CN114126880A - 用于对型材体，尤其是封边带进行印刷的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在型材体、尤其是封边带(4)上进行印刷的装置，其包括：至少一个印刷头(6)，用于在封边带(4)上产生印刷图像；线性驱动器，用于在两个终端位置(10、12)之间的印刷区域(8)内沿印刷方向(A)移动该至少一个的印刷头(6)；进给装置(14、14a‑14d)，用于沿输送方向(B)将封边带(4)送入印刷区域(8)；以及控制装置，用于控制至少一个的印刷头(6)、线性驱动器和进给装置(14)。从技术上和经济上改进对封边条印刷的技术问题通过使封边条的输送方向(B)基本上平行于印刷方向(A)定向来解决。本发明还涉及一种用于对封边带(4)进行印刷的方法。

Description

用于对型材体，尤其是封边带进行印刷的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在型材体、尤其是封边带上进行印刷的装置，其包括：至少一个印刷头，用于在型材体上产生印刷图像；线性驱动器，用于在两个终端位置之间的印刷区域内沿印刷方向移动该至少一个的印刷头；进给装置，用于沿输送方向将型材体送入印刷区域；以及控制装置，用于控制至少一个的印刷头、线性驱动器和进给装置。本发明还涉及一种用于对型材体进行印刷的方法。
背景技术
封边条或一般的型材体越来越多地用于家具或厨房面板的工业生产。因为机器加工的精度越来越高，对封边带本身也提出了更高的要求，不仅在加工性能方面，而且在光学性能方面。
从DE 10 2015 118 055 A1中已知一种通过共挤出制造封边带的方法，使得除了基体之外还已经形成装饰基部，该装饰基部通过进一步的印刷工艺设置有最终装饰。印刷装置集成在在线制造过程中并且包括多个印刷头，例如多达十个用于不同颜色的印刷头。由于印刷头固定布置，待印刷的封边带连续移动穿过印刷头下方，因此印刷过程也是连续进行的。
由DE 10 2008 010 738 A1中已知一种制造方法，其中首先在第一步中，将装饰基底印刷到通过挤出制造的预制品上，然后通过数字印刷完成装饰。
由于印刷颜料是在待印刷的封边带的一次通过中依次施加，因此这种技术也称为单程印刷(Single-Pass-Druck)。
这些生产工艺可以在单程设备中进行，其用于封边带或一般而言用于宽度高达700毫米的型材体，其中选择性地分别生产一个封边带或多个待随后分离的封边带或一般而言生产型材体。然而，在这种单程设备的应用中遇到了各种问题。
对于要施加的每种颜色，需要在要印刷的型材体的宽度上使用多个固定印刷头。由于印刷头的固定布置，在印刷过程中会产生喷雾，这会影响印刷质量。封边带或要印刷的型材体的静电荷会增强这种效果，因此产生的喷雾会保留在封边带上方。因此，需要额外的措施，例如产生额外的气流。此外，印刷每种单独的颜色之后立刻需要在要印刷的封边带上方紧跟在各个印刷头之后的额外的抽吸装置。此外，喷雾可能会导致液滴沉积在印刷装置的表面上，然后液滴落到要印刷的基材上并因此将其损坏。
由于各个印刷头之间的空间距离，各种颜料会在时间上滞后地顺次施加，因此有必要在使用下一个印刷头印刷之前将相应已施加的颜料固化。为此，在印刷头之间设置了LED、所谓的钉扎(Pinnings)(固化发光二极管)或UV光源，其辐射至少部分地硬化了在每次颜料施加之后封边带上的相应新印刷的墨滴。由于LED或UV光源靠近相邻的印刷头布置，因此也存在相互作用并因此影响印刷过程。因此，LED或UV光源的所谓散射辐射会对紧邻定位的印刷头的可用性产生负面影响，使得其喷嘴会因墨水的不希望的固化而堵塞。因此，在技术上需要在各个印刷头之间的昂贵的辐射屏蔽和相应的屏蔽装置。
例如，如果封边带是通过以孔结构进行结构化的压光辊生产的，其孔结构与装饰一致，即所谓的同步孔，则需要印刷图像与表面结构的非常精确的同步。由于封边带连续从印刷头下方通过，因此对同步过程提出了很高的要求。
另一个缺点是印刷头的固定布置，只能在有限的范围内被触及，因此需要大量的技术工作来维护和更换。最后，印刷设备的成本也是一个缺点，因为无法使用根据多程方法工作的工业标准印刷机。
发明内容
因此，本发明基于在技术上和经济上改进型材体、尤其是封边带的印刷的技术问题。
根据本发明，上述技术问题通过一种用于印刷型材体，尤其是封边带并因此用于在型材体上产生装饰的装置解决，其具有至少一个印刷头，用于在型材体上产生印刷图像；具有线性驱动器，用于在两个终端位置之间的印刷区域内沿印刷方向移动该至少一个的印刷头；具有进给装置，用于沿输送方向将型材体送入印刷区域；以及控制装置，用于控制至少一个的印刷头、线性驱动器和进给装置，其特征在于，型材体的输送方向基本上平行于印刷方向定向。
上述技术问题还通过一种用于印刷型材体、尤其是封边带的方法来解决，其中使用至少一个的印刷头在型材体上产生印刷图像，其中至少一个的印刷头在两个终端位置之间的印刷区域内沿印刷方向移动，其中沿输送方向将型材体送入印刷区域，并且其中封边带基本平行于印刷方向输送。
本发明尤其涉及封边带的印刷，但一般而言也适用于型材体。型材体理解为用于家具制造和家居装置和室内配件的那些。这尤其可以是在厨房、底座板条、过渡条或卷帘或窗帘的板条中的端边。待印刷的型材体或封边带可由热塑性塑料制成，优选由ABS、PVC、PP、PE、PET或类似塑料制成。在特别的实施形式中，由纸制成和由纸/塑料组合制成的材料也是可能的。
当下面借助于封边带说明本发明时，这不应被理解为是限制性的。
表述“基本平行”是指原则上输送方向和印刷方向一致，但是在至少一个的印刷头的移动过程中可能会出现平行度的小偏差。
因此，根据本发明认识到，通过利用工业多程数码印刷机的至少印刷头的一次向前或返回运动的整个行程可以提高印刷封边带的有效性，而不会使至少一个的印刷头的各个单独的往复运动受到送入的封边带宽度的限制。因此，至少一个印刷头的整个行程用于施加数字印刷。
由于工业多程数字印刷装置的整个行程可达5200mm，优选2600mm，至少一个的印刷头移动足够长的距离，使得产生的喷雾不会在移动的印刷头的区域中积聚。
此外，具有用于多程印刷的可移动印刷头的所述印刷装置的使用具有以下优点，即，至少一个的印刷头在其静止位置可容易地接近并且因此简化了印刷头的维护。此外，使用工业印刷装置并且不必依赖特殊结构带来了成本优势。
原则上，封边带在输送方向上的运动和至少一个的印刷头在印刷方向上的运动可以叠加，从而优化印刷。然而，优选地，控制装置构建用于通过进给装置以脉冲模式将封边带进给并定位到印刷区域中，并且控制装置构建用于通过线性驱动器移动至少一个的印刷头，并且控制其进行印刷封边条的印刷过程。尤其在封边带被定位之后，移动至少一个的印刷头。同样地，至少一个的印刷头的线性运动与封边带的输送同时进行是可能的。
相应的方法可以通过以脉冲模式将封边带进给并定位到印刷区域中来执行，并且其中移动和控制至少一个的印刷头以进行印刷封边条的印刷过程。
在此，术语“构建”应理解为意指，控制装置包括用于控制至少一个的印刷头、线性驱动器和进给装置所必需的所有电子微芯片、存储器和转换器，以便记录测量信号，如位置信号和印刷参数，并生成控制信号。控制装置因此可以由布置在装置的相同或不同位置处的多个部件组成。
此外，术语“定位”意味着相对于装置精确地布置封边带并且例如在印刷过程期间将其固定。
因此，封边带在执行多程印刷的印刷过程时保持静止。印刷过程完成后，封边带由进给装置进一步引导预定距离并重新定位，以继续封边带的无缝印刷。
以优选的方式规定，用于定位封边带的抽吸台功能至少区段性地集成在印刷区域中。这样，当到达预定位置时，封边带在后续印刷过程中得到更好的固定。
在定位封边带时使用进给装置，即在印刷过程中固定封边带，这提高了印刷同步孔时的精度，即印刷图像与已经引入封边条中的表面结构同步。这是因为与具有固定印刷头和运行的封边带的单程印刷装置的情况相比，可以更精确地调整至少一个的印刷头相对于固定封边带的引导，从而改进与表面结构的同步协调一致。
在另一优选方式中，所述装置的特征在于，至少在至少一个的印刷头在印刷方向上的一侧，优选两侧上设置有至少一个固化源，优选辐射源，尤其是LED和/或UV光源，或优选地热空气源，用于固化印刷颜料。
该方法因此可以优选地通过在印刷过程中，在印刷方向上在印刷之后固化印刷油墨来补充，尤其是通过LED光或UV光固化。
如果使用水性颜料墨水，也可以通过加热封边带或型材体来固定墨滴。待印刷的封边带或型材体具有吸墨的表面几何形状，例如纸表面或通过等离子处理预处理的结构化表面。在此例如使用加热的引导区域或传输辊，其加热要印刷的基材，以便目的性促进干燥过程并使其可控进行。
所施加的印刷颜料的固化具有以下优点，即已经由多种，例如四种颜色(CYMK)组成的印刷图像被固定并且在施加至少一种另外的颜色之前，即在双向多程过程中不能流动或只能在很小程度上流动。此外，由于固化和至少一种另外的颜色的印刷之间的时间间隔，辐射和印刷头之间不存在相互干扰。
在整个印刷图像硬化后，还可以对其进行密封，例如通过施加清漆。
此外，如果在至少一个的印刷头的至少一侧上布置去离子装置，尤其是去离子棒或去离子鼓风机的形式，则是有利的。在相应的方法中，执行在印刷方向上在印刷之前将封边带去离子的步骤。因此，在印刷过程中的每个行程中，待印刷的封边带都被去离子。去离子棒或去离子鼓风机无接触地与封边带隔开一段距离并且以已知的方式将离子施加到表面上。因此，在印刷方向上位于至少一个的印刷头前面的印刷区域之外发生去离子。
所说明的印刷装置可以以各种布置使用。一方面，该装置可用于生产封边带的挤出或共挤出下游的在线制造过程中，用于压实、压制表面结构的压延装置，以及必要时印刷一个或多个颜色层以构建装饰基底。在这种情况下，封边带材料的连续供应必须通过缓冲装置临时存储，例如通过跳动调节装置
Figure BDA0003462308590000061
以便能够在印刷装置内实现脉冲进给。
相同的布置可用于储存在卷上的预制封边带材料的连续解绕过程。在这里，中间存储也是必要的。
另一方面，印刷装置可以用于从卷上脉冲式解绕封边带材料的装置中，在这种情况下，不需要在卷和印刷装置之间进行中间存储，并且解绕和到印刷区域中的引入的脉冲可以同步。
使用之前说明的方法或使用之前说明的设备，如前所述，可以生成彩色印刷图像，其被印刷到已经结构化的封边带或型材体上。然而，所说明的印刷装置本身也可以用于产生表面结构。为此，优选在多个行程中使用单色墨水、特别是白色墨水生成3D表面结构，其随后在同一印刷装置或另一印刷装置的进一步行程中被彩色装饰。因此，这种结构形式也可以理解为3D打印。
上述方法可以扩展，即，印刷有装饰的封边带或相应的型材体尤其直接在相同的过程中通过至少一次随后的上漆进一步精制。上漆也可以稍后进行，尤其是在卷起之后。
附图说明
下面，将参考附图通过实施例来解释本发明。图中
图1示出了根据本发明的装置的示意性前视图，
图2示出了印刷头的放大示意侧视图，和
图3示出了印刷头布置的示意性俯视图。
具体实施方式
图1所示的根据本发明的用于印刷封边带4的装置2首先包括用于在封边带4上产生印刷图像的印刷头6。所示的印刷装置2可以由具有喷墨印刷头的工业数码印刷机组成，其可以在图1所示的侧视图中从右向左或从左向右移动。
印刷头6适用于多程印刷过程，其中同时施加颜色系统的所有四种CYMK颜色。因此对于四种CYMK颜料，至少仅需要一次行程，即印刷头单元的一次完整的向前移动或返回移动。
为了提高印刷图像的分辨率，还可以目的性地通过印刷头单元的至少一次完整的往返移动，即两次行程来生成印刷图像。这种类型的印刷图像生成在技术上被称为“双向印刷模式”。
选择性地，这里提到的四种颜色CMYK，即青色、洋红色、黄色、黑色的常用数量，还可以补充有其他的颜色，例如浅色。绿色、蓝色、红色或橙色或混合颜色，例如米色、浅棕色、中灰色也是可以想到的。因此，所说明的本发明不限于使用四种颜色CMYK。许多其他颜色也是可用的。由此，可呈现的色彩空间可以适应于色彩设计的要求。对于更多颜色的应用，印刷机的印刷头单元可以通过更多的印刷头进行扩展，或者使用多个单独的印刷头单元。
印刷装置具有线性驱动器，用于在两个终端位10和12之间的印刷区域8内沿印刷方向A移动印刷头6。线性驱动器允许印刷头6非常精确的移动，并实现细节的、必要时与表面结构同步的印刷图像的产生。
此外，设置了用于将封边带4沿着输送方向B传送到印刷区域8中的进给装置14，其中在本示例中设置了四个输送辊14a至14d，其至少部分地由未示出的驱动单元驱动。此外，还设置了同样未示出的控制装置，用于控制印刷头4、线性驱动器和进给装置14。
根据本发明，该装置设计成使得封边带的输送方向B基本上平行于印刷方向A定向。在图1中，这两个方向都用平行箭头示出，其中基本上平行意味着在个别运动中可能会出现平行度的小偏差，但原则上输送方向和印刷方向是一致的。
此外，控制装置构建用于通过进给装置14以脉冲模式将封边带4进给并定位到印刷区域8中，并且控制装置构建用于通过线性驱动器移动印刷头6，并且当封边条4定位在印刷区域中时，控制其进行印刷封边条4的印刷过程。
图2以示意性侧视图示出了布置在封边带4上方的印刷头6。箭头A示出了从右到左的印刷方向。印刷头6和封边带4之间的相对运动也可以通过墨滴16的空间分布看出。
在印刷头6的两侧布置有隔板18和辐射源20，在该示例中辐射源被设计为UV光源并且用其辐射固化施加到封边带4上的墨滴16。隔板18在此遮蔽印刷头6下方的区域，使得墨滴16直到被施加到封边带4之后才固化。
此外，在辐射源20的两侧布置有去离子棒22，在其指向封边带4的端部有离子或离子簇出现并导致封边带4的去离子。因为去离子发生在印刷头6的印刷之前，在印刷方向A(图2)上位于左侧的去离子棒22起作用，而右侧辐射源20在印刷过程之后起作用。
图3还示出了多个印刷头6.1至6.5的布置的俯视图，这些印刷头被布置成彼此偏移并在印刷方向A上重叠地布置成两行。在印刷头6.1至6.5的每一个中绘出了线条，其从左到右分别用字母Y、M、C、K标出，并且代表CYMK印刷的青色、洋红色、黄色、黑色(Key，定位套版色)四种基本颜色。当印刷头6.1至6.5沿着封边带4移动时，可以因此产生闭合的印刷图像。

Claims (12)

1.用于在型材体、尤其是封边带(4)上进行印刷的装置，其包括
-至少一个印刷头(6)，用于在型材体(4)上产生印刷图像；
-线性驱动器，用于在两个终端位置(10、12)之间的印刷区域(8)内沿印刷方向(A)移动所述至少一个的印刷头(6)；
-进给装置(14、14a-14d)，用于沿输送方向(B)将型材体(4)送入印刷区域(8)；以及
-控制装置，用于控制所述至少一个的印刷头(6)、线性驱动器和进给装置(14)，
其特征在于，
-所述型材体的输送方向(B)基本上平行于印刷方向(A)定向。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
-所述控制装置构建用于通过进给装置(14)以脉冲模式型材体(4)进给并定位到印刷区域(8)中，并且
-所述控制装置构建用于通过线性驱动器移动至少一个的所述印刷头(6)，并且控制其进行印刷型材体(4)的印刷过程。
3.根据权利要求1或2所述的装置，
其特征在于，
用于定位型材体(4)的抽吸台功能至少区段性地集成在印刷区域(8)中。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，
其特征在于，
至少在至少一个的印刷头(4)在印刷方向上的一侧，优选两侧上设置有至少一个固化源，优选辐射源(20)，尤其是LED和/或UV 光源，或优选地热空气源，用于固化印刷颜料。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，
其特征在于，
在至少一个的所述印刷头(4)的至少一侧上布置去离子装置，尤其是去离子棒或去离子鼓风机的形式。
6.用于印刷型材体、尤其是封边带的方法，
-其中使用至少一个的印刷头在型材体上产生印刷图像，
-其中所述至少一个的印刷头在印刷过程中在两个终端位置之间的印刷区域内沿印刷方向移动，
-其中沿输送方向将型材体送入印刷区域，所述输送方向基本平行于印刷方向延伸。
7.根据权利要求6所述的方法，
-其中以脉冲模式将型材体进给并定位到印刷区域中，并且
-其中移动和控制所述至少一个的印刷头以进行印刷封边条的印刷过程。
8.根据权利要求6或7所述的方法，
其中在两个印刷过程之间进给型材体，并且定位所述型材体的新区段。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的方法，
其中将所述至少一个的印刷头在终端位置之间来回移动或者从一个终端位置移动到另一个终端位置以进行印刷过程。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的方法，
其中在印刷过程中，在印刷方向上在印刷之后固化印刷油墨，尤其借助于UV光。
11.根据权利要求6至10中任意一项所述的方法，
其中在印刷方向上在印刷之前将型材体去离子。
12.根据权利要求6至11中任意一项所述的方法，
其中借助于位于入口侧的跳动调节装置和/或以出口侧的跳动调节装置中间存储所述型材体。
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