DE202008017844U1 - Trägermaterial und Vorrichtung zum Drucken eines veränderbaren Musters auf ein Trägermaterial - Google Patents

Trägermaterial und Vorrichtung zum Drucken eines veränderbaren Musters auf ein Trägermaterial Download PDF

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    • B41M1/10Intaglio printing ; Gravure printing

Abstract

Ein Trägermaterial, wobei das Trägermaterial, durch eine Druckvorrichtung geführt ist und ein Design auf das Trägermaterial aufgebracht ist, wobei beabsichtigt zufällige Variationen im Druck in das Design eingefügt sind.

Description

  • Querverweis zu verwandten Anmeldungen
  • 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.
  • Hintergrund
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • 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.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In einer weiteren Ausgestaltung können Zylinder, die die Grundierung oder die Vorlackierungsschicht formen, auswechselbar sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann eine nicht synchronisierte Druck- oder Grundfarbe entweder auf oder zwischen synchronisierten Designs aufgebracht sein.
  • 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.
  • Kurbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Zeichnung eines ersten Druckverfahrens der Erfindung;
  • 2a und 2b sind jeweils Ausgestaltungen einer Vorrichtung, die ausgebildet ist, das Druckverfahren gemäß der Erfindung auszuführen;
  • 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.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert 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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Claims (35)

  1. Ein Trägermaterial, wobei das Trägermaterial, durch eine Druckvorrichtung geführt ist und ein Design auf das Trägermaterial aufgebracht ist, wobei beabsichtigt zufällige Variationen im Druck in das Design eingefügt sind.
  2. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, wobei der Anpressdrucks zwischen dem Trägermaterial und der Druckvorrichtung während des Verfahrensschrittes des Aufbringens des Designs verändert ist.
  3. Das Trägermaterial nach Anspruch 2, wobei eine Vielzahl von Anpassungen auf die Spannung, die auf das Trägermaterial aufgebracht wird, vorgenommen sind, während das Trägermaterial die Druckvorrichtung passiert hat.
  4. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, wobei die Variationen durch Veränderung der Anspresskraft zwischen einer Rolle und einer Gegenrollrolle hergestellt ist.
  5. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, ferner umfassend zumindest zwei heterogen mischbare Tinten.
  6. Das Trägermaterial nach Anspruch 5, wobei die Tinten ausgewählt sind aus der Gruppe von unmischbaren oder teilweise unmischbaren Tinten.
  7. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, umfassend ein glasierendes Material.
  8. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, wobei die Tinte mischbare Tinte ist und Kapseln aufweist, die mit mischbarer Tinte gefüllt sind.
  9. Das Trägermaterial nach Anspruch 8, wobei die Kapseln die Tinte unter Druck, einem magnetischen Feld und/oder einer elektrischen Ladung abgeben.
  10. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, wobei die Tinten unterschiedliche Raumgewichte und/oder unterschiedliche Viskositäten aufweisen.
  11. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, wobei die Tinten, auf eine magnetische Ladung und/oder eine elektrische Ladung reagieren.
  12. Das Trägermaterial nach Anspruch 1, wobei das Trägermaterial vorbehandelt ist.
  13. Das Trägermaterial nach Anspruch 12, wobei die Vorbehandlung zumindest durch eine Veränderung der Glattheit der Oberflächen oder das Zufügen von lackabweisenden Mitteln hergestellt ist.
  14. Das Trägermaterial nach Anspruch 12, wobei die Grundierung zumindest durch austauschbare Zylinder, direktes Drucken oder Befestigen eines vorbedruckten Papiers aufgebracht ist.
  15. Eine Vorrichtung zum Drucken eines veränderbaren Musters auf ein Trägermaterial, umfassend: ein Tintenbad, das ein Druckmittel aufweist, welches auf das Trägermaterial aufgebracht wird; eine Rolle in Zusammenspiel mit dem Druckmittel in dem Tintenbad; und Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs, welches auf das Trägermaterial gedruckt wird.
  16. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs zumindest eine unmischbare oder teilweise unmischbare Tinte in dem Tintenbad umfassen.
  17. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs ein glasierendes Material innerhalb des Druckmittels umfassen.
  18. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs Tinte umfassen, die Kapseln enthält, die mit anderer Tinte gefüllt sind, wobei die Kapseln unter Druck, magnetischem Feld und/oder elektrischer Ladung brechen.
  19. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs zumindest eine turbulente Strömung und/oder eine veränderte laminare Strömung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Tinten innerhalb des Tintenbads umfassen.
  20. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs zumindest zwei Tinten umfassen, wobei die Raumgewichte der Tinten und/oder die Viskositäten der Tinten unterschiedlich sind.
  21. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs Tinten umfassen, die auf ein magnetisches Feld und/oder ein elektrisches Feld reagieren.
  22. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zum beabsichtigten Verändern des Designs Variierungen des Anpressdrucks zwischen der Rolle und dem Trägermaterial umfassen.
  23. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, ferner umfassend exzentrische Lager an einer Abstreifrolle, einer Gegenrolle und/oder der Rolle.
  24. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, ferner umfassend eine Abstreifrolle und/oder eine Gegenrolle, wobei die Rolle eine nicht kreisförmige Oberfläche, eine außermittige Rotationsachse und/oder eine Ausnehmung um die Rotationsachse herum aufweist.
  25. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, ferner umfassend zumindest eine Spannungsrolle, um die Spannung, die auf das Trägermaterial aufgebracht wird, zu verändern.
  26. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, ferner umfassend variabel regelbare mechanische Kraftaufbringungsmittel.
  27. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, ferner umfassend eine Vielzahl von auswechselbaren Grundierungszylindern.
  28. Die Vorrichtung nach Anspruch 15, ferner umfassend eine Übertragungsrolle, die Tinte von der Rolle erhält und die Tinte auf das Trägermaterial überträgt.
  29. Ein Trägermaterial, wobei ein variables Design auf das Trägermaterial aufgedruckt ist, wobei eine Vielzahl von Mustern auf das Trägermaterial mittels einer einzigen Designrolle aufgebracht ist, und wobei eine Struktur auf das beschichtete Trägermaterial mittels einer nachgelagerten Strukturrolle aufgebracht ist.
  30. Das Trägermaterial nach Anspruch 29, wobei die Designrolle und die Strukturrolle unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  31. Das Trägermaterial nach Anspruch 30, wobei das Muster öfters wiederholt ist, als die Struktur.
  32. Das Trägermaterial nach Anspruch 30, wobei die Struktur öfter wiederholt ist als das Muster.
  33. Das Trägermaterial nach Anspruch 30, wobei der Durchmesser der Strukturrolle und der Durchmesser der Designrolle ungleich zueinander sind und keine Vielfachen voneinander sind.
  34. Das Trägermaterial nach Anspruch 29, wobei die Struktur, die auf das beschichtete Trägermaterial aufgebracht wird, eine einzelne Struktur ist oder eine Vielzahl von Strukturen sind.
  35. Das Trägermaterial nach Anspruch 29, wobei die Struktur, die auf das beschichtete Trägermaterial, in Übereinstimmung mit dem auf dem Trägermaterial aufgebrachten Muster ist.
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