b中的PRL曲線，則能夠利用圖3c中的調(diào)節(jié)的PRL曲線對RLM計算機(jī)75進(jìn)行編程。在RLM 70監(jiān)視新印刷材料的PRL時， 計算機(jī)75計算合適的印刷長度調(diào)節(jié)，既考慮編程后的PRL曲線3c， 也考慮由RLM 70檢測的任意PRL偏離。該計算出的PRL調(diào)節(jié)被發(fā)送 給印刷機(jī)控制器60，以實時調(diào)節(jié)輥22和32的轉(zhuǎn)速。這種反饋控制 允許新印刷材料具有圖3c所示的PRL曲線。在材料巻繞和時效之后， 材料的PRL曲線將會是3d中的那樣，具有接近恒定的印刷重復(fù)長度。 類似地，對于PRL曲線像圖4b中所示那樣的印刷可伸展材料， 能夠編程RLM計算機(jī)75來調(diào)節(jié)印刷控制器60，以產(chǎn)生調(diào)節(jié)后的PRL 曲線象圖4c中所示那樣的新印刷材料。在材料巻繞和時效之后，PRL 曲線將會是4d中的那樣。在類似的方式中，具有其它形狀PRL曲線 的印刷可伸展材料能夠通過本發(fā)明進(jìn)行調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償巻繞巻筒中出 現(xiàn)的力，產(chǎn)生在巻繞材料的整個長度上具有接近恒定印刷重復(fù)長度 的PRL曲線。
作為通過調(diào)節(jié)安裝有印板的輥的轉(zhuǎn)速來控制PRL的一種替換， 或者作為其補(bǔ)充，可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式來調(diào)節(jié)在印 刷區(qū)域作用到可伸展材料上的張力。例如，如果可伸展材料中的張 力在靠近印板20和30的區(qū)域增大，則減小PRL。同樣地，如果在印 刷區(qū)域的張力減小，則增大PRL。在上述相同方式中，并且如圖6
使得新印刷材料的PRL與通過調(diào)節(jié)后的PRL曲線表示的PRL相對應(yīng)。 如前所述，還可以使用反饋控制來進(jìn)一步保證PRL與通過調(diào)節(jié)后的 PRL曲線表示的PRL相對應(yīng)。在巻繞和時效之后，印刷的可伸展材料 的PRL將會由于張力和回彈而改變，導(dǎo)致時效的材料具有如圖3d或 4d所示的PRL曲線。
在印刷、巻繞和時效之后，印刷的可伸展材料巻筒通常會由終 端使用者展開并切割成獨立的片材以加工成最終產(chǎn)品。這些獨立切 割的印刷片材還可以用于制造包裝材料、服裝或者甚至是個人衛(wèi)生 用品如尿布(例如一次性尿布的印刷)、訓(xùn)練短褲、衛(wèi)生巾、衛(wèi)生 護(hù)墊或服裝。本發(fā)明還提供一種印刷的可伸展材料條幅(例如圖6中的12，)， 該條幅上具有重復(fù)印刷圖案，其中印刷重復(fù)長度以可控的方式在新 印刷材料的整個長度上改變。重復(fù)印刷圖案的印刷重復(fù)長度能夠在 印刷重復(fù)長度曲線上進(jìn)行測繪，并且該曲線通常包括平滑的曲線(例
如圖3c和4c )。 實施例1
將由大約47%LLDPE、 4%LDPE、 45%重質(zhì)碳酸《丐和4%輔料(加 工助劑、著色劑和抗氧化劑)組成的聚合物膜鑄擠成壓花膜。該膜厚度 大約為2密耳。在新膜上以300至600mm范圍內(nèi)的PRL印刷標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù) 印刷圖案。該材料的回彈預(yù)計為指定PRL的1%。然后將印刷材料裁切 下來并巻繞成巻筒，該巻筒含有大約10， 000直線米的膜。測量新擠出 和印刷的膜的PRL。然后將膜放置到一邊時效預(yù)定幾周的時間。
在時效預(yù)定時間之后，將膜展開，并測量時效材料的PRL。在膜 的指定時效期，針對在巻筒上的直線米的位置繪制PRL變化，其中0 是巻筒的外表面，10， OOQ是巻筒芯。時效膜的PRL變化顯示于圖7 中。
實施例2
制備實施例1中所述的聚合物膜。在新膜上以300至600mm范圍 內(nèi)的PRL印刷標(biāo)準(zhǔn)的印刷圖案。但是，控制印刷區(qū)域的膜的張力，以補(bǔ) 償實施例1中提到的PRL變化。然后如實施例1將膜裁切下來并巻繞。
在時效21天之后，將膜展開，并測量時效材料的PRL。針對在 巻筒上的位置繪制時效膜的PRL變化，并顯示于圖8中。能夠看到， 該P(yáng)RL變化大大減小了，并且該膜具有接近目標(biāo)值的基本恒定的 PRL。
實施例3
制備實施例1中所述的聚合物膜。在新膜上以300至600mm范圍 內(nèi)的PRL印刷標(biāo)準(zhǔn)的印刷圖案。但是，編程RLM計算才幾來調(diào)節(jié)印刷機(jī)控 制器，以改變新印刷膜的PRL來補(bǔ)償實施例1中^是到的PRL變化。然后如實施例1將膜裁切下來并巻繞。
在時效21天之后，將膜展開，并測量時效材料的PRL。為時效 巻筒繪制膜的PRL變化，并顯示于圖9中。能夠看到，在印刷機(jī)中 將PRL調(diào)節(jié)作用到新印刷膜上之后，該P(yáng)RL變化大大減小了，并且 該膜具有接近目標(biāo)值的基本恒定的PRL。
雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，包括本發(fā)明的具體實施方式

，但 是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以想到包括各種變化和等價方案的 其它實施方式。因此，本發(fā)明的范圍是后附權(quán)利要求書及其等價方 案的范圍。
權(quán)利要求
1、一種在一條幅可伸展材料上印刷重復(fù)圖案的方法，包括d. 提供一條幅可伸展材料；e. 為要被印刷到所述材料條幅上的重復(fù)圖案確定調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線；以及f. 在所述可伸展材料的表面上印刷重復(fù)圖案，所述重復(fù)圖案包括沿著所述條幅的長度重復(fù)的印刷標(biāo)記，使所述印刷標(biāo)記的印刷重復(fù)長度根據(jù)所述調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線沿著所述條幅的長度變化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如下步驟a. 測量印刷在所述可伸展材料上的所述印刷標(biāo)記的實際印刷重 復(fù)長度；b. 將實際印刷重復(fù)長度的測量值與所述調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度 曲線進(jìn)4于比較；以及c. 響應(yīng)于所述比較步驟的結(jié)果控制所述印刷步驟。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征為，所述測量步驟通過 重復(fù)長度測量裝置自動執(zhí)行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征為，所述重復(fù)長度監(jiān)視 裝置包括光學(xué)裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，所述印刷步驟通過 無齒輪印刷機(jī)執(zhí)行。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，所述可伸展材料是 包括聚合物材料的膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征為，所述聚合物材料選 自下面的組聚烯烴、聚酯、尼龍、 一種或多種前述材料彼此的共 聚物或者與另一種形成聚合物的單體的共聚物以及它們的混合物。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，所述可伸展材料是 織物。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征為，所述織物是非織造物。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述印刷步驟之后 將所述可伸展材料巻繞成巻筒的步驟。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征為，所述調(diào)節(jié)后的印 刷重復(fù)長度被確定為當(dāng)印刷材料巻筒隨后被展開時，印刷重復(fù)長 度沿著印刷條幅長度的變化小于在所述印刷重復(fù)長度沿著所述條幅 長度沒有變化時所應(yīng)當(dāng)具有的變化。
12、 一種可伸展材料的印刷條幅，其根據(jù)權(quán)利要求1所述的方 法制得。
13、 一種可伸展材料的印刷片，其從根據(jù)權(quán)利要求1所述的方 法制得的條幅裁切而成。
14、 一種印刷標(biāo)簽，其從根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制得的可伸展材并+裁切而成。
15、 一種一次性尿布，其具有從根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制 得的可伸展材料裁切的護(hù)墊。
16、 一種可伸展材料的新印刷條幅，其上印刷有重復(fù)圖案，所 述重復(fù)圖案包括沿著所述條幅的長度重復(fù)的印刷標(biāo)記，所述印刷標(biāo) 記的印刷重復(fù)長度沿著所述條幅的長度變化。
17、 一種可伸展材料的巻繞并時效的條幅，其上印刷有重復(fù)圖 案，所述重復(fù)圖案包括沿著所述條幅的長度重復(fù)的印刷標(biāo)記，在條 幅展開時所述印刷標(biāo)記的印刷重復(fù)長度變化小于0.2% 。
全文摘要
一種在可伸展材料條幅上印刷重復(fù)圖案的方法，包括提供一條幅可伸展材料；為要被印刷到所述材料條幅上的重復(fù)圖案確定調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線；以及在所述可伸展材料的表面上印刷重復(fù)圖案，所述重復(fù)圖案包括沿著所述條幅的長度重復(fù)的印刷標(biāo)記，使所述印刷標(biāo)記的印刷重復(fù)長度根據(jù)所述調(diào)節(jié)后的印刷重復(fù)長度曲線沿著所述條幅的長度變化。
文檔編號B41F3/00GK101415555SQ200580022635
公開日2009年4月22日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月10日
發(fā)明者杰里·W·福特 申請人:克勞佩塑料制品有限公司