CZ20013308A3 - Proudová výroba tuhých předmětů - Google Patents

Description

Proudová výroba tuhých předmětů

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu či postupu pro výrobu tuhých předmětů v řadě.

Dosavadní stav techniky

Způsoby pro vyrábění tuhých předmětů v řadě se široce užívají, zvláště v odvětví spotřebitelského zboží, například pro výrobky jako jsou zubní kartáčky. Obecně jsou tyto tuhé předměty formovány a pak potiskovány. Zvláště se používají techniky nanášení materiálů na vybranou povrchovou plochu tuhých předmětů, většinou k jejich potiskování. Existující techniky potisku jsou různého druhu. První druh tiskařské techniky používaný v průmyslu spočívá v tištění velkého množství nálepek, jež jsou pak přechovávány na velkých cívkách, které se poté dodávají na výrobní linku k nalepení na tuhé předměty. Druhý typ tiskařské techniky spočívá v nanášení tiskařské barvy přímo na vnější povrch tuhých předmětů, pomoci čehož tisk sám může být přizpůsoben tak, že označuje například datum výroby nebo nějakou zvláštní referenční číslici.

Předložený vynález se týká postupu či způsobu výroby tuhého předmětu, zahrnujícího první krok a druhý krok, první krok spočívá v nanášení prvního materiálu (či látky) na zvolenou povrchovou plochu použitím prvního nanášecího prostředku, zvolená povrchová plocha a tuhý předmět jsou oboje v poměrném pohybu k prvnímu nanášecímu předmětu a zvolená povrchová plocha je během prvního kroku výhradně • · • · · · v kontaktu s první nanášenou látkou. Tento postup je znám z výše uvedené druhé techniky potisku, jíž je tisk na tuhý předmět nanášen na zakázku přímo a jeho písmena či číslice jsou typicky formována z množství černých bodů.

Mezi výhodami tisknutí informací na zakázku přímo na tuhý předmět je že, zatímco je tuhý předmět v pohybu ve vztahu k nanášecím prostředkům, tyto informace se mohou pro každý vyráběný tuhý předmět odlišovat a k tomuto potisku může docházet na lince za vysoké rychlosti. Tento postup je zejména užitečný například ve spotřebitelském průmyslu, kde se upřednostňuje aby byl tuhý předmět například ozdoben. Typicky se takovéto potiskování odlišuje od druhého existujícího, prvního postupu výše, jímž jsou nálepky předem nezávisle tištěny v odděleném postupu a přechovávány na cívkách, před přilepením na lince k nějakému tuhému předmětu. V tomto postupu užívajícím potištěných nálepek, budou všechny stejné a každá nálepka bude odpovídat jednomu tuhému předmětu na lince. Avšak, takový postup používající cívek potištěných nálepek umožňuje užití nálepek s grafikou poměrně vysokého rozlišení, místo užívání omezeného počtu jednobarevných bodů k vytvoření písmen nebo číslic.

Ačkoli mají tyto a jiné přednosti, existující postupy a zejména postup zakázkového tisku matrice bodů v řadě, či postup používání cívek potištěných nálepek, mají nevýhody. Například, postup zakázkového tisku matrice bodů v řadě nabízí špatné rozlišení, vhodné pro tisk jednoduchých zpráv jako je datum v jedné barvě, ale nevhodné pro tisk grafiky nebo vzorů s vysokým rozlišením. Dále, postup užívání cívek s natištěnými nálepkami není flexibilní, protože změna vzoru (provedení) nálepky bude vyžadovat změnu cívky, což znamená zastavení výrobní linky, či vyžaduje dvojitý nosný systém cívky, umožňující změnit cívku bez zastavení linky. V každém • · • · · · případě užívání cívek natištěných nálepek vyžaduje skladování jejich jakéhokoli žádoucího druhu, protože tyto nálepky nejsou vyráběný přímo v lince.

Pro tuhé předměty spotřebitelských výrobků je tradiční, že nesou natištěná zobrazení vysoké kvality, jak v podobě vzorů pro značkový trh, tak informací pro spotřebitele jako jsou pokyny k užívání. Tradičně se taková zobrazení tisknou na samolepící adhezní nálepky, jež se po odstranění ochranného podkladu nanášejí na tuhý předmět. Avšak, zacházení s těmito nálepkami pro přesné použití na tuhé předměty ve velké rychlosti má tendenci být obtížným a může docházet k závažným prostojům kvůli přetržení podkladového papíru či ucpání nálepek. Dále, nálepky musí být tištěny odděleně na tiskařském lisu, což je drahé a zdlouhavé. Lamináty nálepky a podkladového papíru jsou též drahé a přispívají k odpadům. Ke skladování nálepek a k ujištění toho, že je správná nálepka umístěna na správný tuhý předmět, musí být v závodě rovněž stanoven oddělený prostor a příslušný inventární systém.

Další nevýhodou u použití nálepek je to, že pokud se zobrazení změní, všechny zbývající nálepky musí být vyhozeny a natištěny nové. Než jsou schváleny nové, trvá typicky 4-6 týdnů vyrobit nové tiskařské válce či desky a natisknout a dodat nálepky připravené k nanášení.

Alternativně jsou zobrazení tisknuta přímo na tuhý předmět technikami síťového tisku. Avšak, tyto techniky mají tendenci být pomalé, zejména při tisku vícebarevných zobrazení a kvalita obrazu je omezená. Typicky se v jakýkoli jeden moment tiskne jen jedna až čtyři barvy použitím síťového tisku, s výsledkem, že složitost ozdoby je omezená. Pokud jsou žádány další barvy, je toho možno dosáhnout tím, že tuhý předmět prochází tiskařským stanovištěm vícekrát, ale to má tendenci dramaticky zvyšovat náklady. Dále, při použití

Φ Φ φφφφ • · • φ φ φ · φφφ φφφ φ φ s nekruhovým tuhým předmětem, jako jsou oválné či složitější zakřivené tvary tuhých předmětů, má síťový tisk tendenci být velmi pomalý a fungující za nízké rychlosti až 50 předmětů a nanejvýše 100 tuhých předmětů za minutu.

Navíc, výroba šablony k použití v síťovém tisku má tendenci zabrat značný čas. Tyto šablony je také třeba často měnit, což přispívá k nákladům údržby.

Tiskací techniky tepelným přenosem se také často užívají k formování zobrazení přímo na tuhých předmětech. Avšak, tyto techniky mají rovněž tendenci být pomalé a opět s tendencí špatné kvality zobrazení. Navíc tlak a/nebo teplo aplikované na tuhý objekt potiskovaný daným přenosovým mechanismem může vést k poškození tuhého předmětu, což je jasně nežádoucí. Navíc, postup přenosu vyžaduje použití přenosové folie, což přidává zbytečné odpady a zvyšuje náklady.

Je dobře známo, že zobrazení dobré kvality mohou být dosažena pomocí digitální tiskařské technologie, například jako jsou inkoustové trysky a laserové techniky, a že tyto techniky jsou flexibilní z hlediska svého použití. Inkoustový tryskový tisk se typicky užíval na tiskařský papír či jiné absorpční materiály s vodou či na oleji založenými barvami.

Vynález usiluje o poskytnutí postupu pro výrobu tuhého předmětu výše zmíněného druhu, jenž může zajistit jak flexibilitu, tak vysoké rozlišení při nanesení nějaké látky na tuhý předmět a jenž funguje v širokém rozpětí rychlostí pro průmyslovou výrobu.

Podstata vynálezu

V souladu s vynálezem je tohoto předmětu dosaženo ve způsobu (postupu) výše uvedeného druhu tím, že druhý krok spočívá v nanášení druhé látky na zvolenou povrchovou plochu použitím druhého nanášecího prostředku po dokončeni prvního kroku, zvolená povrchová plocha a duté těleso jsou oboje v poměrném pohybu k druhému nanášecímu prostředku a zvolená povrchová plocha je během druhého kroku výhradně v kontaktu s druhou látkou, k postupu dochází na lince s nepřerušovanou rychlostí.

Postup v souladu s vynálezem má množství výhod. Protože zahrnuje použití druhé látky, stejně jako první látky, na zvolenou povrchovou plochu, zatímco jak tuhý předmět, tak zvolená povrchová plocha, jsou v poměrném pohybu k prvnímu či druhému nanášecímu prostředku, toto umožňuje dosáhnout flexibility, protože nanášení může být prováděna přímo v řadě, a vyššího rozlišení tím, že je na zvolenou povrchovou plochu tuhého předmětu nanášena více než jedna látka. Důsledkem zvýšené flexibility je značně omezeno skladování, například nálepek s vysokým rozlišením na cívkách, takto snižujíce výrobní náklady. Navíc, flexibilita umožňuje, například, zmenšit plýtvání potištěnými nálepkami, jež nejsou použity, což je ku prospěchu vnějšímu životnímu prostředí.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 - znázorňuje půdorysný pohled na potiskovací zařízení podle předloženého vynálezu.

Obr. 2 - znázorňuje kolmý pohled na jedno stanoviště na Obr. 1, vybavené jedním ztvárněním prostředku pro pohyb schránkou na tuhý předmět.

Příklady provedení vynálezu

Postup vynálezu se týká tuhého předmětu. Tuhým se rozumí, že předmět je v podstatě bez prázdných prostorů.

·

Takovým předmětem může být například kartáček na zuby. Mělo by být poznamenáno, že zvolená povrchová plocha může být integrální částí tuhého předmětu či může být oddělena, například, když je na nálepce. Vskutku, podle vynálezu by tuhý předmět mohl být zpracován následujícím způsobem: zvolená povrchová plocha může být umístěna na nálepce zpracované postupem podle vynálezu a to před nanesením na předmět. Při nanášení materiálů (látek) na zvolenou povrchovou plochu, je tuhý předmět v pohybu, též podle vynálezu, i když není nálepka ještě nanesena na tuhý předmět. Jak tuhý předmět, tak nálepka, jsou na lince, jež je taková, že nálepka bude například nanesena po potištění. Nálepka by také mohla být nanesený polotovar na tuhý předmět a látky mohou být naneseny na zvolenou povrchovou plochu, umístěnou na nálepce, když je již nálepka připojena k tuhému předmětu. Navíc, nálepka nemusí být užita, takže nanášení látky může probíhat přímo na tuhý předmět.

Přednostními by zde budou tuhé předměty provedené z materiálu obsahujícího termoplastické pryskyřice.

První krok podle vynálezu spočívá v nanesení prvního materiálu (látky) na zvolenou povrchovou plochu. Typicky je touto látkou tiskařská barva, jež se přednostně užívá použitím tryskové technologie. Zvolená povrchová plocha pokrývá přednostně alespoň 30 cm². Zvolená povrchová plocha by mohla být například umístěna na nálepce, či na tuhém předmětu jako je kartáček na zuby. Nanesení je provedeno použitím prvního nanášecího prostředku. Typicky takový prostředek zahrnuje inkoustovou trysku inkoustové tiskárny, přednostně hlavu trysek barvy mající množství trysek.

Podle vynálezu jsou zvolená povrchová plocha a tuhý předmět oboje v pohybu ve vztahu k prvnímu nanášecímu prostředku. Toto nebrání zvolené povrchové ploše a tuhému

• · · · · ♦ • · ♦ • · · · • ♦ · ♦ • · · · · · ·· · · předmětu pohybovat se odděleně, protože nálepka může být například tištěna před nanášením. Avšak, to znamená, že tyto dva komponenty jsou v pohybu na výrobní lince. Poměrný pohyb by mohl zahrnovat komponentu spočívající v pohybu prvního nanášecího prostředku samotného. Vskutku, zejména při tisknutí na neplošnou zvolenou povrchovou plochu, může být přednostní pohybovat nanášecím prostředkem, stejně jako zvolenou povrchovou plochou samotnou. V každém případě je tuhý předmět také v pohybu, aby v případě tisku na nálepku před nanesením na předmět byl tuhý předmět v pohybu na linii (lince) směrem k bodu, kde dojde k nanesení nálepky. Vskutku, v přednostním ztvárnění je zvolená povrchová plocha na povrchu nálepky, nálepka je připevněna na tuhý předmět po nanesení daných látek. Toto se odlišuje od dalšího přednostního ztvárnění, pomocí něhož je zvolená povrchová plocha integrální částí vnějšího povrchu tuhého předmětu.

Vynález také zmiňuje, že zvolená povrchová plocha je během prvního kroku výhradně v kontaktu s první látkou. To znamená, že zde není žádné tření mezi jakýmikoli prvky a zvolenou povrchovou plochou. Mělo by být povšimnuto, že jestliže bude zvolená povrchová plocha umístěna na nálepce, nálepka sama může být v kontaktu například s tuhým tělesem. Vskutku, zvolenou povrchovou plochou se rozumí dvojrozměrný povrch. Takové tření na zvolené povrchové ploše by se například dělo při užití síťového tisku, jehož rychlost není slučitelná s postupem daného vynálezu.

Druhý krok vynálezu je podobný prvnímu a následuje první krok. Postup podle vynálezu se děje za jakékoli rychlosti současných linek, v závislosti na složitosti techniky užité inkoustové trysky a množství hlav tisknoucích stejné barvy. Toto je učiněno možným nepřerušovaným pohybem tuhého předmětu a zvolené povrchové plochy a nepřítomností tření na zvolené • ·· · • · ♦ ·· · · ·· « · · 99 «·« *·**··· povrchové plochy. Dále navíc, množství nanášecích prostředků také umožňuje postupovat s větší rychlostí linky, při získávání uspokojivého nanášení. Přednostně se daný postup děje v rychlosti alespoň 10 metrů za minutu, přednostněji alespoň 20 metrů za minutu a nejpřednostněji alespoň 28 metrů za minutu.

V přednostním ztvárnění postup dále zahrnuje jeden nebo více kroků navíc, jež spočívají v nanášeni dodatečné látky na zvolenou povrchovou plochu použitím dalších nanášecích prostředků po ukončení předchozího kroku, zvolená povrchová plocha a tuhý předmět jsou oba v poměrném pohybu k tomuto dalšímu nanášecímu prostředku a zvolená povrchová plocha je výhradně v kontaktu s dodatečnou látkou během daného extra kroku. Mělo by být poznamenáno, že upřednostňuje aby pro každý z těchto extra kroků byla nanášena různá látka. Nejpřednostnější ztvárnění má čtyři extra kroky, každým ze šesti materiálů je různá tiskařská barva, takže je možno dosáhnout zobrazení s vysokým rozlišením, stejně jako zobrazení se stupnicí vysokého rozlišení šedi s velkým kontrastem.

V přednostním ztvárnění předloženého vynálezu postup pro tištění zobrazení na zvolenou povrchovou plochu, jako například na neplanární (neplošné) povrchy tuhého objektu, zahrnuje pohybování řady tuhých předmětů nepřetržitým způsobem vedle hlavy trysky barvy, mající uskupení trysek rozmístěných od sebe v příčném směru ke směru pohybu řady tuhých předmětů a jimiž je vypuzována barva, a pohybování každého tuhého předmětu a/nebo hlavy trysky barvy ve vztahu k sobě navzájem, když tuhý předmět míjí hlavu s tryskou barvy, takže během tištění vzdálenost mezi touto hlavou trysek barvy a povrchem tuhého objektu k potištění zůstává ·· ··· ·

• ♦ · • · • · • · · • · · · · · v podstatě konstantní a tak, že každá část řečeného povrchu míjí hlavu trysky pouze jednou.

Podle dalšího přednostního ztvárnění vynálezu, zahrnuje zařízení pro tištění zobrazení na povrchy tuhého předmětu schránku (objímku) pro každý tuhý předmět, dopravníkový prostředek pro pohybování těchto objímek nepřerušovaným způsobem vedle hlavy trysky barvy, mající uskupení trysek příčně ke směru pohybu těchto schránek a jimiž je vystřikována barva, a prostředky pro pohybování každého tuhého předmětu a/nebo inkoustové tryskové hlavy ve vztahu k sobě navzájem, když daný tuhý předmět míjí hlavu trysek barvy, aby se udržovala během potiskování konstantní vzdálenost mezi povrchy tuhého předmětu k potištění a hlavou trysky barvy a tak, aby každý díl řečeného povrchu míjel hlavu inkoustové trysky pouze jednou.

Postup a zařízení přednostních ztvárnění vynálezu jsou schopné tištění či zdobení neplanárního tuhého předmětu při rychlostech vhodných pro komerční výrobu. Například, v přednostních ztvárněních vynálezu je daný postup schopen potiskování nejméně 150 tuhých předmětů za minutu, přednostně více než 200 tuhých předmětů za minutu a přednostněji až do 500 tuhých předmětů za minutu, při současném dosažení vysoké kvality zobrazení a vyhnutí se poškození tuhých předmětů.

Ještě jednou výhodou předloženého vynálezu je to, že je snadno přizpůsobitelný pro použití s různými tvary a/nebo velikostmi tuhých předmětů či nálepek, například, a různými uměleckými vzory a/nebo textem.

Ještě další výhodou předloženého vynálezu je to, že je schopen ozdobování tuhých předmětů za snížených nákladů v porovnání s postupy předchozí techniky, například vyloučením potřeby nálepek a podkladových papírů, přenosových ·· ··«·

	10	• · · ♦· • · · • · ♦ · • · · ♦ ···· ·♦ ♦··	• · · W - ~ • · · · • ♦ · · · • · · · ··· ·· ···
folií či	tiskařských desek,	jež	jsou drahé pro	provedení a
udržování	•
Mělo	by být poznamenáno	, že	tímto postupem	či použitím

výše popsaného zařízení je možné získání například tuhého předmětu s neplošným povrchem a na něm otištěným zobrazením.

V přednostním ztvárnění vynálezu je řada tuhých předmětů pohybována nepřetržitě vedle hlavy trysek barvy. V kontextu této přihlášky se řadou tuhých předmětů zamýšlí řada tuhých předmětů, či jakékoli jiné uspořádání, pomocí něhož míjí množství tuhých předmětů postupně hlavu trysek barvy. Tuhé předměty mohou být umístěny během tištění vertikálně či horizontálně, ale přednostně jsou umístěny vertikálně.

Navíc, když je řada tuhých předmětů popisována jako pohybující se nepřetržitě, myslí se tím, že mezi potiskováním jednoho tuhého předmětu a dalšího předmětu v řadě se řada těchto předmětů nezastavuje, ledaže, například, je třeba provést v postupu změnu, či je potřebná údržba tiskařského zařízení.

Během tištění je podstatné udržovat malou a v podstatě konstantní vzdálenost mezi povrchem tuhého předmětu k potištění a hlavou trysky barvy.

Jinak se poloha a velikost bodů barvy produkovaných na povrchu tuhého objektu bude měnit, podle toho na jakou část povrchu se tiskne, což může v některých případech vést k rozmazávání zobrazení a v jiných k velmi slabému zobrazení, či vést k poškození hlavy trysky barvy nebo tuhého předmětu.

Obecně je před tištěním vzdálenost mezi povrchem k potištění a hlavou trysky barev nastavena na předem stanovenou hodnotu. Typicky se tato předem stanovená vzdálenost bude udržovat v rozpětí 0,2 až 4 mm, přednostně 0,5 až 2,5 mm, protože u větších vzdáleností mohou proudy vzduchu rušivě působit na inkoustovou trysku, což vede ke • Φ Φ··· • ·· · ♦ φ ♦ · φφφφ φφ ·♦· ··· ·♦ ··· špatné kvalitě zobrazeni. To je to, co se mysli v kontextu této přihlášky v podstatě konstantní vzdálenosti. Přednostně se vzdálenost udržuje jako konstantní mezi 1 mm a 0,5 mm.

Předem stanovená vzdálenost je udržována pohybováním tuhého předmětu k potiskování a/nebo hlavy inkoustové trysky. Například, hlava trysky barvy může být přizpůsobena, aby sledovala profil tuhého předmětu k potištění. Nicméně se upřednostňuje, pro jednoduchost, aby hlava trysky barvy zůstávala stacionární, a ve vztahu k ní se pohybuje každý tuhý předmět. V tomto případě se upřednostňuje, aby, před potiskováním, byl každý tuhý předmět uspořádán tak, že přední část, či okraj povrchu tuhého předmětu, je potiskována ve směru pohybu řady tuhých předmětů, je v předem stanovené vzdálenosti od hlavy trysky barvy. Tuhý předmět je pak postupně otáčen okolo podélné osy k uvedení každého dílu povrchu tuhého předmětu zase do předem stanovené vzdálenosti od hlavy trysky barvy, když se povrch pohybuje vedle této hlavy, dokud neni zadní díl či okraj povrchu tuhého předmětu v předem stanovené vzdálenosti od hlavy trysky. Je možno předjímat, když mají být potiskovány tuhé předměty mající složité tvary k potištění, může být nutné obrátit směr rotace tuhého předmětu, když míjí hlavu trysky barvy. Nicméně se upřednostňuje, pokud jde o rychlost celkového postupu, že když se otáčí každý tuhý předmět, každý díl jeho povrchu, jenž má být potištěn, míjí hlavu trysky barvy pouze jednou.

Směr a úhel otáčení poprvé použité budou záviset na tvaru tuhého předmětu k potištění a tvaru každé sledované zakřivené dráhy. Například, pokud je tuhý předmět přizpůsoben k pohybu v podstatě přímé linii a má povrch konvexní k hlavě trysky, přední díl tohoto povrchu musí být nejprve pohybován směrem k hlavě trysky a pak postupně od ní, dokud tato hlava nedosáhne vrcholu, či bodu obratu, zakřiveného povrchu a pak «« ····

musí být následující okraj povrchu pohybován postupně směrem k hlavě trysky barvy.

Pokud se má tuhý předmět pohybovat v zakřivené dráze, tuhý předmět se možná musí otáčet buď směrem k nebo od hlavy trysky barvy, v závislosti na příslušných poloměrech zakřivení dané zakřivené dráhy a povrchu tuhého předmětu. Typicky bude poloměr zakřivení tuhého předmětu menší než ten, jež má zakřivená dráha a toto vyžaduje pohyb, jak je popsán výše. Avšak, pokud bude poloměr zakřivení tuhého předmětu větší než ten, jenž má zakřivená dráha, přední okraj tuhého předmětu může nejprve muset být otáčen postupně od hlavy trysky barvy, dokud tato hlava nedosáhne vrcholu zakřiveného povrchu a pak je následující zadní okraj pohybován tak, že se k hlavě postupně přibližuje.

Během potiskování může být potřeba frekvence, jíž jsou kapky barvy vystřikovány z hlavy trysky barvy, přizpůsobena ke kompenzaci za nepatrnou změnu v lineární rychlosti povrchu tuhého předmětu, když prochází okolo hlavy trysky. Časování stříkání trysky barvy může též potřebovat úpravu, aby kompenzovalo fakt, že během potiskování většinou není hlava trysky barvy kolmá k povrchu tuhého předmětu. Takové úpravy však spadají do zkušenosti kvalifikované osoby.

Pohyb tuhého předmětu ve vztahu k hlavě trysky barvy požadovaným způsobem může být dosažen množstvím způsobů. Například, může být užit jednoduchý servomotor nebo vačkový systém. Bude-li použit motor, typicky bude řízen počítačovým programem, specifickým pro velikost a tvar potiskovaného tuhého předmětu, aby jednoduchá změna programu přizpůsobila postup k potiskování odlišného tuhého předmětu. Toto se takto může ukázat příhodnějším než používání vačkového mechanismu.

Bude-li to požadováno, předložený vynález může využívat alespoň jedno čidlo ke sledování vzdálenosti mezi povrchem φφ ···· φ ♦

tuhého předmětu a hlavou trysky barvy. Může být užit jakýkoli senzor, například infračervené čidlo, laserové nebo sonické čidlo vzdálenosti. Toto čidlo je ve spojení s prostředkem pro pohybování hlavy trysky barvy a/nebo tuhého předmětu ve vztahu k sobě navzájem, umožňující přizpůsobení tohoto pohybovacího prostředku během cyklu tištění, je-li to nutné, či po přeměnění potiskování jednoho typu tuhého předmětu na druhý předmět, odlišné velikosti a/nebo tvaru.

Upřednostňuje se, aby byl během potiskování každý tuhý předmět zadržován uvnitř nějaké schránky na dopravníku či karuselovém pásu. V tomto případě může být pohybu každého tuhého předmětu ve vztahu k hlavě trysky barvy dosaženo pohybováním jeho příslušné schránky. Každá schránka přednostně zahrnuje prostředek pro zadržování svého tuhého předmětu tak, že zde během potiskovací operace není v podstatě žádný poměrný pohyb mezi tuhým předmětem a jeho schránkou. Přidržovací prostředky kontaktují tuhý předmět v alespoň jedné poloze v jeho horní části a jeho dolní části. Může být užit jakýkoli zadržovací prostředek, příkladem je použití kuželové zátky pro vsunutí do vrchní části tuhého předmětu do přiléhajícího uložení, a k udržování základny tuhého předmětu v kuželové schránce, mající v podstatě stejný profil jako základna tuhého předmětu. Přednostně umožňuje povaha zadržujícího prostředku použití schránky u tuhých předmětů různých velikostí a/nebo tvarů, a snadné přizpůsobení se jim, což umožňuje přechod od jedné výrobní linky k druhé, s minimálním zdržením, což představuje významnou výhodu v komerční produkci současných dnů.

Postup vynálezu může používat jednu nebo množství hlav trysek barvy, v závislosti na složitosti zobrazení k potištění a/nebo množství povrchů tuhého potiskovaného předmětu. Každá hlava trysky barvy zahrnuje uskupeni trysek, ♦ 4 4*44

jež jsou od sebe rozmístěny ve směru příčném ke směru pohybu linky, či řadě tuhých předmětů k potištění. Barva může být vystřikována z trysek nepřetržitým způsobem nebo spouštěna na základě potřeby, pod digitálním řízením, jak je dobře popsáno v literatuře. Barva je přednostně stříkána z trysek na základě požadavku na spuštění.

Množství trysek a šířka jejich uskupení jsou voleny podle tištěného zobrazeni a povrch tuhého předmětu bude činit pouze jediný přechod okolo každé hlavy trysky barvy. Typicky bude mít každá hlava trysek barvy alespoň 7 trysek na milimetr, přednostně alespoň 12 trysek na mm, jež mohou být uspořádány v jedné či několika rovnoběžných řadách. Nejpřednostněji bude hlava trysek barvy schopná potiskování nejméně 79 kapek barvy na cm ve směru pohybu tuhého předmětu, a přednostně 142 kapek na cm.

Rovněž se může upřednostňovat použití vícenásobných úrovní šedi, k dosažení vysoké kvality zobrazení a kvality malého textu. Přednostně budou použity nejméně čtyři úrovně stupnice šedi. Příkladem hlavy trysek barvy schopné toho dosáhnout je Xaarjet 1000, dodávaný firmou Xaar.

Když se používá množství hlav trysek barvy k tištění různých barev a tím také myslíme černou a bílou barvu, je podstatné jejich uspořádání k dosažení dobrého krytí barvy s barvou na končeném potištěném tuhém předmětu. Typicky je přesnost vyžadovaného soukrytu taková, že chyba v umístění různě barevných bodů je 100-400/m, přednostně menší než 200/m a přednostněji menší nebo rovnající se 70/m.

Aby se dosáhlo, v kombinaci, solidních velkých hůlkových písmen, dobrého textu a dobrých fotografických zobrazeni, může být postup daného vynálezu spojen se speciálními technikami barevného potiskování. Například, k dosažení maximální flexibility a vysoce kvalitního potisku je φ· ···«

přednostní použít tak zvaného Hi-Fi barevného potiskování, užívajícího 6 až 7 barev. Toto může využívat například kyan, fuchsin, žlutou a černou, plus buď i) zelenou a oranžovou nebo ii) červenou, zelenou a modrou. Toto rozšiřuje použitelný barevný prostor a umožňuje vyšší kvalitu dekoru za poměrně nízkých nákladů, a vyhýbá se potřebě četných speciálních barev za účelem tvorby plných barev, jak je typické při potiskování tuhých předmětů v oboru.

Bude-li žádoucí potisknout více než jednu část povrchu tuhého předmětu, například, diametrálně protilehlé povrchové díly či protilehlé strany tuhého předmětu, potom co každý tuhý předmět minul první hlavu trysek barvy, tento je otočen okolo své podélné osy, například alespoň o 90°, k vystavení další povrchové části či strany tuhého předmětu k potištěni k další hlavě trysek barvy. Například, mají-li být potištěny protilehlé strany tuhého předmětu, každý tuhý předmět bude jednoduše otočen o přibližně 180° mezi hlavami trysek barvy či soubory hlav trysek barvy. Pak, když se potiskuje druhý povrchový díl nebo strana, daný tuhý předmět a/nebo hlava trysek barvy je opět pohybována způsobem výše popsaným, aby se udržela v podstatě konstantní vzdálenost mezi povrchem tuhého předmětu a hlavou trysek barvy.

Pro potiskování může být použita jakákoli vhodná tiskařská barva, v závislosti na předmět vyroben.

t. j . plastické, přednostní použít barvu se ačkoli jisté barvy mohou být přednostní, materiálu, z něhož je potiskovaný tuhý Například, pro neabsorpční tuhé předměty, skleněné tuhé předměty, může být změnou fáze, jako je teplem tavená nerozpustná tonerová barva, či typicky barva vytvrditelná pomocí kovové a barva, teplem tavitelná zářením tvrditelná barva,

UV záření. V tomto případě je přednostně zajištěn prostředek pro tavení či vytvrzení barvy, buď za každou hlavou trysek •w ···· barvy pokud je jich množství, a/nebo na zakončeni celkového tiskacího postupu. Bez ohledu na typ užité barvy, by měl mít povrch tuhého předmětu dostatečně nízkou povrchovou energii k umožnění přilnutí barvy. Toho může být dosaženo, například, ožahováním plastických tuhých předmětů, jak je v oboru dobře známo.

Zářením vytvrditelné barvy mohou mít přednost před těmi, jež vyžadují sušení ohříváním, protože jejich užití vede pravděpodobně méně k poškození tuhého předmětu. Barvy tvrditelné pomocí UV jsou obzvláště přednostní, protože přilínají snadno k plastickým povrchům a jsou trvanlivé. Použití takovýchto barev v technice tryskání barvy je v oboru popsáno. Předložený vynález je vhodný k potiskování široké škály velikostí a/nebo tvarů tuhých předmětů, ale je zejména vhodný k potiskování tuhých předmětů majících zakřivené či neplošné povrchy. Je obzvláště vhodný k potiskování tuhých předmětů majících povrchy, jež se zakřivují pouze v jednom smyslu či směru, například povrchy buď konvexní či konkávní, v protikladu k povrchům obsahujícím jak konvexní, tak konkávní díly. Příklady obsahují zubní kartáčky.

Předložený vynález je také vhodný k potiskování tuhých předmětů ze široké škály materiálů, například, papírové lepenky, lepenky, plastické hmoty, skla a kovu. Jeho hlavním účelem je však potiskování poměrně lehkých, plastických tuhých předmětů, typicky obsahujících polyethylen, polypropylen, nylon, polyester či polyvinylalkohol, pro použití v odvětvích čistících prostředků, kosmetiky, papírenském a potravinářském odvětví, stejně jako například nálepky. Protože výrobky těchto odvětví často vyžadují na pravidelné základně aktualizaci a rychlou reakci na změny na trhu nebo činnost konkurence, je podstatné aby dané tuhé předměty byly potiskovány rychle a aby mohl být postup

·· • * · >» ·· •· • 4» potiskování snadno přizpůsoben na různé výrobní linky. Předložený vynález poprvé uspokojuje oba tyto požadavky a ve vysokých rychlostech, podobných rychlostem plnící linky.

Nyní budou provedeny odkazy na doprovodné výkresy, v nichž Obr. 1 je půdorysný pohled na potiskovací zařízení podle předloženého vynálezu a Obr.2 znázorňuje zvětšený kolmý pohled na jedno stanoviště na Obr. 1, vybavené jedním ztvárněním prostředku pro pohyb schránky na tuhý předmět.

Zařízení 1 na Obr. 1 zahrnuje otáčivý karuselový pás 2, jenž nese množství schránek 3, jež nesou tuhé předměty 4 vedle řady hlav 5 trysek barvy. Každá schránka zahrnuje přidržovací prostředky (neznázorněny) pro příslušný předmět.

Každá ze schránek je na karuselovém pásu pohyblivá tak, že udržuje malou a v podstatě stálou vzdálenost mezi povrchem tuhého předmětu k potištění a příslušnou hlavou trysek barvy. Za každou hlavou trysek barvy je zajištěna UV lampa 6, za účelem vytvrzení barvy natištěné na daný tuhý předmět, a je poskytnuta další UV lampa ]_, bude-li to žádoucí, za poslední hlavou trysek barvy, k zajištění úplného vytvrzení natištěných barev. Jako alternativa lampám UV mohou být k předávání UV světla ze vzdálenějšího zdroje použita optická vlákna, čímž se šetří místo.

Jednotlivé tuhé předměty 4 jsou ukládány do svých příslušných schránek 3 dopravníkem £, vedoucím z třídiče 9 klasického typu. Zatímco jsou na dopravníku 8, tuhé předměty mohou být podrobeny jiným zpracováním, například ožehávačem 10, jenž působí ke zmenšení povrchového napětí a podpoře přilínání barvy. Navíc je poskytnuto stanoviště 11 otáčení o 180°, k vystavení druhé strany tuhého předmětu, jenž již byl potištěn, následujícím hlavám trysek barev.

v · • •	*	• ♦ · • •	• ·· • •	(i · θ * t · • · ·	• ·* • •
•	• · 9·	*	• »·*	• · ··	•

Po potiskováni tuhé předměty opouštějí karuselový pás a jsou podrobeny prohlídce použitím video vybavení 12 pokud jde o kvalitu tisku.

Na Obr. 2 je tuhý předmět 21 udržován ve zkoseném kotouči 22, s kuželovou zástrčkou 23, zavěšenou z rámu 24, vsunutou do vrchní části tuhého předmětu. Kotouč je na pásu 25 (jen část znázorněna) nesen a veden okolo hlavy 26 trysek barvy. Pod karuselovým pásem otáčí motor 27 hřídelí 28, jež je připojena ke kotouči, čímž otáčí tuhým předmětem před hlavou trysek barvy. Motor je programovatelný k otáčení tuhého předmětu tak, že vzdálenost mezi povrchem tuhého předmětu k potištěni a hlavou trysek barvy je udržována typicky pod 2 mm.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob pro výrobu tuhého předmětu /4/, zahrnující první krok a druhý krok, první krok spočívá v nanášení první látky na zvolenou povrchovou plochu použitím prvního nanášecího prostředku /5/, zvolená povrchová plocha a tuhý předmět jsou oboje v poměrném pohybu k prvnímu nanášecímu prostředku a zvolená povrchová plocha je během prvního kroku výhradně v kontaktu s první látkou; způsob se vyznačuje tím, že druhý krok spočívá v nanášení, po dokončení prvního kroku, druhé látky na zvolenou povrchovou plochu použitím druhého nanášecího prostředku, zvolená povrchová plocha a tuhý předmět jsou oboje v poměrném pohybu k druhému nanášecímu prostředku a zvolená povrchová plocha je během druhého kroku výhradně v kontaktu s druhou látkou, k tomuto postupu dochází při nepřerušované rychlosti výrobní linky.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje jeden nebo více kroků navíc, jež spočívají, po ukončení předchozího kroku, v nanášení dodatečné látky na zvolenou povrchovou plochu použitím dodatečných nanášecích prostředků, zvolená povrchová plocha a tuhý předmět jsou oboje v poměrném pohybu k tomuto dalšímu nanášecímu prostředku a zvolená povrchová plocha je během tohoto kroku výhradně v kontaktu s dodatečnou látkou.
3. 3. Způsob podle nároku 2,vyznačující se tím, že po druhém kroku následují čtyři kroky navíc, takže dochází k nanášení šesti látek.
4. 4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že první a druhou látkou jsou (tiskařské) barvy.
5. 5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že dutým tělesem je zubní kartáček, provedený z materiálu obsahujícího termoplastické pryskyřice.
6. 6. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zvolená povrchová plocha je na povrchu nálepky, tato nálepka je připojena po nanesení příslušných látek ke zbytku tuhého předmětu.
7. 7. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zvolená povrchová plocha je integrální částí vnějšího povrchu tuhého předmětu.
8. 8. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zvolená povrchová plocha pokrývá nejméně 30 cm².
9. 9. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že nanášecími prostředky jsou tiskací zařízení s tryskami barev (inkoustové tryskové tiskárny).
10. 10. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zvolená povrchová plocha není planární.