DE102022114231A1 - Method for sampling a workpiece - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff oder Kunststoff besteht, mit den Schritten: Bereitstellen eines Werkstücks (2) und eines Beschichtungsmaterials (4),Anbringen des Beschichtungsmaterials (4) an dem Werkstück (2), insbesondere im Bereich einer Schmalfläche (2') des Werkstücks (2), und Bedrucken des Beschichtungsmaterials (4) mit einem Druckmaterial mittels mindestens einer Druckeinheit (10, 20), die nach dem Drop-on-Demand-Druckprinzip arbeitet, wobei das Druckmaterial matte Eigenschaften besitzt.The invention relates to a method for sampling a workpiece (2), which preferably consists at least in sections of wood, wood material or plastic, with the steps: providing a workpiece (2) and a coating material (4), attaching the coating material (4) to the Workpiece (2), in particular in the area of a narrow surface (2') of the workpiece (2), and printing the coating material (4) with a printing material by means of at least one printing unit (10, 20), which operates according to the drop-on-demand printing principle works, with the printing material having matt properties.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff oder Kunststoff besteht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for sampling a workpiece, which preferably consists at least in sections of wood, wood material or plastic, and to a device for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie werden Werkstücke, die meist aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder verschiedenen Verbundmaterialien bestehen, an ihrer Oberfläche in der Regel beschichtet und bemustert. Die Bemusterung kann entweder vorab auf dem Beschichtungsmaterial vorhanden sein oder erst nach oder im Zuge des Beschichtungsvorgangs auf das Beschichtungsmaterial aufgebracht werden.In the furniture and component industry, workpieces, which are usually made of wood, wood-based materials, plastic or various composite materials, are usually coated and patterned on their surface. The pattern can either be present on the coating material in advance or can only be applied to the coating material after or in the course of the coating process.
Zu diesem Zweck sind verschiedene Vorrichtungen zum Bedrucken von Werkstücken bekannt. So offenbart beispielsweise die
Häufig werden die Werkstücke auch mit natürlichen Mustern versehen, die etwa eine Holz- oder Steinoptik nachbilden. The workpieces are often decorated with natural patterns that imitate a wood or stone look.
Dabei besteht der Wunsch, dass solche bemusterte Werkstücke ein möglichst wirklichkeitsnahes Erscheinungsbild besitzen.There is a desire for such sampled workpieces to have an appearance that is as realistic as possible.
Zu diesem Zweck offenbart die
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bemustern eines Werkstücks bereitzustellen, die mit geringem Aufwand ein natürliches bzw. gewünschtes Aussehen des zu bemusternden Werkstücks ermöglichen.The invention is based on the object of providing a method and a device for sampling a workpiece, which enable a natural or desired appearance of the workpiece to be sampled with little effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention by a method for sampling a workpiece according to
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines matten Druckmaterials lässt sich auf besonders einfache und unmittelbare Weise ein mattes und somit besonders natürliches Aussehen des bemusterten Werkstücks erreichen. Es resultiert somit ein insgesamt mattes Erscheinungsbild des bemusterten Werkstücks, was dem natürlichen Aussehen der meisten Naturmaterialien wie Holz oder Stein am meisten entspricht. Demgegenüber ermöglichen gängige Druckverfahren, die nach dem Drop-on-Demand-Druckprinzip arbeiten, bisher keine matten Druckmaterialien und benötigen somit aufwändige Zusatzmaßnahmen, auf die Dank der Erfindung verzichtet werden kann. Im Ergebnis resultiert somit ein Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks, das aus sich heraus ein mattes und somit natürliches Aussehen des bemusterten Werkstücks ermöglicht und den Verfahrensaufwand verringert.By using a matt printing material according to the invention, a matt and therefore particularly natural appearance of the sampled workpiece can be achieved in a particularly simple and direct manner. This results in an overall matt appearance of the sampled workpiece, which most closely corresponds to the natural appearance of most natural materials such as wood or stone. In contrast, common printing processes that work according to the drop-on-demand printing principle have not yet enabled matt printing materials and therefore require complex additional measures that can be dispensed with thanks to the invention. The result is a method for patterning a workpiece, which in itself enables a matt and therefore natural appearance of the patterned workpiece and reduces the process effort.
Der Mattheitsgrad des Druckmaterials kann im Rahmen der Erfindung vom Fachmann geeignet ausgewählt werden. Ein besonders natürliches Aussehen des bemusterten Werkstücks ergibt sich jedoch, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Druckmaterial zumindest im ausgehärteten oder getrockneten Zustand bei im Wesentlichen gleichmäßiger Schichtdicke einen Glanzgrad nach ISO 2813 von höchstens 70 GU, bevorzugt höchstens 50 GU, besonders bevorzugt höchstens 30 GU aufweist.The degree of dullness of the printing material can be suitably selected by the person skilled in the art within the scope of the invention. However, a particularly natural appearance of the sampled workpiece results if, according to a further development of the invention, the printing material, at least in the hardened or dried state with a substantially uniform layer thickness, has a gloss level according to ISO 2813 of at most 70 GU, preferably at most 50 GU, particularly preferably at most 30 GU having.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Druckmaterial Tinte und/oder Lack aufweist, sodass sich vielfältige und dauerhafte optische Effekte erzielen lassen. Besonders variabel wird das erfindungsgemäße Verfahren, wenn das Druckmaterial transparent ist, da dann mit mehreren Druckschichten gearbeitet werden kann, um abschließend mittels eines matten und transparenten Druckmaterials die gewünschte Mattheit zu erzeugen. Hinzu kommt, dass sich transparentes Druckmaterial besonders gut als mattes Druckmaterial herstellen lässt.According to a further development of the invention, it is further provided that the printing material has ink and/or varnish, so that diverse and lasting optical effects can be achieved. The method according to the invention becomes particularly variable if the printing material is transparent, since it is then possible to work with several printing layers in order to finally produce the desired mattness using a matt and transparent printing material. In addition, transparent printing material can be produced particularly well as a matt printing material.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Druckmaterial nach dem Bedrucken mittels einer Aushärteeinheit ausgehärtet, bevorzugt durch Bestrahlung wie insbesondere durch UV-Strahlung. Hierdurch ergibt sich einerseits eine hohe Dauerhaftigkeit des aufgebrachten Druckmaterials, andererseits kann aber auch der Verfahrensablauf beschleunigt werden und nacheinander folgende Verfahrensschritte können in schnellerer Abfolge durchgeführt werden. Der Einsatz von Bestrahlung hat sich dabei als besonders einfach und wirksam erwiesen, insbesondere im Falle von UV-Strahlung.According to a further development of the invention, the printing material is cured after printing by means of a curing unit, preferably by irradiation such as in particular by UV radiation. On the one hand, this results in a high level of durability of the applied printing material, but on the other hand, the process flow can also be accelerated and successive process steps can be carried out in a quicker sequence. The use of radiation has proven to be particularly simple and effective, especially in the case of UV radiation.
Obgleich die vorliegende Erfindung ein natürliches und mattes Aussehen des bemusterten Werkstücks bereits durch die Auswahl des Druckmaterials ermöglicht, können im Rahmen der Erfindung zusätzlich auch weitere Maßnahmen zum Einsatz kommen, welche die Mattheit des bemusterten Werkstücks unterstützen oder die Variabilität der Mattheit erhöhen. Vor diesem Hintergrund ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein erstes Werkstück mit einem ersten Wellenlängenspektrum und/oder Intensität bestrahlt wird und ein nachfolgendes zweites Werkstück mit einem zweiten Wellenlängenspektrum und/oder Intensität bestrahlt wird, sodass der bedruckte Bereich des ersten Werkstücks einen anderen Glanzgrad aufweist als der bedruckte Bereich des zweiten Werkstücks.Although the present invention enables a natural and matt appearance of the patterned workpiece through the selection of the printing material, additional measures can also be used within the scope of the invention which support the mattness of the patterned workpiece or increase the variability of the mattness. Against this background, according to a further development of the invention, it is provided that a first workpiece is irradiated with a first wavelength spectrum and/or intensity and a subsequent second workpiece is irradiated with a second wavelength spectrum and/or intensity, so that the printed area of the first workpiece has a different one Gloss level than the printed area of the second workpiece.
Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass beim Aushärten zumindest teilweise Excimerstrahlung verwendet wird, die bevorzugt eine Wellenlänge im Bereich von 150 - 190 nm aufweist. Durch den Einsatz von Excimerstrahlung lässt sich der (matte) Glanzgrad der bemusterten Oberfläche zusätzlich gezielt beeinflussen, wodurch die Variabilität des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöht wird, und sich der gewünschte Glanzgrad besonders präzise einstellen lässt.In addition, according to a further development of the invention, it is provided that excimer radiation is at least partially used during curing, which preferably has a wavelength in the range of 150 - 190 nm. By using excimer radiation, the (matt) level of gloss of the patterned surface can be additionally influenced in a targeted manner, which further increases the variability of the method according to the invention and allows the desired level of gloss to be set particularly precisely.
Ferner ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Aushärten des Druckmaterials nach dem Bedrucken zumindest teilweise in einer inerten Umgebung stattfindet, insbesondere in einer Stickstoffumgebung. Hierdurch lässt sich das Aushärten, insbesondere auch bei Einsatz von Excimerstrahlung, besonders schnell und homogen durchführen. Dank des homogenen Aushärtens ergibt sich ein besonders gleichmäßiges Erscheinungsbild mit homogener Mattierung.Furthermore, according to a further development of the invention, it is provided that the hardening of the printing material after printing takes place at least partially in an inert environment, in particular in a nitrogen environment. This means that curing can be carried out particularly quickly and homogeneously, especially when using excimer radiation. Thanks to the homogeneous curing, a particularly uniform appearance with a homogeneous matting results.
Um den Glanzgrad zusätzlich gezielt beeinflussen zu können, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Oberfläche des Druckmaterials nach dem Bedrucken und/oder während des Bedruckens mit einer Topographie versehen wird. Durch diese Maßnahme lassen sich u.A. besonders matte Oberflächen erzeugen. Zusätzlich kann die Oberfläche auch haptische Eigenschaften erhalten.In order to be able to influence the level of gloss in an additional targeted manner, according to a further development of the invention it is provided that the surface of the printing material is provided with a topography after printing and/or during printing. This measure allows, among other things: create particularly matt surfaces. In addition, the surface can also have haptic properties.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Topographie durch Bestrahlung und/oder mechanische Bearbeitung der Oberfläche des Druckmaterials erfolgt.It is particularly preferred that the topography is carried out by irradiation and/or mechanical processing of the surface of the printing material.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial mehrfach nacheinander mit einem Druckmaterial nach dem Drop-on-Demand-Druckprinzip bedruckt wird und bei zumindest einem Druckvorgang, insbesondere dem letzten Druckvorgang, mattes Druckmaterial verwendet wird. Durch dieses Verfahren lassen sich besondere visuelle Effekte und ein besonders hochwertiges Erscheinungsbild erzeugen. So kann beispielsweise der erste Druckvorgang mit einem farblich besonders hochwertigen, stark pigmentierten und gegebenenfalls glänzenden Druckmaterial durchgeführt werden, um die gewünschten Farben mit hoher Intensität vorzusehen. Anschließend kann beispielsweise in einem zweiten bzw. letzten Druckvorgang mattes und bevorzugt transparentes Druckmaterial zum Einsatz kommen, um dem zuvor aufgetragenen Druckbild ein mattes Erscheinungsbild zu verleihen. Somit lassen sich die Vorteile unterschiedlicher Druckkonzepte vereinen, wobei ein erstes Druckkonzept beispielsweise eine besonders hohe Auflösung, Farbbrillanz oder dergleichen einbringen kann, während das andere Druckverfahren abschließend für den gewünschten (matten) Glanzgrad sorgt.According to a further development of the invention, it is provided that the coating material is printed several times in succession with a printing material according to the drop-on-demand printing principle and that matt printing material is used in at least one printing process, in particular the last printing process. This process can create special visual effects and a particularly high-quality appearance. For example, the first printing process can be carried out with a particularly high-quality, highly pigmented and possibly glossy printing material in order to provide the desired colors with high intensity. Subsequently, for example, in a second or final printing process, matt and preferably transparent printing material can be used in order to give the previously applied printed image a matt appearance. The advantages of different printing concepts can thus be combined, with a first printing concept being able to bring in, for example, a particularly high resolution, color brilliance or the like, while the other printing process ultimately ensures the desired (matt) level of gloss.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 11. Durch den Einsatz dieser Vorrichtung lassen sich die oben beschriebenen Vorteile besonders wirksam erreichen.A device for carrying out the method according to the invention is the subject of independent claim 11. By using this device, the advantages described above can be achieved particularly effectively.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Aushärteeinheit zum Aushärten des Druckmaterials nach dem Bedrucken auf, die bevorzugt Strahlung, wie insbesondere UV-Strahlung ausgibt. Die hieraus resultierenden Vorteile wurden bereits oben beschrieben.According to a further development of the invention, the device has a curing unit for curing the printing material after printing, which preferably emits radiation, in particular UV radiation. The resulting advantages have already been described above.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Fügeeinrichtung zum Anbringen des Beschichtungsmaterials an dem Werkstück aufweist. Somit ergibt sich ein integriertes Maschinenkonzept, bei welchem rohe Werkstücke auf einer Maschine sowohl beschichtet als auch bemustert werden können, wodurch die Anzahl der benötigten Vorrichtungen reduziert und der Durchsatz erhöht werden kann. Dabei kann das Bedrucken des Beschichtungsmaterial vor, während und/oder nach dem Beschichtungsvorgang mittels der Fügeeinrichtung erfolgen.Alternatively or additionally, according to a development of the invention, it is provided that the device has a joining device for attaching the coating material to the workpiece. This results in an integrated machine concept in which raw workpieces can be both coated and sampled on one machine, thereby reducing the number of devices required and increasing throughput. The coating material can be printed before, during and/or after the coating process using the joining device.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Vorrichtung mindestens zwei Druckeinheiten aufweist, die eingerichtet sind, das Beschichtungsmaterial nacheinander zu bedrucken, wobei zumindest die für den letzten Druckvorgang eingerichtete Druckeinheit Zugriff auf mattes Druckmaterial besitzt. Hierdurch lassen sich zunächst die Vorteile erzielen, die vorstehend für die Durchführung mehrerer Druckvorgänge nacheinander beschrieben wurden. Darüber hinaus ermöglicht das Vorsehen mehrerer Druckeinheiten jedoch eine noch höhere Flexibilität, da neben matten Bemusterungen beispielsweise auch glänzende Bemusterungen vorgenommen werden können, etwa in dem für glänzende Bemusterungen nur mit einer Druckeinheit gearbeitet wird, während die andere Druckeinheit, die mit mattem Druckmaterial arbeitet, in diesem Falle deaktiviert bleibt.According to a further development of the invention, it is further provided that the device has at least two printing units which are set up to print the coating material one after the other, with at least the printing unit set up for the last printing process having access to matt printing material. This allows first achieve the advantages that were described above for carrying out several printing processes one after the other. In addition, the provision of several printing units enables even greater flexibility, since in addition to matt patterns, glossy patterns can also be carried out, for example by only working with one printing unit for glossy patterns, while the other printing unit, which works with matt printing material remains deactivated in this case.
Ferner ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Erfassungseinheit aufweist, die eingerichtet ist, zumindest den Glanzgrad des bedruckten und bevorzugt zumindest teilweise ausgehärteten Beschichtungsmaterials zu erfassen. Hierdurch lässt sich das Bemusterungsergebnis zuverlässig überprüfen, beispielsweise im Hinblick auf den tatsächlich erreichten Glanzgrad, sodass auf dieser Grundlage bei Bedarf geeignete Maßnahmen getroffen werden können.Furthermore, according to a further development of the invention, it is provided that the device has a detection unit which is set up to detect at least the degree of gloss of the printed and preferably at least partially cured coating material. This allows the sampling result to be reliably checked, for example with regard to the level of gloss actually achieved, so that appropriate measures can be taken on this basis if necessary.
In dieser Hinsicht ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die mit der mindestens einen Druckeinheit und der Erfassungseinheit verbunden und eingerichtet ist, die mindestens eine Druckeinheit auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit zu steuern. Somit lässt sich der Druckvorgang besonders präzise steuern bzw. regeln, wodurch besonders hochwertige Werkstücke produziert werden können und der Ausschuss minimiert werden kann.In this regard, according to a further development of the invention, it is provided that the device has a control device which is connected to the at least one printing unit and the detection unit and is set up to control the at least one printing unit on the basis of a detection result of the detection unit. This means that the printing process can be controlled or regulated particularly precisely, which means that particularly high-quality workpieces can be produced and waste can be minimized.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
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1 zeigt schematisch eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Bemustern eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.1 shows schematically a top view of a device for sampling a workpiece according to an embodiment of the invention.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf
Das Werkstück 2 kann platten- oder leistenförmig ausgebildet sein und beispielsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder anderen vergleichbaren Materialien bestehen. Derartige Werkstücke kommen im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie verbreitet zum Einsatz, beispielsweise als Korpusteile, Möbelfronten, Türen, etc.The
Wie in
Die Vorrichtung 1 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform zwei Druckeinheiten 10, 20 zum Bedrucken des Beschichtungsmaterials 4 mit einem Druckmaterial, die unten stehend noch näher beschrieben werden.In the present embodiment, the
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine Fördereinheit 6, welche das Werkstück 2 und gegebenenfalls nachfolgende Werkstücke 2' in einer Durchlaufrichtung (von rechts nach links in
Obgleich in
Die Druckeinheiten 10, 20 weisen jeweils einen Druckkopf 12, 22 auf. Diese arbeiten nach dem Drop-on-Demand-Druckprinzip, bei welchem einzelne Druckmaterialtropfen je nach Bedarf ausgestoßen werden können. Zu diesem Zweck können beispielsweise Piezo-Druckköpfe, Thermo-Druckköpfe oder andere geeignete Druckköpfe zum Einsatz kommen.The
Ferner weisen die Druckeinheiten 10, 20 jeweils einen Druckmaterialvorrat 14, 24 auf, in denen geeignetes Druckmaterial gespeichert ist und den Druckköpfen 12 bzw. 22 zugeführt wird. Dabei enthält zumindest der Vorrat 24 der zweiten Druckeinheit 20 ein Druckmaterial, das matte Eigenschaften besitzt. Der Vorrat 14 der ersten Druckeinheit 10 kann ebenfalls entsprechendes Druckmaterial oder auch andersartiges, gegebenenfalls glänzendes Druckmaterial enthalten. Ferner ist zu beachten, dass der jeweilige Vorrat 14 bzw. 24 auch mehrere gleichartige oder unterschiedliche Druckmaterialien enthalten kann, beispielsweise unterschiedliche Farben wie vorzugsweise cyan, magenta, gelb und schwarz oder auch transparente Druckmaterialien. Ferner kann es sich bei den Druckmaterialien beispielsweise um Tinte, Lacke und vielfältige andere Druckmaterialien handeln, die verschiede Farben besitzen können und sowohl transparent als auch opak sein können. Vorzugsweise ist jedenfalls das in dem zweiten Druckvorrat gespeicherte Druckmaterial matt und transparent.Furthermore, the
Das matte Druckmaterial besitzt bei der vorliegenden Ausführungsform im ausgehärteten oder getrockneten Zustand bei im Wesentlichen gleichmäßiger Schichtdicke einen Glanzgrad nach ISO 2813 von höchstens 70 GU, wobei je nach Anwendungsfall auch deutlich niedrigere Glanzgrade von beispielsweise höchstens 50 GU bis hin zu Werten von unter 30 GU sinnvoll sein können. Die gleichmäßige Schichtdicke zur Feststellung des dem Druckmaterial innewohnenden Glanzgrades kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass das Druckmaterial mittels eines Rakels auf ein Substrat aufgetragen wird, anschließend ganz oder teilweise ausgehärtet oder getrocknet wird und der Glanzgrad nach ISO 2813 bestimmt wird. Alternativ kann die gleichmäßige Schichtdicke auch durch einen möglichst gleichmäßig eingestellten Druckvorgang erzielt werden, um anschließend eine Messung nach ISO 2813 durchzuführen und den Glanzgrad zu bestimmen. Bei dem matten Druckmaterial handelt es sich somit um ein Material, das auch ohne zusätzliche Maßnahmen - wie etwa Aufrauhungen, gezielte Topographie oder dergleichen - einen geringen Glanzgrad von beispielsweise höchstens 70 GU nach ISO 2813 aufweist.In the present embodiment, in the cured or dried state with a substantially uniform layer thickness, the matt printing material has a gloss level according to ISO 2813 of at most 70 GU, although, depending on the application, significantly lower gloss levels of, for example, at most 50 GU up to values of less than 30 GU are also useful could be. The uniform layer thickness for determining the level of gloss inherent in the printing material can be achieved, for example, by applying the printing material to a substrate using a squeegee, then completely or partially curing or drying it and determining the level of gloss according to ISO 2813. Alternatively, the uniform layer thickness can also be achieved by setting the printing process to be as uniform as possible and then carrying out a measurement according to ISO 2813 and determining the level of gloss. The matt printing material is therefore a material that has a low gloss level of, for example, a maximum of 70 GU according to ISO 2813, even without additional measures - such as roughening, targeted topography or the like.
Um diese Materialeigenschaft des Druckmaterials zu erreichen, kann das Druckmaterial beispielsweise möglichst große Partikel aufweisen, die aufgrund ihres im Vergleich zu kleinen Partikeln reduzierten Reflexionsverhaltens zu einer matten Materialeigenschaft des Druckmaterials führen. Gleichzeitig sollten die Partikel nicht zu groß werden, sodass das Druckmaterial weiterhin nach dem Drop-on-Demand-Druckverfahren, das in der Regel auf einer geringen Tröpfchengröße und kleinen Düsenaustrittsöffnungen beruht, gearbeitet werden kann.In order to achieve this material property of the printing material, the printing material can, for example, have particles that are as large as possible, which lead to a matt material property of the printing material due to their reduced reflection behavior compared to small particles. At the same time, the particles should not become too large so that the printing material can continue to be processed using the drop-on-demand printing process, which is usually based on a small droplet size and small nozzle outlet openings.
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform eine Aushärteeinheit 30 zum Aushärten des Druckmaterials nach dem Bedrucken, die in der vorliegenden Ausführungsform einen oder mehrere UV-Strahler aufweist. Die Aushärteeinrichtung 30 und der angrenzende Bereich, in welchem der Aushärtevorgang stattfindet, kann durch eine Umhausung 32 abgeschirmt sein, innerhalb derer eine Stickstoffumgebung oder eine andere geeignete inerte Umgebung herrscht. Dabei kann der Restsauerstoffanteil in der inerte Umgebung beispielsweise höchstens 1 %, bevorzugt höchstens 0,5 % betragen.Furthermore, the
Das Aushärten des durch die Druckeinheiten 10, 20 aufgetragenen Druckmaterials kann durch einfache Bestrahlung mit UV-Strahlung erfolgen. Dabei kann die Aushärteeinheit 30 bei Bedarf auch mit unterschiedlichen Wellenlängen bzw. Wellenlängenspektren und gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Intensitäten betrieben werden, sodass durch unterschiedliche Betriebsparameter der Aushärteeinheit 30 der Glanzgrad des bedruckten Bereichs von nacheinander folgenden Werkstücken 2, 2' gezielt beeinflusst werden kann.The hardening of the printing material applied by the
Alternativ oder zusätzlich kann die Aushärteeinheit 30 auch eingerichtet sein, verschiedene andere Strahlungen auf das Druckmaterial einwirken zu lassen. Dabei kann beispielsweise auch Excimerstrahlung zum Einsatz kommen, die beispielsweise eine Wellenlänge von 172 nm aufweisen kann. So kann die Excimerstrahlung etwa dazu dienen, eine Oberflächenschicht des aufgebrachten Druckmaterials auszuhärten und im nachfolgenden Schritt das gesamte Druckmaterial mittels UV-Licht auszuhärten. Durch diese Maßnahme stellt sich in der Oberflächenschicht ein anderes Verformungsverhalten ein als in den darunterliegenden Schichten, was zu einer Topographie in der Deckschicht und somit zu einem verminderten Glanzgrad führt. Auf diese Weise kann der (matte) Glanzgrad des aufgetragenen Druckmaterials weiter reduziert und gezielt beeinflusst werden.Alternatively or additionally, the curing
Im Rahmen der Erfindung sind darüber hinaus auch andere Maßnahmen zur Beeinflussung des Glanzgrades bzw. zur Erzielung einer Topographie des aufgebrachten Druckmaterials möglich, beispielsweise auch andersartige Bestrahlungen, mechanische Einwirkung oder auch ein gezieltes Betreiben der Druckeinheiten 10 oder 20 derart, dass sich eine Topographie einstellt. Derartige Einstellungen sind insbesondere dann sinnvoll, wenn besonders niedrige Glanzgrade erwünscht sind.Within the scope of the invention, other measures for influencing the level of gloss or for achieving a topography of the applied printing material are also possible, for example other types of irradiation, mechanical action or even targeted operation of the
Wie in
Alternativ oder zusätzlich kann die Fügeeinrichtung 40 auch eine Haftmittelauftragsrolle 46 aufweisen, mittels der ein Haftmittel wie beispielsweise Hotmelt auf die dem Werkstück 2` zugewandte Seite des Beschichtungsmaterials 4 aufgetragen werden kann. Die Energiequelle 44 kann dann entweder passiv sein oder dazu verwendet werden, das aufgetragene Haftmittel aktiviert zu halten oder noch weiter zu aktivieren. Die Andruckrolle dient dann dazu, das mit einem aktivierten Haftmittel zugeführte Beschichtungsmaterial 4 an das Werkstück 2` anzudrücken und somit anzubringen.Alternatively or additionally, the joining
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform noch eine Erfassungseinheit 50 zum Erfassen des Glanzgrades des bedruckten und zumindest teilweise ausgehärteten Beschichtungsmaterials 4. Bei der Erfassungseinheit 50 kann es sich beispielsweise um eine Kamera oder um einen Sensor handeln, der geeignet ist, Parameter wie den Glanzgrad, das Farbspektrum, etc. des bedruckten Beschichtungsmaterials 4 zu erfassen.Furthermore, the
Die Erfassungseinheit 50 ist mit einer Steuereinrichtung 60, beispielsweise einer Maschinensteuerung, verbunden, die ihrerseits auch mit der Fördereinheit 6, den Druckeinheiten 10, 20 und der Aushärteeinheit 30 verbunden sein kann. Auf diese Weise wird die Steuereinrichtung 60 in die Lage versetzt, die Druckeinheiten 10, 20 auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit 50 zu steuern. Somit wird ermöglicht, nicht nur die tatsächlich erreichten Glanzgrade oder Farbspektren des bemusterten Beschichtungsmaterials 4 zu erfassen, sondern bei Soll-/Ist-Abweichungen auch auf mindestens eine der Druckeinheiten 10, 20 und/oder die Aushärteeinheit 20 einzuwirken. Gegebenenfalls können auch andere Maschinenparameter korrigiert werden, wie beispielsweise die Fördergeschwindigkeit der Fördereinheit 6.The
Insgesamt kann somit ein Werkstück 2 bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels der Fördereinheit 6 eingefördert und im Bereich der Fügeeinheit 40 mit einem Beschichtungsmaterial 4 versehen werden. Anschließend erreicht das Werkstück 2 die Druckeinheiten 10, 20 und wird dort im Bereich des Beschichtungsmaterials 4 mit einem oder mehreren Druckmaterialien bemustert, wobei zumindest die zweite (letzte) Druckeinheit 20 ein mattes und bevorzugt transparentes Druckmaterial ausgibt. Anschließend wird das aufgebrachte Druckmaterial im Bereich der Aushärteeinheit 30 ausgehärtet bzw. getrocknet, woraufhin beispielsweise der Glanzgrad des aufgebrachten Druckmaterials mittels der Erfassungseinheit 50 erfasst wird. Das Erfassungsergebnis der Erfassungseinheit 50 wird an die Steuereinheit 60 weitergegeben, die auf dieser Grundlage den weiteren Betrieb der Vorrichtung 1 steuert.Overall, a
In einem nächsten Schritt durchläuft ein nachfolgendes Werkstück 2` prinzipiell denselben Ablauf, wobei je nach Bedarf mit anderen Parametern gearbeitet werden kann, um dem nachfolgenden Werkstück 2' die gewünschte Bemusterung zu verleihen. So kann beispielsweise mit anderen Druckmaterialien gearbeitet werden, oder es kann bei Bedarf auch nur mit der ersten Druckeinheit 10 gearbeitet werden, sodass gegebenenfalls bei Bedarf auch glänzende Bemusterungen aufgetragen werden können. Ferner kann auch die Aushärteeinheit mit unterschiedlichen Betriebsparametern arbeiten, um bei unterschiedlichen Werkstücken und bei Bedarf auch innerhalb einzelner Werkstücke unterschiedliche Eigenschaften wie insbesondere Glanzgrade zu bewirken.In a next step, a subsequent workpiece 2' basically goes through the same process, whereby other parameters can be used as required in order to give the subsequent workpiece 2' the desired pattern. For example, other printing materials can be used, or if necessary, only the
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1990204 A [0006]EP 1990204 A [0006]
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