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Querverweis zu verwandten
Anmeldungen
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Diese
Anmeldung beansprucht eine Priorität der provisorischen
US-Anmeldung Nr. 60/907,320, angemeldet am 28.03.2007 und US-Anmeldung
Nr. 12/054,032, angemeldet am 24.03.2008, die hiermit durch Verweis
in ihrer Gesamtheit einbezogen sind.
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Hintergrund
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein damit hergestelltes
Produkt, die beim Drucken benutzt wird von Abbildungen natürlicher
oder künstlicher Materialien bzw. Produkte, Phantasiebildern, Animationen
oder in der Tat auch jegliches Design, das der menschlichen Vorstellungskraft
zugänglich ist, und welche in Tiefdruck, Digital-, Laser-
und anderen Arten von Druckverfahren eingebunden sein kann.
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2. Hintergrund der Erfindung
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Das
Drucken von komplexen Mustern direkt auf ein Trägermaterial
oder auf dazwischen liegende Materialien, die auf dem Trägermaterial
befestigt werden, kann z. B. durch Tiefdruck, digitalem Druck und
Laserdruck durchgeführt werden, wobei häufig eine
Grundierung oder eine Vorlackierungsschicht aufgebracht sind, gefolgt
vom Aufbringen der Farben. Diese Techniken ermöglichen
einen beachtlichen Grad an Spezifität und Exaktheit, und
lassen damit das Nachbilden von extrem komplexen Mustern, Designs
und Abbildungen eines Originals zu.
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Beim
herkömmlichen Tiefdruck rotiert eine strukturierte Rolle
oder Trommel durch ein Tintenbad. Während der Rotation
reichert sich Tinte an der Außenseite der Trommel an, so
dass die Tinte Vertiefungen und andere Strukturen der Oberfläche
beschichtet oder füllt. Ein Abstreifblatt, ein Luftstrom,
ein manuelles Wischtuch usw. kann verwendet werden, um überschüssige
Tinte von der Trommel zu wischen. Schließlich ist die Tinte
insbesondere nur in den Vertiefungen und Strukturen vorhanden, nicht
aber an der gekrümmten äußeren Oberfläche
der Trommel. In einem nachfolgenden Schritt wird die Trommel gegen
die zu bedruckende Oberfläche, üblich ein Papier,
gepresst, häufig mittels einer Gegenrolle, um die Tinte
in die Vertiefungen und Strukturen des Papiers zu übertragen.
Im Gegensatz dazu wird beim Transfer-Tiefdruck die Farbe von der
Trommel zu einer Transfertrommel übertragen, und dann von
der Transfertrommel zum Trägermaterial. Diese Verfahren
stellen eine erste Farbe des Musters, Designs oder Bilder, die auf
der Trommel verfügbar sind, auf dem Papier sorgfältig
wieder her. Um zusätzliche Farben hinzuzufügen
wird konventionell eine zweite Kombination aus Trommel und Tintenbad
verwendet.
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Tiefdruck
kann sehr unflexibel sein, wenn es darum geht Vielfältigkeit
herzustellen, bedingt durch dimensionale Rahmenbedingungen der eingravierten,
gegliederten oder strukturierten Trommel. Beispiele dieser Inflexibilität
umfassen einen Mangel an Farbvielfalt und einen Mangel an dimensionaler
Flexibilität, insbesondere bei passgenauen Designs.
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Beim
digitalen Drucken werden die Muster, Designs und Bilder der Druckeinrichtung
in einem digitalen Format zur Verfügung gestellt. Insbesondere kann
die digitale Information durch Scannen oder andersartiges Digitalisieren
eines natürlichen oder ursprünglichen Bildes,
wie z. B. einer Zeichnung oder einer Fotografie, hergestellt werden.
Andere digitale Information kann ausschließlich in einem
digitalen Medium hergestellt werden, wie z. B. einem Computer. In
jedem Fall kann die digitale Information manipuliert werden, um
jegliche Art von Parametern oder Charakteristiken, wie z. B. Größe
und Farbe, anzupassen, so dass das letztendlich gedruckte Bild nicht mehr
eine exakte Wiederherstellung des Originals ist. Zum Beispiel für
den Fall, dass das Original einer Fläche von 1 × 2
Fuß entspricht (nämlich einem Verhältnis
von Länge zu Breite von 1:2), und das Trägermaterial
ein Verhältnis von Länge zu Breite von 1:4, kann
das digitalisierte Bild derart manipuliert werden, so dass das digitale
Bild auf das Trägermaterial passt. Dies kann beispielsweise
durch Abschneiden, Zoomen, unregelmäßiges Dehnen
und regelmäßiges Dehnen vollzogen werden.
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Beim
Laserdrucken wird ein Laser auf einen rotierenden, vieleckig geformten
Spiegel gerichtet, der den Laserstrahl durch ein System von Linsen
und Spiegeln auf einen Fotorezeptor leitet. Während der Strahl über
den Fotorezeptor streicht schaltet ein Bündel von gerasterten
Daten, die in einem Speicher abgelegt sind, den Laser an und aus,
um Rasterpunkte auf das Trägermaterial zu erzeugen. Laser (nun
typischerweise Laserdioden) werden häufig genutzt, da sie
einen kohärenten Lichtstrahl mit einem hohen Grad an Genauigkeit
erzeugen. An den Stellen, an denen der Laserstrahl auf den Fotorezeptor trifft,
wird die Ladung umgekehrt, wodurch ein latent elektrisches Bild
auf der Oberfläche des Fotorezeptors erzeugt wird. Die
Oberfläche mit dem latenten Bild wird dann einem Toner
ausgesetzt, d. h. feine Partikeln eines trockenen, plastischen Puders,
welches mit Carbon Black oder farbgebenden Stoffen gemischt ist.
Die geladenen Tonerpartikel werden mit einer negativen Ladung versehen
elektrostatisch zum Fotorezeptor angezogen, wo der Laser das latente
Bild beschrieben hat. Da sich gleiche Ladungen abstoßen,
wird der negativ geladene Toner die Trommel an den Stellen nicht
berühren, wo das Licht die negative Ladung nicht entfernt
hat.
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Die
allgemeine Dunkelheit eines lasergedruckten Bildes wird durch die
Hochspannungsladung geregelt, die auf dem Vorrat des Toners aufgebracht
ist. Sobald der geladene Toner den Spalt zur Oberfläche
der Trommel überwunden hat stößt die negative
Ladung auf dem Toner selbst den Vorrat von Toner ab und verhindert,
dass weiterer Toner auf die Trommel springt. Wenn die Spannung niedrig
ist wird nur eine dünne Schicht an Toner benötigt,
um weiteren Toner vom Übertreten zu hindern. Wenn die Spannung
hoch ist wird eine dünne Beschichtung auf der Trommel zu
schwach sein, um weiteren Toner vom Übertreten zur Trommel
zu hindern. Mehr Vorrat an Toner wird mit dem Springen auf die Trommel
fortfahren, bis die Ladung auf der Trommel wieder hoch genug ist,
um den Vorrat abzustoßen. Bei einer dunkelst möglichen
Einstellung wird die Spannung beim Vorrat an Toner hoch genug sein,
dass der Vorrat an Toner schon mit der Beschichtung der Trommel
beginnen wird, wo die ursprünglich unbeschriftete Trommelladung
immer noch vorhanden ist, was der gesamten Seite eine dunkle Schattierung
verleihen wird. Der Photorezeptor wird gegen ein Papier gepresst
oder über darüber gerollt, wobei das Bild übertragen
wird. Höherwertige Maschinen verwenden eine positiv geladene Übertragungsrolle
an der Rückseite des Papiers, um den Toner von dem Photorezeptor
zum Papier zu ziehen. Das Papier passiert eine Entwicklereinheit
mit Rollen, welche Druck und Hitze bereitstellen (bis zu 200°C),
wodurch dass plastische Tonerpuder auf das Papier gebunden wird.
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Um
mehrfarbige Bilder mittels eines Laserdruckers herzustellen, werden
die unterschiedlich gefärbten Toner häufig bei
zusätzlichen Schritten oder Durchgängen aufaddiert,
aber um Fehlübereinstimmung zwischen den Farben zu vermeiden
kann ein großes Band verwendet werden, um präzise
alle Farben zur gleichen Zeit zuzufügen.
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Allerdings
sind aufgrund der Gegebenheiten dieser und anderer konventionellen
Drucktechniken die erzeugten Designs, Muster und Bilder rigide.
In anderen Worten, da die konventionellen Techniken das Original
mit einem hohen Grad an Exaktheit wiederherstellen, erlauben diese
Techniken keine inhärente Abweichung in dem endgültigen
Design.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch
Modifizieren der konventionellen Drucktechniken wurde es möglich
gemacht, inhärente Variabilität des Designs einzubinden,
während die allgemein gewünschten Muster, Designs
und Bilder aufrechterhalten werden. Die vorliegende Erfindung kann
in Drucktechniken wie Tiefdruck, Offsetdruck, Flexodruck, Reliefdruck,
DYE-Transfer und digitalem Drucken (z. B. Linie, Typenrad, Dot-Matrix,
Heißfoliendruck, Blaudruck, Tintenstrahl, Folienherstellung, Durchsiebung,
Intaglio und Lithografie) aufgenommen werden. Andere Arten des digitalen
Drucks sind beschrieben in
US-Patenten
6,645,046 ;
6,565,919 ;
6,685,993 ;
6,888,147 ;
7,003,364 (jede wird hiermit durch
Verweise in ihrer Gesamtheit einbezogen). Jedes gedruckte Design
enthält zumindest leicht, nicht wiederholbare, zufällige
Variationen, die beabsichtigt in das Design aufgenommen sind.
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In
einer Ausgestaltung kann das Farbmittel eine heterogene Mischung
aus zwei oder mehreren Farben sein, anstatt dass für jedes
Farbmittel z. B. ein Tintenbad bestehend aus einer einzelnen homogenen
Farbe verwendet wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die
unterschiedlichen Farben Teil von unmischbaren Tinten, so dass ein
Vermischen der Farben verhindert wird. Entsprechend kann, wenn der
Druckkopf oder die Trommel Material aus dem Tintenbad bezieht, jeder
Bezug leicht unterschiedlich sein.
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In
einer anderen Ausgestaltung können unterschiedliche Anpressdrücke
verwendet werden, um unterschiedliche Dosierschemata zu erzeugen. Durch
Anpassen des Anpressdrucks zwischen unterschiedlichen Strukturen
kann die Farbintensität angepasst werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung können Zylinder, die die Grundierung
oder die Vorlackierungsschicht formen, auswechselbar sein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann eine nicht synchronisierte Druck-
oder Grundfarbe entweder auf oder zwischen synchronisierten Designs
aufgebracht sein.
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Die
Printtechniken entsprechend der Erfindung können beim Bedrucken
von Papier, Teilen oder Paneelen, entweder als ein fertiges Produkt
oder zur Benutzung als ein Grund-(Roh-)Material, welches zu anderen
Produkten umgewandelt oder hergestellt wird, verwendet werden.
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Kurbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Zeichnung eines ersten Druckverfahrens der Erfindung;
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2a und 2b sind
jeweils Ausgestaltungen einer Vorrichtung, die ausgebildet ist, das Druckverfahren
gemäß der Erfindung auszuführen;
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3 ist
eine Ausgestaltung einer Vorrichtung, die ausgebildet ist, das Druckverfahren
gemäß der Erfindung auszuführen, wobei
die Druckrollen einen unterschiedlichen Umfang als die Strukturrolle hat.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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In
einem Tiefdruckverfahren (1) kann eine
Pumpe 10 dazu verwendet werden, Tinte 11 in ein
Tintenbad 12 zu fördern. Wenn eine gegliederte und/oder
strukturierte Trommel oder Rolle 13 durch das Bad 12 geführt
wird, wird Tinte 11 auf eine Oberfläche 14 der
Rolle 13 übertragen. Da die Oberfläche 14 darin
Vertiefungen oder Gruben (nicht dargestellt) aufweist, wird die
Tinte 11 zu beiden, nämlich zur Oberfläche 14 des
Rollers und zu den Gruben, übertragen. Ein Abstreifblatt 16 wischt
die Tinte von der Oberfläche 40, so dass die verbleibende
Tinte 11 innerhalb der Gruben verbleibt. Während
ein Abstreifblatt gezeigt ist, können aber auch andere
Mittel oder Methoden zum Entfernen von Tinte von der Oberfläche 14 verwendet
werden, die bekannt sind. Wenn ein Trägermaterial 17 in
Kontakt mit der Rolle 13 gebracht wird, genaugenommen mit
den Gruben, wird die darin enthaltene Tinte auf das Trägermaterial 17 übertragen.
Vorzugsweise wird das Trägermaterial 17 gegen
die Rolle 13 durch eine Gegenrolle 18 gedrückt.
Alternativ kann auch ein Transfer-Tiefdruckverfahren verwendet werden,
bei dem die Tinte von der Rolle zu einer Übertragungsrolle
und dann zum Trägermaterial übertragen wird.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung werden unmischbare oder teilweise
unmischbare Tinten verwendet. Im Tiefdruck werden Farben üblicherweise durch
das Mischen unterschiedlicher Komponentenfarben entworfen, bis die
gewünschte Farbe erzielt ist. Die Komponenten sind derart
entworfen, um vollständig zu vermischen, so dass eine homogene
Farbe zu erzielt wird. Das Entwerfen von Farbkomponenten, die unmischbar
oder teilweise unmischbar bezüglich einer Mischung sind,
anstelle von Komponenten, die homogen bezüglich einer Mischung
sind, wird zu einer Variation der Farbe innerhalb eines einzelnen
Druckzylinders für eine größere Designvariabilität
führen. Eine Veränderbarkeit dieses Konzepts kann
darin liegen, ein glasierartiges Material zu verwenden, um eine Änderung
in der Intensität des Drucks innerhalb einer einzelnen Station
zu erreichen. Die Kombination dieser zwei Konzepte kann ein drittes
Verfahren für die Veränderbarkeit des Drucks bereitstellen.
Diese Konzepte können in einem oder mehr Druckschritten
innerhalb eines Designs durchgeführt werden.
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In Übereinstimmung
mit dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Oberfläche 14 die
heterogene Tinte 12 aufnimmt, wenn die Rolle 13 durch die
Tinte 12 geführt wird, um ein variables Muster
zu erzeugen, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der
Auswahl der Tinte 11, die von der Oberfläche 14 aufgenommen
ist. In einfacheren Worten, sollte die Oberfläche 14 zwei
Einheiten von gelber Tinte und eine Einheit von roter Tinte aufnehmen,
dann würde die resultierende zusammengesetzte Farbe, wenn übertragen
zu dem Trägermaterial 17, eine eher gelbe Farbe
sein, als wenn die Oberfläche 14 nur eine Einheit
von gelber Tinte und zwei Einheiten von roter Tinte aufgenommen
hätte (was zu einer eher roten Farbe führen würde).
Abhängig von dem relativen Volumen jeder der Tinten kann
der Grad der Differenzierung geregelt werden. Es ist auch im Rahmen
der Erfindung vorgesehen, mischbare Tinten zu verwenden, wobei eine
oder mehrere der mischbaren Tinten in Kapseln (bekannt als Mikroballons)
aufgenommen sind, die unter Druck brechen. Daher können
die unterschiedlichen Farben getrennt voneinander aufbewahrt werden
und die Tinte 11 kann heterogen gehalten werden, bis das
Bild tatsächlich gestaltet wird. Zum Beispiel können
die einzelnen Tinten durch den Druck, der durch die Gegenrolle gegen
das Trägermaterial aufgebracht wird, verbunden oder zusammengesetzt
werden oder z. B. wenn die Tinten in Mikroballons aufgenommen werden
und die Ballons durch Druck brechen, wenn ein magnetisches Feld
oder elektrische Ladung die Tinte von den Mikroballons lösen
wird.
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Es
ist bevorzugt, dass die Zusammensetzung der Tinte 11 innerhalb
des Tintenbads 12 variiert. Anders ausgedrückt,
selbst wenn die unterschiedlichen Tinten getrennt gehalten werden,
können die Vorteile erreicht werden, wenn die unterschiedlichen
Tinten unterschiedlich innerhalb des Bades verteilt 12 sind.
Als Ergebnis können jedes Mal unterschiedliche Kombinationen
von Farbe realisiert werden, wenn die Oberfläche 14 durch
das Bad 14 geführt wird. In einer Ausgestaltung
wird dies dadurch ausgeführt, indem die Pumpe veranlasst
wird, gewaltsam Tinte 11 in das Bad 12 zu fördern,
um darin eine variable Strömung zu erzeugen, wie z. B.
unterschiedliche laminare Strömungen oder turbulente Strömungen.
Die Strömung kann innere ungleiche Vermischungen der unmischbaren
Farben erzeugen. Aufgrund der unvorhersagbaren Eigenschaften derartiger
Strömungen werden signifikante Unterschiede in den resultierenden
Mischungen das Ergebnis sein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung können die Farben unterschiedliche
Raumgewichte aufweisen, wodurch ein Gradient erzeugt wird, der mit
dem Füllstand von Tinte im Tintenbad 12 abnimmt.
Anders ausgedrückt, wenn zwei Tinten mit unterschiedlichem
Raumgewicht beide in dem Bad 12 vorgesehen sind, dann wird
die Tinte mit dem höheren Raumgewicht sich mehr am Boden
des Bades 12 absetzen, während die Tinte mit dem
geringeren Raumgewicht zur Oberseite des Bades 12 fließen
wird. In einer weiteren Ausgestaltung können die Tinten
unterschiedliche Viskositäten aufweisen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung können die Tinten derart ausgebildet
sein, dass diese unterschiedliche magnetische oder elektrische Ladungen aufweisen.
Als Folge davon werden sich die unterschiedlichen Tinten automatisch
entsprechend deren Ladungen anordnen, wenn ein magnetisches oder elektrisches
Feld auf das Bad 12 aufgebracht wird. Durch Alternieren
oder Verändern der magnetischen oder elektrischen Ladung
werden, wenn die Oberfläche 14 sich durch das
Bad 14 bewegt, unterschiedliche Anteile von Tinte wird
aufgenommen, da die unterschiedlichen Tinten dadurch bewegt werden.
Zusätzlich kann ein statisches elektrisches und/oder magnetisches
Feld verwendet werden, um einen Gradienten mit unterschiedlich reagierenden
Tinten herzustellen, ähnlich zu den unterschiedlichen Raumgewichten,
wie oben beschrieben.
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Vor
der Behandlung mit jeglichen Tinten kann das Trägermaterial
vorbehandelt werden. Eine derartige Vorbehandlung kann dabei umfassen,
dass zusätzlich zum Vorsehen der Grundieren und/oder der
Vorlackierungsschichten die Glattheit der Oberfläche geändert
wird (z. B. entweder Schleifen zu glatt oder „aufrauen”).
In einer Ausgestaltung, bei der die Tinten einen oder mehrere Lacke
enthalten, ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, das Trägermaterial
in lokalen Bereichen mit einem lackabweisenden Mittel zu versehen,
wie beschrieben in
US-Patent
6,991,830 und der
schwedischen
Patentanmeldung 9904781 , die hiermit in ihrer Gesamtheit hierin
eingebunden werden.
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Der
Anpressdruck beim Drucken kann verwendet werden, um unterschiedliche
Farbübertragungscharakteristiken zu erzeugen. Durch Verändern
des Anpressdrucks kann die Farbintensität verändert
werden. Ein veränderter Anpressdruck kann z. B. durch exzentrische
Lager an Rollen erzeugt werden. Zum Beispiel kann die Rolle 13,
eine Abstreifrolle 16 und/oder die Gegenrolle 18 eine nicht-kreisförmige
Rotation aufweisen. Diese exzentrische Rotation kann dadurch hergestellt
werden, indem die entsprechende Rolle mit einer nicht-kreisförmigen
Oberfläche versehen wird oder indem deren Rotationsachse
außermittig angeordnet ist. Ferner kann die Achse, um die
die Rolle rotiert, mit einer gleichmäßig oder
ungleichmäßig geformten Ausnehmung in der Mitte
der Rolle versehen sein, so dass unterschiedliche Drücke
dadurch bereitgestellt werden können, dass die Achse, um
die die Rolle rotiert, sich innerhalb der Ausnehmung bewegt. Ferner
kann auch die Position der Rotationsachse verändert werden,
in dem die Achse physikalisch in Kanälen oder durch Nockenmittel
bewegt wird, wodurch die Position der Achse relativ zum druckenden
Werk geändert wird.
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Der
Anpressdruck kann auch dadurch angepasst werden, indem die auf das
Trägermaterial angebrachte Spannung verändert
wird. Dies kann dadurch ausgeführt werden, indem Eigenschaften
von Spannungsrollen 19 angepasst werden. Durch Erhöhen
oder Verringern der Anzahl/Position, Größe, Rotationsgeschwindigkeit
aller Spannungsrollen 19, entweder unabhängig
oder koordiniert, kann die an das Trägermaterial 17 weitergegebene
Spannung variabel sein. Zum Beispiel, falls Spannungsrollen 19 an
unabhängig einstellbaren Gleitflächen angeordnet sind
(wobei die Gleitflächen sich in einer horizontalen und/oder
vertikalen Richtung bewegen können), kann die Spannung
an das Trägermaterial vergrößert werden,
wenn der Abstand zwischen den Spannungsrollen 19 vergrößert
wird. Wenn die Spannungsrollen 19 auf exzentrischen Achsen
rotieren oder mit exzentrischen Lagern versehen sind, kann eine
noch größere Variabilität hergestellt
werden.
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Der
Anpressdruck kann auch mit variabel-kontrollierten mechanischen
Kraftaufbringungssystemen kontrolliert oder differenziert werden.
Geeignete Aufbringungssysteme umfassen Schraubmechanismen, pneumatisch,
hydraulisch und/oder elektrisch angetriebene Systeme. Solche Aufbringungssysteme
können derart angeordnet sein, um Drücke auf die
unterschiedlichen Teile einer Druckeinrichtung aufzubringen.
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Designvariationen
können auch dadurch hergestellt werden, indem austauschbare
Grundierungszylinder verwendet werden. Das allgemeine Design, auch
im Fall eines synchronisierten Designs, z. B. in Übereinstimmung
mit (oft bezogen auf als „embossed in register”),
oder die Struktur können mit unterschiedlichen Grundierungsbreiten
verwendet werden, z. B. 2'' bis 6'', insbesondere 3'' oder 5'' breiten
Grundierungen, wobei ein bedeutsamer unterschiedlicher Effekt bereitgestellt
werden kann. In derartigen Ausgestaltungen kann die Grundierung
(oder die Vorlackierungsschicht) häufig auf das Trägermaterial
aufgebracht sein, um als eine Grundlage oder zur Vorbehandlung der
Oberfläche des Trägermaterials zu wirken, z. B.
um das Trägermaterial zu versiegeln, so dass das Design
aufgebracht werden kann. Durch das Versehen des Trägermaterials
mit unterschiedlichen Grundierungen entlang der Breite des Trägermaterials
kann auch das endgültige Design abweichen. Die Art und
der Grad der Unterschiede wird schließlich von der Art
der unterschiedlichen Grundierungsrollen, die verwendet werden,
der Oberflächenglattheit des Trägermaterial und/oder
der Grundierung, z. B. Schleifen nur eines Teils des Trägermaterials/der
Grundierung oder Schleifen auf einen unterschiedlichen Grad von
Glattheit, z. B. Verwendung von Sandpapier von unterschiedlicher Korngröße
auf unterschiedlichen Abschnitten des Trägermaterials/der
Grundierung, abhängen.
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2a ist
eine schematische Darstellung eines Druckers 100. Der Drucker 100 umfasst
eine Musterrolle 102 und eine Strukturrolle 105.
Während der Anmelder die Bezeichnung „Struktur” verwendet, sollte
verstanden werden, dass Struktur nicht ein Relief sein muss, z.
B. kann die Struktur ein visueller Effekt mit oder ohne physikalischen
Effekten sein. Während das Trägermaterial die
Musterrollen 102 passiert, wird ein Muster 104 auf
das Trägermaterial aufgebracht. Das Muster 104 kann
aus drei unterschiedlichen Teilmustern 104a, 104b und 104c bestehen.
Die Teilmuster 104a, 104b und 104c können durch
unmischbare oder teilweise unmischbare Tinten, Kapseln umfassende
Tinten, durch Verwenden von glasierartigen Materialien oder irgendwelchen anderen
bekannten Methoden gebildet sein, die im Bereich des Aufbringens
unterschiedlicher Muster bekannt sind.
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Die
Muster 104 können holzähnliche Muster sein,
wobei jedes Teilmuster 104a, 104b und 104c eine
andere Holzbohle darstellt. Alternativ kann das Muster 104 ein
kachelartiges Muster sein, bei dem die Teilmuster 104a und 104c Kacheln
darstellen und das Teilmuster 104b Mörtel darstellt.
Alternativ kann das Muster 104 ein marmorartiges Muster
sein, wobei jedes Teilmuster unterschiedliche Aspekte des Marmors
repräsentiert. Das Muster 104 ist nicht auf die
beschriebenen Muster beschränkt und kann jedes gewünschte
Muster sein. Während der Anmelder den Begriff ”Muster” verwendet
sollte verstanden werden, dass das Design kein wiederkehrendes,
regelmäßiges Muster sein muss, sondern auch unregelmäßig
wie eine Serie von Kieselsteinen sein kann, die alle von unterschiedlicher
Form, Größe, Struktur und/oder Form bezüglich
jedem anderen Kieselstein des „Musters” sind.
Ferner, während das Muster 104 als bestehend aus
drei gleichbreiten Teilmustern 104a, 104b und 104c beschrieben
ist, können die Teilmuster 104a, 104b und 104c jegliche
Breiten aufweisen.
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Während
das Trägermaterial die Strukturrolle 105 passiert,
wird eine Struktur 104' auf das Trägermaterial
aufgebracht. Die Struktur 104' kann drei Teilstrukturen 104a', 104b' und 104c' aufweisen.
Die Teilstrukturen 104a', 104b' und 104c' können
alle dieselbe Struktur, alle eine unterschiedliche Struktur oder
irgendeine Kombination daraus aufweisen. Die Teilstruktur 104a', 104b' und 104c' können
alle in Übereinstimmung mit entsprechenden Teilmustern 104a, 104b und 104c sein.
Alternativ können die Teilmuster 104a, 104b und 104c unabhängig
von Teilmustern 104a, 104b und 104c sein.
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2b zeigt
eine andere Ausgestaltung des Druckers 100. In dieser Ausgestaltung
wird, wenn das Trägermaterial die Musterrollen 102' passiert,
ein Muster 106 auf das Trägermaterial aufgebracht,
welches fünf Teilmuster 106a bis 106e umfasst.
Während das Muster 104 in 2 und
Muster 106 in 2b mit drei bzw. fünf
Teilmustern gezeigt sind, kann in diesen Ausgestaltungen aber auch
jegliche Anzahl von Teilmustern verwendet werden.
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3 zeigt
eine andere Ausgestaltung eines Druckers 110. Der Drucker 110 kann
eine Musterrolle 112 haben, die einen größeren
Umfang als eine Strukturrolle 114 hat. Wenn das Trägermaterial
die Musterrolle 112 passiert, wird ein Muster 112' auf
das Trägermaterial aufgebracht. Basierend auf dem Umfang
der Musterrolle 112 wird sich das Muster alle B Längen
wiederholen. Zusätzlich, wenn das Trägermaterial
die Strukturrolle 114 passiert, wird eine Struktur 114' auf
das Trägermaterial aufgebracht. Basierend auf dem Umfang
der Strukturrolle wird die Struktur sich alle A Längen
wiederholen. Vorzugsweise sind A und B weder gleich noch ein Vielfaches voneinander.
In gewissen Ausgestaltungen kann B größer sein
als A, wie gezeigt, während in anderen Ausgestaltungen
A größer sein kann als B.
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Auch
wenn keine Einschränkung auf ein spezielles Trägermaterial
vorgesehen ist, wird das bevorzugte Trägermaterial der
Erfindung in ein Bodenbelagssystem eingefügt. In einer
Ausgestaltung ist das Trägermaterial aus Papier (mit oder
ohne harten Partikeln – z. B. mit einer Moh-Härte
von mindestens in etwa 4 bis 6, bevorzugt zumindest in etwa 7, darin, welches
Alpha-Aluminium (Korund), Silizium Carbid, Diamant, Ceroxid, Zirkoniumoxid
und/oder Glasperlen sein können), und sobald dieses bedruckt
ist wird es mit einem wärmeaushärtenden Harz imprägniert. Das
imprägnierte Papier wird dann ferner mit anderen Schichten
und Elementen kombiniert, um ein Laminat zu formen, welches mit
einem Kernmaterial verbunden werden kann.
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Geeignete
Kernmaterialien können eine oder mehrere Arten von Holz,
Spannplatten, wie hochdichte Faserplatten (HDF) oder mitteldichte
Faserplatten (MDF), Polymere (wärmeaushärtbare
und thermoplastische, und in einer festen, geschichteten oder gewellten
Form) und insbesondere phenolische Laminate, Flaxboard, Stein (beispielsweise
Keramik, Marmor, Schiefer), Karton, Beton, Gips, hochverdichteter
faserverstärkter Mörtel, Sperrholz, OSB-Platten, Kerne
aus Zellulosepartikeln (umfassend einzelne Teile von Holz, welche
Furnier, Hackschnitzel, Kringel, Flocken, Sägespäne,
Hobelspäne, Splitter, Scheiben, Holzstaub, Holzwolle und/oder
Holzfasern sein können) die aneinander durch ein organisches oder
anorganisches Bindemittel gebunden sind, und andere strukturierte
Materialien, wie Metalle (z. B. Blech, Aluminium, Stahl, Kupfer,
Verbundwerkstoffe oder Legierungen) umfassen. In einigen Ausführungsformen
kann das Material aufgeschäumt sein (offenzellig oder geschlossenzellig)
wie Polyurethan. In weiteren Ausführungsformen kann das
Kernmaterial aus mehreren Materialien hergestellt sein (wie oben
aufgelistet) als heterogene Masse, in mehreren Schichten oder definierten
Bereichen, z. B. obere und untere Furniere, die einen Kern von Partikeln
bedecken. Jede der oben genannten Materialien können ferner
mit antistatischen oder antibakteriellen Eigenschaften, wie z. B.
durch den Einschluss von Silberflocken, Pudern oder Partikeln, organischen
antibakteriellen Verbindungen, Ruß, Keramiken oder anderen
Metallen oder Legierungen versehen sein. Vorzugsweise enthalten
Kunststoffe extruierbare und/oder formbare wärmeaushärtende
und thermoplastische Harze, welche hochdichte Olefine und Polyvinylchloride
umfassen, und die letztgenannten umfassen Phenolharze, wie Phenol-Formaldehyde
und UV- oder bestrahlungsaushärtbare Harze, wie Melamin
basierte Harze, z. B. Melamin Formaldehyd.
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Dieses
Laminat kann auch mit anderen Arten von Abdeckungen bedeckt sein,
wie Folien (z. B. Metall, Papier oder thermoplastischen Folien),
Anstrichen, Lacken oder einer Variation von anderen dekorativen
Elementen, einschließlich, aber nicht limitierend, Holzfurnier,
Keramik, Metall, Vinyl oder anderen dekorativen Materialien.
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In
einer anderen Ausgestaltung ist die Trägerplatte das Kernmaterial
selbst, d. h. mit der Papierschicht, z. B. wie beschrieben in
US-Patent 6,465,046 (hiermit
in seiner Gesamtheit durch Verweise eingebunden). In einer Ausgestaltung
wird der Kern optional mit einem Vorlack und/oder einer Basisfarbe
versehen, auf welche das dekorative Muster oder die Darstellung
gedruckt oder in anderer Art hergestellt ist. Während der
Begriff „Muster” hierin verwendet wird, ist es
zu verstehen, dass „”Muster” nicht wiederholende
Einheiten sein oder aufweisen müssen, daher ist „Muster” einfach
eine visuelle und/oder strukturierte Darstellung. Wenn das Dekor
vollständig ist, kann das gedruckte Dekor mit einer Verschleißschutzschicht
bedeckt werden, wobei dem Dekor dabei eine Abnützungs-
und/oder Kratzfestigkeit verliehen wird. Die Verschließschutzschicht
kann durch eine Schicht von Alphazellulose bereitgestellt werden,
die mit dem Kern verbunden ist, lose Zellulosefasern in einem Polymerträger,
oder kann in flüssiger Form aufgebracht werden und ist
typischerweise mit harten Partikeln, wie hierin beschrieben, versehen. Die
Verschleißschutzschicht kann Melamin-Formaldehyd, Urea-Formaldehyd,
Maleamid, Lacke, acrylische Harze und/oder Urethane aufweisen; ein
thermoplastisches Material, insbesondere ein Isomerthermoplastisches
Material wird unter der Marke SURLYN vertrieben.
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Häufig ähnelt
das Ergebnis des Druckverfahrens gemäß der Erfindung
einem natürlichen oder synthetischen Objekt, wie z. B.
Holz oder Holzkacheln oder -brettern, Keramiken (Kacheln), Stein (einschließlich
Marmor und Granit, wie z. B. Kacheln) oder Phantasiemustern (d.
h. solche die nicht in der Natur auffindbar sind), einschließlich
einem einfarbigen oder zufälligem Feld.
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Das
resultierende Produkt hat insbesondere eine Alterungsbeständigkeitsgüte.
Wie durch die europäischen Hersteller von Laminatfußböden
definiert haben solche Produkte eine Abnutzungsgüte von AC1
bis AC5. Typische Abnutzungsfestigkeiten sind > 300 Zyklen, > 400 Zyklen, > 500 Zyklen, zumindest 900 Zyklen, zumindest
1800 Zyklen (AC2), zumindest 2500 Zyklen (AC3), zumindest 4000 Zyklen (AC4)
und zumindest 6500 Zyklen (AC5), entsprechend dem Messverfahren
nach dem europäischem Standard EN 13329 (Anhang
E). Typische Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung
können auch eine Schlagfestigkeitsgüte von IC1,
IC2, IC3 oder IC4 gemäß dem europäischen Standard
EN 13329 aufweisen.
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Ferner,
kann der Betrieb der unterschiedlichen Rollen entsprechend der Erfindung
(oder nachfolgender Einrichtungen) das gedruckte Muster mit einer
Struktur versehen, die das Muster des darunterliegenden gedruckten
Bildes verstärkt. Eine derartige Strukturierung kann erzeugt
werden als „übereinstimmend” oder „in Übereinstimmung
mit”, abgesetzt von oder in Kontrast zu dem Bild der Papierschicht.
So eine Strukturierung kann durch physikalisches Pressen erzeugt
werden, z. B. durch Prägen (wie in der US-Anmeldung 10/440,317,
angemeldet am 19.5.2003,
US-Patent
7,003,364 und
WO 97/31775 und
WO 97/31776 gelehrt) chemisch
erzeugt werden (wie im
US-Patent
6,99,830 gelehrt). Die Struktur kann von dem Installateur
zur Verbesserung (z. B. in Übereinstimmung mit oder in
Kontrast zu) der Struktur von benachbarten oder umfassten Oberflächen ausgewählt
werden. Die Struktur kann auch an dem Dekor vorgesehen sein, so
dass Merkmale der Struktur von einem Fußbodenelement möglicherweise vollständig
auf das andere Fußbodenelement ragen, wobei die Struktur
mit dem darunter liegenden Dekor übereinstimmen kann, aber
nicht muss. Jedes der in diesem Absatz genannten Dokumente wird
in seiner Gesamtheit hiermit eingebunden.
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Wenn
das Trägermaterial ein Kernmaterial ist, kann das Trägermaterial
aus jeglichen regelmäßigen oder unregelmäßigen
Formen sein, z. B. kreisförmig, gekurvt, achteckig, sechseckig,
dreieckig. Wenn das Trägermaterial rechteckig ist (z. B.
mit einem Satz von langen Seiten und einem Satz von kurzen Seiten),
dann können die langen Seiten üblicherweise durch
eine horizontale Relativbewegung, einer relativen Drehbewegung,
einer vertikalen Relativbewegung oder einer Herunterklappbewegung
miteinander verbunden werden, so wie es in der Offenbarung der
WO 2006/043893 und
US-Patenten 6,854,235 und
6,763,643 und US-Anmeldung
2007/0006543, insbesondere in deren Zeichnungen gezeigt ist (jede davon
wird hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit eingebunden). Solche
horizontalen Relativbewegungen können eine Gleitbewegung
entlang einer Seite sein, wobei nur eine gesamte Seite in einem
Schritt verbunden wird oder wobei mehrere Seiten gleichzeitig verbunden
werden, wie es in
4 bis
7 der
US 6,823,638 gezeigt
ist. Die kurzen Seiten derartiger Paneele können auch,
müssen aber nicht, durch eine relative horizontale Bewegung
verbindbar sein und können verriegelt werden. Die Verbindungen
können ein gleitfähiges oder deformierbares Element
aufweisen oder alternativ ein statisches Element, welches die Paneele
zusammenhalten kann, wenn diese einmal verbunden sind.
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Das
Trägermaterial und die Produkte die aus derartigen Trägermaterialien
hergestellt sind, werden entsprechend der Erfindung insbesondere
in der Herstellung einer Oberfläche benutzt, insbesondere
einer oberen Oberfläche, für Theken oder Tische,
Böden, Dachverkleidungen oder Wände. Solche Oberflächen
werden oft in Wohngebäuden anzutreffen sein, wie Ein- oder
Mehrfamilienhäuser, Wohnanlagen, Stadthäuser,
Genossenschaften, Apartments und Empfangshallen solcher Gebäuden,
Gewerbeimmobilien, wie Einzelhandelsläden, Einkaufszentren,
Bürogebäuden, Hotels, Restaurants, Supermärkten,
Banken, Kirchen, Flughäfen und anderen Verkehrsstationen, öffentlichen
Einrichtungen, wie Stadien und Arenen, Schulen, Museen, Theatern, Postbüros,
Krankenhäusern, Gerichtsgebäuden und anderen öffentlichen
Einrichtungen, sowie industriellen Einrichtungen, wie Fabriken,
Hütten und Walzwerken und Lagerhäusern, und Oberflächen
von Fahrzeugen wie Schiffen, Zügen, Flugzeugen, öffentlichen
und privaten Bussen, Autos und anderen Kraftfahrzeugen.
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Es
sollte ersichtlich sein, dass andere als die speziellen beschriebenen
Ausgestaltungen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung
liegen. Folglich wird die vorliegende Erfindung nicht durch die
obige Beschreibung eingeschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
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erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6645046 [0011]
- - US 6565919 [0011]
- - US 6685993 [0011]
- - US 6888147 [0011]
- - US 7003364 [0011, 0042]
- - US 6991830 [0026]
- - SE 9904781 [0026]
- - US 6465046 [0039]
- - WO 97/31775 [0042]
- - WO 97/31776 [0042]
- - US 699830 [0042]
- - WO 2006/043893 [0043]
- - US 6854235 [0043]
- - US 6763643 [0043]
- - US 6823638 [0043]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Standard EN
13329 [0041]
- - Standard EN 13329 [0041]