CN103842180A - 改进的直接印刷装饰板的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的直接印刷装饰板的装置和一种改进的直接印刷装饰板的方法。本发明提出一种板印刷装置，包括一待印刷承板的供应装置、一印刷机构和一放电装置，其特征在于，板印刷装置包括至少一个从承板释放静电电荷的装置和至少一个供应静电电荷至承板上的装置，所述供应静电电荷的装置设置于所述从承板释放静电电荷的装置的下游。

Description

改进的直接印刷装饰板的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种改进的直接印刷装饰板的装置和一种改进的直接印刷装饰板的方法。

背景技术

从本发明的意义上来说，术语装饰板意指包括涂覆于承板上的装饰的墙壁、天花板或地板。装饰板以各种方式应用于室内装饰施工领域，以及用于结构的装饰覆面，例如在展台的建设中。装饰板其中一个最常见的应用领域是其用于地板铺设。此处，装饰板通常都具有仿天然材料的装饰。

这种仿的天然材料的实例为如枫木、橡木、桦木、樱桃木、白蜡木、胡桃木、栗木、鸡翅木等木种或如鸡翅木、桃花心木、竹子和非洲红木等外来木种。此外，通常还会仿石头表面和陶瓷表面等天然材料。

迄今为止，这种装饰板通常会制造为层压板，其中预印有所需装饰的装饰纸覆在承板上，且所谓的覆盖层依次覆在装饰层上。在将中和纸覆在与装饰纸相对的承板的一侧上后，如果需要，通过适当的压力和/或受热后产生作用的胶粘剂，将所获得的层状结构牢固地固定在一起。

根据所需的装饰板的应用领域，其可采用不同的材料生产。此处，特别是承板的材料，可根据应用的领域进行选择。因此，承板可由例如基于木材的材料制成，这是因为装饰板没有暴露在过度潮湿的环境或天气状况下。如果装饰板用在例如潮湿的房间中或户外，承板可由例如塑料材料制成。

此处，从本发明的意义上来说，基于木材的材料除了基于实木的材料外，还包括如夹板、复合木材、夹芯板、胶合板、单板层积材、平行胶合材和弯曲胶合板等材料。此外，从本发明的意义上来说，基于木材的材料理解为包括刨花板（如压制板）、挤压板、定向结构刨花板（OSB）和刨片层积材；以及木质纤维材料，如木质纤维隔热板（HFD）、硬和中硬纤维板（MB、HFH），尤其是中密度纤维板（MDF）和高密度纤维板（HDF）。此外，现代基于木材的材料如木质聚合物材料（木塑复合材料，WPC）、由轻质型芯材料如泡沫、硬质泡沫或纸蜂窝及覆于其上的木质层以及无机硬化（例如利用水泥）的纸板制成的复合夹心板，从本发明的意义上来说，都是基于木材的材料。此外，从本发明的意义上来说，软木也算作一种基于木材的材料。

可用于生产相应的板的塑料材料为，例如热塑性塑料，包括聚氯乙烯，聚烯烃（如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）），聚酰胺（PA），聚氨酯（PU），聚苯乙烯（PS），丙烯腈（ABS），聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚碳酸脂（PC），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚醚醚酮（PEEK）或其混合物或配合聚合物。塑料材料可包含普通填充物，如碳酸钙（白垩）、氧化铝、硅胶、石英粉、木粉、石膏。此外，还可用已知的方法对其进行着色。

从本发明的意义上来说，术语“直接印刷”是指直接将装饰涂覆至承板上或涂覆于承板上的未印刷纤维材料层上。与将预先印有所需装饰的装饰层覆于承板上的传统方法相比，直接印刷是在生产板的过程中直接印刷。此处可采用不同的印刷技术，如柔性版印刷、平板印刷或丝网印刷。特别地，此处可采用数字印刷技术，如喷墨法和激光印刷法。

从本发明的意义上来说，术语纤维材料是指如基于植物、动物、无机物或甚至合成纤维以及硬纸板等的纸材和非编织材料。除了纤维质纤维制成的纸和非织造织物外，基于植物纤维的纤维材料的实例还包括生物质，如秸秆、玉米秸秆、竹子、树叶、海藻提取物、大麻、棉花或油棕榈纤维。动物纤维的实例为基于角质的材料，如羊毛或马鬃。无机物纤维材料的实例为矿物棉或玻璃棉。

为保护所覆装饰层，通常在装饰层上面还覆有一磨耗层或顶层。从本发明的意义上来说，磨耗层和/或顶层为作为表面处理而涂覆的一层，特别是保护装饰层防止由污垢、潮湿影响或机械冲击（如摩擦）带来的磨损或损坏。此处，磨耗层包括硬质材料，如氮化钛、碳化钛、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳化钨、碳化钽、氧化铝（金刚砂）、氧化锆或其混合物，以便提高耐磨性。此处，在磨耗层的组分中，硬质材料的质量分数为5%至40%，优选地为15%至25%。优选地，硬质材料的平均粒径为10μm至250μm，更优选地为10μm至100μm。这样就以更优选的方式实现使磨耗层的组分形成稳定的分散，并能够避免磨耗层组分中硬质材料的分解或沉淀。根据本发明的一个实施例，为形成相应的磨耗层，所涂覆的包括硬质材料并适于通过辐射加工处理的组分的浓度为10g/m²至250g/m²，优选地为25g/m²至100g/m²。可通过例如滚轮（如橡胶滚轮）或通过喷散装置进行涂覆。根据本发明进一步的实施例，在涂覆磨耗层组分时，硬质材料不包括在组分内，而是以颗粒的形式分散在所涂覆的磨耗层组分上，且随后进行加工处理。

多数情况下，这种耐磨层或顶层中都包含与装饰相匹配的表面纹理。与装饰相匹配的表面纹理是指装饰板表面包括一触感结构，根据其形状和图案，触感结构对应于所涂覆的装饰，以便尽可能按原样以触感结构再现天然材料。此处可设置为，承板已包括纹理，并且通过以光学方法检测承板的纹理，实现涂覆装饰的印刷工具与承板的对齐。此处，为了使印刷工具和承板彼此之间对齐，通过移动承板或通过移动印刷工具来实现印刷工具和承板之间的对齐所需的相对运动。根据本发明进一步的实施例，在涂覆顶层和/或磨耗层后，使装饰板具备一纹理。为此，其优选地将顶层和/或磨耗层实施为可固化组分，且固化过程只进行至使顶层和/或磨耗层部分固化的程度。由此，在经由适当工具（如硬质金属纹理滚轮或模具）处理而部分固化的层中，压印出所需的表面纹理。此处，压印工序根据所涂覆的装饰实施。为了确保生产出与装饰足够匹配的纹理，可设置为，承板和压印工具通过相应的相对运动彼此对齐。在部分固化的顶层和/或磨耗层内生产所需纹理后，对当前具备纹理的顶层和/或磨耗层实施进一步的固化操作步骤。

直接印刷装饰板的过程中可能出现的一个问题是生产工序期间出现印刷图像的磨损。取决于所选的印刷方法，生产工序期间印刷图像会出现可见的模糊。例如，如果将喷墨法用于涂覆装饰，在一定的生产时间段后，一清晰可辨的模糊就会出现在装饰印刷图像中，这不属于印刷头或更换油墨所可能造成的污染。

发明内容

考虑到，本发明的目标是提供一种能够克服现有技术中已知问题的装置和方法。

利用根据权利要求1的装置和根据权利要求8的方法实现该目标。从属权利要求和进一步的描述会详细说明本发明的实施例。

因此，根据本发明，提出一种板印刷装置，其包括一待印刷承板的供应装置和一印刷机构，其特征在于，板印刷装置包括至少一个从承板释放静电电荷的装置和至少一个供应静电电荷至承板上的装置，所述供应静电电荷的装置设置于所述释放静电电荷的装置的下游。

出乎意料的是，已经发现，采用从待印刷承板释放静电电荷的装置，并结合至少一个设置在该释放静电电荷的装置下游的用于供应静电电荷至承板上的装置，可避免在生产工序期间出现模糊。生产工序期间在待印刷承板内积累的不明确的静电电荷，将导致颜色或墨滴从印刷头下落至待印刷表面途中的不明确的偏移。在此处认为，在承板上积累的静电场以不可预知的方式偏移通常带正电荷的墨粒，从而使其无法撞击待印刷平面上的目标点。由此引起的不准确的颜色涂覆，导致可见的印刷图像模糊。根据生产速度和所选的承板材料，该影响以不同的表现形式出现，从而认为，由于承板在生产厂房内运输，承板按其材料携带上静电电荷，且该携带电荷足以引起上述观察到的影响。

因为设置有用于供应静电电荷至承板上的装置，其分别调整承板和特别是承板表面的明确的静电电荷，可避免由于不可预知的静电带电而产生的墨滴下落的不明确偏移。此处，意外地发现，相对于只有静电电荷的放电，印刷图像能够得以进一步改善。

因为供应静电电荷至承板上的装置设置在下游，即沿承板运动方向，其设置在从承板释放静电电荷的装置的后面，且特别地分隔开来，此处，可将特别精确的静电电荷分别施加至承板中和承板上。因为静电电荷已首先完全去除，在印刷工序过程中承板可分别具有特别统一且明确的静电电荷和充电，防止出现局部峰值电荷。此处，引入或施加的电荷的种类（即正电荷或负电荷）和数量可根据承板材料和/或印刷方式和/或其它因素进行选择。

例如，用于供应静电电荷至承板的装置，如充电系统，可包括一正极（+）或负极（-）电荷发生器，并还连接至一电源适配器或电源，以便将电荷施加至承板或承板表面上。

因此，通过设置用于从待印刷承板释放电荷的装置，并结合至少一个设置在其下游的用于供应静电电荷至承板上的装置，能够明显改善直接印刷至承板上的印刷图像。

根据本发明的实施例，从承板释放静电电荷的装置和/或供应静电电荷至承板的装置配置为条状，其表面基本上平行于承板表面延伸并指向承板的方向。特别地，该分别作为充电和放电作用表面的条状物表面可在承板的整个宽度上延伸，即在承板的整个尺寸上，该表面的朝向基本上垂直于承板的移动方向。此处，特别地，条状物的表面基本上平行于承板表面延伸是指，条状物至少在静电放电或充电的区域内，离承板具有基本统一的距离，例如，其偏差≤20%，特别是≤10%，例如≤1%。

特别地，这种条状物可为配置为近似矩形的元件，且包括两个水平对齐的表面，该表面设置于承板的方向和相对的方向上。例如，从承板释放静电电荷的装置和/或供应静电电荷至承板上的装置可配置为平面研磨棒。特别是通过该配置，可避免电晕放电并有效防止峰值电荷或电荷改变，由此，可特别均匀地和明确地，实现放电，特别是实现了能产生高度统一的电荷分布的静电充电，从而，印刷图像也能够特别地限定并具有高质量。此处，通过对条状物施加一限定的电压能够实现静电充电，其中静电充电的类型和量级会受到电压的类型和量级的影响或调整。此处，通过利用移动的承板电气接触条状物能够改善静电充电。同样的情况也适用于静电放电，其中，也是在这种情况下，通过施加一电压或通过连接至电接地电位能够进行放电。

根据本发明的实施例，用于释放静电电荷的装置至少包含滚轮、导电材料制成的刷子或缘，所述刷子或缘至少在印刷机构的区域内电接触承板且连接至电接地电位。电接地电位可通过例如接地线提供。

在本发明的一个实施例中，电荷放电通过滚轮实现，滚轮为印刷机构的供应装置的一部分。这样就能够使装置的结构非常紧凑。根据本发明特别优选的实施例，配置有，用于在生产装饰板的生产线内运送承板的多个装置，以便使可能出现的静电电荷能够通过这些装置进行放电。

条状物、滚轮、刷子或缘至少在与承板接触的区域内的部分由导电系数≥1*10³Sm^-1的材料形成。此处，特别地，承板和接地电位之间的电阻≤0.5，优选地≤0.05。

条状物、滚轮、刷子或缘例如在接触承板的区域中可由导电金属（如钢、铬、铜、铝、银或导电合金如黄铜或青铜）制造，通过所述条状物、滚轮、刷子或缘接触承板。根据本发明进一步的实施例，滚轮、刷子或缘至少部分由导电塑料材料制成。适当的导电塑料材料的实例为聚（3，4-乙烯二氧噻吩）、掺杂的聚噻吩、掺杂的聚乙烯、聚苯胺和聚吡咯。这种导电塑料材料相对于金属来说，其优势为塑料材料比金属更加柔软，这样就能避免由于刮擦而可能造成的损坏。可选地，滚轮、刷子或缘至少在与承板的接触点处由导电组织（conductivetissue）制成。导电组织可为例如合成组织，其内设计有金属螺纹。

根据本发明进一步的实施例，其包括一设置于印刷机构上游的电离装置，通过所述电离装置将电离空气流引导至遍布待印刷承板。已经发现，利用电离空气的偏压适于减小或增大承板的静电充电。

根据本发明特别优选的实施例，印刷机构包括喷墨印刷头。

关于方法，通过直接印刷装饰板的方法实现目标，包括以下工序步骤:

－提供待印刷承板；

－将承板供应至印刷机构；及

－通过印刷机构将装饰印刷至承板上；

其特征在于，在将承板供应至印刷机构之前和/或在印刷机构中的印刷工序期间，利用改变承板静电电荷的装置对承板进行处理，其首先对承板静电放电且随后供应限定的电荷量至承板。

关于本方法的技术特征和优势，完全参照对装置的描述，反之亦然。

根据本发明的实施例，放电过程在7kV或更大的范围内进行，特别是10kV或更大的范围，如在7kV或更大至15kV或更小的范围内。作为替代或补充，静电充电工序可根据充电类型在大于0kV至15kV或更小（如10kV或更小）之间的范围内独立进行。出乎意料的是，已经发现，特别是通过预定的电荷量的放电过程和/或通过预定的电荷量的充电过程能够产生特别良好的印刷图像。

根据本方法的一个实施例，减少静电电荷的方法包括将承板与接地电位电接触。此处，通过电导率≥1*10³Sm^-1的材料制成的条状物、滚轮、刷子或缘与承板进行电接触。

根据本方法进一步的实施例，在运送至印刷机构之前和/或期间利用电离气流偏压承板。已经发现，利用电离气流的偏压适于显著减小或增大承板内的静电电荷。

附图说明

下面参考附图对本发明进行说明：

图1所示为板印刷装置100。

具体实施方式

装置100包括用于供应待印刷承板600的供应装置110，通过所述供应装置110，承板600供应至印刷机构120。印刷机构120包括喷墨头，其在计算机系统的控制下将装饰图像涂覆至承板上。装置100包括从承板600释放静电电荷的装置130，其可接触承板600，以及还包括供应静电电荷至承板600上的装置170，其设置在从承板600释放静电电荷的装置130的下游，且也可接触承板600。此处，装置130和装置170设置于供应装置110的区域中，并成形为由导电材料制成的矩形条状物，其中放电装置130通过接地线150连接至接地电位，电荷供应装置170连接至电源适配器180或电源。

参考数字列表

100板印刷装置

110供应装置

120印刷机构

130放电装置

150接地线

170电荷供应装置

180电源适配器

600承板

Claims (13)

1.板印刷装置（100），包括一待印刷承板（600）的供应装置（110）和一印刷机构（120），其特征在于，板印刷装置（100）包括至少一个从承板（600）释放静电电荷的装置（130）和至少一个供应静电电荷至承板（600）上的装置（170），所述供应静电电荷的装置（170）设置于所述释放静电电荷的装置（130）的下游。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，从承板（600）释放静电电荷的装置（130）和/或供应静电电荷至承板（600）的装置（170）配置为条状件，其包括一表面，该表面基本上平行于承板（600）表面延伸并指向承板（600）的方向。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，用于释放静电电荷的装置（130）至少包含由导电材料制成的滚轮、刷子或缘，所述滚轮、刷子或缘至少在印刷机构（120）的区域内电接触承板（600）且连接至电接地电位。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，条状件、滚轮、刷子或缘的至少在与承板接触的区域内的部分由导电系数≥1*10³Sm^-1的材料制成。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的装置，其中，条状件、滚轮、刷子或缘至少部分是由导电塑料材料制成。

6.根据以上权利要求中的任一项所述的装置，包括位于印刷机构（120）上游的电离装置（140），通过电离装置（140）电离气流被引导遍布整个待印刷承板（600）。

7.根据以上权利要求中的任一项所述的装置，其中印刷机构（120）包括喷墨印刷头。

8.直接打印装饰板的方法，包括以下工序步骤：

－提供待印刷承板（600）；

－将承板（600）供应至印刷机构（120）；及

－通过印刷机构（120）将装饰印刷至承板（600）上；

其特征在于，在将承板供应至印刷机构（120）之前和/或在印刷机构（120）中的印刷工序期间，通过首先对承板（600）静电放电且随后供应限定的电荷量至承板（600），利用改变承板（600）静电电荷的装置对承板（600）进行处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，放电过程在7kV或更大的范围内进行。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，静电充电在0kV或更大至15kV或更小的范围内进行。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的方法，其中，减少静电电荷的方法包括将承板（600）与接地电位电接触。

12.根据权利要求8至11中的任一项所述的方法，其中，通过由具有≥1*10³Sm^-1导电率的材料制成的条状件、滚轮、刷子或缘，来实现与承板的接触。

13.根据权利要求8至12中的任一项所述的方法，其中，在运送至印刷机构之前和/或期间，利用电离气流偏压承板（600）。

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