ES2328953T3 - Proceso para imprimir superficies de elementos planos a base de madera. - Google Patents
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Abstract
Proceso para imprimir superficies de paneles a base de madera (10) con una imagen multicolor, el cual comprende un paso preliminar de composición gráfica de dicha imagen multicolor por medio de un procesador electrónico y software relacionado, y un paso de impresión para imprimir los paneles (10) con dicha imagen multicolor por medio de una impresora de inyección de tinta (12) provista de cabezales de impresión (12.1-12.4), estando controlada la impresora por un procesador electrónico, dichos paneles (10) se mueven respecto de la impresora (12) durante la operación de impresión, caracterizado porque los cabezales de impresión (12.1-12.4) son estacionarios, de modo que para cada color empleado en la impresora, el número de cabezales de impresión utilizados es el requerido para cubrir todo el ancho de aquella superficie de los paneles a imprimir, de modo que, antes del paso de impresión, el proceso incluye un paso de tratar con sellantes la superficie de los paneles a imprimir; y de modo que el paso de impresión es seguido por un paso adicional que consiste en aplicar productos de recubrimiento a la superficie impresa de los paneles para formar una capa protectora sustancialmente transparente.
Description
Proceso para imprimir superficies de elementos
planos a base de madera.
La presente invención se refiere a un proceso
para imprimir superficies de paneles a base de madera, de cualquier
tipo y tamaño, y originados en cualquier proceso de producción,
incluso ya semiacabados (por ejemplo, previamente sujetos a incisión
superficial, alisado superficial, corte, aserrado, taladrado,
biselado, tratamiento superficial con agentes químicos o agentes a
base de agua, agentes de recubrimiento, agentes adhesivos o agentes
sellantes, o paneles cubiertos con láminas de papel o plástico, o ya
sujetos a cuadratura o bordeado).
En particular, los paneles a base de madera en
el presente contexto son aquellos hechos a partir de una masa de
partículas de madera (conocidos comúnmente como paneles de
aglomerado, los cuales, como ya es conocido para los expertos en la
materia, pueden ser del tipo estándar, del tipo E2, E1 o E0, del
llamado tipo isocianato o del tipo retardador del fuego o
impermeable; o bien del tipo de fibra de madera de baja densidad o
de densidad media (comúnmente conocido como MDF: tablero de fibra de
densidad media); o de alta densidad (comúnmente conocido como HDF:
tablero de fibra de alta densidad); o los llamados paneles de fibra
húmeda, o paneles de viruta de madera orientada, comúnmente
conocidos como OSB (tablero de virutas orientadas). Todos esos
paneles a base de madera normalmente tienen un espesor que varía
entre 0,5 mm y 50 mm, una anchura entre 50 mm y 3.400 mm, y una
longitud entre 100 mm y 5.600 mm o más.
Como es bien sabido por los expertos de este
sector, los mencionados paneles a base de madera se obtienen de
productos planos a base de madera, utilizando prensas continuas de
doble cinta, o con las llamadas prensas
multi-compartimento o de un solo compartimento
(comúnmente conocidas como prensas Mende).
Para obtener un panel a base de madera que
presente una superficie impresa, habitualmente se utilizan tres
procesos diferentes, a saber:
1. En un primer proceso, la superficie relevante
de los paneles a base de madera se reviste con una lámina de papel
que lleva los más variados motivos, por ejemplo, un motivo que
representa un tipo de madera, un tipo de piedra o roca, fotografías,
textos escritos, motivos de fantasía, o sencillamente una superficie
de un solo color.
Las láminas de papel son del llamado papel base
para impresión, posiblemente de tipo preimpregnado, o de papel de
revestimiento.
Dichas láminas impresas se obtienen con
operaciones de preimpresión que, como lo sabe bien el experto en la
materia, son sumamente complejas y requieren tiempo considerable, y
en particular:
- -
- composición gráfica, es decir, el diseño gráfico y su desarrollo;
- -
- impresión con forma en hueco, o incisión (por diversos métodos) de uno o más cilindros de impresión;
- -
- instalación de cilindro en un huecograbado o máquina impresora flexográfica y su ajuste.
Dichas operaciones de preimpresión, en conjunto
implican un periodo de inactividad de la máquina impresora que
asciende a 6 a 8 horas, con los costes que esto implica.
Cuando se ha realizado la impresión con dicha
máquina impresora, las láminas de papel impreso obtenidas de esta
manera se aplican a los paneles a base de madera. Esto se hace con
una operación de impregnación (en la misma, máquinas apropiadas,
conocidas como máquinas de impregnación, impregnan las láminas
impresas, por ejemplo, con agentes adhesivos vinílicos o
termofusibles, urea termofusible o resinas poliuretánicas). La
operación de impregnación es seguida por una operación de prensado
en las conocidas máquinas de prensado en caliente de diversos tipos,
o en máquinas en frío.
\vskip1.000000\baselineskip
2. En un segundo proceso conocido, los paneles a
base de madera tratados previamente con sellantes (como masillas,
lacas o láminas de papel) se imprimen directamente.
También en este caso se requieren operaciones de
preimpresión, las mismas que las del primer proceso, y por tanto,
son largas y costosas. Entonces, los paneles a base de madera se
imprimen directamente.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El tercer proceso conocido es similar al
segundo, con la única diferencia de que, en vez de una máquina
impresora, se utiliza un plóter de inyección de tinta, controlado
por un procesador electrónico. Como ya se sabe, el panel a imprimir
se mantiene en posición de reposo en el plóter, mientras los
cabezales de impresión (en un número de uno a cuatro o más, uno para
cada color), se mueven paralelos a la superficie a imprimir. Cuando
se completa la etapa de impresión relativa, el panel avanza una
distancia equivalente a la anchura del cabezal de impresión, y se
repite la operación de impresión, y así sucesivamente hasta que esté
completa toda la superficie del panel o la parte del mismo a
imprimir.
En los documentos DE 10318988A y US
2004/026017A1 se dan a conocer procesos del mencionado tercer tipo e
impresoras relevantes con cabezales de inyección de tinta
(normalmente se utiliza uno para cada color). En dichos documentos,
los cabezales de inyección de tinta se mueven en una dirección
perpendicular a la dirección de avance de los elementos a imprimir,
para imprimir toda la anchura de dichos elementos.
En el documento DE 20023641U1, si bien se sigue
utilizando un plóter de inyección de tinta, se mezclan previamente
tintas de varios colores para obtener una tinta del color deseado,
para alimentarla al único cabezal de inyección de tinta
disponible.
El documento JP 2000334684A esencialmente da a
conocer un dispositivo de marcado que se utiliza para marcar, en
los elementos de madera que se ensamblarán para formar una
estructura de madera, los puntos en los cuales un carpintero ha de
cortar o perforar dichos elementos de madera para ensamblar la
estructura. El dispositivo está provisto de un cabezal de impresión
de inyección de tinta fijo, el cual dispone de varias boquillas de
inyección de tinta.
Como es bien sabido por los expertos en el
sector, el proceso de impresión que utiliza un plóter es de baja
productividad (entre los procesos de impresión más lentos) y, por
consiguiente, no es utilizable para grandes cantidades. También
tiene un alto coste por unidad.
En este caso también se requieren operaciones de
preimpresión, pero comprenden sólo composición gráfica, utilizando
soportes de hardware adecuados y software que se obtiene
comercialmente, además de un escáner.
En contraste con los primeros dos, este tercer
proceso que utiliza un plóter de inyección de tinta habilita la
impresión de superficies que no sean perfectamente lisas.
Un objeto de la presente invención es proveer un
proceso para imprimir paneles a base de madera, que implique costes
y tiempo decididamente inferiores a los de los procesos conocidos
descritos anteriormente.
Otro objeto de la invención es proveer un
proceso del tipo mencionado que permita obtener alta productividad
con gran flexibilidad de producción, adaptable a requisitos
específicos del cliente.
Estos objetos se logran mediante el proceso de
la presente invención, según la reivindicación 1.
En el presente caso, el elemento plano a base de
madera se puede mover por dispositivos transportadores a cinta,
rodillo o cadena, o por dispositivos transportadores que utilicen
medios de agarre.
No está disponible comercialmente una impresora
de inyección de tinta de dimensiones y características adecuadas
para imprimir la superficie de los mencionados paneles a base de
madera, y en particular, la impresora debe tener varios cabezales de
impresión para cada color requerido, a fin de cubrir toda la anchura
de la superficie a imprimir. Con respecto a los colores, los mismos
pueden ser tantos como se requieran para obtener el resultado
deseado, comenzando por un mínimo de uno (color monocromático).
Preferentemente se utilizan los tres colores primarios, cian,
magenta y amarillo, además de negro.
El proceso de la invención comprende un paso
adicional, el cual consiste en aplicar un revestimiento
convencional o productos de recubrimiento a la superficie impresa
del elemento plano, para formar una capa protectora sustancialmente
transparente (posiblemente coloreada) para darle a la superficie
impresa mayor resistencia frente a los efectos de la luz, manchas,
abrasión y rayado, o para darle a la superficie impresa la
terminación requerida. Esto se puede obtener, por ejemplo, pasando
el elemento plano, una vez impreso, a través de pulverizadores o
recubridoras convencionales, o utilizando cabezales de laminación o
cabezales de inyección de tinta, o utilizando aplicadores de rodillo
convencionales en caliente o en frío, o aplicando a la superficie
impresa láminas protectoras sustancialmente transparentes,
posiblemente coloreadas, en particular de un material plástico y/o
de papel adecuado.
Para implementar el proceso de la presente
invención, convenientemente se utiliza una impresora de inyección
de tinta de paso simple, en la cual las boquillas del cabezal de
impresión propulsan microgotitas del color requerido hacia la
superficie a imprimir, pero no se ponen en contacto con esta
superficie, con la ventaja de que la impresión se puede efectuar
incluso si la superficie a imprimir no es perfectamente lisa.
De inmediato salta a la vista que el proceso de
la presente invención posibilita la impresión de paneles a base de
madera en un tiempo decididamente menor que en los procesos del tipo
conocido anteriormente descritos, y posibilita la producción de
cualquier cantidad, incluso muy pequeña (en el límite, apenas un
panel), a muy bajo coste, y con la significativa ventaja de poder
reducir drásticamente las existencias en almacén, o incluso
eliminarlas.
Como la impresora utilizada para implementar el
proceso es controlada por un procesador electrónico (normalmente,
un simple ordenador personal), rápidamente se pueden crear
diferentes versiones impresas, para lograr versiones personalizadas
de acuerdo con requisitos específicos del cliente.
El proceso de la presente invención se puede
aplicar a diferentes líneas de producción, por ejemplo, a una línea
de cuadratura (por ejemplo, para producción de suelos), a una línea
de prensado en caliente o en frío para producción de paneles, a una
línea de bordeado en cuadrado, a una línea de enmarcado, o a una
línea de seccionado o taladrado.
Salta a la vista para los expertos en la materia
que después de imprimir o antes de hacerlo, los paneles a base de
madera se pueden someter a todas las operaciones y/o tratamientos a
los que se someten los paneles a base de madera en los procesos de
producción conocidos.
El proceso de la presente invención se hace más
evidente con la siguiente descripción de algunas realizaciones de
una parte de un aparato que comprende la mencionada impresora de
inyección de tinta. En esta descripción se hace referencia a las
ilustraciones que acompañan, en las cuales:
la figura 1 es una vista perspectiva
esquemática, la cual muestra los cabezales de impresión de la
impresora de inyección de tinta utilizada en el proceso, de acuerdo
con la presente invención, junto con un dispositivo de
desplazamiento por cinta para transportar un panel a base de madera,
cuya superficie superior se ha de imprimir, y un dispositivo para
recubrir por pulverizado la superficie impresa con una capa
protectora;
la figura 1a es una variante del mismo, en el
caso de un panel muy angosto;
la figura 2 es similar a la figura 1, pero con
la diferencia de que el dispositivo para aplicar la capa protectora
es del tipo aplicador a rodillo;
la figura 3 es similar a la figura 1, pero con
la diferencia de que el dispositivo para aplicar la capa protectora
es del tipo recubridora;
la figura 4 es similar a la figura 1, pero con
la diferencia de que el dispositivo para aplicar la capa protectora
es del tipo cabezal de laminación;
la figura 5 es similar a la figura 1, pero con
la diferencia de que el dispositivo para aplicar la capa protectora
es del tipo impresora de inyección de tinta.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia en la figura 1, se observa un
panel a base de madera 10 (por ejemplo, un panel rectangular de MDF)
movido por una cinta transportadora 16 en una dirección de avance
indicada por la flecha D, para pasar, en la forma de realización
ilustrada, debajo de cuatro hileras paralelas de cabezales de
impresión, indicadas con 12.1, 12.2, 12.3 y 12.4 respectivamente.
Cada hilera de cabezales de impresión se relaciona con un color, en
particular, los tres colores primarios cian, magenta y amarillo, más
negro. Como se puede ver en la figura 1, cada hilera de cabezales de
impresión se compone de cinco cabezales, y específicamente un número
de cabezales suficiente para cubrir todo el ancho del panel
rectangular 10. Los cabezales 12.1-12.4 forman parte
de una impresora de inyección de tinta (el resto de la cual no se
muestra por simplicidad), indicada en conjunto con 12, y en este
caso específico del tipo de pasada única, en la cual las boquillas
de los cabezales de impresión digital propulsan microgotitas de
tinta del color relativo hacia la superficie a imprimir (en este
caso específico, la superficie superior del panel rectangular 10).
La impresora 12 es controlada por un ordenador personal convencional
(no se muestra por simplicidad), el cual opera por medio de software
adecuado que se obtiene comercialmente. La definición (cantidad de
puntos negros o de color por unidad de superficie) de la impresora
12, medida en PPP (puntos por pulgada), o número de píxeles, se
escoge según la calidad de impresión requerida. Por consiguiente,
puede considerarse suficiente con una baja definición, o bien ser
necesaria una definición media, alta o muy alta.
Como en los procesos conocidos, también se
requiere un paso preliminar de composición gráfica (es decir, diseño
gráfico y su desarrollo) en el proceso de la invención, esto se
logra con hardware y software adecuados disponibles comercialmente.
En este caso específico, se puede utilizar un escáner (como en el
proceso conocido que utiliza un escáner) que sea capaz de separar
los cuatro colores básicos en el diseño o imagen a reproducir en la
superficie del panel. Como resulta evidente, se pueden reproducir
diseños o imágenes de los más variados tipos en la superficie del
panel, por ejemplo, reproduciendo la apariencia de una superficie de
madera de un determinado tipo, o de un determinado tipo de piedra o
roca, o incluso fotografías, textos escritos o motivos de fantasía.
Estas imágenes se pueden modificar o componer o disgregar a
voluntad, para formar archivos gráficos relativos de los cuales se
puedan obtener una serie de imágenes monocromáticas.
Volviendo a la figura 1, se puede apreciar que
la superficie superior del panel 10 se imprime (por ejemplo,
reproduciendo la apariencia de un determinado tipo de madera)
después de la impresora 12. En la misma figura, se puede apreciar
que después de la impresora 12, se dispone un pulverizador 14, el
cual permite que la superficie superior impresa del panel 10 se
recubra con una sustancia líquida convencional, proporcionando una
capa protectora sustancialmente transparente (posiblemente
coloreada) contra los efectos negativos de la luz, o contra el
manchado, la abrasión o el rayado.
Nótese que, si bien en la figura 1 los cabezales
de impresión 12.1-12.4 están posicionados encima del
panel 10, alternativamente podrían ser posicionados debajo de éste
(ubicados en una región entre dos cintas transportadoras sucesivas),
o el panel se podría mover mientras se mantiene en posición vertical
(utilizando, por ejemplo, dispositivos de desplazamiento con
mordazas) con los cabezales de impresión dispuestos a uno u otro
lado del panel, o incluso de ambos lados.
\newpage
Nótese también que, en vez del dispositivo
transportador de cinta 16 de las figuras (que también puede ser del
tipo suctor), se pueden utilizar otros dispositivos transportadores,
por ejemplo, del tipo rodillo, del tipo cadena (con o sin dientes) o
provistos de los mencionados elementos de agarre.
Si la línea de producción se dedica a la
impresión de paneles muy angostos, como el panel 10a de la figura
1a, puede ser suficiente disponer un solo cabezal de impresión
12.1-12.4 para cada color. En tal caso, se
simplifica el dispositivo pulverizador indicado con 14a.
Las figuras 2 a 5 (en las cuales se utilizan los
mismos numerales de referencia que en la figura 1 para partes
iguales) difieren de esta figura sólo por la disposición de un
dispositivo diferente para aplicar la sustancia líquida protectora.
Específicamente, en la figura 2 se utiliza un aplicador de rodillo
114, en la figura 3 se utiliza una recubridora 21, en la figura 4 un
cabezal de laminación 314 y en la figura 5 un cabezal de impresión
del tipo inyección de tinta 414.
Como resulta evidente de lo antedicho, el
proceso de la presente invención permite un máximo de flexibilidad y
versatilidad de producción, junto con alta productividad a bajo
coste, todo debido al uso de la impresora de inyección de tinta. Si
ésta es del tipo en el cual las boquillas de los cabezales de
impresión no hacen contacto con la superficie a imprimir, también se
pueden imprimir paneles con superficies no lisas.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente lista de referencias citadas por
el solicitante es sólo para la conveniencia del lector. No forma
parte del documento de Patente Europea. A pesar de la extrema
diligencia tenida al compilar las referencias, no se puede excluir
la posibilidad de que haya errores u omisiones y la OEP queda exenta
de todo tipo de responsabilidad a este respecto.
- \bullet DE 10318988 A [0005]
- \bullet DE 20023641 U1 [0006]
- \bullet US 2004026017 A1 [0005]
- \bullet JP 2000334684 A [0007]
Claims (10)
1. Proceso para imprimir superficies de paneles
a base de madera (10) con una imagen multicolor, el cual
comprende
un paso preliminar de composición gráfica de
dicha imagen multicolor por medio de un procesador electrónico y
software relacionado, y
un paso de impresión para imprimir los paneles
(10) con dicha imagen multicolor por medio de una impresora de
inyección de tinta (12) provista de cabezales de impresión
(12.1-12.4),
estando controlada la impresora por un
procesador electrónico,
dichos paneles (10) se mueven respecto de la
impresora (12) durante la operación de impresión,
caracterizado porque
los cabezales de impresión
(12.1-12.4) son estacionarios,
de modo que para cada color empleado en la
impresora, el número de cabezales de impresión utilizados es el
requerido para cubrir todo el ancho de aquella superficie de los
paneles a imprimir,
de modo que, antes del paso de impresión, el
proceso incluye un paso de tratar con sellantes la superficie de los
paneles a imprimir; y
de modo que el paso de impresión es seguido por
un paso adicional que consiste en aplicar productos de recubrimiento
a la superficie impresa de los paneles para formar una capa
protectora sustancialmente transparente.
2. Proceso, según la reivindicación 1, en el
cual los colores empleados por la impresora (12) son los colores
primarios cian, magenta y amarillo, además de negro.
3. Proceso, según la reivindicación 1 ó 2, en el
cual, para el paso de composición gráfica, se utiliza un escáner
conectado al procesador electrónico para identificar y separar los
colores básicos de un diseño o imagen a reproducir en la superficie
del panel (10).
4. Proceso, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual la capa protectora
sustancialmente transparente le da a la mencionada superficie mayor
resistencia frente a los efectos de la luz, y/o manchas, y/o
abrasión o rayado, y/o para darle a la superficie impresa el acabado
requerido.
5. Proceso, según la reivindicación 4, en el
cual la capa protectora se obtiene por pulverizadores (14),
aplicadores de rodillo (114) en caliente o en frío, recubridoras
(214), cabezales de laminación (314) o cabezales de inyección de
tinta (414).
6. Proceso, según la reivindicación 4, en el
cual la capa protectora se obtiene aplicando una lámina
sustancialmente transparente de material plástico y/o de papel
adecuado.
7. Proceso, según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que el proceso se aplica a una línea de producción
de suelos.
8. Proceso, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual para cada color un solo
cabezal de impresión cubre todo el ancho de aquella superficie de
los paneles a imprimir.
9. Proceso, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el cual para cada color una pluralidad de
cabezales de impresión, dispuestos en hilera cubre todo el ancho de
aquella superficie de los paneles a imprimir.
10. Proceso, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los mencionados paneles a
base de madera están hechos de una masa de partículas de madera, y
en el cual los paneles se seleccionan de la lista de paneles de
aglomerado, paneles del tipo de fibra de baja densidad, tablero de
fibra de densidad media, tablero de fibra de alta densidad, paneles
de fibra húmeda y paneles de viruta de madera orientada.
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