ES2222548T3 - Procedimiento para aplicar una decoracion de color realizada a partir de dispersiones de color sublimables. - Google Patents

Abstract

UN PROCEDIMIENTO PARA LA APLICACION DE UN MOTIVO DECORATIVO SOBRE UN OBJETO PREVE QUE EL MOTIVO DECORATIVO CONSTE DE COLORANTES DE DISPERSION SUBLIMABLES. LOS COLORANTES DE DISPERSION SUBLIMABLES SE APLICAN EN UNA PELICULA DE SOPORTE QUE FLOTA EN LA SUPERFICIE DE UN LIQUIDO. EL OBJETO A DECORAR SE INTRODUCE A TRAVES DE LA PELICULA EN EL LIQUIDO PARA PASAR LA DECORACION AL OBJETO.

Description

Procedimiento para aplicar una decoración de color realizada a partir de dispersiones de color sublimables.

La presente invención se refiere a un procedimiento para aplicar una decoración de color sobre un objeto, según el cual la decoración prevista encima de una película de soporte está dispuesta sobre la superficie de un líquido y el objeto es sumergido por lo menos parcialmente en el líquido para transferir la decoración sobre el objeto.

Por el documento US-A-4.010.057 (que corresponde al documento DE-A-25 34 640) son conocidos un procedimiento de este tipo y un dispositivo adecuado para el mismo.

Un procedimiento similar también es conocido por el documento GB-A-2126163.

Los documentos US-A-4.348.246 y US-A-4.388.866 describen técnicas de impresión por transferencia similares en las que la película con la decoración a ser transferida es soportada sobre una capa de granulado o una capa deformable sobre pasadores.

El documento US-A-4.436.571 describe un procedimiento de impresión por transferencia del tipo descrito al inicio, en el que el objeto a imprimir es sumergido de un modo determinado en el líquido con la decoración flotando sobre éste, es decir en un movimiento continuo transversal hacia abajo en el sentido de la corriente y a continuación transversal hacia arriba, igualmente en el sentido de la corriente de líquido.

El documento US-A-4,407,881 (que corresponde al documento DE-A-32 19 992) describe una característica especial de la película de soporte para el procedimiento de impresión por transferencia mencionado al inicio que presenta una capa hidrófila, deformable que puede hincharse debido a la absorción de agua y otra capa, situada por encima de la capa hidrófila y que es distintamente permeable al agua, para que la capa hidrófila se expanda en mayor o menor medida.

El documento US-A-4.229.239 describe una característica especial de la técnica de impresión por transferencia mencionada al inicio en la que, antes de la transferencia, se prepara la decoración mediante un disolvente para que durante la transferencia al objeto éste pueda separarse más fácilmente de la película de soporte. En el mencionado estado de la técnica, esta activación de la decoración (muestra de impresión; patrón) se realiza directamente antes de la aplicación de la película con la decoración sobre la superficie libre del agua. Sobre la superficie del agua, la película que soporta la decoración puede disolverse para que la decoración flote sola (sin la película) sobre la superficie del agua y acto seguido por inmersión del objeto a decorar, ésta se aplique sobre este objeto.

El documento US-A-4.231.829 describe una variante de la técnica de impresión por transferencia, en la que a la película de PVA sobre el líquido que soporta la decoración, o a la propia agua se le añade ácido bórico o una sal del mismo, para acelerar el proceso de transferencia.

También el documento US-A-4.269.650 describe la adición de un disolvente para facilitar la separación de la decoración de la película de soporte.

En el estado de la técnica expuesto anteriormente, para la activación de la decoración, los disolventes previstos son por ejemplo pentano, hexano, heptano, octano, éter de petróleo (gasolina) o también hidrocarburos aromáticos como benzol, tolueno, ciclohexano, etc. En el estado de la técnica mencionado, se propone asimismo la adición de resina sintética, tal como cloruro de vinilo halogenizado y similares para acelerar la activación a través de este tipo de disolventes.

La utilización de disolventes para activar la decoración resulta complicada y requiere de medidas especiales para la protección del medio ambiente.

Otras técnicas similares están previstas en las solicitudes de patente europea EP-A-839672, EP-A-839673 y EP-A-844103.

Generalmente, en el estado de la técnica, después de la transferencia de una decoración en color sobre un objeto, se precisa la aplicación de un lacado. Un lacado de este tipo es complicado.

La invención se plantea el problema de proponer un procedimiento del tipo descrito al inicio, que permita una decoración en color de alta calidad de un objeto con un coste de material reducido y un proceso simple.

La solución a este problema está caracterizada en la reivindicación 1.

De las reivindicaciones dependientes se desprenden características ventajosas de la invención.

A continuación, se describe más detalladamente un ejemplo de realización de la invención sobre la base de los dibujos. Las figuras muestran:

La Fig. 1, una vista lateral esquemática de un dispositivo para la aplicación de una decoración sobre un objeto;

La Fig. 2, una vista por encima de un dispositivo según la Fig. 1;

La Fig. 3, una vista lateral de un tramo de dispositivo según la Fig. 1 situado aguas arriba, con la alimentación de agua;

La Fig. 4, una vista esquemática de una boquilla para la generación de una corriente de agua en una dirección ajustable;

La Fig. 5, una vista esquemática de dispositivos para la introducción en la cuba de agua de una película con una decoración encima,

La Fig. 6, una vista esquemática del objeto a decorar con una película con decoración flotante sobre la superficie del agua; y

La Fig. 7, una vista esquemática de la irradiación de un objeto sobre el cual se ha transferido una decoración a partir de tintas dispersantes, por medio de rayos láser infrarroja.

La Fig. 1 muestra en la parte derecha una carcasa 10, en la que una película impresa es introducida en una cuba 12 por medio de tambores.

La carcasa 10 y la cuba 12 de agua se apoyan sobre una bancada 14 común que soporta el conjunto de la instalación en gran parte sin la influencia de perturbaciones mecánicas externas.

La película impresa con la decoración impreso en su cara superior es guiada desde la carcasa 10 hasta la superficie de la cuba 12 a través de un alimentador 16 de la película en forma de cinta transportadora inclinada. La cinta transportadora del alimentador 16 de la película discurre sobre los tambores 18, 20.

En la Fig. 1, el agua circula dentro de la cuba 12 de derecha a izquierda. A tal efecto está prevista una bomba 22 que mantiene en funcionamiento un circuito de agua. Una tubería 24 conduce desde la bomba 22 hasta una cámara 30 en la que el agua es bombeada a lo largo de una pared 28 de contención a una altura que se encuentra por encima de la superficie del agua en la cuba 12. Así, el agua desde el punto 26 de entrada del agua en el extremo superior de la cámara 30 por encima de la pared 28 de contención cae hacia abajo, estando la cámara 30 completamente llena de agua. En la Fig. 3, se representa con mayor detalle el recorrido de la corriente de agua y más adelante se explicará también con más detalle la alimentación del agua en la cuba 12.

En unas cintas 32, 32a laterales de guiado (compárese también con la Fig. 2) la película 50 provista de la decoración colocada sobre el alimentador 16 de la película, es insertada en el sentido de la corriente (en las figuras de derecha a izquierda). Las cintas 32, 32a de guiado dispuestas sólo a los lados (véase la Fig. 2) discurren sobre los rodillos 34, 36 que se extienden a lo largo de toda la anchura del dispositivo. El rodillo 36 junto con otro rodillo 42 dispuesto por detrás de éste en la dirección de la corriente, que igualmente se extiende a lo largo de toda la anchura del dispositivo (véase la Fig. 2), presenta una función adicional, concretamente la separación de los restos de película y decoración, del agua limpia en circulación. Como conoce el experto en la materia, el objeto 40 a imprimir es sumergido desde arriba dentro del agua de la cuba 12 aproximadamente en el punto marcado con una flecha. Así la película con la decoración flota sobre la superficie del agua, aproximadamente a la altura de las cintas 32, 32a laterales de guiado. La decoración reposa sobre la cara superior de la película. La Fig. 6 muestra de forma esquemática la inmersión del objeto 40 en el líquido, sobre el cual flotan la película 50 de soporte y la decoración 51. La decoración 51 está formada por tintas dispersantes por sublimación. Al inmergirse la decoración 51, se aplica tridimensionalmente alrededor del objeto 40 y permanece pegado en éste. Al mismo tiempo la película 50 puede haberse diluido por completo ya antes y/o durante el proceso de inmersión, de tal modo que el objeto 40 queda impreso desde arriba con la decoración 51 flotante en el líquido y se lleva a cabo el proceso de transferencia gracias a la presión hidrostática. Con esta técnica pueden ser impresos objetos tridimensionales complicados a escala real. Durante este proceso, en el agua circulante quedan restos de película y de decoración que ya no pueden ser aprovechados. Por ejemplo, según el estado de la técnica, se emplea una película de PVA (alcohol polivinílico) que es más o menos soluble en agua. El PVA también resulta apropiado para la utilización de tintas dispersantes como material de película.

En la disposición de los rodillos 36 y 42 mostrada en la Fig. 1, existe una pequeña ranura 44 entre los rodillos. Los restos de película y decoración transportados a través de los rodillos 36 llegan al rodillo 42 y mediante el giro de este rodillo son transportados más allá, hasta llegar a un filtro 46 que separa los restos de película y decoración del agua y retorna de nuevo el agua depurada al circuito a través de la bomba 22. A través de la estrecha ranura 44 entre los rodillos 36 y 42 retorna agua relativamente limpia a la zona inferior de la cuba 12.

Las figuras 2 y 3 muestran una vista esquemática del dispositivo desde arriba y lateralmente. La Fig. 3 ilustra los detalles de la alimentación del agua en la cuba. Tal como ya se introdujo más arriba con referencia a la Fig. 1, el agua sube por la cámara 30 por encima de la pared 28 de contención y desde allí cae hacia abajo en la cuba 12. Por debajo de la pared 28 de contención está prevista una abertura 64, a través de la cual el agua sobrante puede entrar directamente en la cuba 12.

En la Fig. 3 se muestra esquemáticamente el recorrido del agua por encima de la pared 28 de contención mediante una línea 48 continua. A continuación el agua es alimentada en la cuba a través de una cámara intermedia entre dos tambores 60, 62 giratorios. Los dos tambores 60, 62 están dispuestos verticalmente uno encima del otro y pueden ser ajustados verticalmente en la dirección de la flecha P. Por lo menos uno de los tambores, en particular el tambor inferior, presenta un accionamiento giratorio, pero preferentemente ambos tambores presentan dicho accionamiento. La velocidad de rotación de los tambores es tal que el agua es transportada en el sentido de la flecha 56. La flecha 56 marca también la superficie del agua en la cuba 12. Así, en la Fig. 3 el tambor 60 inferior gira en sentido antihorario y el tambor 62 superior gira en sentido horario. Gracias al ajuste de los tambores 60, 62 en su posición vertical, al ajuste de la distancia entre sí y de la velocidad de rotación, puede regularse de forma óptima la entrada de agua en la cuba. Preferentemente, los tambores 60, 62 presentan una superficie lisa, por ejemplo de acero inoxidable. Por ejemplo, la distancia entre ambos tambores, en función de los requerimientos del objeto a imprimir, puede ser de 1 cm. Mediante la distancia entre ellos se regula la cantidad de agua entrante. Mediante la velocidad de rotación de los tambores (sobre todo del tambor 60 inferior) puede influirse sobre la velocidad del flujo en la superficie 56 de la cuba 12.

Mediante un sensor (no representado en detalle) se mide de forma continua el nivel del agua en la cuba 12 y se detectan eventuales olas no deseadas. Esta información es transmitida a un ordenador que regula todas las piezas regulables, analizándola de forma adecuada. Por ejemplo, en caso de que aparezcan olas, el ordenador puede modificar el giro, la posición y la distancia de los tambores 60, 62, para evitar la aparición de olas y calmar la superficie del agua.

La película 50 con la decoración impresa sobre ella que sale del alimentador 16 de la película llega sobre la superficie del agua de la cuba 12 aproximadamente en el punto 54. En este punto flota sobre la superficie y es llevada por la corriente.

Por debajo de la superficie 50 del agua, en la cuba están dispuestas varias boquillas 52, con las cuales pueden generarse corrientes en el agua en distintas direcciones. La Fig. 4 muestra de forma esquemática las boquillas en una vista ampliada, así como su posición espacial opcional para la modificación de las direcciones de corriente en función de la formación de la película de acuerdo con el objeto a imprimir. Según la vista por encima de la Fig. 2 en el ejemplo de realización representado están dispuestas 3 x 4 (12) boquillas de tal modo que prácticamente en cualquier punto de la superficie 56 del agua pueden generarse las corrientes deseadas. Así, las boquillas 52 generan una corriente de agua hacia arriba o transversal hacia arriba, para extender o compactar en la superficie del agua la película extensible o comprimible junto con la decoración en la forma deseada. Así, en la zona 50a (Fig. 2) la película flotante sobre la superficie 56 del agua en la cuba es extendida o compactada de acuerdo a los requisitos del objeto (no representado) a imprimir. La Fig. 4 muestra de forma esquemática las posibilidades de ajuste en la dirección de corriente por medio de una boquilla 52, cuyo eje 70 que define la dirección de la corriente puede ser ajustado inclinándolo respecto a la superficie del agua.

En la Fig. 1 se indica de forma esquemática una bomba 66, que empuja el agua a través de las boquillas 52 y por encima de la bomba se indican seis flechas, que simbolizan las boquillas individuales.

En la zona 50b la película con la decoración ha alcanzado en gran parte su forma deseada (extendida o compactada) y es transportada aguas abajo mediante una pluralidad de tambores 38. Los tambores 38 pueden ser ajustados en altura de tal forma que con su borde superior estén aproximadamente alineados con la superficie 56 del agua. Por una parte, los tambores 38 sirven para calmar la superficie del agua y por otra para el avance de la película. Preferentemente, éstos presentan una superficie lisa, por ejemplo de acero inoxidable. Los tambores presentan preferentemente un accionamiento giratorio y pueden ser ajustadas su velocidad de rotación y su altura. Con los tambores 38 se puede mantener la superficie del agua en calma, en particular aguas abajo (izquierda) y también puede estabilizarse el avance de la película. En caso de necesidad (en función del objeto a imprimir) por medio del tambor 38 también puede ajustarse más rápida o más lenta la velocidad de avance de la película respecto a la velocidad de la corriente de agua. Lo primero es aconsejable sobre todo cuando el objeto a imprimir debe ser sumergido muy adentro de la cuba o también cuando el objeto debe ser sumergido muy rápido. Entonces, un incremento de la velocidad de avance de la película respecto a la velocidad de la corriente de agua evita una rotura de la película.

En el ejemplo de realización representado están previstos tres tambores 38, que presentan una forma cilíndrica y en los que es posible ajustar su posición vertical, su velocidad de rotación y su distancia horizontal de forma independiente entre sí. Con los tambores 38 puede regularse en la zona de impresión la alimentación de la película 50 con decoración.

La Fig. 5 muestra la alimentación en la cuba 12 de una película 50 con una decoración 51. La carcasa 10 y el alimentador 16 de la película ya han sido descritos anteriormente en relación a la Fig. 1. En la dirección de transporte, por delante de la carcasa 10 está dispuesta otra carcasa 70, en la que en el ejemplo de realización representado están almacenados doce rollos 72, 72a, 72b, etc. de película 50. Para ello, dentro de la carcasa 70 están reguladas las condiciones físicas y químicas, en particular la temperatura, la composición de los gases, la humedad, etc.

La película 50 recubierta con la decoración 51 es transferida desde un rodillo 72 en la carcasa 70 hasta la carcasa 10 a través de rodillos 74 de inversión y desde allí llega a través de los rodillos 76, 78, 80 de inversión hasta el alimentador 16 de la película. La alimentación de la película tiene lugar de forma completamente automatizada. En el ejemplo de realización representado en la Fig. 5 la película 50 con la decoración 51 es extraída directamente desde un rollo 72 de película en la carcasa 70. El rodillo de película ha sido previamente impreso de un modo conocido con la decoración 51.

La Fig. 5 muestra también un rollo 82 de película en la carcasa 10, del cual de forma alternativa puede ser extraída directamente la película 50 con la decoración 51, es decir sobre el rodillo 76 tal como se muestra con la línea a trazos.

En una variante del ejemplo de realización previamente descrito el proceso de inmersión también puede realizarse de un modo más simple de forma vertical. La técnica de inmersión y en particular el desarrollo de los movimientos del objeto durante la inmersión depende en gran parte de la forma del objeto 40 a decorar.

Una vez la decoración 51 de tintas dispersantes por sublimación ha sido transferida al objeto 40 y la película 50 o los restos de la misma que todavía se pegan al objeto hayan sido aclarados, la decoración de colores transferida puede continuar siendo procesada sobre el objeto 40. Gracias a la acción del calor se consigue que las moléculas de tinta dispersante difunda en la superficie del objeto 40. La difusión de las tintas dispersantes en plásticos es de por sí conocida. La difusión se realiza bajo la acción del calor. Las moléculas de tinta dispersante difunden en el plástico obteniéndose una decoración estable. Para la aceleración de la difusión es preferible un láser infrarrojo con una longitud de onda mayor de 6 \mum, en particular mayor de 10 \mum, como por ejemplo un láser de CO_{2} con una longitud de onda de 10,6 \mum. Alternativamente, pero menos preferentemente, el calentamiento también puede realizarse por radiación infrarroja habitual. Se prefiere un láser, puesto que éste calienta el objeto de plástico sólo en la zona necesaria, es decir en la superficie, en la que debe tener lugar la difusión. Por lo demás, el objeto permanece en gran parte no solicitado térmicamente, de modo que se evitan fenómenos no deseados tales como la curvatura del objeto, formación de grietas, formación de gases, de burbujas o similares.

La Fig. 7 muestra de forma esquemática la irradiación de un objeto 40 recubierto con una decoración 51 de tintas dispersantes con un rayo 82 láser infrarrojo de un láser 80 de CO_{2}. Si es preciso, el objeto 40 con la decoración 51 es desplazado respecto al rayo 82 láser, o viceversa el rayo 82 láser es guiado ("escaneado") sobre el objeto con elementos desviadores (no representados) para que todas las zonas sean irradiadas una tras otra y se produzca la difusión de las moléculas de colorante sobre el material. Gracias a esta técnica se puede prescindir (aunque no resulta imprescindible) de un subsiguiente pintado del objeto decorado con color.

Claims (4)

1. Procedimiento para aplicar una decoración (51) de color sobre un objeto (40), en el que la decoración prevista encima de una película (50) de soporte está dispuesta sobre la superficie de un líquido y el objeto es sumergido por lo menos parcialmente en el líquido para transferir la decoración sobre el objeto, caracterizado porque la decoración (51) se realiza a partir de dispersiones de color sublimables y el objeto (40) es calentado por radiación infrarroja para acelerar la difusión de moléculas de colorante sobre el objeto (40).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto (40) está constituido, por lo menos en su superficie, de un material en el que puede difundir la dispersión de color.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho material es un material sintético.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el calentamiento se realiza mediante radiación láser infrarroja.