CN111132845B - 用于装饰物体的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于装饰待装饰的物体(13)的设备(100)和方法,其中,物体(13)由保持装置(1)保持。在第一步骤中通过印刷装置(7)将装饰材料施加到转移介质(3)上。在第二步骤中将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质(3)上或物体(13)上,并且在第三步骤中将转移介质(3)由按压装置(2)压紧到物体(13)上并且同时通过硬化装置(5)使粘结剂硬化。

Description

用于装饰物体的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于装饰待装饰的物体的设备和方法,所述物体尤其是三维物体、优选具有圆柱形、椭圆形或有角的横截面的物体、尤其是由玻璃、陶瓷、塑料或金属制成的管、瓶、玻璃杯、长颈细口瓶以及罐,以及基本上二维的物体,例如幅带、条、弧形件、板、盘或木板。
背景技术
为了用装饰膜、尤其是用金属化的膜装饰纸张、标签、塑料和玻璃包装,已知热压印法。在此,转移膜或印刷膜用热粘结剂涂敷。转移膜或印刷膜优选可理解成可揭下地设置在塑料承载膜上的装饰材料、尤其是金属层和/颜料层。在热压机中,借助压力和温度用压印冲头活化粘结层,使得在装饰材料与印刷物之间产生粘附。随后揭去塑料承载膜。
此外有所谓的冷压印法,其中同样使用转移膜或印刷膜。在此,然而在印刷方法(胶印印刷、柔版印刷、喷墨印刷或丝网印刷)中首先在第一装置中将粘结剂涂覆到物品上。将来自展开装置的设有装饰材料、尤其是设有金属层的转移膜层压到物体上并且将粘结层干燥。在此,金属层可以实施成蒸镀的金属层和/或印刷的金属颜料层。由此,装饰材料粘附于用粘结剂预先印刷的部位并且将具有其余未粘附的装饰材料的塑料承载膜揭去并且清除。作为粘结剂通常使用在UV光下硬化的粘结剂(UV粘结剂)。粘结剂的干燥尤其是借助穿过膜的UV 光进行。
冷压印法相对于热压印法具有一系列的优点。一方面不需要将粘结剂通过压印冲头加热。由于不需要压印冲头,所以产生较少的工具成本。此外,冷压印装置能够集成到印刷机中,从而不需要单独的生产过程。
当然用已知的方法在三维物体例如玻璃杯、瓶或管上进行冷压印是不可能的。在已知的方法中,在层压之后必须并行地引导待设有金属化物作为装饰材料的材料和转移膜一段时间,以便能够实现粘结剂的干燥。但三维物体例如被推移到保持装置例如在德国实用新型 DE202004019382U1中所描述的保持芯轴上并且在不同的工作站印刷时被所述保持芯轴围绕纵轴线转动。由此,可从所有侧到达物体并且可以从四周印刷物体。
由DE102012112556A1已知一种用于冷压印的方法和设备,其中,在第一步骤中在第一工作站将粘结剂施加到物体上,并且在第二步骤中在第二工作站将借助运输装置从滚子上展开的设有金属层的转移膜由按压装置按压到物体上并且同时使粘结剂硬化。不利的是,在分开的制造过程中制造在此使用的转移膜。在此,将各种层作为装饰材料依次施加、尤其是加压及/或蒸镀到转移膜的承载膜上。然后将这样制成的转移膜运输至装饰物体的装置中并且将其安装或者夹紧在该装置中。因此,一方面存在运输费用,另一方面装饰的方式取决于装饰材料上的哪个层以什么样的布置方式设置在转移膜上。此外,塑料承载膜必须在一次性使用之后被清除。
如上所述,在已知的设备和方法中将转移膜在其制造之后卷绕,以便能够将其输送至具有按压装置的设备。在卷绕时,印刷到转移膜上的装饰材料强制地与下一个或者之前的卷绕物的转移膜的背侧接触,根据转移膜如何卷绕而定。通过所述接触,当装饰材料还未完全干燥时,在转移膜的背侧上可能出现粘附,这又在稍后开卷时可能导致剥落并且因此导致在待印刷的物体上错误的显示。
发明内容
由已知的现有技术出发,本发明的任务是提供一种用于装饰待装饰的物体的改进的设备以及一种对应的方法。
所述任务通过一种用于装饰待装饰的物体的设备以及通过一种用于装饰物体的方法来解决。该设备和方法的有利的进一步改进方案由本说明书和附图得出。
对应地提出一种用于装饰待装饰的物体的设备,该设备具有用于保持物体的保持装置和用于将设有装饰材料的转移介质按压到物体上的按压装置。按照本发明,用于将装饰材料施加到转移介质上的印刷装置设置在按压装置的前面,其中,该设备还具有用于将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质或物体上的粘结剂涂敷装置和用于使粘结剂硬化的硬化装置,其中,所述硬化装置设置在所述按压装置的区域中并且该按压装置设置成,使得对转移介质的按压和粘结剂的硬化能够同时进行,其中,所述粘结剂涂敷装置设置在印刷装置与按压装置之间,并且粘结剂涂敷装置将粘结剂施加到通过印刷装置印刷的转移介质上。优选地,所述印刷装置构造用于用多色的装饰材料印刷转移介质。相应地,还提出一种用于装饰待装饰的物体的方法,其中,待装饰物体由保持装置保持,其中,设置有用于将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质或物体上的粘结剂涂敷装置和用于使粘结剂硬化的硬化装置,其中,所述硬化装置设置在所述按压装置的区域中并且该按压装置设置成,使得对转移介质的按压和粘结剂的硬化能够同时进行,其中,所述粘结剂涂敷装置设置在印刷装置与按压装置之间,并且粘结剂涂敷装置将粘结剂施加到通过印刷装置印刷的转移介质上。在此,在第一步骤中通过印刷装置将装饰材料施加到转移介质上,在第二步骤中将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质上或物体上,并且在第三步骤中将转移介质由按压装置压紧到物体上,并且尤其是同时通过硬化装置使粘结剂硬化。
由于用于将装饰材料施加到转移介质上的印刷装置设置在按压装置的前面,可以在相同的设备中即将或基本上直接在按压和转移、因此装饰待装饰的物体之前用装饰材料印刷转移介质。因此,可以快速且灵活地对印刷字样的装饰或设计和/或对待装饰物体的件数可能的变化作出反应。不需要单独印刷整个薄膜幅带以及在印刷之前额外需要的展开以及在印刷之后随后的卷绕。因此减少了用于印刷物体的后勤工作以及转移材料的废料。此外,因为取消了用于制造转移膜的单独的装置以及可能的用于运输已卷绕制成的转移膜的装置,所以具有该设备的设施可以比由现有技术已知的设施更小并且更简单地构造。因为取消了在现有技术的方法中所需的在单独的装置中单独制造并且随后将已经制成的转移膜卷绕以及将卷绕的经印刷的转移膜运输至另一个装置的方法步骤,所以按照本发明的方法也需要不太复杂的结构。
此外,由此现在仅需始终印刷转移介质,不再需要直接印刷待装饰物体。因此,也可以以简单的方式印刷具有复杂的或强烈弯曲的形状的物体。此外,在此在印刷或者压印时的条件基本上始终相同。因为总是印刷到转移介质上,因此总是印刷到尤其是关于其物理和化学特性方面保持不变的表面上,在该表面上能够精确地和最佳地调整印刷过程的参数。就此而言,用于装饰物体的方法技术的耗费是小的。
“在按压装置的前面”在此理解为,沿按压装置的运动方向或转移介质的运动方向观察,印刷装置设置在按压装置的前面。换句话说,一部分转移介质首先经过印刷装置并且随后到达按压装置。因此,首先通过印刷装置用装饰材料至少局部地印刷转移介质并且然后优选直接紧接着通过按压装置将装饰材料转移到物体上。优选地,在用装饰材料印刷转移介质之后并且还在将装饰材料转移到物体上之前将粘结剂施加到经印刷的转移介质和/或物体上。
据此,转移介质在用装饰材料印刷之后不必被卷绕,而是可以直接(而不必事先与表面、尤其是卷绕的转移介质的背面接触)被继续引导到按压装置上。
转移介质尤其是可理解成柔性的承载材料、尤其是柔性的塑料承载膜,装饰材料能够再次可揭下地被施加到塑料承载膜上。所述转移介质例如可以是由聚酯、聚烯烃、聚乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)或聚苯乙烯(PS)制成的塑料承载膜,其尤其是具有5μm至50μm、优选地7μm至23μm 的层厚度,有利地具有施加到其上的底漆层。因此可能的是,转移介质包括底漆层。
底漆层在此优选理解成增附剂层,后续的层通过所述增附剂层更好地粘附在塑料承载膜上。
所述底漆层优选由聚丙烯酸酯和/或乙酸乙烯酯共聚物制成并且具有0.1μm至1.5μm、优选0.5μm至0.8μm的层厚度,该底漆层尤其是构成转移介质的背离承载材料的表面。在此,底漆层可以在其关于所使用的粘结剂的物理和化学特性方面得到优化,从而在最大程度上与物体无关地确保物体与转移介质之间优化的粘附。此外,这样优化的底漆层能够实现所施加的粘结剂以希望的分辨率在很大程度上无偏移、扩散或挤压地保留在转移介质上。
在此尤其适宜的是,底漆层是微孔的并且优选具有在100nm至 180nm范围内、进一步优选在120nm至160nm范围内的表面粗糙度。粘结剂可以局部地渗透到这样的层中并且由此特别好地以高分辨率固定。
已经证明特别有利的是,使用着色数为1.5cm3/g至120cm3/g、优选着色数为10cm3/g至20cm3/g的底漆层。
下面示例地说明底漆层的组分以进行计算(数值以克为单位):
Figure GDA0003425635060000051
Figure GDA0003425635060000061
在此,对于用于该底漆层的着色数适用:
Figure GDA0003425635060000062
其中:
mp=20g多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000063
针对多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000064
mBM=120g粘合剂I+250g粘合剂II+(0.5×500g)粘合剂III+400g 粘合剂IV=1020g
mA=0g。
以这种方式能够从底漆层的被认为良好的组分出发快速并且不复杂地计算出与此有偏差的、另外的可能的着色情况。
此外适宜的是,底漆层具有38mN/m至46mN/m、优选41mN/m 至43mN/m的表面应力。这些表面应力允许粘结剂滴(尤其是如上所述的粘结剂系统的粘结剂滴)在不偏移的情况下以限定的几何形状粘附在表面上。
在使用热塑性调色剂时已被证明特别有利的是,使用着色数为 0.5cm3/g至120cm3/g、优选着色数为1cm3/g至10cm3/g的底漆层。
下面示例地说明用于所述使用的底漆层的组分以进行计算(数值以克为单位):
Figure GDA0003425635060000065
在此,对于用于该底漆层的着色数适用:
Figure GDA0003425635060000071
其中:
mp=148g多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000072
针对多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000073
mBM=225g粘合剂I+125g粘合剂II+35g粘合剂III=385g
mA=0g。
在此,装饰材料优选直接被施加到转移介质上。但也可能的是,将装饰材料施加到转移介质的已有的涂层上。同样可能的是,转移介质仅局部平坦地设有已有的涂层并且将装饰材料施加到已有的涂层之间的自由区域中和/或施加到已有的涂层上。已有的涂层可以例如是分离层或另一个功能的层。对此替代地或附加地,已有的涂层也可以是例如已有的由印刷的和/或蒸镀的颜料层、金属层、反射层、保护层、功能层等构成的装饰性涂层。
所述分离层优选由丙烯酸酯共聚物、尤其是由水性聚氨酯共聚物制成并且优选不具有蜡和/或不具有硅树脂。优选地,分离层具有0.01μm至2μm、优选0.1μm至0.5μm的层厚度并且有利地设置在塑料承载膜的表面上。分离层能够实现将塑料承载膜在其施加到物体上之后从转移介质上简单且无损坏地揭下。
所述装饰材料优选具有一个或多个由硝化纤维素、聚丙烯酸酯和聚氨酯共聚物制成的漆层并且具有相应的0.1μm至5μm、优选1μm 至2μm的层厚度,所述漆层尤其是设置在分离层的背离塑料承载膜的表面上。在此,所述一个或多个漆层可以相应地是透明的、半透明的或不透明的。因此,所述一个或多个漆层可被透明地染色、半透明地染色或不透明地染色。
所述一个或多个漆层的染色可以基于印刷四分色青、黄、品红和黑,但也可基于专色(例如在颜色体系RAL或HKS或
Figure GDA0003425635060000074
中)。替代地或附加地,所述一个或多个漆层可以具有金属颜料和/或尤其是光学可变的效果颜料。
在此,所述一个或多个漆层可以全表面地亦或仅局部地存在,例如作为所谓的局部印油(Spotlackierung)。通过局部印油能够局部平面地实现光学效果。在此,有针对性地给例如带有光泽漆和/或带有无光清漆的区域涂漆,以便在视觉上改变、尤其是增强相应的表面区域。替代或附加于视觉效果,也可以实现触觉效果。装饰材料优选具有由铝和/或铬和/或银和/或金和/或铜制成的金属层,尤其是具有10nm至 200nm、优选10nm至50nm的层厚度。
替代或附加于金属层,也可以设置由HRI材料(HRI=高折射率) 构成的层。HRI材料例如是金属氧化物如硫化锌、氧化钛亦或具有相应纳米颗粒的漆。
优选地,所述印刷装置设计用于以丝网印刷、柔版印刷、数字印刷(例如喷墨印刷、静电印刷、液体色调印刷)或胶版印刷来印刷转移介质。
在用借助UV辐射可硬化的装饰材料印刷转移介质的情况下有利的是,将装饰材料直接在转移介质上印刷的之后用UV光源预硬化。因此有意义的是,印刷装置具有用于使装饰材料预硬化的UV光源,所述UV光源优选设置在印刷装置的端部上和/或设置在粘结剂涂敷装置的前面。尤其是由此增加了装饰材料的粘度。这避免了在进一步加工时装饰材料的被施加的区域的偏移或过度挤压,从而可以实现装饰材料的特别边缘锐利的涂敷并且实现转移的层的特别高的表面质量。在此,稍微挤压装饰材料是完全值得期望的,以便使装饰材料的直接相邻的区域、尤其是极小的区域、所谓的像素彼此接近并且统一。例如为了在封闭的面上和/或在图案边缘上避免图示的像素化,也就是说防止单个的像素出现视觉上的干扰,这是有利的。此时,仅仅如此程度地进行挤压,使得不过度降低期望的分辨率。有利地,在此发射在 220nm至420nm的波长范围内、优选在350nm至400nm的波长范围内的UV光。
优选地,用于使装饰材料预硬化的UV光源是LED光源。利用 LED光源可以提供几乎单色的光,从而确保在对于使粘结剂硬化所需的波长范围内提供所要求的辐射强度。这通常不能使用传统的中压水银蒸气灯来实现。
在一种优选的实施方式中,所述设备还具有用于将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质或物体上的粘结剂涂敷装置和用于使粘结剂硬化的硬化装置,其中,该硬化装置优选设置在按压装置的区域中并且按压装置这样设置,使得对转移介质的按压和粘结剂的硬化能够同时进行。由此,转移介质的装饰材料在设有粘结剂的部位处粘附在物体上。如果随后在按压之后将转移介质从物体上移除,则装饰材料保留在物体上期望的部位上。在没有将粘结剂施加到物件或转移介质上的部位处,装饰材料不粘附在物件上,而是保留在转移介质的承载材料上。
优选地,粘结剂涂敷装置设计用于借助丝网印刷、柔版印刷、数字印刷(例如喷墨印刷、静电印刷、液体色调印刷)施加粘结剂。
在另一种优选的实施方式中,所述粘结剂涂敷装置设置在印刷装置与按压装置之间,其中,粘结剂涂敷装置将粘结剂施加到通过印刷装置印刷的转移介质上、尤其是施加到转移介质的背离承载材料的表面上。此外,由此可以避免在将转移介质随后按压到物体上时在装饰材料与可选地之前施加到物体上的粘结剂之间存在错位或过大的公差并且装饰材料不能正确地被转移到物体上。
替代地或附加地,可以将粘结剂利用在上游站中的粘结剂涂敷装置转移到物体上。
当粘结剂涂敷装置构造成印刷装置的一部分时,可以实现该装置的特别有利的、紧凑的和简单的结构。在此,粘结剂涂敷装置优选设置在印刷装置的端部上。换句话说,在转移介质设有装饰材料之后进行粘合剂涂敷。
在粘结剂具有借助UV辐射可硬化的成分的情况下,有利的是,直接在将粘结剂施加在转移介质上之后、尤其对于粘结剂的所谓的“钉扎(Pinning)”预硬化粘结剂。因此有意义的是,粘结剂涂敷装置具有用于使粘结剂预硬化的UV光源,该UV光源优选设置在粘结剂涂敷装置的端部上和/或设置在按压装置的前面。尤其是由此增加了粘结剂的粘度。这避免在进一步加工时装饰材料的被涂敷的区域的偏移或过度挤压,从而可以实现装饰材料的特别边缘锐利的涂敷并且实现转移的层在物体上的特别高的表面质量。在此,稍微挤压粘结剂是完全值得期望的,以便使印刷介质的直接相邻的区域、尤其是极小的区域、所谓的像素彼此接近并且统一。例如为了在封闭的面上和/或在图案边缘上避免图示的像素化,也就是说防止单个的像素出现视觉上的干扰,这是有利的。此时,优选应仅仅如此程度地进行挤压,使得不过度降低期望的分辨率。有利地,在此发射在220nm至420nm的波长范围内、优选在350nm至400nm的波长范围内的UV光。
优选地,用于使粘结剂预硬化的UV光源是LED光源。利用LED 光源可以提供几乎单色的光,从而确保在对于使粘结剂硬化所需的波长范围内提供所要求的辐射强度。这通常不能使用传统的中压水银蒸气灯来实现。
为了确保装饰材料粘附到转移介质上,在另一种优选的实施方式中可以设置有用于干燥施加到转移介质上的装饰材料的干燥单元,其中,该干燥单元优选构造成印刷装置的一部分。尤其是当将粘结剂施加到经印刷的转移介质上时,因此能够确保在将粘结剂施加到转移介质上时未干燥的装饰材料经过或被涂抹。
所述干燥单元可以优选这样构造,使得借助UV光辐射进行干燥和/或硬化和/或进行用于化学或物理干燥和/或硬化的热干燥。
干燥单元位于粘结剂涂敷装置的上游,使得首先对施加到转移介质上的装饰材料进行干燥并且之后将粘结剂施加到转移介质上,因此施加到印刷到转移介质上的装饰材料上。
在一种优选的实施方式中,所述设备具有转移介质引导装置,其设计用于使转移介质与物体的外周相切地引导。在此,所述按压装置这样设置,使得该按压装置沿在物体与转移介质之间的接触区域将转移介质按压到物体上。因此,通过使物件围绕旋转轴旋转360°可以将装饰材料施加到物件上的所有位置上。
优选地,按压装置能够这样运动,使得按压装置的表面速度能够与物体的表面速度相匹配,并且此外转移介质优选能够这样运动,使得转移介质的表面速度能够与物体的表面速度相匹配。换句话说,按压装置的运动和物体的运动可以这样彼此同步化,使得转移介质和物体彼此间的相对运动尽可能小或者优选为零。由此确保了按压装置、转移介质和物体不会相互摩擦。由此防止了粘结剂涂抹在物体上。同样降低了转移介质或物体损坏的危险。
因此有利的是,转移介质和物体的相对运动这样调节,使得在物体的圆周上产生±5mm、优选±3mm的最大展开公差和/或±15%、优选±10%的最大速度公差。因此可能的是,转移介质的表面速度和物体的表面速度之间相差小于±15%、优选小于±10%。
在另一种优选的设计方案中,按压装置具有可围绕滚筒纵轴线旋转的滚筒。因此,将转移介质按压到物体上可以通过如下方式实现,即将转移介质在滚筒围绕滚筒纵轴线并且物体围绕旋转轴线同时旋转时在滚筒与物体之间引导,或通过如下方式,即将转移介质借助滚筒在物体的优选平坦的或平面的表面上滚动。
替代和/或附加于滚筒,按压装置也可以具有板。在所述情况下,转移介质可以直接沿所述板被引导并且由此被压靠到物体上。
如果粘结剂是UV硬化的粘结剂并且硬化装置具有用于使粘结剂硬化的UV光源,则可以实现将装饰材料特别可靠地施加到物体上,其中,按压装置至少部分地在部分区域中对于UV光是透明的并且至少部分地设置在UV光源与保持装置之间。在此,UV光优选在220nm至420nm的波长范围内、进一步优选在350nm至400nm的波长范围内被发射。
因此可能的是,用于装饰物体的设备可以具有多个UV光源。因此可能的是,用于装饰物体的设备具有用于使装饰材料硬化的第一UV 光源,该第一UV光源优选设置在印刷装置的端部上和/或粘结剂涂敷装置的前面,具有用于使粘结剂硬化的第二UV光源,该第二UV光源优选设置在粘结剂涂敷装置的端部上和/或在按压装置的前面,和/ 或具有用于使粘结剂硬化的第三UV光源,该第三UV光源优选由硬化装置包围,其中,硬化装置优选设置在按压装置的区域中并且按压装置这样设计,使得对转移介质的按压和粘结剂的硬化能够同时进行。
按压装置尤其是在220nm至420nm的波长范围内、优选在350nm 至400nm的范围内、特别优选在365nm至395nm的范围内对于UV 辐射是透明的或半透明的。在此,透明度或半透明度尤其是应为30%至100%、优选40%至100%。较低的透明度或半透明度可以通过较高的UV强度来平衡。
在此,例如可以使用LED-辐射器、水银蒸气灯亦或掺杂有铁和/ 或镓的水银蒸气灯作为UV光源。
优选地,用于使粘结剂硬化的UV光源是LED光源。利用LED 光源可以提供几乎单色的光,从而确保在用于使粘结剂硬化所需的波长范围内提供所要求的辐射强度。这通常不能用传统的中压水银蒸气灯来实现。
有利地,用于使粘结剂硬化的UV光源与物体的距离为2mm至 50mm、优选为2mm至40mm,以便实现最佳的完全硬化,但是尤其是同时避免UV光源与物体的物理接触。优选地,用于使粘结剂硬化的UV光源在机器方向上的辐射窗尺寸在5mm至40mm之间。
在使用LED光源时,辐射的能量通常从距LED光源大约5mm 的距离起、尤其是由于LED光源的相对高的发散而相对强烈地减少,使得距物体的距离可以优选选择得相应小。通过使用具有光学聚焦的 LED光源能够实现距物体的更大的距离,由此尤其是也能够实现在结构困难的条件下的使用。此外可能的是,在使用具有光学聚焦的LED 光源时的辐射窗尤其是相比于在使用没有光学聚焦的UV光源时的辐射窗更小。
总UV辐射强度优选在1W/cm2至50W/cm2之间、优选在3W/cm2至40W/cm2之间。由此实现了粘结剂在大约10m/min至60m/min(或更高)的幅速度下并且必要时已经借助预硬化讨论的其它因素下完全硬化。
考虑到这些因素,在该方法中粘结剂用优选在4.8W/cm2至 8.0W/cm2之间的净UV辐射强度照射。这对应于在大约100mJ/cm2至 2000mJ/cm2、优选大约100mJ/cm2至1000mJ/cm2的粘结剂中在大约 0.1秒(在10m/min的幅速度和20mm宽的辐射窗的情况下)至大约 0.04秒(在30m/min的幅速度和20mm宽的辐射窗的情况下)之间优选的照射时间时的净能量输入(剂量),尤其是所述净能量输入可以根据所需的完全硬化而变化。
在此尤其是要注意,这些值仅在理论上是可能的(在100%的灯功率时)。尤其是在用于使粘结剂硬化的UV光源的全功率时(例如在 20W/cm2版本时)并且在幅速度较低时(例如10m/min),转移介质这样强烈地加热,使得它能够着火。因此,根据幅速度,净能量输入特别优选地在100mJ/cm2至500mJ/cm2之间。
例如UV光源可以设置在按压装置的滚筒内部。为此,所述滚筒至少部分地实施成空心滚筒。在此,滚筒的材料这样选择,使得用于使粘结剂硬化所需的UV光的波长可以通过滚筒发射。滚筒可以完全对于UV光是透明的。但也可以在滚筒中设置有透明的窗,使得仅当用于使粘结剂硬化的UV光被需要时,UV光从滚筒中溢出。
在此,滚筒在对于UV光透明的区域中例如由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸玻璃)和/或由硼硅酸盐玻璃制成。两种材料具有尤其是在350nm至400nm的波长范围内的至少50%、优选至少70%的透射率。
透射率尤其是穿透构件射入的电磁波(在所述情况下是“光”)的份额。根据特性、层结构或层厚度,透射率可以是不同的。因此,透射率是通过的、即发射的强度的量度并且取0至100%之间的值。
如在前述段落中所述的,可能的是,按压装置的滚筒是完全透明的或部分透明的,从而可以充分地透射UV光,尤其是以便使粘结剂完全地硬化或者完全硬化。优选地,在此装饰材料也具有足够的透射率,尤其是以便能够借助UV光使印刷图像的背侧上的粘结剂硬化。在此,在实际的试验中已经表明,尤其是在多色的印刷图像的情况下 UV光的在350nm至400nm之间的波长范围内装饰材料的至少2.5%的装饰材料的透射率足以能够实现对在曝光方向上位于其后的粘结剂的足够曝光。
在测量装饰材料的透射率时例如确定以下值:
Figure GDA0003425635060000141
如果尤其是装饰材料的透射率对于粘结剂的充分曝光太低,例如在上述不透明白色装饰材料的情况下,有利的是,装饰材料呈格栅状地设置,在第一区域中包括装饰材料和在第二区域中没有装饰材料。在此特别有利的是,所述第一和/或第二区域以具有小于500μm、优选小于250μm的线宽和/或最小格栅元件尺寸的细线和/或小的格栅元件的形式设置。在此,UV光可以以足够的量穿过没有装饰材料的第二区域到达粘结剂并且在那里充分地使该粘结剂硬化。由于它们的小尺寸,第一区域可以至少部分地被辐射,使得粘结剂也可以在那里至少部分地曝光并且因此硬化。
优选地,第一区域的平均宽度与第二区域的平均宽度的比例在 0.75:1至1:5之间。因此,优选地,第一区域的宽度小于250μm,并且第二区域的宽度大于250μm。
优选地,第一和第二区域根据一维或二维的格栅、例如线格栅或面格栅来设置。因此可能的是,第一区域和/或第二区域是点状的或以多边形的形式成形。格栅元件形状优选地选自:点状、菱形和十字形。然而也可能的是,使用不同地成形的格栅元件形状。
优选地,第一和第二区域的格栅或分布在此规则地或随机地(任意地)或伪随机地构成。
此外也可能的是,所述一维或二维的格栅是几何变换的格栅。因此例如可能是,涉及圆形或波浪形地变换的一维格栅,其中,例如第一区域以同心圆环的形式或以波浪线的形式设置。
优选地,应当用UV光照射的物体的区域可以这样被调节,使得 UV粘结剂的硬化在将转移介质按压到粘结剂上时这样程度地继续进行,使得转移介质的装饰层能够粘附在物体上并且能够从转移介质上脱开。根据所使用的粘结剂并且根据UV光的强度为此可能需要的是,在物体与转移介质之间的接触线之前已经照射物体上的粘结剂。对待照射区域的调节例如可以通过在UV光源和物体之间的(必要时可调节的或可更换的)遮光板进行。一个或多个遮光板也可以直接安装在按压装置上。所述调节也能够通过调节由UV光源发射的UV光的发散来进行。
在本方法的另一种优选的实施方式中,所述粘结剂涂敷装置是柔版印刷站。粘结剂可以借助安装在印版滚筒上的印刷板施加到物体上。替代地,粘结剂涂敷装置也可以是丝网印刷站或数字印刷站(例如喷墨印刷站、静电印刷站、液体色调印刷站)。
在所述设备的另一种优选的实施方式中,所述按压装置还具有柔性的按压层。由此可以补偿物体、转移介质和/或机械构造的不规则性。所述柔性按压层可以例如由硅树脂制成。
在该方法的另一种优选的实施方式中,按压层至少在部分区域中对于UV光是透明的。在此,在其中按压层透明的区域可以在按压装置透明的区域处定向。但按压层也可以是完全透明的,而按压装置仅局部地是透明的。
在一种特别优选的实施方式中,转移介质作为连续带提供。由此可以多次使用转移介质。换句话说,转移介质在通过印刷装置印刷并且将装饰材料转移到物体上之后不必在按压装置中卷绕和清除,而是可以转向并且重新供应给印刷装置。优选地,转移介质在此构造成透明的、尺寸稳定的、尤其是拉力稳定的连续带。在该实施方式中,尤其是装饰材料完全由转移介质转移到物体上,使得转移介质随后尽可能不具有装饰材料并且能够被重新使用。
为了实现从硬化装置发射的足够强度的辐射能够穿过转移介质,所述辐射可以对于相应的波长范围构造成是透明的和/或具有用于在将装饰材料转移到物体上时进行分离的涂层、尤其是分离层。由此实现可靠地转移装饰材料以及可靠地使粘结剂硬化。
在一种优选的进一步改进方案中,作为连续带提供的转移介质优选夹紧在转移介质引导装置与按压装置之间。由此可以确保转移介质始终正确地定向。同时转移介质可以通过借助所述夹紧实现的在转移介质引导装置与转移介质之间在其运动方向上的摩擦被驱动。优选地,作为连续带提供的转移介质在按压装置的优选马达驱动的滚筒与转移介质引导装置的优选马达驱动的张紧辊之间夹紧。
在另一种优选的实施方式中,转移介质直接设置在按压装置上、优选按压装置的滚筒上。由此可以实现该设备的特别简单的构造。
在另一种优选的实施方式中,该设备还具有用于在将转移介质压紧到物体上之后清洁被印刷的转移介质的清洁装置。由此可以从转移介质去除粘结剂残留物和装饰材料的没有通过按压装置由转移介质转移到物体上的部分。这样清洁过的转移介质由此可以被再次使用。
在另一种优选的实施方式中,该设备还具有用于在施加装饰材料之前对转移介质进行预处理的预处理装置。由此,转移介质的待印刷表面在装饰材料在转移介质上的粘附特性方面得到改善。此外,因此可以实现在印刷转移介质时装饰材料的可靠粘附以及在将装饰材料转移到物体上时装饰材料从转移介质上可靠的脱落。
为了实现装饰材料的特别有效且可靠的压紧和转移,转移介质可以通过预处理装置设置有涂层,该涂层用于在将装饰材料转移到物体、尤其是分离层上时更好地分离。此外,通过预处理装置可以补偿在转移介质的表面中的不规则性。
在一种优选的实施方案中,在装饰之前对物体的表面进行预处理。所述预处理可以尤其是包括物体清洁步骤和/或活化步骤。
优选地,在物体清洁步骤中,污染物和/或已有的保护涂层或其它尤其是为了运输物体和/或在物体的制造期间施加的功能涂层被去除。
此外,在玻璃状表面的情况下,尤其是还会出现由于粘附在表面上的湿气而引起的问题。在此,湿气尤其是以凝胶层的形式结合,所述凝胶层不利地影响随后要施加到表面上的层的粘附特性。
表面的能够实现随后要施加的层的粘附、尤其是装饰的能力还取决于在表面上施加或产生的反应性基团,因为这些是随后施加的层的牢固结合的基础。在已知的方法中,尤其是位于玻璃的硅酸盐层中的反应性OH基团的密度是不足的,这导致随后施加的层的粘附降低。
在优选在物体清洁步骤之后进行的活化步骤中,物体的表面有利地这样被改性,使得随后施加的装饰的粘附得到提高和改善。在此,所述改性可以以化学和/或物理的方式进行。
物体清洁步骤尤其是包括用至少一种氧化火焰对物体的表面进行改性。物体清洁步骤具有如下优点:以不均匀的凝胶层的形式结合到密实物质的无定形表面上的湿气减少。出乎意料地,通过物体清洁步骤可重复地减少凝胶层。凝胶层与相应的无定形结构以及与凝胶层的老化状态有关。通过氧化火焰,凝胶层以及因此结合的湿气减少。凝胶层的减少导致可重复的、均匀的表面特性。
在此,氧化火焰应理解为每种含有过量氧气和/或能够起到氧化作用的点燃的气体、气体空气混合物、气溶胶或者喷雾状物。
活化步骤尤其是包括用至少一种硅化火焰对物体的表面进行改性。在此,施加多达60nm、优选5nm至50nm、进一步优选10nm至30nm 厚的氧化硅层,该氧化硅层的特征在于反应性OH基团的高的含量。所施加的氧化硅层的均匀性和良好的粘附特性通过组合物体清洁步骤和活化步骤来实现。有利的是,火焰数量这样选择,使得一至十个、尤其是一至五个氧化和/或硅化的火焰使物体的表面改性。
表面上的反应基团是用于随后施加的表面处理的层、例如蜡层和 /或漆层和/或颜料层的固定化学键合的化学基础。如果表面由无定形物质例如玻璃制成,则按照本发明的密实物质的表面的OH基团的表面密度是未处理表面的2至5倍。
在第二处理步骤中施加的氧化硅层或硅酸盐层具有亚微观的粗糙度。粗糙度和与此相关的用于其它层的机械锚定可能性导致所有后续层的明显改善的粘附。通过物体清洁步骤和活化步骤产生可重复的、均匀的、微保留的表面。所述两个方法步骤的组合出乎意料地导致凝胶层减少并且导致反应性OH基团的密度提高和均匀分布。
在活化步骤中,使用包含具有选自烷基硅烷、烷氧基硅烷、烷基钛、烷氧基钛、烷基铝、烷氧基铝或其组合的组分的化合物的气体来火焰处理。
这种化合物的优选示例是四甲基硅烷、四甲基钛、四甲基铝、四乙基硅烷、四乙基钛、四乙基铝、1,2-二氯四甲基硅烷、1,2-二氯四甲基钛、1,2-二氯四甲基铝、1,2-二苯基四甲基硅烷、1,2-二苯基四甲基钛、1,2-二苯基四甲基铝、1,2-二氯四乙基硅烷、1,2-二氯四乙基钛、1,2-二氯四乙基铝、1,2-二苯基四乙基硅烷、1,2-二苯基四乙基钛、1,2-二苯基四乙基铝、1,2,3-三氯四甲基硅烷、1,2, 3-三氯四甲基钛、1,2,3-三氯四甲基铝、1,2,3-三苯基四甲基硅烷、 1,2,3-三苯基四甲基硅钛、1,2,3-三苯基四甲基硅铝、二甲基二乙基四硅烷、二甲基二乙基四钛、二甲基二乙基四铝以及类似的化合物。
此外,在这样的烷基化合物中硅烷化合物、烷基钛化合物以及烷基铝化合物、四甲基硅烷、四甲基钛、四甲基铝、四乙基硅烷、四乙基钛、四乙基铝由于它们特别低的沸点并且它们能够容易与空气以及类似气体混合是优选的改性化合物,而卤化硅烷化合物例如1,2-二氯四甲基硅烷优选作为改性剂使用。
此外,在上述化合物中烷氧基硅烷化合物、烷氧基钛烷化合物和烷氧基铝化合物更可取,只要它们的沸点在10℃至100℃的范围内,因为虽然它们一般由于它们的酯结构而大多数具有高的沸点,但是它们允许固体物质的更好的表面改性作用。
硅化火焰在本发明的意义中可理解成每种点燃的气体、气体空气混合物、气溶胶或者喷雾状物,借助它们的帮助通过含硅物质的火焰热解分解将氧化硅层施加到表面上。尤其是可以规定,含硅涂层基本上无碳地被施加并且在火焰热解时硅-烷氧基硅烷作为含硅物质被导入到空气和燃料气体的混合物中以及必要时导入到氧气中。燃料气体包括例如丙烷气、丁烷气、煤气和/或天然气。
有利的是,通过质谱分析测得的改性化合物的平均分子量的值在 50至1000的范围内、优选在60至500的范围内、进一步优选在70 至200的范围内。当改性化合物的平均分子量低于50时挥发性高并且操作部分地变得困难。而如果改性化合物的平均分子量的值高于 1000,则在一些情况下难以通过加热而蒸发和难以与空气或类似气体简单混合。
此外有利的是,改性化合物在液体状态下的密度在0.3g/cm3至 0.9g/cm3的范围内、优选在0.4g/cm3至0.8g/cm3的范围内、进一步优选在0.5g/cm3至0.7g/cm3的范围内。当改性物质在液体状态下的密度值低于0.3g/cm3时,操作变得困难并且在气溶胶罐中的容纳部分地有问题。而如果改性化合物在液体状态下的密度大于0.9g/cm3,则蒸发变得困难并且在气溶胶罐中容纳时在一些情况下可能出现与空气或类似气体的完全分离。
在此有利的是,改性化合物被加热和蒸发并且在蒸发状态下与燃料气体混合并且然后燃烧。在此,改性化合物的沸点优选在10℃至80℃之间。
燃料气体中的改性化合物的量尤其是具有在燃料气体总量的1× 10-10Mol%至10Mol%范围内的值。
在表面改性之后的润湿指数尤其是在测量温度为25℃时具有在 40mN/m(dyn/cm)至80mN/m(dyn/cm)范围内的值。
氧化的和/或硅化的火焰的火焰温度优选在500℃至1500℃的范围内、尤其是在900℃至1200℃的范围内,和/或物体的表面有利地被加热到35℃至150℃、尤其是加热到50℃至100℃。
用氧化的和/或硅化的火焰的处理持续时间尤其是在0.1秒至100 秒的范围内、优选在0.1秒至10秒的范围内、特别优选在0.1秒至5 秒的范围内。
为了能够容易控制氧化的和/或硅化的火焰的火焰温度,推荐的是,将可燃气体添加到燃烧气体中。作为这样的可燃气体可以使用烃气如丙烷气和天然气或可燃气体如氢、氧、空气等。在使用容纳在气溶胶罐中的可燃气体时,优选使用丙烷气和压缩空气等。
优选的是,可燃气体所含的量的值在燃料气体总量的80Mol%至 99.9Mol%的范围内、优选在85Mol%至99Mol%的范围内、进一步优选在90Mol%至99Mol%的范围内。当燃料气体含量低于80Mol%时,改性化合物的混合物特性下降,并且在一些情况下空气导致改性化合物的不完全燃烧。而如果所含的燃料气体量的值大于99.9Mol%,在一些情况下取消表面的改性效果。
优选的是,还添加用于氧化的和/或硅化的火焰的运载气体,以便能够将改性化合物的量均匀地混入到燃烧气体中。在此优选的是,将改性化合物与运载气体预混合并且然后混入到可燃气体(例如空气流) 中。通过添加运载气体,即使使用难以输送的分子量相对大的改性化合物,也能够将其均匀地混入到空气流中。通过添加运载气体,改性化合物变得容易燃烧并且对物体表面的改性可以均匀且充分地实施。
在此优选的是,对于运载气体使用与用于可燃气体相同的气体类型,例如空气和氧气或者烃气如丙烷气和天然气。
通过用至少一个氧化的和至少一个硅化的火焰组合地对表面进行处理,提供了具有高密度反应性基团的均匀的、微保留的表面。
有利地,在活化步骤中施加的硅酸盐层的粗糙度和良好的粘附特性导致随后施加的装饰、尤其是随后施加的装饰材料,例如印刷颜料或其它装饰性的或功能性的层非常良好地粘附。有利地,施加到硅酸盐层上的装饰材料是耐刮和耐磨的并且具有高的耐水性和耐水蒸汽性。通过产生的均匀的硅酸盐层,有利地实现通过装饰施加的印刷颜料的高的颜色覆盖。装饰层的特性如色调、色度、同色异谱、覆盖力和透明度可以有利地通过相应预处理的表面几乎自由地选择。
物体清洁步骤和/或活化步骤可以尤其是借助用于对物体进行预处理的另一个预处理装置来实施。在此,用于对物体进行预处理的另一个预处理装置可以实施用于实施两个步骤或者可以彼此分开地设置有单独的物体清洁装置和单独的活化装置。
用于对物体进行预处理的另一个预处理装置和/或物体清洁装置和/或活化装置可以实施为用于安装到用于装饰物体的设备中、尤其是用于安装到保持装置1中的模块。利用相应的模块然后可以在设备内在实施随后的工艺步骤之前对物体的表面进行预处理。
预处理装置和/或物体清洁装置和/或活化装置也可以构造成单独的装置,其可以与其它装置无关地相应地对物体表面进行预处理。
在一种优选的实施方式中,物体清洁装置和/或活化装置可以具有环形的火焰处理装置,其中,在环的内部设置有待预处理的物体并且氧化的或硅化的火焰从所述环中朝向物体的表面的方向排出。
在另一种实施方式中,物体清洁装置和/或活化装置可以具有至少局部直线成形的火焰处理装置。所述火焰处理装置然后局部地在物体的待预处理的表面上被引导或移动。
在另一种实施方式中,物体清洁装置和/或活化装置可以具有带有一个或多个点状排出的火焰的火焰处理装置。所述火焰处理装置然后局部地在物体的待预处理的表面上被引导或移动。在装饰三维物体时,物体优选能够围绕旋转轴线旋转地保持在保持装置中。所述旋转轴线优选是物体的纵轴线。
在另一种实施方式中,该设备具有用于转移介质的转移介质展开装置和/或转移介质卷绕装置,其优选具有转移介质引导装置。
在用于装饰物体的设备或方法中现在可能的是,连续地或有节拍地运输转移介质,其中,将设有装饰材料的转移介质适宜地有节拍地按压到物体上,也就是说尤其是物体装饰,和/或物体运输。
因此存在如下可能性:转移介质连续地被运输。在此,尤其是转移介质的连续的幅速度是例如借助数字印刷技术通过印刷装置以高质量连续印刷转移介质的最佳前提条件。
因此可能的是,在按压装置中在将设有装饰材料的转移介质尤其是有节拍地按压到物体上期间,同时在印刷装置中将装饰材料尤其是有节拍地施加到转移介质上。
在此优选地,在各个印刷区段之间的重复图案(Rapport)根据节拍速度和/或印刷速度来确定。因此可能的是,在各个印刷区段之间的重复图案根据节拍速度和/或印刷速度变大或变小。尤其是,重复图案由已知的物体运输和物体装饰的节拍速度来确定或计算。优选地,尤其是在连续地运输转移介质时,在有节拍地装饰物体期间同时有节拍地印刷转移介质。有利地,重复图案大约是物体节拍(物体装饰和物体运输)的一半那么“长”(与转移介质的输送速度相比的长度)。优选地,重复图案通常在整个过程期间被恒定地调节并且不被调整。
这种连续工艺的缺点是,尤其是转移介质的消耗非常高,由此增加了成本。
另一种可能性在于,转移介质以物体的运输装置本身的节拍被驱动。在这种情况下,转移介质不是连续地被驱动,而是转移介质根据工艺区段被驱动或停止。
因此可能的是,转移介质可以根据在按压装置中将设有装饰材料的转移介质尤其是有节奏地按压到的物体上而被驱动。在此,对转移介质的驱动优选以物体的运输装置的节拍进行。因此可能的是,有节拍地将装饰材料施加到转移介质上并且将设有装饰材料的转移介质按压到物体上,其中,转移介质根据转移介质的有节拍的按压被驱动或停止。
在此有利的是,在装饰材料、尤其是印刷图案之间的重复图案减小以及因此转移介质的消耗减小。优选地,在此以与物体的节拍相同的节拍进行印刷。然而在印刷过程期间尤其是也使转移介质加速和制动,从而印刷过程非常频繁地在速度变化时进行。
这种有节拍的工艺的缺点是,尤其是由于不断变化的幅速度,所施加的装饰材料的质量、例如数字印刷的印刷质量受到不利影响。
另一个有利的可能性在于,将连续工艺和有节拍的工艺组合。在此,优选一方面力求在印刷过程期间转移介质的连续的幅速度,并且另一方面力求物体在物体装饰期间、也就是说尤其是在转移过程期间的有节拍的幅速度,在所述转移过程中适宜地将设有装饰材料的转移介质按压到物体上。
因此可能的是,将设有装饰材料的转移介质有节拍地按压到物体上,其中,将装饰材料在连续的幅速度时施加到转移介质上。
为了能够组合两种变型方案,所述设备优选地包括补偿模块或“存储器”,尤其是以便能够在对于物体有节拍的过程中的停止阶段中将转移介质“收集”或存储在存储器中,从而不会不利地影响转移介质的对于印刷质量有利的连续的幅速度。补偿模块尤其是构造成机械的存储器,该存储器根据工艺区段以所需的工艺速度提供所需的转移介质。这种补偿模块例如可以是用于转移介质的环的容纳空间、尤其是具有用于保持转移介质的幅应力的机构。
优选地,补偿模块或在补偿模块内的机械存储器可以通过侧向的移动存储转移介质并且通过移动方向的改变又输出转移介质。优选地,在此补偿模块或在补偿模块内的机械存储器的侧向移动的最大路程比转移介质在连续的幅速度时在预先确定的时间内经过的路程更大、尤其大平均系数2。在此,预先给定的时间优选对应于静止阶段,在该静止阶段中物体尤其是通过按压装饰材料被装饰。换句话说,优选地在取出期间用于转移介质的有节奏的取出速度高于利用转移介质的连续填充速度,例如1.5倍那么高,以便使存储器不溢出。
为了补偿待装饰的物体的尺寸波动,根据另一种优选的实施方式,按压装置、优选按压装置的滚筒可以浮动地支承或者悬挂。例如,可以使用压力调节的气动滚筒和/或压力调节的液压滚筒,其中,通过改变气动滚筒的空气压力调节或者液压滚筒的流体压力调节能够可变地调节在转移装饰材料时滚筒到物体上的压紧力。通过滚筒的对应于所调节的压紧力的弹性垂直的提升运动实现对物体表面的尺寸波动的补偿。替代地,所述垂直可变的提升运动和对压紧力的控制可以通过具有可调节的弹簧应力的压力弹簧来进行,而不是通过压缩空气和气动滚筒或流体压力和液压滚筒来进行。
为了装饰优选三维物体,在一种优选的进一步改进方案中,将转移介质按压到物体上通过如下方式实现,即物体围绕旋转轴线旋转,使得转移介质与物体的外周相切地引导并且使得该按压装置沿在物体与转移介质之间的接触区域将转移介质按压到物体上,其中,按压装置优选这样移动,使得按压装置的表面速度对应于物体的表面速度,并且转移介质优选这样移动,使得转移介质的表面速度对应于物体的表面速度。
在另一种优选的实施方式中,将转移介质按压到物体上通过如下方式进行,即将物体保持在固定的位置中并且转移介质借助按压装置在物体的表面上滚动,其中,按压装置沿在物体与转移介质之间的接触区域将转移介质按压到物体上,其中,按压装置优选沿物体被移动。
在本方法的另一种特别优选的实施方式中,所述转移介质作为连续带提供,其中,前述的步骤序列被多次实施,其中,通过每次实施上述步骤序列分别给另一个物体设置装饰材料。这样可以利用转移介质印刷多个物体,而不产生以一次性使用的、要清除的转移材料或转移膜材料形式的废料。在该实施方式中,尤其是装饰材料完全由转移介质转移到物体上,使得转移介质随后尽可能不具有装饰材料并且能够被重新使用。
为了在装饰材料在转移介质上的粘附特性方面改善转移介质的表面并且由此实现在印刷转移介质时装饰材料的可靠粘附和在将装饰材料施加到物体上时装饰材料从转移介质上可靠的脱落,并且为了能够补偿转移介质表面中的不规则性,在另一种优选的实施方式中,在施加装饰材料之前对转移介质进行预处理。如果在预处理时转移介质被设有涂层、尤其是分离层,该涂层用于在将装饰材料转移到物体上时更好地分离,则可以进一步实现装饰材料的特别有效和安全的压紧和转移。
如果将转移介质对应于另一种优选的实施方案在压紧之后清洁,则能够将在将转移介质按压到物体上时没有在其上转移的装饰材料的部分和粘结剂残余物从转移介质中移除并且因此这样清洁过的转移介质能够被再次使用。
一种特别有利的设计方案得出,将作为连续带提供的转移介质在经过按压装置之后清洁并且接着对其进行预处理,然后将转移介质再次供应给印刷装置以用于重新施加装饰材料。
优选使用UV粘结剂作为粘结剂并且其中粘结剂的硬化通过用 UV光照射来进行。
优选使用具有下列成分的透明粘结剂:
Figure GDA0003425635060000251
在使用物理或化学硬化的粘结剂的情况下,粘结剂的干燥可以替代地通过热干燥单元进行。
在一种优选的改进方案中,通过UV光源产生UV光,其中,按压装置至少在部分区域中对于UV光是透明的并且至少部分地设置在 UV光源与保持装置之间。
当待装饰物体是由塑料、玻璃或金属、尤其是化妆品包装、金属容器、玻璃瓶、饮用玻璃杯和其它玻璃包装、金属包装和塑料包装、尤其是具有圆柱形的、椭圆形的或有角的横截面的包装、尤其是管、瓶、玻璃、长颈细口瓶和由玻璃、陶瓷、塑料或金属制成的罐以及基本上二维的物体、如幅带、条、弧形件、板、盘、台面或木板时,上述设备或方法特别适合用于转移装饰材料。
附图说明
通过附图的以下描述详细阐述本发明优选的其它实施方式。在此:
图1示意性地示出用于装饰待装饰的物体的设备的示图;
图2示意性地示出用于装饰待装饰的物体的设备的示图;
图3示意性地示出用于装饰待装饰的物体的设备的示图;
图4示意性地示出用于装饰待装饰的物体的设备的示图;
图5示意性地示出用于装饰待装饰的物体的设备的示图;
图6a和图6b示意性地示出转移介质的示图,以及
图7a和图7b示意性地示出补偿模块的示图。
具体实施方式
接下来借助附图描述优选的各实施例。在此,在不同的附图中相同的、类似的或相同作用的元件设有相同的附图标记,并且部分地放弃重复描述这些元件,以便避免冗余。
在图1示出用于装饰待装饰的物体13的设备100的示意图。设备100具有转移介质展开装置11,由该转移介质展开装置展开转移介质3。在转移介质3的移动方向80上连接有用于将装饰材料施加到转移介质3上的印刷装置7。在通过印刷装置7印刷之后,转移介质3到达按压装置2,该按压装置与保持装置1相对置。在按压装置2的下游设置有转移介质卷绕装置12,已使用的转移介质又被卷绕在所述转移介质卷绕装置上。
设备100还具有转移介质引导装置8,借助该转移介质引导装置引导转移介质3通过设备100并且通过该转移介质引导装置预先给定转移介质3的移动。
保持装置1例如可以是保持芯轴,三维物体13被推到该保持芯轴上。然后,物体13仅从内部通过保持芯轴与物体13的内表面的摩擦被保持。替代地,保持装置1也可以从外部保持物体。
来自转移介质展开装置11的转移介质3通过可调节的转向辊82 供应给真空辊83。转移介质引导和转移介质应力通过所述转向辊82 来控制。借助真空辊83预先给定转移介质3的可调节的进给速度。另一个真空辊83沿移动方向80设置在下游。与第一真空辊83相比,第二真空辊83的旋转速度可以被设定为稍微提高,以确保在印刷装置7 中足够的带应力。真空辊83的负压强度可以这样调节,使得利用负压较高的第一真空辊83精确地预先给定转移介质3的转移进给,并且在第二真空辊83上的真空较低时张紧力通过转移介质3在真空辊83 上的摩擦来调节。根据在装饰不同的物体13时的不同要求,可以以相反的强度实现对真空辊83的操控,因此以减小的负压加载第一真空辊 83并且以提高的负压加载第二真空辊83。真空辊83可以装备有多件式的真空区域,以便通过对所述区域的单独的真空调节有针对性地操控真空辊83的相应区域。
在第二真空辊83之后,转移介质3通过另一个转向辊82供应给按压装置2并且从该按压装置通过用于调节转移介质应力的两个另外的转向辊83继续引导到转移介质卷绕装置12上并且在那里卷绕,所述另一个转向辊设置用于补偿装饰印刷单元7的由于在印刷装置7中下面更详细描述的印刷过程而有节拍的转移介质进给和与所述转移介质进给交替的转移介质应力。
设置在印刷装置7与按压装置2之间的转向辊82这样设置,使得转向辊在转移介质3的背侧、即未印刷的侧上与转移介质3接触。因此,在印刷装置7中设有装饰材料的转移介质3被供应给按压装置 2,而转移介质3的设有装饰材料的表面没有事先与表面接触。
印刷装置7构造成数字印刷装置,其用于借助数字印刷(例如喷墨印刷、静电印刷、液体色调印刷)来印刷转移介质3。替代地,印刷装置7也可以构造成丝网印刷装置、柔版印刷装置或胶版印刷装置,其中,可以单色地或多色地进行印刷。
印刷装置7具有水平设置的印刷基板72。待装饰的转移介质3由转移介质展开装置11通过转向辊82和第一真空辊83在印刷基板72 上被引导至第二真空辊83。在印刷基板72的上方,印刷装置7具有多个印刷头70,其中,第一印刷头70设置用于印刷漆层作为分离漆或者作为分离层并且作为用于转移装饰材料的涂敷助剂。在所述第一印刷头上邻接有四个另外的用于印刷四分色青、黄、品红和黑的印刷头70,以便对转移介质3进行彩色印刷。印刷头70以预先给定的印刷头速度沿印刷头移动方向71在印刷基板72上移动,由此实现在印刷基板72上静止或固定的转移介质3的印刷。
替代地,代替第一或第二真空辊83可以设置有一个或多个另外的转向辊。此外,其它驱动方式也可以设置用于使转移介质3移动。
此外,在印刷装置7中集成有可与印刷头70同步移动的、用于干燥施加到转移介质3上的装饰材料的干燥单元6和用于将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质3上的粘结剂涂敷装置4。在印刷转移介质3之后,干燥单元6将通过上游的印刷头70施加的颜料部分干燥或预干燥或完全干燥和/或部分硬化或预硬化或完全硬化。在当前情况中,干燥单元6构造成用于部分干燥或完全干燥和/或部分硬化或预硬化或完全硬化施加到转移介质3上的装饰材料的UV光干燥单元。替代地,也可以使用其它干燥方法。
尤其是在用借助UV辐射可硬化的装饰材料印刷转移介质的情况下有利的是,将装饰材料直接在印刷在转移介质3上之后用UV光源预硬化。为此有意义的是,印刷装置7具有用于使装饰材料预硬化的 UV光源,该UV光源优选设置在印刷装置7的端部上和/或设置在粘结剂涂敷装置4的前面。尤其是由此增加了装饰材料的粘度。这避免了在进一步加工过程中装饰材料的被施加的区域的偏移或过度挤压,从而可以实现装饰材料的特别边缘锐利的涂敷并且实现转移的层在物体上的特别高的表面质量。在此,稍微挤压装饰材料是完全值得期望的,以便使装饰材料的直接相邻的区域、尤其是极小的区域、所谓的像素彼此接近并且统一。例如为了在封闭的面上和/或在图案边缘上避免图示的像素化,也就是说防止单个的像素出现视觉上的干扰,这是有利的。此时,优选应仅仅如此程度地进行挤压,使得不过度降低期望的分辨率。有利地,在此发射在220nm至420nm的波长范围内、优选在350nm至400nm的波长范围内的UV光。
优选地,用于预硬化装饰材料的UV光源是LED光源。利用LED 光源可以提供几乎单色的光,从而确保在对于使粘结剂硬化所需的波长范围内提供所要求的辐射强度。这通常不能使用传统的中压水银蒸气灯来实现。
在干燥之后,粘结剂涂敷装置4借助粘结剂印刷头40将粘结剂印刷在装饰材料层的位置上,所述装饰材料层随后应在按压装置2中被转移到三维物体13上。
尤其是在粘结剂具有借助UV辐射可硬化的组分的情况下,有利的是,直接在将粘结剂施加在转移介质上之后、尤其对于粘结剂的所谓的“钉扎”预硬化粘结剂。因此有意义的是,粘结剂涂敷装置具有用于使粘结剂预硬化的UV光源,该UV光源优选设置在粘结剂涂敷装置的端部上和/或设置在按压装置的前面。尤其是由此增加了粘结剂的粘度。这避免了在进一步加工过程中装饰材料的被施加的区域的偏移或过度挤压,从而可以实现装饰材料的特别边缘锐利的涂敷并且实现转移的层在物体上的特别高的表面质量。在此,稍微挤压粘结剂是完全值得期望的,以便使印刷介质的直接相邻的区域、尤其是极小的区域、所谓的像素彼此接近并且统一。例如为了在封闭的面上和/或在图案边缘上避免图示的像素化,也就是说防止单个的像素出现视觉上的干扰,这是有利的。此时,优选应仅仅如此程度地进行挤压,使得不过度降低期望的分辨率。有利地,在此发射在220nm至420nm的波长范围内、优选在350nm至400nm的波长范围内的UV光。
优选地,用于使粘结剂预硬化的UV光源是LED光源。利用LED 光源可以提供几乎单色的光,从而确保在对于使粘结剂硬化所需的波长范围内提供所要求的辐射强度。这通常不能使用传统的中压水银蒸气灯来实现。
替代地,印刷头70和印刷基板72可以设置在固定的位置中。在印刷过程期间,来自转移介质展开装置11的转移介质3然后借助第一真空辊83和第二真空辊83在印刷基板72上方在印刷头70下方被引导通过。转移介质3的进给速度根据印刷头70的印刷效率来调节。
此外可能的是,印刷基板72沿板移动方向73可移动地设置,以便支持印刷过程。
利用印刷装置7可以在应当被转移到物体13上的装饰区域外部的转移介质3上印刷测量点,以便能够借助传感器或至少一个摄像机检测装饰材料在转移介质3上的位置。
在印刷过程结束之后,为了将装饰材料转移到物体13上,将转移介质3继续输送至按压装置2。
按压装置2具有透明的、可旋转的空心滚筒20,该滚筒在外侧上设有由弹性的、透明的材料、优选硅树脂材料制成的柔性的按压层。由于所述按压层是弹性的,可以补偿三维物体13、转移介质3和/或机械结构的不规则性。滚筒20和按压层在当前情况中对于UV光是透明的,因此能够实现UV光透射穿过滚筒20和其按压层。
在当前情况中,粘结剂是在UV光下硬化的UV粘结剂。在滚筒 20的内部设置有以UV光源形式的用于使粘结剂硬化的硬化装置5。在此,硬化装置5的辐射区域指向转移介质3和物体13的接触区域 14。为了使从UV光源朝向物体13的方向发射的UV光能够从滚筒20 中射出,滚筒20和按压层由对于硬化所需的UV光而言透明的材料构成。同样地,转移介质3对于硬化所需的UV光是透明的。
用于使粘结剂硬化的UV光源在此优选发射在220nm至420nm 之间的波长范围内、优选在350nm至400nm之间的波长范围内的UV 辐射。
按压装置2尤其是在220nm至420nm的波长范围内、优选在 350nm至400nm的范围内、特别优选在365nm至395nm的范围内对于UV辐射是透明的或半透明的。在此,透明度或半透明度尤其是应为30%至100%、优选40%至100%。在此,较低的透明度或半透明度优选可以通过较高的UV强度来补偿。
在此例如可以使用LED辐射器、水银蒸气灯亦或掺杂有铁和/或镓的水银蒸气灯作为UV光源。优选地,用于使粘结剂硬化的UV光源是LED光源。利用LED光源可以提供几乎单色的光,从而确保在对于使粘结剂硬化所需的波长范围内提供所要求的辐射强度。这通常不能使用传统的中压水银蒸气灯来实现。
有利地,用于使粘结剂硬化的UV光源与物体13的距离为2mm 至50mm、优选为2mm至40mm,以便实现最佳的完全硬化,但是尤其是同时避免UV光源与物体13的物理接触。优选地,用于使粘结剂硬化的UV光源在机器方向上的辐射窗的尺寸在5mm至40mm之间。
在使用LED光源时,辐射的能量通常从距LED光源的大约5mm 的距离起、尤其是由于LED光源的相对高的发散而相对强烈地下降,使得距物体13的距离优选相应小地选择。通过使用具有光学聚焦的 LED光源能够实现距物体13的更大的距离,由此尤其是也能够实现在结构困难的条件下的使用。此外可能的是,在使用具有光学聚焦的 LED光源时的辐射窗尤其是与在使用没有光学聚焦的UV光源时的辐射窗相比更小。
总UV辐射强度优选在1W/cm2至50W/cm2之间、优选在3W/cm2至40W/cm2之间。由此实现了粘结剂在约10m/min至60m/min(或更高)的幅速度下和已经借助预硬化讨论的其它因素下完全硬化。
考虑到这些因素,在该方法中粘结剂用优选在4.8W/cm2至 8.0W/cm2之间的净UV辐射强度照射。这对应于在大约100mJ/cm2至 2000mJ/cm2、优选大约100mJ/cm2至1000mJ/cm2的粘结剂中在大约 0.1秒(在10m/min的幅速度和20mm宽的辐射窗的情况下)至大约 0.04秒(在30m/min的幅速度和20mm宽的辐射窗的情况下)之间优选的照射时间时的净能量输入(剂量),尤其是所述净能量输入可以根据所需的完全硬化而变化。
在此尤其是要注意,这些值仅在理论上是可能的(在100%的灯功率时)。尤其是在用于使粘结剂硬化的UV光源的全功率时(例如在 20W/cm2版本时)并且在幅速度较低时(例如10m/min),转移介质这样强烈地加热,使得它能够着火。因此,根据幅速度,净能量输入特别优选地在100mJ/cm2至500mJ/cm2之间。
在此,滚筒20在对于UV光透明的区域中例如由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸玻璃)和/或由硼硅酸盐玻璃制成。两种材料尤其在350nm至400nm的波长范围内具有至少50%、优选至少70%的透射率。
此外可能的是,按压装置2的滚筒20是完全透明的或部分透明的,从而可以充分地透射UV光,尤其是以便使粘结剂完全地硬化或者完全硬化。优选地,在此装饰材料也具有足够的透射率,尤其是以便能够借助UV光硬化印刷图像的背侧上的粘结剂。在此,在实际的试验中已经表明,尤其是在多色印刷图像的情况下在UV光的350nm 至400nm之间的波长范围内装饰材料的至少2.5%的透射率足以能够实现对在曝光方向上位于其后的粘结剂的足够曝光。
在测量装饰材料的透射率时,例如确定以下值:
Figure GDA0003425635060000321
如果尤其是装饰材料的透射率对于粘结剂的充分曝光太低,例如在上述不透明白色装饰材料的情况下,有利的是,装饰材料呈格栅状地设置,在第一区域中包括装饰材料和在第二区域中没有装饰材料。在此特别有利的是,所述第一和/或第二区域以具有小于500μm、优选小于250μm的线宽和/或最小格栅元件尺寸的细线和/或小格栅元件的形式设置。在此,UV光可以以足够的量穿过没有装饰材料的第二区域到达粘结剂并且在那里充分地使该粘结剂硬化。所述第一区域在此由于它们的小尺寸可以至少部分地被辐射,使得粘结剂也可以在那里至少部分地曝光并因此硬化。
优选地,第一区域的平均宽度与第二区域的平均宽度的比例在 0.75:1至1:5之间。因此,优选地,第一区域的宽度小于250μm,并且第二区域的宽度大于250μm。
优选地,第一和第二区域根据所述一维或二维的格栅、例如线格栅或面格栅来设置。因此,第一区域和/或第二区域可以是点状地或以多边形的形式成形。格栅元件形状优选地选自:点状、菱形和十字形。然而也可能的是,使用不同地成形的格栅元件形状。
优选地,第一和第二区域的格栅或分布在此规则地或随机地(任意地)或伪随机地构成。
此外也可能的是,一维或二维的格栅是几何变换的格栅。因此例如可能是,涉及圆形或波浪形地变换的一维格栅,其中,例如第一区域以同心圆环的形式或以波浪线的形式设置。
替代地,粘结剂也可以作为物理或化学硬化的粘结剂提供,其中,所述干燥优选通过热干燥进行。硬化装置5因此相应地构造成热干燥装置。
为了将装饰材料从转移介质3转移到物体13上,将待装饰的物体13借助保持装置1放置在按压装置2的下方。然后,转移介质3与装饰层和粘结剂层一起通过滚筒20朝向物体13指向地移动并且在固定在保持装置1中的物体13的上方被引导穿过,其中,转移介质3的装饰层侧面对物体13的待装饰的表面。装饰材料的转移通过将借助滚筒20相切地沿接触区域14被引导到物体13上的转移介质3以预先给定的压紧力压紧到物体13上实现。在此,滚筒20和物体13这样旋转,使得转移介质3的表面速度对应于物体13的表面速度。
UV粘结剂通过UV光在将转移介质3按压到物体13上的同时被硬化。通过物体13的旋转和转移介质3相对于物体13的切向走向,在粘结剂硬化之后又直接将转移介质3从物体13上揭下。在将粘结剂施加在转移介质3上的位置处,在粘结剂硬化之后,装饰材料(例如装饰颜料或金属层)借助硬化的粘结剂粘附在物体13上。在没有粘结剂的位置上,装饰材料保留在转移介质上。
为了补偿物体13的尺寸波动,滚筒20能够浮动地支承或者悬挂在按压装置22中。例如可以使用压力调节的气动滚筒,其中,通过改变气动滚筒的空气压力调节可以可变地调节滚筒20在物体13上的压紧力。通过滚筒20的对应于所调节的压紧力的弹动垂直的提升运动实现对物体13表面的尺寸波动的补偿。替代地,所述垂直可变的提升运动和对压紧力的控制可以通过具有可调节的弹簧应力的压力弹簧来进行,而不是通过压缩空气和气动滚筒来进行。
具有用于转移装饰材料的空心滚筒20的按压装置2的实施方案也适用于转移到扁平的物体上。在具有平的表面的物体、例如具有正方形或矩形横截面的物体以及扁平的刚性物体的情况下,同样可以将粘结剂不仅施加到物体上而且施加到转移介质的装饰层上。为了转移装饰材料,将按压装置2水平地移动。通过在同时通过硬化装置5照射的情况下使滚筒20在物体上径向滚动,将装饰材料转移到物体的面上。
在图2中示意性示出用于装饰待装饰的物体13的设备100的示图。与图1中的装置对应地,设备100在转移介质3的移动方向80上具有转移介质展开装置11、印刷装置7、按压装置2和转移介质卷绕装置12。
来自转移介质展开装置11的转移介质3通过转移介质引导装置8 的第一真空辊83直接被引导至按压装置2的空心滚筒20。转移介质 3以大约300介的转向角包围滚筒20。随后通过另一个真空辊83将转移介质3供应给转移介质卷绕装置12。
相比于图1中的设备100,根据第二种实施方式的印刷装置7直接设置在按压装置2的滚筒20上。因此,滚筒20也作为用于印刷装置7的印刷基件起作用。据此,印刷装置7的印刷头70以相对于滚筒 20的外表面的预先给定的径向间距径向地设置。干燥单元6和粘结剂涂敷装置4构造成印刷装置7的一部分并且同样以径向间距设置在印刷头70的下游。为了防止从干燥单元6发射的UV光散射,不透光的罩盖60在滚筒20的内部设置在干燥单元6的区域中。
为了在转移介质3上印刷、干燥和涂敷粘结剂,滚筒20以预先给定的旋转速度根据预先给定的印刷速度或印刷功率旋转。此外,根据针对图1所描述的方式印刷、干燥和利用粘结剂涂敷转移介质3。
与第一种实施方式类似地,在水平设置的滚筒20的下方设置有保持装置1,该保持装置保持待印刷的物体13。通过按压装置2转移装饰材料类似于第一种实施方式描述的方法进行。因此,转移介质3借助滚筒20按压到物体13上并且同时通过硬化装置5硬化粘结剂。第二真空辊83的位置是可调节的,从而可调节转移介质3与物体13的分离角度,以便实现装饰材料的最佳分离。
此外适宜的是,物体13的表面在装饰前被预处理。所述预处理尤其是可以包括物体清洁步骤和/或活化步骤。
优选地,在物体清洁步骤中,污染物和/或已有的保护涂层或其它尤其为了物体13的运输和/或在物体13的制造期间施加的功能涂层被去除。
此外,在玻璃状表面的情况下,尤其是会出现由于粘附在表面上的湿气而引起的问题。湿气尤其是以凝胶层的形式结合,所述凝胶层不利地影响随后要施加到表面上的层的粘附特性。
表面的能够实现随后要施加的层的粘附、尤其是装饰的粘附的能力还取决于在表面上施加或产生的反应性基团,因为这些是随后施加的层的牢固结合的基础。在已知方法中,位于玻璃的硅酸盐层中的反应性OH基团的密度是不足的,这导致随后施加的层的粘附降低。
在优选在物体清洁步骤之后进行的活化步骤中,物体13的表面有利地这样被改性,使得随后施加的装饰的粘附得到提高和改善。在此,所述改性可以以化学和/或物理的方式进行。
物体清洁步骤尤其是包括用至少一种氧化火焰对物体13的表面进行改性。物体清洁步骤具有如下优点:以不均匀的凝胶层的形式结合到密实基质的无定形表面上的湿气减少。出乎意料地,通过物体清洁步骤可重复地减少凝胶层。凝胶层与相应的无定形结构以及与凝胶层的老化状态有关。通过氧化火焰,凝胶层以及因此结合的湿气减少。凝胶层的减少导致可重复的、均匀的表面特性。
在此,氧化火焰应理解为每种含有过量氧气和/或能够起到氧化作用的点燃的气体、气体空气混合物、气溶胶或者喷雾状物。
活化步骤尤其是包括用至少一种硅化火焰对物体13的表面进行改性。在此,施加多达60nm、优选5nm至50nm、进一步优选10nm 至30nm厚的氧化硅层,所述氧化硅层的特征在于反应性OH基团的高的含量。所施加的氧化硅层的均匀性和良好的粘附特性通过组合物体清洁步骤和活化步骤来实现。有利的是,火焰数量这样选择,使得一至十个、尤其是一至五个氧化和/或硅化的火焰使物体13的表面改性。
表面上的反应基团是用于随后施加的表面处理的层、例如蜡层和 /或漆层和/或颜料涂层的固定化学键合的化学基础。如果表面由无定形物质例如玻璃构成,则按照本发明的密实物质的表面的OH基团的表面密度是未处理表面的2至5倍。
在第二处理步骤中施加的氧化硅层或硅酸盐层具有亚微观粗糙度。粗糙度和与此相关的用于其它层的机械锚定可能性导致所有后续层的明显改善的粘附。通过物体清洁步骤和活化步骤产生可重复的、均匀的、微保留的表面。所述两个方法步骤的组合出乎意料地导致凝胶层的减少并且导致反应性OH基团的密度提高和均匀分布。
在活化步骤中,使用包含具有选自烷基硅烷、烷氧基硅烷、烷基钛、烷氧基钛、烷基铝、烷氧基铝或其组合的组分的化合物的火焰气体。这种化合物的优选示例是四甲基硅烷、四甲基钛、四甲基铝、四乙基硅烷、四乙基钛、四乙基铝、1,2-二氯四甲基硅烷、1,2-二氯四甲基钛、1,2-二氯四甲基铝、1,2-二苯基四甲基硅烷、1,2-二苯基四甲基钛、1,2-二苯基四甲基铝、1,2-二氯四乙基硅烷、1,2-二氯四乙基钛、1,2-二氯四乙基铝、1,2-二苯基四乙基硅烷、1,2-二苯基四乙基钛、1,2-二苯基四乙基铝、1,2,3-三氯四甲基硅烷、1,2, 3-三氯四甲基钛、1,2,3-三氯四甲基铝、1,2,3-三苯基四甲基硅烷、 1,2,3-三苯基四甲基硅钛、1,2,3-三苯基四甲基硅铝、二甲基二乙基四硅烷、二甲基二乙基四钛、二甲基二乙基四铝以及类似的化合物。
此外,在这样的烷基化合物中,硅烷化合物、烷基钛化合物以及烷基铝化合物、四甲基硅烷、四甲基钛、四甲基铝、四乙基硅烷、四乙基钛、四乙基铝由于它们特别低的沸点并且它们能够容易与空气以及类似气体混合是优选的改性化合物,而使用卤化硅烷化合物例如1, 2-二氯四甲基硅烷优选作为改性剂使用。
此外,在上述化合物中,烷氧基硅烷化合物、烷氧基钛烷化合物和烷氧基铝化合物更可取,只要它们的沸点在10℃至100℃的范围内,因为虽然它们通常由于它们的酯结构而大多数具有高的沸点,但是它们允许固体物质的更好的表面改性作用。
在本发明的意义中,硅化火焰可理解成每种点燃的气体、气体空气混合物、气溶胶或者喷雾状物,借此通过含硅物质的火焰热解分解将氧化硅层施加到表面上。尤其是可以规定,含硅涂层基本上无碳地被施加并且在火焰热解时硅-烷氧基硅烷作为含硅物质被导入到空气和燃料气体的混合物中以及必要时导入到氧气中。燃料气体包括例如丙烷气、丁烷气、煤气和/或天然气。有利的是,通过质谱分析测得的改性化合物的平均分子量的值在50至1000的范围内、优选在60至 500的范围内、进一步优选在70至200的范围内。当改性化合物的平均分子量低于50时挥发性高并且操作部分地变得困难。而如果改性化合物的平均分子量的值高于1000,则在一些情况下难以通过加热而蒸发和难以与空气或类似气体简单混合。
此外有利的是,改性化合物在液态下的密度为在0.3g/cm3至 0.9g/cm3的范围内、优选在0.4g/cm3至0.8g/cm3的范围内、进一步优选在0.5g/cm3至0.7g/cm3的范围内。当改性物质在液体状态下的密度值低于0.3g/cm3时,操作变得困难并且在气溶胶罐中的容纳部分地有问题。而如果改性化合物在液体状态下的密度大于0.9g/cm3,则蒸发变得困难并且在气溶胶罐中容纳时在一些情况下可能发生与空气或类似气体的完全分离。
在此有利的是,改性化合物被加热和蒸发并且在蒸发状态下与燃料气体混合并且然后燃烧。在此,改性化合物的沸点优选在10℃至80℃之间。
燃料气体中的改性化合物的量尤其是具有在燃料气体总量的1× 10-10Mol%至10Mol%范围内的值。
在表面改性之后的润湿指数尤其是在测量温度为25℃时具有在 40mN/m(dyn/cm)至80mN/m(dyn/cm)范围内的值。
氧化和/或硅化火焰的火焰温度优选在500℃至1500℃的范围内、尤其是在900℃至1200℃的范围内,和/或物体的表面有利地被加热到 35℃至150℃、尤其是加热到50℃至100℃。
用氧化的和/或硅化的火焰的处理持续时间尤其是在0.1秒至100 秒的范围内、优选在0.1秒至10秒的范围内、特别优选在0.1秒至5 秒的范围内。
为了能够容易控制氧化的和/或硅化的火焰的火焰温度,推荐的是,将可燃气体添加到燃烧气体中。作为这样的可燃气体可以使用烃气如丙烷气和天然气或可燃气体如氢、氧、空气等。在使用容纳在气溶胶罐中的可燃气体时,优选使用丙烷气和压缩空气等。
优选的是,可燃气体所含的量的值在燃料气体总量的80Mol%至 99.9Mol%的范围内、优选在85Mol%至99Mol%的范围内、进一步优选在90Mol%至99Mol%的范围内。当燃料气体含量低于80Mol%时,改性化合物的混合物特性下降,并且在一些情况下空气导致改性化合物的不完全燃烧。而如果所含的燃料气体量的值大于99.9Mol%,在一些情况下不考虑表面的改性效果。
优选的是,还添加用于氧化的和/或硅化的火焰的运载气体,以便能够将改性化合物的量均匀地混入到燃烧气体中。在此优选的是,将改性化合物与运载气体预混合,然后混入到可燃气体(例如空气流) 中。通过添加运载气体,即使使用难以输送的分子量相对大的改性化合物,也能够将其均匀地混入到空气流中。通过添加运载气体,改性化合物变得容易燃烧,并且对物体表面的改性可以均匀且充分地实施。
在此优选的是,对于运载气体使用与用于可燃气体相同的气体类型,例如空气和氧气或者烃气如丙烷气和天然气。
通过用至少一个氧化的和至少一个硅化的火焰组合地对表面进行处理,提供了具有高密度反应性基团的均匀的、微保留的表面。
有利地,在活化步骤中施加的硅酸盐层的粗糙度和良好的粘附特性导致随后施加的装饰、尤其是随后施加的装饰材料,例如印刷颜料或其它装饰性的或功能性的层非常良好地粘附。有利地,施加到硅酸盐层上的装饰材料是耐刮和耐磨的并且具有高的耐水性和耐水蒸汽性。通过产生的均匀的硅酸盐层,有利地实现通过装饰施加的印刷颜料的高的颜色覆盖。装饰层的特性如色调、色度、同色异谱、覆盖力和透明度可以有利地通过相应预处理的表面几乎自由地选择。
物体清洁步骤和/或活化步骤尤其是可以借助用于对物体13进行预处理的另一个预处理装置来实施。在此,用于对物体13进行预处理的另一个预处理装置可以实施用于实施两个步骤,或者可以彼此分开地设置有单独的物体清洁装置和单独的活化装置。
用于对物体13进行预处理的另一个预处理装置和/或物体清洁装置和/或活化装置可以实施为用于安装到用于装饰物体13的设备100 中、尤其是用于安装到保持装置1中的模块。利用相应的模块然后可以在设备100内在实施随后的工艺步骤之前对物体13的表面进行预处理。
预处理装置和/或物体清洁装置和/或活化装置也可以构造成单独的装置,其可以与其它装置无关地相应地对物体13的表面进行预处理。
在一种优选的实施方式中,物体清洁装置和/或活化装置可以具有环形的火焰处理装置,其中,在环的内部设置有待预处理的物体13并且氧化的或硅化的火焰从所述环中朝向物体13的表面的方向排出。
在另一种实施方式中,物体清洁装置和/或活化装置可以具有至少局部直线成形的火焰处理装置。所述火焰处理装置然后局部地在物体 13的待预处理的表面上引导或移动。
在另一种实施方式中,物体清洁装置和/或活化装置可以具有带有一个或多个点状排出的火焰的火焰处理装置。所述火焰处理装置然后局部地在物体13的待预处理的表面上引导或移动。在装饰三维物体时,物体13优选能够围绕旋转轴线旋转地保持在保持装置1中。所述旋转轴线优选是物体13的纵轴线。
图3示意性示出用于装饰待装饰的物体13的设备100的示图。在此示出的设备100基本上对应于根据图2的设备100。然而,按压装置还具有构造成连续带的、形状稳定的、拉力稳定的导向带81。导向带81在张紧辊84与被驱动的滚筒20之间夹紧并且以大约250°的转向角重新夹紧后者。导向带81对于由硬化装置5发射的辐射是透明的。此外,它在其外侧上具有弹性的按压层。在利用装饰材料和粘结剂在印刷装置7中印刷期间,转移介质3至少放置在导向带81上直至按压到物体13上。因此能够实现可靠地引导转移介质3。
图4示出用于装饰待装饰的物体13的设备100的示意图。设备 100具有按压装置2,该按压装置具有透明的、空心滚筒20和设置在滚筒20内部的硬化装置5。
此外,该装置具有作为连续带提供的转移介质3,该转移介质对应于图3中的连续带是形状稳定的且拉力稳定的并且还夹紧在张紧辊 84与被驱动的滚筒20之间并且以大约250°的转向角重新夹紧该滚筒。滚筒20在其外侧上具有柔性的按压层,作为连续带提供的转移介质3在该按压层上被引导。
将转移介质3印刷并且将装饰材料转移到物体13上与类似于图3 描述的方法进行。在将转移介质3压紧到通过保持装置1保持的物体 13上并且在转移装饰材料之后将转移介质3从物体13上揭下之后,通过张紧辊使转移介质3转向并且输送回到印刷装置7,在那里转移介质重新设有装饰材料和粘结剂,以便给至少一个另外的物体设有新施加的装饰材料。
为了在重新印刷转移介质3时不会由于保留在转移介质3上的装饰材料而使装饰失真,在保持装置1与印刷装置7之间设置有清洁装置10,在该清洁装置中转移介质3被清洁以去除装饰材料和粘结剂残留物。在清洁装置10的下游并且在印刷装置7的上游设置有预处理装置9,借助该预处理装置来修补可能由于清洁而产生的转移介质3 的分离层的损坏。此外,预处理装置9例如也可以具有至少一个印刷头,该印刷头用于给转移介质3印刷分离漆或分离层和/或用于通过印刷装置待施加的装饰材料的涂敷助剂。
图5示意性地示出用于装饰待装饰的物体13的设备100的示图。
设备100具有以形状稳定的、拉力稳定的、透明的连续带形式的转移介质3。转移介质3由驱动辊85来驱动。转移介质以大约130°的角度卷绕水平支承的驱动辊85。驱动辊85在与连续带传递介质3 的接触区域中配备有真空辅助装置以确保无摩擦的移动过程。
在清洁装置10中清洁和随后在预处理装置9中预处理之后,将转移介质3在印刷装置7中进行印刷并且设有粘结剂。印刷装置7基本上具有图1中的印刷装置7的结构,其中,印刷基板72在此具有不规则的弯曲部并且印刷头70对应于该弯曲部设置在印刷基板72上方。紧接着转移介质3通过设置在转移介质3的未印刷侧上的转向辊82 进一步引导至具有透明的滚筒20的按压装置2,所述转向辊尤其是设置用于调节连续带转移介质3的应力,所述滚筒设有在外侧上柔性的按压层。按压装置2与用于保持待印刷的物体13的保持装置1相对置地设置。装饰材料的转移和粘结剂的硬化与针对上述附图所描述的方法类似地进行。在转移装饰材料之后,转移介质3通过驱动辊85又供应给清洁装置10。
为了借助数字印刷用装饰材料印刷转移介质3,将转移介质3以对应于印刷装置7的印刷效率被预先给定的移动速度在弯曲的印刷基板72上被引导。
替代地,印刷装置7也可以这样构造,使得用于用装饰材料印刷的转移介质3被固定在印刷基板72上并且在印刷装置7的印刷头70、干燥单元6和粘结剂涂敷装置4的下方移动穿过。为了支持,真空辊 (未示出)可以位于印刷基板72的上游和下游。
此外,所述装置替代地也可以这样构造,使得借助(未示出的) 真空辊实现转移介质进给到保持在固定位置中的印刷基板72上,所述真空辊位于印刷基板72的上游和下游。
图6a和图6b示意性地示出转移介质3的示图。
如在图6a和图6b中示出的,所述转移介质尤其可以是柔性的承载材料,装饰材料15可再次揭下地施加到所述承载材料上。作为承载材料,例如可以使用由聚酯、聚烯烃、聚乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯 (PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)或聚苯乙烯 (PS)制成的柔性塑料承载膜16。此外可能的是,将底漆层施加到承载材料、尤其是塑料薄膜16上。
所述底漆层优选由层厚度为0.1μm至1.5μm、优选0.5μm至0.8μm 的聚丙烯酸酯和/或乙酸乙烯酯共聚物组成,它们构成转移介质3的背离承载材料的表面。在此,底漆层可以在其关于所使用的粘结剂的物理和化学特性方面得到优化,从而在最大程度上与物体13无关地确保物体13与转移介质3之间优化的粘附。此外,这样优化的底漆层能够实现所施加的粘结剂以希望的分辨率在很大程度上无偏移、扩散或挤压地保留在转移介质3上。
在此尤其适宜的是,该底漆层是微孔的并且优选具有在100nm至 180nm的范围内、进一步优选在120nm至160nm的范围内的表面粗糙度。粘结剂可以局部地渗透到这样的层中并且由此特别好地以高分辨率固定。
已经证明特别有利的是,使用着色数为1.5cm3/g至120cm3/g、优选着色数为10cm3/g至20cm3/g的底漆层。
下面示例地说明底漆层的组分以进行计算(数值以克为单位):
Figure GDA0003425635060000421
Figure GDA0003425635060000431
在此,对于用于该底漆层的着色数适用:
Figure GDA0003425635060000432
其中:
mp=20g多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000433
针对多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000434
mBM=120g粘合剂I+250g粘合剂II+(0.5×500g)粘合剂III+400g 粘合剂IV=1020g
mA=0g。
以这种方式能够从底漆层的、被认为良好的成分出发快速并且不复杂地计算出与此有偏差的、另外的可能的着色情况。
此外适宜的是,底漆层具有38mN/m至46mN/m的、优选41mN/m 至43mN/m的表面应力。这些表面应力允许粘结剂滴(尤其是如上所述的粘结剂系统的粘结剂滴)在不延伸的情况下以限定的几何形状粘附在表面上。
在使用热塑性调色剂时已被证明特别有利的是,使用着色数为 0.5cm3/g至120cm3/g、优选着色数为1cm3/g至10cm3/g的底漆层。
下面示例地说明用于所述使用的底漆层的组分以进行计算(数值以克为单位):
Figure GDA0003425635060000435
Figure GDA0003425635060000441
在此,对于用于该底漆层的着色数适用:
Figure GDA0003425635060000442
其中:
mp=148g多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000443
针对多功能氧化硅
Figure GDA0003425635060000444
mBM=225g粘合剂I+125g粘合剂II+35粘合剂III=385g
mA=0g。
在此,装饰材料15优选直接被施加到转移介质3上。但也可能的是,将装饰材料15施加到转移介质3的已有的涂层上。同样可能的是,转移介质3仅局部平坦地设有已有的涂层并且将装饰材料15施加到已有的涂层之间的自由区域中和/或施加到已有的涂层上。已有的涂层可以例如是分离层或另一个功能的层。对此替代地或附加地,现有的涂层也可以是例如已有的由印刷的和/或蒸镀的颜料涂层、金属层、反射层、保护层、功能层或类似物构成的装饰性涂层。
分离层优选由丙烯酸酯共聚物、尤其是由水性聚氨酯共聚物制成,并且优选不具有蜡和/或不具有硅树脂。优选地,分离层具有0.01μm 至2μm、优选0.1μm至0.5μm的层厚度,并且有利地设置在塑料承载膜16的表面上。分离层能够实现将塑料承载膜16在其施加到物体13 上之后从转移介质3上简单且无损坏地揭下。
装饰材料15优选具有一个或多个由硝化纤维素、聚丙烯酸酯和聚氨酯共聚物制成的漆层,所述漆层具有相应的0.1μm至5μm、优选 1μm至2μm的层厚度,所述漆层尤其是设置在分离层的背离塑料承载膜16的表面上。在此,所述一个或多个漆层可以相应地是透明的、半透明的或不透明的。因此,所述一个或多个漆层可被透明地染色、半透明地染色或不透明地染色。
所述一个或多个漆层的染色可以基于印刷四分色青、黄、品红和黑,但也可基于专色(例如在颜色体系RAL或HKS或
Figure GDA0003425635060000451
中)。替代地或附加地,所述一个或多个漆层可以具有金属颜料和/或尤其是光学可变的效果颜料。
在此,所述一个或多个漆层可以全表面地亦或仅局部地存在,例如作为所谓的局部印油(Spotlackierung)。通过局部印油能够局部平面地实现光学效果。在此,有针对性地给例如带有光泽漆和/或带有无光清漆的区域涂漆,以便在视觉上改变、尤其是增强相应的表面区域。替代或附加于视觉效果,也可以实现触觉效果。装饰材料优选具有由铝和/或铬和/或银和/或金和/或铜制成的金属层,尤其是具有10nm至 200nm、优选10nm至50nm的层厚度。
替代或附加于金属层,也可以设置由HRI材料(HRI=高折射率) 构成的层。HRI材料例如是金属氧化物如硫化锌、氧化钛亦或具有相应纳米颗粒的漆。
在用于装饰物体13的设备100或方法中现在可能的是,连续地或有节拍地运输转移介质3,其中,将设有装饰材料16的转移介质3 适宜地有节拍地按压到物体13上,也就是说尤其是物体装饰,和/或物体运输。在此,图6a和图6b阐明转移介质3的连续的或有节拍的运输的不同效果。
如在图6a和图6b中所示,装饰材料15在区域17a中施加到塑料承载膜16上并且在区域17b中不施加到承载膜16上,其中,尤其是区域17b的位置与转移介质3的运输类型相关。没有将装饰材料15 施加到转移介质3上并且因此位于具有施加的装饰材料15的区域17a 之间的区域17b也称作重复图案17b。有利地,所述重复图案17b尽可能小,例如以便使转移材料的消耗保持得小。
在图6a中示出转移介质3被连续运输的可能性。在此,尤其是转移介质3的连续的幅速度是例如借助数字印刷技术通过印刷装置7以高质量连续印刷转移介质3的最佳前提条件。
因此可能的是,在按压装置2中在将设有装饰材料16的转移介质3尤其是有节拍地按压到物体13上期间,同时在印刷装置7中将装饰材料16尤其是有节拍地施加到转移介质3上。
在此优选地,在各个印刷区段17a之间的重复图案17b根据节拍速度和/或印刷速度来确定。因此,在各个印刷区段17a之间的重复图案17b可以根据节拍速度和/或印刷速度变大或变小。尤其是,重复图案17b由已知的物体运输的节拍速度和物体装饰来确定或计算。优选地,尤其是在连续地输送转移介质3时,在有节拍地装饰物体期间同时有节拍地印刷转移介质3。有利地,重复图案17b大约是物体节拍 (物体装饰和物体运输)的一半那么“长”(与转移介质的输送速度相比的长度)。优选地,重复图案17b通常在整个过程期间被恒定地调节并且不被调整。
这种连续工艺的缺点是,尤其是转移介质3的消耗非常高,由此增加了成本。
在图6b中示出另一种可能性,其中,转移介质3以物体13的运输装置的尤其本身的节拍被驱动。在这种情况下,转移介质3不是连续地被驱动,而是转移介质3根据工艺区段被驱动或停止。
因此可能的是,转移介质3可以根据在按压装置2中将设有装饰材料15的转移介质3尤其是有节奏地按压到的物体13上而被驱动。在此,对转移介质3的驱动优选以物体13的运输装置的节拍进行。因此可能的是,有节拍地将装饰材料15施加到转移介质3上并且将设有装饰材料15的转移介质3按压到物体13上,其中,转移介质3根据转移介质3的有节拍的按压被驱动或停止。
在此有利的是,在装饰材料15、尤其是印刷图案之间的重复图案 17b减小,并且因此转移介质3的消耗减小。优选地,在此以与物体 13的节拍相同的节拍进行印刷。然而在印刷过程期间尤其是也使转移介质3加速和制动,从而印刷过程非常频繁地在速度变化时进行。
这种有节拍的工艺的缺点是,尤其是由于不断变化的幅速度,所施加的装饰材料15的质量、例如数字印刷的印刷质量受到不利影响。
另一个有利的可能性在于,将连续工艺和有节拍的工艺组合。在此,优选一方面力求在将装饰材料15施加到转移介质上期间例如数字印刷工艺的转移介质3的连续的幅速度,并且另一个方面力求在将设有装饰材料15的转移介质3按压到物体13上期间、即在物体装饰期间物体13的有节拍的幅速度。因此可能的是,将设有装饰材料15的转移介质3有节拍地按压到物体13上,其中,将装饰材料15以连续的幅速度施加到转移介质3上。因此换句话说可能的是,在按压装置 2中将设有装饰材料15的转移介质有节奏地按压到物体13上期间,同时转移介质3在印刷装置7中连续地被运输,其中,尤其是在转移介质3的连续运输期间将装饰材料施加到转移介质上。
为了能够组合两种变型方案,设备100优选包括补偿模块18或“存储器”,尤其是以便能够在对于物体13有节奏的过程中的停止阶段中将转移介质3“收集”或存储在存储器中,从而不会不利地影响转移介质3的对于印刷质量有利的连续的幅速度。这种平补偿模块18在图7a和图7b中示意性地示出。例如图7a示出补偿模块18在工艺开始时的状态,并且图7b示出补偿模块18在工艺结束时的状态。
补偿模块18尤其是构造成机械的存储器18a,该存储器根据过程部分以所需的工艺速度提供所需的转移介质3。这种补偿模块18例如可以是用于转移介质3的环的容纳空间、尤其是具有用于保持转移介质3的幅应力的机构。如在图7a和7b中所示,通过补偿模块18产生转移介质3的环,其中,用于将设有装饰材料的转移介质3按压到物体13上的按压装置2有利地设置在所述环内。按压装置2和物体 13为了清晰起见加阴影线示出。关于按压装置2的构造在此参照上述实施方式。此外,在图7a和7b中示出的以转向辊或者张紧辊86形式的补偿模块18包括用于保持转移介质3的幅应力的机构。
优选地,补偿模块18或在补偿模块18内的机械存储器18a如在图7a和7b中所示那样可以通过侧向的移动存储转移介质3并且通过移动方向的改变又输出转移介质3。因此可能的是,补偿模块18或者在补偿模块18内的机械存储器通过沿第一方向的侧向移动接收或存储转移介质3并且通过沿第二方向的侧向移动的改变又输出转移介质。优选地,在此补偿模块或在补偿模块18内的机械存储器18a的侧向移动的最大路程比转移介质3在连续的幅速度时在预先确定的时间内经过的路程更大、尤其大平均系数2。在此,预先给定的时间优选对应于静止阶段,在该静止阶段中物体13尤其通过按压装饰材料被装饰。换句话说,优选地在取出期间用于转移介质3的有节奏的取出速度高于利用转移介质3的连续填充速度,例如1.5倍那么高,以便使存储器18a不溢出。通过这种补偿模块18,现在优选地在设备100内实现尤其是在印刷装置7的区域内的连续的幅速度19a以及尤其是在按压装置2的区域内有节拍的幅速度19b。
只要可使用,在实施例中示出的所有单个特征能够彼此组合和/或更换,而不离开本发明的范围。
附图标记列表
100 设备
1 保持装置
2 按压装置
20 滚筒
22 按压装置
3 转移介质
4 粘结剂涂敷装置
40 粘结剂印刷头
5 硬化装置
6 干燥单元
60 罩盖
7 印刷装置
70 印刷头
71 印刷头移动方向
72 印刷基板
73 板移动方向
8 转移介质引导装置
80 移动方向
81 导向带
82、86 转向辊
83 真空辊
84、86 张紧辊
85 驱动辊
9 预处理装置
10 清洁装置
11 转移介质展开装置
12 转移介质卷绕装置
13 物体
14 接触区域
15 装饰材料
16 塑料承载膜
17a 区域
17b 重复图案
18 补偿模块
18a 机械存储器
18b 移动方向
19a 连续的幅速度
19b 有节拍的幅速度

Claims (92)

1.用于装饰待装饰的物体(13)的设备(100),其具有用于保持物体(13)的保持装置(1)和用于将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上的按压装置(2),其中,在所述按压装置(2)的前面设置有用于将装饰材料施加到转移介质(3)上的印刷装置(7),
其特征在于,该设备还具有用于将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质(3)或物体(13)上的粘结剂涂敷装置(4)和用于使粘结剂硬化的硬化装置(5),
其中,所述硬化装置(5)设置在所述按压装置(2)的区域中并且该按压装置(2)设置成,使得对转移介质(3)的按压和粘结剂的硬化能够同时进行,
其中,所述粘结剂涂敷装置(4)设置在印刷装置(7)与按压装置(2)之间,并且粘结剂涂敷装置(4)将粘结剂施加到通过印刷装置(7)印刷的转移介质(3)上。
2.根据权利要求1所述的设备(100),其中,粘结剂涂敷装置(4)构造成印刷装置(7)的一部分。
3.根据权利要求1所述的设备(100),其中,所述印刷装置(7)具有用于使装饰材料预硬化的UV光源。
4.根据权利要求1所述的设备(100),其中,所述粘结剂涂敷装置(4)具有用于使粘结剂预硬化的UV光源,和/或所述硬化装置(5)具有用于使粘结剂硬化的UV光源。
5.根据权利要求4所述的设备(100),其中,用于使粘结剂硬化的UV光源与物体(13)的距离为2mm至50mm,和/或用于使粘结剂硬化的UV光源的总UV辐射强度为1W/cm2至50W/cm2之间,和/或用于使粘结剂硬化的UV光源的净UV辐射强度为4.8W/cm2至8W/cm2之间。
6.根据权利要求5所述的设备(100),其中,用于使粘结剂硬化的UV光源与物体(13)的距离为2mm至40mm。
7.根据权利要求5所述的设备(100),其中,用于使粘结剂硬化的UV光源的总UV辐射强度为3W/cm2至40W/cm2之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述转移介质(3)在220nm至400nm之间的波长范围内具有至少2.5%的透射度。
9.根据权利要求8所述的设备(100),其中,所述转移介质(3)在350nm至400nm之间的波长范围内具有至少2.5%的透射度。
10.根据权利要求8所述的设备(100),其中,所述转移介质(3)在365nm至395nm之间的波长范围内具有至少2.5%的透射度。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述装饰材料在220nm至400nm之间的波长范围内具有至少2.5%的透射度。
12.根据权利要求11所述的设备(100),其中,所述装饰材料在350nm至400nm之间的波长范围内具有至少2.5%的透射度。
13.根据权利要求11所述的设备(100),其中,所述装饰材料在365nm至395nm之间的波长范围内具有至少2.5%的透射度。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述印刷装置(7)设计成,使得装饰材料在第一区域中施加到转移介质(3)上并且在第二区域中不施加。
15.根据权利要求14所述的设备(100),其中,所述第一区域和第二区域根据一维或二维的格栅来布置和/或第一区域的平均宽度与第二区域的平均宽度的比值在0.75:1至1:5之间。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,设置有用于干燥施加到转移介质(3)上的装饰材料的干燥单元(6)。
17.根据权利要求16所述的设备(100),其中,所述干燥单元(6)构造成印刷装置(7)的一部分。
18.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述设备具有转移介质引导装置(8),该转移介质引导装置设计用于与物体(13)的外周相切地引导转移介质(3),
其中,按压装置(2)设置成,使得该按压装置沿在物体(13)与转移介质(3)之间的接触区域(14)将转移介质(3)按压到物体(13)上。
19.根据权利要求18所述的设备(100),其中,按压装置(2)能够这样移动,使得按压装置(2)的表面速度能够与物体(13)的表面速度相匹配。
20.根据权利要求18所述的设备(100),其中,转移介质(3)能够这样移动,使得转移介质(3)的表面速度能够与物体(13)的表面速度相匹配。
21.根据权利要求20所述的设备(100),其中,转移介质(3)的表面速度能够这样与物体(13)的表面速度相匹配,使得转移介质(3)的表面速度与物体(13)的表面速度相差小于±15%。
22.根据权利要求21所述的设备(100),其中,转移介质(3)的表面速度能够这样与物体(13)的表面速度相匹配,使得转移介质(3)的表面速度与物体(13)的表面速度相差小于±10%。
23.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述按压装置(2)还具有柔性的按压层。
24.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述转移介质(3)被提供作为连续带。
25.根据权利要求24所述的设备(100),其中,所述设备具有转移介质引导装置(8),该转移介质引导装置设计用于与物体(13)的外周相切地引导转移介质(3),作为连续带提供的转移介质(3)夹紧在转移介质引导装置(8)与按压装置(2)之间。
26.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述转移介质(3)直接设置在按压装置(2)上。
27.根据权利要求26所述的设备(100),其中,所述转移介质(3)直接设置在按压装置(2)的滚筒(20)上。
28.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,该设备还具有用于在施加装饰材料之前对转移介质(3)进行预处理的预处理装置(9)和/或用于在将转移介质(3)压紧到物体(13)上之后清洁被印刷的转移介质(3)的清洁装置(10)。
29.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,所述按压装置(2)浮动地支承或悬挂。
30.根据权利要求29所述的设备(100),其中,按压装置(2)的滚筒(20)浮动地支承或悬挂。
31.根据权利要求1所述的设备(100),其中,所述按压装置(2)在220nm至400nm之间的波长范围内是透明的或半透明的。
32.根据权利要求31所述的设备(100),其中,所述按压装置(2)在350nm至400nm之间的波长范围内是透明的或半透明的。
33.根据权利要求31所述的设备(100),其中,所述按压装置(2)在365nm至395nm之间的波长范围内是透明的或半透明的。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的设备(100),其中,透明度在30%至100%之间。
35.根据权利要求34所述的设备(100),其中,透明度在40%至100%之间。
36.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,该设备(100)设计成,使得在按压装置(2)中在将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上期间,同时在印刷装置(7)中将装饰材料施加到转移介质(3)上。
37.根据权利要求36所述的设备(100),其中,该设备(100)设计成,使得在按压装置(2)中在将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上期间,同时在印刷装置(7)中将装饰材料有节拍地施加到转移介质(3)上。
38.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,该设备(100)设计成,使得所述转移介质(3)根据在按压装置(2)中将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上而被驱动。
39.根据权利要求38所述的设备(100),其中,该设备(100)设计成,使得所述转移介质(3)根据在按压装置(2)中将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上而被驱动。
40.根据权利要求39所述的设备(100),其中,转移介质(3)的驱动以物体(13)的运输装置的节拍实现。
41.根据权利要求1至7中任一项所述的设备(100),其中,将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上,并且将装饰材料在连续的幅速度时施加到转移介质(3)上。
42.根据权利要求1所述的设备(100),其中,该设备(100)包括补偿模块(18)。
43.根据权利要求42所述的设备(100),其中,该补偿模块设计成,使得在将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上的静止阶段期间,同时将装饰材料施加到转移介质(3)上和/或运输转移介质(3)。
44.根据权利要求43所述的设备(100),其中,该补偿模块设计成,使得在将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上的静止阶段期间,同时连续地将装饰材料施加到转移介质(3)上和/或运输转移介质(3)。
45.根据权利要求42所述的设备(100),其中,所述补偿模块(18)包括至少一个用于转移介质(3)的环的容纳空间和/或用于保持幅应力的机构。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的设备(100),其中,所述补偿模块(18)设计成,使得补偿模块(18)或在补偿模块(18)内的机械存储器(18a)通过沿第一方向的侧向移动接收或存储转移介质(3)并且通过沿侧向移动的第二方向的改变又输出转移介质。
47.根据权利要求1所述的设备(100),其中,该设备(100)还包括用于对物体(13)进行预处理的预处理装置。
48.根据权利要求47所述的设备(100),其中,所述预处理装置包括物体清洁装置和活化装置。
49.根据权利要求48所述的设备(100),其中,活化装置设置在物体清洁装置之后。
50.根据权利要求48所述的设备(100),其中,所述物体清洁装置设计成,使得去除污染物和/或其它已有的保护涂层或其它功能涂层和/或用至少一个氧化火焰对物体(13)的表面进行改性。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的设备(100),其中,所述活化装置设计成,使得物体(13)的表面被改性,使得装饰材料在物体(13)上的粘附增加和/或物体(13)的表面利用至少一个硅化火焰被改性。
52.根据权利要求51所述的设备(100),其中,所述活化装置设计成,使得物体(13)的表面以化学和/或物理方式被改性。
53.根据权利要求48至50中任一项所述的设备(100),其中,所述物体清洁装置和/或活化装置具有环形的火焰处理装置。
54.根据权利要求53所述的设备(100),其中,在环的内部设置有待预处理的物体(13)。
55.根据权利要求54所述的设备(100),其中,氧化的或硅化的火焰从所述环朝向物体(13)的表面的方向排出。
56.用于装饰待装饰的物体(13)的方法,其中,物体(13)由保持装置(1)保持,其中,设置有用于将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质(3)或物体(13)上的粘结剂涂敷装置(4)和用于使粘结剂硬化的硬化装置(5),其中,所述硬化装置(5)设置在按压装置(2)的区域中并且该按压装置(2)设置成,使得对转移介质(3)的按压和粘结剂的硬化能够同时进行,其中,所述粘结剂涂敷装置(4)设置在印刷装置(7)与按压装置(2)之间,并且粘结剂涂敷装置(4)将粘结剂施加到通过印刷装置(7)印刷的转移介质(3)上,其中,在第一步骤中通过印刷装置(7)将装饰材料施加到转移介质(3)上,在第二步骤中将粘结剂施加到设有装饰材料的转移介质(3)上或物体(13)上,并且在第三步骤中由按压装置(2)将转移介质(3)压紧到物体(13)上并且同时使粘结剂硬化。
57.根据权利要求56所述的方法,其中,在第一步骤中进一步使施加到转移介质(3)上的装饰材料通过用于使装饰材料预硬化的UV光源预硬化,和/或在第二步骤中使粘结剂通过用于使粘结剂预硬化的UV光源预硬化,和/或在第三步骤中使粘结剂通过用于使粘结剂硬化的UV光源硬化。
58.根据权利要求57所述的方法,其中,在第三步骤中用于使粘结剂硬化的UV光源的总UV辐射强度在1W/cm2至50W/cm2之间,和/或用于使粘结剂硬化的UV光源的净UV辐射强度在4.8W/cm2至8W/cm2之间。
59.根据权利要求58所述的方法,其中,在第三步骤中用于使粘结剂硬化的UV光源的总UV辐射强度在3W/cm2至40W/cm2之间。
60.根据权利要求57至59中任一项所述的方法,其中,由用于使装饰材料预硬化的UV光源和/或由用于使粘结剂预硬化的UV光源和/或由用于使粘结剂硬化的UV光源发射在220nm与400nm之间的波长范围内的光。
61.根据权利要求60所述的方法,其中,由用于使装饰材料预硬化的UV光源和/或由用于使粘结剂预硬化的UV光源和/或由用于使粘结剂硬化的UV光源发射在350nm与400nm之间的波长范围内的光。
62.根据权利要求60所述的方法,其中,用于使装饰材料预硬化的UV光源和/或由用于使粘结剂预硬化的UV光源和/或由用于使粘结剂硬化的UV光源发射在365nm与395nm之间的波长范围内的光。
63.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,在第一步骤中将装饰材料由印刷装置(7)这样施加到转移介质(3)上,使得装饰材料在第一区域中施加到转移介质(3)上并且在第二区域中不施加。
64.根据权利要求63所述的方法,其中,所述第一区域和第二区域根据一维或二维的格栅来布置和/或第一区域的平均宽度与第二区域的平均宽度的比值在0.75:1至1:5之间。
65.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,将转移介质(3)按压到物体(13)上通过如下方式实现,即物体(13)围绕旋转轴线旋转,使得转移介质(3)与物体(13)的外周相切地被引导,并且使得该按压装置(2)沿在物体(13)与转移介质(3)之间的接触区域(14)将转移介质(3)按压到物体(13)上。
66.根据权利要求65所述的方法,其中,按压装置(2)这样移动,使得按压装置(2)的表面速度对应于物体(13)的表面速度。
67.根据权利要求65所述的方法,其中,转移介质(3)这样移动,使得转移介质(3)的表面速度对应于物体(13)的表面速度。
68.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,将转移介质(3)按压到物体(13)上通过如下方式进行,即将物体(13)保持在固定的位置中并且转移介质(3)借助按压装置(2)在物体(13)的表面上滚动,其中,按压装置(2)沿在物体(13)与转移介质(3)之间的接触区域(14)将转移介质(3)按压到物体(13)上。
69.根据权利要求68所述的方法,其中,按压装置(2)沿物体(13)移动。
70.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,所述转移介质(3)被提供作为连续带,其中,在根据权利要求56所述的方法中的步骤序列被多次实施,其中,通过每次实施根据按照权利要求56所述的方法的步骤序列分别给另一个物体(13)设置装饰材料。
71.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,在施加装饰材料之前对转移介质(3)进行预处理。
72.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,在压紧之后清洁转移介质(3)。
73.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,在经过按压装置(2)之后清洁作为连续带提供的转移介质(3)并且接着对其进行预处理,然后将转移介质(3)又供应给印刷装置(7)以用于重新施加装饰材料。
74.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,在按压装置(2)中在将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上期间,同时在印刷装置(7)中将装饰材料施加到转移介质(3)上。
75.根据权利要求74所述的方法,其中,在按压装置(2)中在将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上期间,同时在印刷装置(7)中将装饰材料有节拍地施加到转移介质(3)上。
76.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,所述转移介质(3)根据在按压装置(2)中将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上而被驱动。
77.根据权利要求76所述的方法,其中,所述转移介质(3)根据在按压装置(2)中将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上而被驱动。
78.根据权利要求77所述的方法,其中,对转移介质(3)的驱动以物体(13)的运输装置的节拍实现。
79.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上,并且将装饰材料在连续的幅速度时施加到转移介质(3)上。
80.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,通过使用补偿模块(18),在将设有装饰材料的转移介质(3)按压到物体(13)上的静止阶段期间,同时将装饰材料施加到转移介质(3)上和/或运输转移介质(3)。
81.根据权利要求80所述的方法,其中,通过使用补偿模块(18),在将设有装饰材料的转移介质(3)有节拍地按压到物体(13)上的静止阶段期间,同时连续地将装饰材料施加到转移介质(3)上和/或运输转移介质(3)。
82.根据权利要求80所述的方法,其中,所述补偿模块(18)或者在补偿模块(18)内的机械存储器(18a)通过沿第一方向的侧向移动接收或存储转移介质(3)并且通过沿侧向移动的第二方向的改变又输出转移介质(3)。
83.根据权利要求56所述的方法,其中,在施加装饰材料之前对物体(13)进行预处理。
84.根据权利要求83所述的方法,其中,所述预处理包括物体清洁步骤和/或活化步骤。
85.根据权利要求84所述的方法,其中,在物体清洁步骤中去除污染物和/或其它已有的保护涂层或其它功能涂层和/或用至少一个氧化火焰对物体(13)的表面进行改性。
86.根据权利要求84所述的方法,其中,在活化步骤中对物体(13)的表面进行改性,使得装饰材料在物体(13)上的粘附增加和/或利用至少一个硅化火焰对物体(13)的表面进行改性。
87.根据权利要求86所述的方法,其中,在活化步骤中对物体(13)的表面以化学和/或物理方式进行改性。
88.根据权利要求56至59中任一项所述的方法,其中,在第一步骤中通过印刷装置(7)进一步将底漆层施加到转移介质(3)上。
89.根据权利要求88所述的方法,其中,所述底漆层由聚丙烯酸酯和/或乙酸乙烯酯共聚物制成和/或以在0.1μm至1.5μm之间的层厚度施加。
90.根据权利要求89所述的方法,其中,所述底漆层以0.5μm至0.8μm之间的层厚度施加。
91.根据权利要求88所述的方法,其中,将所述底漆层这样施加,使得该底漆层形成转移介质(3)的背离承载材料的表面。
92.根据权利要求91所述的方法,其中,将所述底漆层这样施加,使得该底漆层形成转移介质(3)的背离塑料承载膜(16)的表面。
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