一种数码喷印具有裸眼3D效果的印刷品及其印刷工艺的制作方法

一种数码喷印具有裸眼3d效果的印刷品及其印刷工艺
技术领域
1.本发明属于3d印刷技术领域，具体涉及一种采用数码喷印的具有裸眼3d效果的印刷工艺，以及采用该印刷工艺制备的具有裸眼3d效果的印刷品。


背景技术：

2.传统裸眼3d效果都要借助塑料片或者光栅片实现，如中国发明“一种具有360度裸眼3d效果的数字化名片及其制作方法”，公布号cn105549208a，包括片状载体，片状载体的正面压印有纳米级微透镜圆点光栅结构，片状载体的背面印刷有个人信息和ar识别区。该发明的具有360度裸眼3d效果的数字化名片及其制作方法，不需借助任何观察设备，即可看到360
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全角度范围内的裸眼3d效果，增加了视觉上的冲击力；通过ar增强现实技术，使每张名片都将传统名片上的个人信息以3d模型、3d动画、视频、音频、图片、文字等多元化、生动有趣的形式进行展示，大大提高了名片体验的科技感及趣味性，拉近人与人之间的距离；又如中国实用新型专利“实现2d转裸眼3d效果的透镜片”，公告号cn202615052u，其具有正面和背面的片状透明材质，正面呈光滑平面，背面包括若干个并列的柱状凸起，柱状凸起的轴心与正面平行，本实用新型透镜片固定于液晶面板前，使用者可以随心所欲地裸眼获得3d的视觉效果。
3.以上均为现有实现裸眼3d效果的采用塑料片或者光栅片的典型技术方案，其存在以下技术问题：（1）如果采用通用版的底图，需要有起订量，一般5~10万
㎡
，如果需要定制的特殊底图，则具有开版费，大约6~8万元/版，普通的裸眼3d光栅膜材料大约7.5元/
㎡
，一次打样价格至少需要10万元，打样费用特别高，成本较高，不具有批量产业化的推广性。
4.（2）由于裸眼3d光栅需要由专门的公司制作，购买通版光栅到货需要2~3天，而定制专门的3d底图则需要先进行底图设计，然后再用专门的设备印刷到裸眼3d光栅背面，到货至少需要5天时间，时间上不具有自主性，且工艺周期较长，市场反应速度慢。
5.（3）由于传统的裸眼3d效果需要借助光栅片实现，通常制作时是满版通版印制的，如果需要局部定位应用，则需要在不需要3d效果的位置印白，对光栅片上的3d效果进行遮盖处理，而且，塑料片和光栅片对油墨附着力，烫金有专门的要求，还需要进行除静电处理，都会增加工艺应用难度，工艺复杂度较高。即通过纳米压印的方法都是制作整张片材或者整卷膜材，要呈现裸眼3d效果需要在圆点光栅片薄膜背面进行印刷，即不呈现3d效果的位置必须在膜表面上进行遮盖处理，否则，满版都是裸眼3d的效果。而且通常一个色组无法完全遮盖光栅片上的底纹，还需要进行多道叠印，会占用印刷色组。比如：需要进行6色印刷的产品，如果用两个色组进行遮盖3d效果的印刷，那么就需要上机两次才能完成，印刷工艺变得复杂。而且光栅片对油墨附着力，烫金有专门的要求，需要除静电处理，会增加工艺难度。
6.（4）传统裸眼3d效果的景深感是由光栅片上的点阵圆点厚度实现的，要想呈现不同的景深效果，就只有购买不同厚度的光栅片，景深感较强的光栅片厚度会超过0.5mm，胶印上机时影响因素图案效果，同时增加后期烫金、模切、压凸难度。
7.（5）采用压模进行圆点压制，精细度较高，特别针对底图复杂的图案采用纳米级压印板，工艺复杂。如中国发明“一种具有360度裸眼3d效果的数字化名片及其制作方法”说明书中第0024
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0031段记载，圆点光栅的技术采用的是纳米压印技术，由于是纳米级别，其技术难度是非常大的，需要专业的微纳压印设备，纳米压印版和压印成型的片状载体，制作这种压印版需要等离子体刻蚀，液相沉积，等离子体离子注入，飞秒激光加工等复杂的工序，一般的工厂是无法制作的，且成本非常高，加工实现困难。压印不同大小的圆点光栅片状载体（不同大小的圆点光栅对底图放大效果不同），需要制作不同的压印版，版材的价格非常贵。


技术实现要素：

8.针对上述问题，本发明提供一种采用数码喷印的具有裸眼3d效果的印刷工艺，以及采用该印刷工艺制备的具有裸眼3d效果的印刷品。
9.具体技术方案是：一种数码喷印具有裸眼3d效果的印刷工艺，包括如下步骤：1）设计裸眼3d底图：设计要简洁，简单字母、笔画不复杂的文字、简单几何形状、简单图案能够更好的表现出裸眼3d效果。
10.2）设计裸眼3d表层圆点点阵：圆点大小和点间距应比为：1~1.5:1（圆点大小为直径大小，圆点间距为两圆点边缘到边缘的间距)。
11.进一步，优选的，圆点大小和点间距为直径0.4mm，间距0.265mm；或者，直径0.25mm，间距0.2mm；或者，直径0.2mm，间距0.2mm。
12.表层圆点点阵（即相当于透镜层）的排列方式要有规律性。
13.进一步，优选的为正方形、正菱形、正六边形（蜂窝形）。
14.3）根据表层圆点点阵排列方式，软件制作裸眼3d底图排列点阵：将步骤1）中设计好的印刷底图导入圆点3d制作软件yd3d 1.0软件进行点阵排列处理，点阵排列具有规律性，和表层圆点点阵的排列方式一致，即正方形
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正方形、正菱形
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正菱形、正六边形
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正六边形；圆点立体软件 yd3d 1.0 ，软件登记号：2009sr039989，是一款专门用于循环圆点光栅立体图案设计的软件。它适用于任何类型的圆点光栅，与以前不同的是它有两个光栅线数，横向和竖向，该软件为现有技术软件。
15.进一步，采用yd3d 1.0软件进行点阵排列处理具体步骤为：a.导入裸眼3d底图图案，设置排版面积；b.选择高宽比；c.输入光栅线数，光栅线数=25.4/（圆点直径 圆点间距）；d.层显位置选择凹陷（或凸出）；e.输入位移量和景深值。
16.进一步，优选的，高宽比数值为，当所述步骤2）中点阵排列为方形时高宽比数值为1；点阵排列为正菱形时高宽比数值为0.96，点阵排列为正六边形时高宽比数值为1.732。
17.4）胶印裸眼3d底图点阵：a.裸眼3d底图点阵的颜色要与承印底色有明显的差别，分色时可以带到与底色差别较大的色组中，印刷分辨率dpi≥2540。
18.b.印刷裸眼3d底图点阵的区域不要进行除数码喷印外的其它印刷或后加工，保证点阵效果没有其余工序的干扰。
19.5）数码喷印同频表层圆点点阵：数码喷印表层圆点点阵时，要保证喷印光油透明度好，干燥、成型效果好，才能保证喷印圆点清晰。
20.进一步，在步骤5）之前，需要增加景深感时，首先在胶印好的裸眼3d底图点阵表面喷印一层实底的透明光油层（即相当于景深层），然后再在实底光油层表面数码喷印同频表层圆点点阵。实底光油层（景深层）要保证透明度好且表面平整度好。
21.本发明的另一目的在于利提供利用上述的数码喷印具有裸眼3d效果的印刷工艺制备的印刷品，包括承印物，还包括点阵排列后胶印的裸眼3d底图，所述裸眼3d底图上匹配数码喷印有表层圆点点阵。
22.进一步，优选的是，还包括实底光油层，在所述裸眼3d底图和表层圆点点阵间喷印有实底光油层。
23.本发明的裸眼3d效果是通过印刷裸眼3d底图层和与其匹配的表面圆点点阵（透镜层）共同叠加后产生的效果，通过二者叠加，形成圆点状的光栅，印刷裸眼3d底图层在没有表面圆点点阵（透镜层）时，看上去只是规则排列的小点，通过表面圆点点阵（透镜层）的叠加，放大了底层的图案，能看到清晰的底图，左右晃动时，文字也会上下左右的移动，可呈现立体景深感，具有动态效果；实底光油层（景深层）能够调整提供一定的厚度，使裸眼3d效果更立体。
24.本发明的技术难点为喷墨打印的圆点和底图设计的点阵如果不匹配，无法叠出3d效果，或者3d效果不清晰、不美观；而又因为采用喷墨方式印刷同频表层圆点点阵，圆点通过数码喷印存在一定的边缘扩展，圆点排版时要将扩展量计算进去，否则喷印后点与点可能连在一起，糊版，无法叠出3d效果，因此圆点大小和点间距应比，以及光栅线数（即每英寸中25.4mm中有多少个圆点）是非常重要的，光栅线数与表层圆点大小和间距等不匹配无法叠不出效果，或者效果较差（无法满足商业用途）。
25.本发明的有益效果：(1)本发明底图可以根据需要自行设计，无需开版，设计好后再通过3d软件对底图进行点阵排列，根据底图点阵设计同频率表面圆点，然后胶印印刷底图，再用数码喷光油的方式将同频圆点喷印在底图表面，最终形成兼具动感和立体感的裸眼3d效果。数码光油的价格约900元/kg，按喷印厚度和面积折算后大约20元/
㎡
，而底图的印刷可以与包装印刷图案采用同一块ctp版，基本不增加费用。
26.(2)没有使用裸眼3d光栅片材、膜材，即：取消了pvc、pet的使用，能够仅通过印刷和数码喷印就制作出只能通过膜材料、光栅材料才能呈现的效果，在印刷行业，属于巨大突破。大大节约成本的同时（普通的卡纸和覆膜纸价格差别很大），更加环保（膜难以降解，能够不采用膜的话都尽量不用），而且大大降低了印刷及后加工难度（纸张相比于塑料、金属材料等是最好加工的）。
27.(3)本发明自行设计底图，定制的3d底图可以跟随四色或专色胶印印刷同步完成，而同频圆点则由公司现有的数码设备进行喷印，印刷完成后，圆点点阵的光油喷印可在1天内完成，无需提前准备特殊的光栅材料，打样时间短，同时3d效果可以给出快速的反馈，具有更强的自主性。
28.(4)本发明的裸眼3d效果可以在排版时直接蒙版制作到需要的位置，定位简单，印刷3d底图与印刷包装底图是同时完成的，完全不影响色序也不占用印刷色组，对后期加工也没有任何影响，工艺灵活性很强。
29.(5)降低制作难度，一般印刷厂都能够完成，胶印机 数码光油喷印机（数码光油喷印是目前常见的印后加工）。不需要制作专门的纳米压印版，不需要专门的压印设备，用印刷机就可以制作。制作不同大小的圆点，只需要设计时更改圆点尺寸和圆点间距就可以实现。
30.(6)本发明的裸眼3d效果景深感主要通过数码喷印光油的厚度实现，需要景深感较强的3d效果时，通过对3d底图点阵和圆点点阵的大小、间距调整，同时增加光油喷印厚度即可实现，不影响印刷，可以先进行烫金、压凸后再对产品进行数码光油喷印，也不会影响后加工效果。
31.(7)想在任何位置呈现效果都可以，圆点是透明光油喷印上的，不需要占用色组，印刷色序排列不受限制，而且可以在一个产品上呈现多种类型的裸眼3d效果。
附图说明
32.图1是本发明实施例一数码喷印具有裸眼3d效果的印刷品层次结构图，其中未喷印实底光油层；图2是本发明实施例一数码喷印具有裸眼3d效果的印刷品层次结构图，其中喷印了实底光油层；图3是正方形、正菱形、正六边形三种点阵排列方式；图4是本发明实施例二中采用印刷技术所的的具有裸眼3d效果的烟盒印刷品实物图一；图5是本发明实施例三中采用印刷技术所的的具有裸眼3d效果的烟盒印刷品实物图二；图6是本发明实施例三中采用正方形排列图。
33.图7是本发明实施例二和三中采用印刷技术所的的具有裸眼3d效果的烟盒印刷品实物整体效果图；图8是对比施例一中的效果图，其中左边不清晰产品图，右侧为调整数据后得到清晰产品图。
34.图9是对比施例二中的效果图，其中左边无法叠出3d效果的产品图，右侧为调整数据后得到叠出3d产品图。
35.上图中：1
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承印物，2
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裸眼3d底图，3
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表层圆点点阵，4
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实底光油层。
具体实施方式
36.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
37.实施例一：如图1至图2所示，一种数码喷印具有裸眼3d效果的印刷品，包括承印物1，还包括
点阵排列后胶印的裸眼3d底图2，裸眼3d底图2上匹配数码喷印有表层圆点点阵3。
38.当然，还包括实底光油层4，在所裸眼3d底图2和表层圆点点阵3间喷印有实底光油层4。
39.实底光油层4（景深层）能够调整提供一定的厚度，使裸眼3d效果更立体，避免了传统光栅3d技术中，要想呈现不同的景深效果，就只有购买不同厚度的光栅片的问题。
40.实施例二：1）设计裸眼3d底图：本实施例采用“20”字样。
41.2）设计表层圆点点阵，确定表层圆点点阵的圆点大小和点间距，圆点大小和点间距为直径0.25mm，间距0.2mm，两者比值在1~1.5:1范围内；点阵排列为正菱形；3）软件制作裸眼3d底图排列点阵：a.导入“20”字样图案，设置排版面积5cm
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5cm；b.选择高宽比：0.96（点阵排列为正菱形）；c.输入光栅线数，光栅线数=25.4/（圆点直径 圆点间距）；光栅线数为25.4/（0.25 0.2）=56.4；即每英寸（25.4mm）中有设置多少个圆点；d.层显位置选择凹陷（有凸出或凹陷选项，选择back（凹陷））；e.输入位移量和景深值，根据底图图案适应性调整，其并不会影响叠加效果，基本原则因为景深值由位移量控制，位移量值小，景深浅；位移量值大，景深深。位移量值又根据同样面积内的光栅线数确定，光栅线数少，位移量可以大一些，光栅线数多，位移量小一些，此两个数值为本领域技术人员根据底图图案能够进行常规的调整，为本领域的技术常识或常用技术。
42.表层圆点点阵的排列方式要和裸眼3d底图的排列方式一致，为1inch内光栅线数为56.4，用ai软件排版，表层点必须为圆点，大小选择0.25mm直径的圆点，间距为0.2mm。
43.4）胶印裸眼3d底图点阵：a.裸眼3d底图点阵的颜色要与承印底色有明显的差别，分色时可以带到与底色差别较大的色组中，印刷分辨率dpi≥2540；b.印刷裸眼3d底图点阵的区域不要进行除数码喷印外的其它印刷或后加工，保证点阵效果没有其余工序的干扰；5）数码喷印同频表层圆点点阵：数码喷印表层圆点点阵（3）时，要保证喷印光油透明度好，干燥、成型效果好。
44.获得具有裸眼3d效果的烟盒印刷品实物如图4所示。
45.实施例三：本实施例与第二个实施例的不同之处在于设计裸眼3d底图，本实施例采用五角星图形，圆点大小和点间距为直径0.4mm，间距0.265mm；25.4/（0.4 0.265）=38.2。
46.所获得具有裸眼3d效果的烟盒印刷品实物如图5所示。
47.第二实施例和本实施例采用点阵排列为正菱形，图案有错位效果，当然也可以采用正方形排列，即上下左右图案对齐的，其排列方式有图6所示。
48.本发明圆点是透明光油喷印上的，在任何位置呈现效果都可以，不需要占用色组，印刷色序排列不受限制，而且可以在一个产品上呈现多种类型的裸眼3d效果（即：不同景深感或者不同底图），如图7所示为本发明实施例二和实施例三在一个产品上不同位置呈现了
五角星和20字样的裸眼3d效果。
49.对比实施例一：如图8左侧所示，分别选择“t”字和五角星图案作为裸眼3d底图，点阵排列为正菱形圆点直径0.4mm，间距0.265mm，但是用的光栅线数为100时，就叠不出较好的效果，当与38.2越接近，叠出的效果越好，当光栅线数为38.2，光栅线数与表层圆点匹配，满足公式，光栅线数=25.4/（圆点直径 圆点间距），如图8右侧所示。
50.对比实施例二：表面圆点是正菱形排列，底图高宽比没有选择0.96而是其它值，如高宽比选择了2，无法叠出效果，如图9左侧所示；当与0.96越接近，叠出的效果越好，当高宽比为0.96，能叠出效果，如图9右侧所示。
51.以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。