UV 喷墨印刷技术创造包装艺术之美

2021-09-05刘磊钟云飞谭益民

湖南包装 2021年4期

刘磊钟云飞谭益民*

（1.湖南工业大学，湖南株洲 412007；2.深圳市久成包装科技有限公司，广东深圳 518116）

在产品的整个生产与销售过程中，包装起到关键的保护与装饰作用，成为提升产品附加值的关键要素，越精美的包装越能吸引消费者来购买产品。精美的包装需要通过包装设计与策划来呈现，因此包装设计就要站在艺术美学的基础上来充分考虑与理解产品与包装的关系。

包装设计的艺术、文化和品牌理念等的最终实现需要结合新材料、新工艺和新技术。传统纸类包装印刷工艺以胶印、凹印、丝印工艺为主，通常为了充分展现与还原包装设计的艺术效果，获得更加精美的包装产品，需要组合应用多种印刷工艺和印后整饰工艺，工序繁多，对包装设计效果的还原也是有限的。

随着科技的发展和时代的进步，包装印刷工艺技术已逐步数字化、网络化和个性化，因此，UV 平板喷墨印刷技术越来越多地展现其价值。UV 平板喷墨印刷结合UV 墨水和紫外光固化技术及完全静止的喷墨印刷方式，使得其能进行多次重复喷墨印刷的同时保证高精度的套准，使其在包装[1]、家具[2-3]、装饰[4-5]、工艺饰品[6]等行业的个性化生产中具有极高的利用价值。

1 UV 平板喷墨印刷技术介绍

1.1 喷墨印刷技术

喷墨印刷技术是使墨滴在压力的作用下由喷墨墨嘴定向喷射到承印基材的指定位置形成图文的技术。由于喷墨印刷不像传统印刷那样需要制作印版，也不需要与承印基材直接接触，因此可以同时适用于平面基材和曲面基材两种印刷方向。

1.2 UV 平板喷墨印刷的组成与原理

UV 平板喷墨印刷是喷墨印刷技术中的一种，其设备（图1）主要包括图像处理系统、操作系统、供墨与喷头系统、UV 固化与控制系统、运动与精准步进系统、印刷平台等几个主要部分[7]。

图1 UV 平板喷墨印刷设备

在生产过程中，UV 平板喷墨印刷设备的图像处理系统将电脑可识别的图像文件格式（如JPG，TIF）转化为UV 平板喷墨印刷设备识别的栅格文件（PIN），文件中的点阵代码包含有x 轴和y轴的坐标、颜色等信息的量值。UV 平板喷墨印刷设备将栅格文件解码成点位信号，然后传输给运动与精准步进系统和供墨与喷头系统，当喷头运动到某个位置，会喷出对应信息的墨水，而UV 固化灯则安装于喷头运动部位后方，边喷墨印刷边UV 固化[8]（图2）。

图2 UV 喷墨印刷示意图

1.3 UV 平板喷墨印刷的适应性

UV 平板喷墨印刷结合了普通喷墨印刷技术的操作方便性和UV 固化技术节能高效性的双重优点，其喷墨喷头在印刷平台上沿x 轴和y 轴方向直线运动进行喷墨工作，然后UV 光固化墨水在UV 光的照射下使墨水中的光引发剂受激活而引起墨水的快速固化来完成图文印刷，因此具有很好的墨层附着能力，适用于各种纸类、艺术玻璃、装饰陶瓷、木制工艺品、家具、假金属扳、天花板、窗帘等承印基材（表1）[1]。

表1 UV 平板喷墨印刷适用基材

2 UV 平板喷墨印刷在包装上的应用优势

2.1 UV 平板喷墨印刷在包装上的应用可行性

精美的包装表面除了通过多种传统印刷工艺组合印刷的多色图文信息外，还有多种多样的传统表面整饰工艺与技术，从而尽可能地将包装设计效果展现得更加富有艺术性，以提高产品包装的档次，从而凸显产品的品牌、文化与市场地位。

传统印刷工艺与表面整饰工艺技术虽然能很好地凸显包装的艺术性和精美性，但是生产工艺繁多、流程复杂、制作周期长、不适合小批量生产，尤其是对于新开发产品的样品制作，会严重增加样品制作周期和成本。而UV 平板喷墨印刷的出现就提供了一条更加便捷的工艺路线，可为包装设计提供一站式解决方案。

目前市场上售卖的UV 平板喷墨印刷设备印刷平台的幅面在2.5 m×3.0 m 左右，喷头距离印刷平台的距离可达0.5 m 左右，对于各种纸张、胶片、纸浆模塑，甚至成品包装盒都能轻松进行喷墨印刷，完全满足日常包装的印刷需求。

2.2 UV 平板喷墨印刷的应用流程

UV 平板喷墨印刷在印刷包装表面装潢图案及表面整饰效果时，其基本工艺流程比传统印刷与印后表面整饰工艺要简单，基本流程[9-10]如下。

（1）包装设计：根据产品的功能、文化、档次等设计包装装潢图案，并策划表面整饰工艺效果，以充分还原设计效果。并根据包装盒型同步制作包装模切文件。

（2）制作多色印刷文件：包装的平面设计图在UV 喷墨印刷前需要根据承印基材和所要呈现的设计效果进行多色拆分，其中包括正常的CMYK 四色及白色（多在特种纸和透明胶片基材上使用）。对于需要呈现出特殊立体手感或立体层次的图案部分，需要对该部分图案进行分层，通过多层油墨的定位堆叠来实现不同的立体高度及层次，分层时需要充分考虑该图案部分各元素之间的视觉远近关系，在远景部分采用低层数堆叠，在近景部分则采用高层数堆叠。

（3）制作印后表面整饰效果文件：在包装的平面设计图上另建文件图层，在特定的位置将对应的图案设计成上光、折光纹、磨砂纹、高浮雕等，将效果分层设置好。

（4）UV 喷墨印刷：将处理好的包装平面设计文件传输到UV 平板喷墨印刷设备的图像处理系统进行文件栅格化，然后喷墨喷头根据栅格文件记录的点阵代码信息进行UV 喷墨印刷与UV 固化，将包装平面设计文件中的装潢图案和表面整饰工艺效果印刷出来。

（5）后期处理：通过制作好的包装模切文件进行割样、成型等后期处理，以变成最终的包装样品。

2.3 UV 平板喷墨印刷的优势

UV 平板喷墨印刷不仅弥补了传统印刷工艺和传统印后表面整饰工艺的不足，也体现出其个性化印刷与表面整饰工艺上的优势。与传统印刷工艺及印后表面整饰工艺相比，UV 平板喷墨印刷技术的主要优势如表2 所示。

表2 UV 平板喷墨印刷与传统工艺的对比

3 UV 平板喷墨印刷在包装上的应用案例

3.1 UV 立体浮雕效果印刷

将包装上的特定符号、文字、图案或者品牌LOGO 等通过UV喷墨印刷进行设计效果凸显，在特定符号、文字、图案或者品牌LOGO 等上面形成有弧度的超高厚度UV 层，形成强烈的视觉冲击，并能通过触觉真实地感知这种立体浮雕效果（图3）。在UV 平板喷墨印刷过程中可以一次性实现立体浮雕效果，而在传统印刷工艺中则需要经过印刷、局部UV、浮雕击凸等多道工艺才能实现，并且浮雕击凸效果随着包装的使用过程或者因为浮雕击凸区域比较大而形成塌陷。

图3 UV 立体浮雕效果

3.2 UV 折光纹理效果印刷

将包装上的特定符号、文字、图案或者大幅面区域内通过UV喷墨印刷，一次性形成较规律的立体线纹，立体线纹在不同观察角度下对光线有不同的反射与折射，从而形成明暗变化的纹理效果（图4），并具有强烈的手感。在传统印刷工艺中则需要通过连续大印象工艺，经过多次的测试才能将底油与面油的互斥配合、网纹辊线数、线纹疏密等多个参数固定下来形成具有一定手感的折光纹理，或者通过离线丝印工艺实现，但是折光线纹的精细程度和立体手感等都会大打折扣。

图4 UV 折光纹理效果

3.3 UV 闪粉立体效果印刷

将包装上的特定符号、图案等通过UV 喷墨印刷，一次性形成具有强烈光滑立体感和视觉冲击的闪粉效果，在图案表面形成不同的金属光泽点（图5）。在传统工艺中通常通过丝印UV 油后撒入闪粉进行UV 固化或丝印加入闪粉的UV 油来实现该工艺，对于前者由于是撒入闪粉，各闪粉与UV 油之间的黏附力彼此不同，导致后期经常有闪粉掉落的情况，而对于后者虽然闪粉是固化在UV 油中，但受丝印工艺的影响，导致UV 闪粉效果表面坑洼不齐，光泽感差。

图5 UV 闪粉效果

3.4 UV 特殊纹理效果印刷

在包装的特定区域、图案等上面通过UV 喷墨印刷，一次性形成规则图案纹理、大印象、磨砂、皱纹等特殊纹理效果中的一种或多种，使包装表面具有不同的视觉光感和触感（图6）。在传统印刷工艺中如果要在包装上同时呈现多种纹理效果，通常需要通过多道丝印工艺印刷多种表面油，再经过红外干燥或UV 固化的方式来形成不同纹理效果，工艺复杂。

图6 UV 特殊纹理效果

3.5 艺术图案复制及艺术作品创作

UV 喷墨印刷特有的墨层厚度和高精度的多层堆叠喷墨印刷功能，使得其在艺术图案复制上有着独特的表现效果，国外已经有不少艺术家在使用UV 平板喷墨印刷进行艺术创作。对于油画类艺术图案（图7），可以通过文件处理将油画类艺术图案进行多层分割，再通过UV 平板喷墨印刷设备按层次先后逐层打印，充分还原油画类艺术图案，如果应用在包装上，能将包装的艺术品位瞬间提升。