ES2654050T3

ES2654050T3 - Procedimiento y dispositivo para aplicar una lámina

Info

Publication number: ES2654050T3
Application number: ES16708401T
Authority: ES
Inventors: Ulrike Plaia; Konstantin Kosalla
Original assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Current assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2036-03-04
Also published as: HUE059600T2; IL254523B; TW202012195A; US20200139698A1; PL3274174T3; TW201641297A; JP2018520903A; BR112017019662A2; HRP20221111T1; SI3274174T1; CN107531042A; TWI772704B; ES2654050T1; RS63522B1; JP6903012B2; US10562292B2; PT3274174T; EP3274174B1; DK3274174T3; IL254523A0

Abstract

Procedimiento para la aplicación de una capa de transferencia de una lámina sobre un sustrato, con las etapas: a) aplicación de un adhesivo endurecible por radicales sobre al menos una zona parcial de la capa de transferencia mediante un cabezal de impresión por chorro de tinta; b) preendurecimiento del adhesivo por radiación UV; c) aplicación de la al menos una zona parcial de la capa de transferencia provista de adhesivo sobre el sustrato; d) endurecimiento del adhesivo por la radiación UV; e) retirada de una capa de soporte de la lámina de la al menos una zona parcial de la capa de transferencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y dispositivo para aplicar una lámina

[0001] La invención se refiere a un procedimiento así como a un dispositivo de aplicación para aplicar un estrato de transferencia de una lámina sobre un sustrato así como a un dispositivo de impresión con un dispositivo de aplicación de este tipo.

[0002] El recubrimiento de láminas o sustratos con procedimientos de impresión digital para una aplicación de lámina sirve para la generación de efectos decorativos adicionales. A este respecto, habitualmente mediante impresión de inyección de tinta se aplica directamente sobre el sustrato o la lámina un adhesivo de curado catiónico. El adhesivo se solidifica mediante una unidad de secado de trabajo catiónico. Las capas a aplicar de la lámina se adhieren, mediadas por el adhesivo, sobre el sustrato y a continuación se desprenden a continuación de un estrato portador de la lámina. Alternativamente, se conoce aplicar un tóner termoplástico sobre el sustrato por medio de procedimientos de impresión xerográficos. Las capas a aplicar de la lámina se adhieren al sustrato durante la aplicación por medio de presión y calor, mediadas por el tóner que se funde de este modo, y a continuación se desprenden de un estrato portador de la lámina.

[0003] En el caso de la impresión de inyección de tinta del adhesivo directamente sobre el sustrato con aplicación de lámina posterior, no se puede generar ninguna calidad aceptable mediante el corrido y la absorción del adhesivo en el sustrato. Una aplicación de lámina bajo presión con un cilindro de presión refuerza esta circunstancia de forma negativa. A través de la presión y el corrido del adhesivo, se generan bordes de lámina rugosos en el sustrato. Además, la cubierta de la lámina a menudo está perforada. El brillo de la superficie de la lámina después de la aplicación sobre el sustrato depende en gran medida del acabado superficial del sustrato. En sustratos no absorbentes, por ejemplo, plásticos como PE, PP o PET, el adhesivo se desplaza rápidamente a través del cilindro de presión hacia la anchura. En conjunto, por lo tanto, generalmente no se puede garantizar ninguna aplicación de lámina de alta resolución y bordes nítidos.

[0004] El documento WO 2014/005823 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para prever un sustrato de una impresión, así como un sustrato provisto de una impresión.

[0005] El documento EP 2172347 A2 describe una lámina de transferencia para el uso en un procedimiento de transferencia de lámina en frío.

[0006] El documento EP 0269287 A2 describe procedimientos y dispositivos para el tratamiento de piezas de trabajo en un lugar deseado de acuerdo con un patrón deseado.

[0007] El objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento, un dispositivo de aplicación y un dispositivo de impresión por medio de los cuales se posibilite una aplicación de lámina de alta calidad.

[0008] Este objetivo se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1, un dispositivo de aplicación con las características de la reivindicación 12 y mediante un dispositivo de impresión con las características de la reivindicación 15.

[0009] Un dispositivo de aplicación de este tipo puede integrarse en un dispositivo de impresión con un cabezal de impresión de inyección de tinta, que está dispuesto de forma móvil en dos direcciones ortogonales con respecto a un sustrato a imprimir, estando dispuesto el dispositivo de aplicación asimismo de forma móvil en dos direcciones ortogonales con respecto al sustrato a imprimir. Mediante la aplicación del adhesivo sobre el estrato de transferencia de la lámina se mejora la calidad de la aplicación de la lámina. Por ello, se pueden evitar problemas que se producen habitualmente durante la aplicación directa de adhesivo sobre el sustrato. De este modo, el estrato de transferencia se puede optimizar, por ejemplo, mediante una imprimación adecuada para la aplicación de adhesivo, de modo que se logre una aplicación más precisa y de bordes más nítidos que con la aplicación de adhesivo sobre sustratos en particular porosos, como, por ejemplo, papel. A este respecto, la imprimación puede servir como base que transmite adherencia con propiedades superficiales ajustables con precisión para el adhesivo aplicado. Esto también amplía el espectro de sustratos sobre los que es posible una aplicación de lámina. En particular, con el procedimiento y el dispositivo se puede procesar una pluralidad de sustratos, como, por ejemplo, diferentes papeles, plásticos con en cada caso diferentes propiedades superficiales, en particular diferentes rugosidades y/o capacidades de absorción.

[0010] En una forma de realización ventajosa, es posible posibilitar la aplicación de lámina sobre un sustrato que está presente como objeto tridimensional, en particular como objeto cilíndrico, ovalado, rectangular, plano, en particular en máquinas de ciclo giratorio o máquinas de ciclo lineal, en las cuales la aplicación de lámina constituye solo una parte de las etapas de trabajo realizadas en el sustrato. En tales máquinas se realizan, por ejemplo, antes y/o después de la aplicación de lámina, impresiones y/o recubrimientos de la manera más diferente. En particular, en el caso de la aplicación de lámina, el sustrato se inmoviliza o bien de forma giratoria o fija alrededor de un eje de rotación por un equipo de retención y, a continuación, el estrato de transferencia de la lámina se presiona desde un equipo de apriete sobre el sustrato y, al mismo tiempo, el adhesivo se cura.

[0011] A este respecto, resulta preferente si el equipo de apriete es transparente al menos en zonas parciales para la radiación UV. Esto posibilita que el equipo de apriete pueda estar dispuesto entre una fuente de radiación UV que genera la radiación UV y el equipo de retención. Las zonas en las cuales la capa de apriete es transparente pueden orientarse, a este respecto, en las zonas en las cuales el equipo de retención es transparente. Pero también puede ser completamente transparente la capa de apriete, mientras que el equipo de retención solo es transparente en algunos lugares.

[0012] Preferentemente, el equipo de apriete y/o la capa de apriete en el intervalo de longitud de onda de 250 nm a 420 nm, preferentemente en el intervalo de 380 nm a 420 nm, de manera especialmente preferente de 380 nm a 400 nm, es transparente o translúcido para la radiación UV. A este respecto, la transparencia o translucidez debe ascender en particular del 30% al 100%, preferentemente del 40% al 100%. A este respecto, la transparencia o translucidez depende del grosor de la capa de apriete. Una menor transparencia o translucidez puede compensarse por una mayor intensidad UV.

[0013] Por ejemplo, la fuente de radiación UV puede estar dispuesta dentro de un cilindro del equipo de apriete. Para ello, el cilindro está realizado al menos en algunos lugares como cilindro hueco. A este respecto, el material del cilindro se selecciona de modo que las longitudes de onda de la radiación UV, que se necesitan para el curado del adhesivo, puedan transmitirse a través del cilindro. El cilindro puede ser completamente transparente a la radiación UV; sin embargo, también pueden estar previstas ventanas transparentes en el cilindro, de modo que la radiación UV solo sale del cilindro cuando se necesita precisamente la radiación UV para el curado del adhesivo.

[0014] En particular, la zona del sustrato que debe estar expuesta a la radiación UV se puede ajustar para que el curado del adhesivo UV, al apretar la lámina de transferencia sobre el adhesivo, esté tan avanzado que el estrato de transferencia de la lámina se adhiera al sustrato y se pueda separar de la lámina de soporte. Dependiendo del adhesivo usado y de la intensidad de la radiación UV, puede ser necesario exponer el adhesivo al sustrato incluso antes de la línea de contacto entre el sustrato y la lámina. El ajuste de la zona a exponer puede realizarse, por ejemplo, mediante diafragmas (dado el caso, ajustables o intercambiables) entre la fuente de radiación UV y el sustrato. Uno o más diafragmas también pueden estar instalados directamente en el equipo de apriete. El ajuste también se puede realizar ajustando la divergencia de la radiación UV emitida por la fuente de radiación UV.

[0015] En otra forma de realización preferente del procedimiento, el dispositivo de apriete presenta, aparte de eso, una capa de apriete flexible sobre el equipo de retención. De este modo se pueden compensar irregularidades del sustrato tridimensional, de la lámina y/o de la estructura mecánica. La capa de apriete flexible puede estar hecha, por ejemplo, de silicona.

[0016] Preferentemente, el equipo de apriete y/o la capa de apriete está hecha de silicona y tiene un espesor en el intervalo de 1 mm a 20 mm, preferentemente de 3 mm a 10 mm, en la zona a irradiar con radiación UV. La silicona tiene preferentemente una dureza de 20° Shore A a 70° Shore A, preferentemente de 20° Shore A a 50° Shore A. La silicona puede ser un vulcanizado en caliente o un vulcanizado en frío, preferentemente un vulcanizado en caliente.

[0017] Del mismo modo, es posible construir el equipo de apriete y/o la capa de apriete a partir de varias capas de silicona. A este respecto, las capas de silicona individuales pueden presentar en cada caso diferentes durezas. Por ejemplo, una primera capa interior puede presentar una dureza de 10° Shore A a 50° Shore A, preferentemente de 15° Shore A a 35° Shore A, y una capa exterior puede presentar una dureza de 20° Shore A a 70° Shore A, preferentemente de 20° Shore A a 50° Shore A.

[0018] El equipo de apriete puede estar unido con la capa de apriete en particular por arrastre de fuerza y/o por arrastre de forma. De este modo se puede conseguir una unión especialmente duradera.

[0019] La forma de la capa de apriete puede ser plana o tridimensional (contorno abombado o curvo de forma tridimensional con una superficie lisa o estructurada/texturizada). Las capas de apriete planas son especialmente apropiadas para la aplicación de la lámina en geometrías cilíndricas y las capas de apriete de forma tridimensional son especialmente apropiadas para geometrías no redondas, ovaladas y angulares. Una superficie estructurada y/o texturizada de la capa de apriete también puede ser ventajosa para transferir esta estructura y/o textura a la superficie del sustrato durante la transferencia del estrato de transferencia de la lámina que se superpone. A este respecto, la estructura y/o textura puede ser un patrón continuo o motivo continuo o incluso un patrón y/o motivo individual o una combinación de los mismos.

[0020] Se ha deducido, en particular en series de ensayos, que la superficie de una superficie de silicona de la capa de apriete puede ser adhesiva para la lámina a procesar. A este respecto, de acuerdo con la experiencia, la rugosidad superficial (valor de rugosidad media) de una superficie adhesiva de este tipo se encuentra por debajo de aproximadamente 0,5 pm, en particular entre 0,06 pm y 0,5 pm, preferentemente entre aproximadamente 0,1 pm y 0,5 |jm. En el caso de una superficie adhesiva de este tipo, es ventajoso si está prevista una capa intermedia, en particular de PET, entre la capa de apriete y la lámina. La capa intermedia reduce la adherencia de la capa de apriete y facilita considerablemente el procesamiento de la lámina, porque la lámina ya no se adhiere de forma molesta a la superficie de la capa de apriete. El espesor de la capa intermedia aumenta la dureza efectiva del efecto de compensación del punzón de silicona. A continuación algunas formas de realización ejemplares:

capa de apriete de 5 mm de espesor de silicona (49° Shore A) con capa intermedia de 15 jm de espesor (lámina de PET) da 73° Shore A (equivalente a un aumento del 49%).

capa de apriete de 5 mm de espesor de silicona (49° Shore A) con capa intermedia de 50 jm de espesor (lámina de PET) da 85° Shore A (equivalente a un aumento del 70 %).

capa de apriete de 10 mm de espesor de silicona (47° Shore A) con capa intermedia de 15 jm de espesor (lámina de PET) da 71° Shore A (equivalente a un aumento del 51 %).

capa de apriete de 10 mm de espesor de silicona (47° Shore A) con capa intermedia de 50 jm de espesor (lámina de PET) da 78° Shore A (equivalente a un aumento del 59 %).

[0021] En el caso de estos datos debe tenerse en cuenta que, por parte de la definición de las condiciones de medición para el procedimiento de medición Shore A, la medición del sándwich de capa de apriete y capa intermedia realmente ya no está permitida. El método de medición Shore A mide una profundidad de penetración de una probeta de ensayo entre 0 mm y 2,5 mm y prescribe un espesor mínimo de la pieza de prueba de 6 mm. Por lo tanto, a través de la capa intermedia junto con el procedimiento de medición Shore A se simula una dureza mayor de lo que realmente está presente. No es posible una conclusión del valor de medición a la dureza real/efectiva. Únicamente se puede decir que la dureza efectiva del sándwich es mayor que la dureza del punzón de silicona y que la lámina domina y define la dureza total del sándwich, independientemente del grosor de la capa de silicona.

[0022] Preferentemente, la capa de apriete está provista de una superficie no adhesiva, de modo que puede omitirse la utilización de una capa intermedia. En este caso, la disposición total se comporta de manera más suave, de modo que, en consecuencia, es suficiente una fuerza de apriete menor para apretar el sustrato contra la capa de apriete. A este respecto, de acuerdo con la experiencia, la rugosidad superficial (valor de rugosidad media) de una superficie no adhesiva de este tipo se encuentra por encima de aproximadamente 0,5 jm, en particular entre 0,5 jm y 5 jm, preferentemente entre aproximadamente 0,6 jm y 4 jm, más preferentemente entre aproximadamente 0,8 jm y 3 jm.

[0023] El equipo de apriete o bien la capa de apriete se ocupa del desenrollado seguro y uniforme del sustrato tridimensional en condiciones definidas y compensa, en este sentido, las tolerancias de forma y de movimiento del mismo. El equipo de apriete o bien la capa de apriete presenta, por ejemplo, solo una ligera fuerza de apriete en el caso del sustrato de plástico, puesto que estos se deforman de otro modo; en el caso del sustrato de materiales más duros o bien más resistentes, como, por ejemplo, vidrio, porcelana o cerámica, también son ventajosas fuerzas de apriete ligeramente superiores como consecuencia de tolerancias de forma más altas y/o de una mayor estabilidad mecánica del sustrato. La fuerza de apriete se encuentra aproximadamente en 1 N a 1000 N. Por ejemplo, la fuerza de apriete puede encontrarse en aproximadamente 50 N a 200 N en el caso del sustrato de plástico y en aproximadamente 75 N a 300 N en el caso del sustrato de vidrio, porcelana o cerámica. Para evitar adicionalmente deformaciones de piezas de plástico, por ejemplo, el sustrato tridimensional a decorar puede llenarse de aire comprimido durante el proceso de estampado en un equipo de retención diseñado correspondientemente.

[0024] El curado previo del adhesivo curable por radicales mejora aún más la calidad de la aplicación. En particular, por ello se aumenta la viscosidad del adhesivo antes de presionar el estrato de transferencia en la disposición de cilindros sobre el sustrato. Esto evita que los píxeles de adhesivo aplicados se corran o se aplasten con demasiada fuerza durante la transferencia, de modo que se logre una aplicación con bordes particularmente nítidos del estrato de transferencia sobre el sustrato y una calidad de superficie particularmente alta de las capas transferidas. A este respecto, es absolutamente deseable un ligero aplastamiento de los píxeles de adhesivo para aproximar y juntar unos a otros directamente los píxeles de adhesivo adyacentes. Esto puede ser ventajoso para evitar, por ejemplo, una pixelación de la representación en el caso de superficies cerradas y/o en bordes de motivo, es decir, para evitar que aparezcan pixeles individuales que molesten de forma óptica. A este respecto, el aplastamiento solo puede realizarse hasta tal punto que la resolución deseada no se reduzca demasiado.

[0025] En comparación con los adhesivos de curado catiónico, el uso de adhesivos de curado por radicales ofrece además la ventaja de un curado especialmente rápido, lo cual posibilita el curado previo del adhesivo antes de la aplicación de la lámina. Aparte de eso, en el caso del curado por radicales, a diferencia de los sistemas catiónicos, no se forman ácidos, de modo que no existen restricciones del sustrato usable con respecto a la compatibilidad con los ácidos.

[0026] De acuerdo con la invención, para la aplicación del adhesivo se usa un cabezal de impresión de inyección de tinta con una resolución de 300 a 1200 boquillas aplicadoras por pulgada (npi, nozzles per inch). Por ello, se posibilita una aplicación de alta resolución del adhesivo, de modo que también se pueden transmitir con nitidez en los bordes estructuras de lámina finas. Por regla general, la resolución del cabezal de impresión corresponde, a este respecto, a la resolución alcanzada de las gotas de adhesivo en el estrato de transferencia en dpi (dots per inch, puntos por pulgada).

[0027] Aparte de eso, resulta preferente si para la aplicación del adhesivo se usa un cabezal de impresión de inyección de tinta con un diámetro de boquilla de 15 |jm a 25 |jm con una tolerancia de no más de ± 5 |jm y/o una distancia entre boquillas de 30 jim a 150 jim, en particular o una distancia entre boquillas de 30 jim a 80 jim, con una tolerancia de no más de ± 5 jim.

[0028] Mediante la reducida distancia entre boquillas - en particular transversalmente respecto a la dirección de impresión - se asegura que las gotas de adhesivo transferidas se encuentren lo suficientemente cerca unas de otras sobre el estrato de transferencia o bien, dado el caso, también se solapen, de modo que se consiga una buena adherencia sobre toda la superficie impresa.

[0029] Aparte de eso, resulta preferente si el adhesivo con un peso por unidad de superficie de 0,5 g/m2 a 20 g/m2 y/o un espesor de capa de 0,5 jm a 20 jm, preferentemente de 1 jm a 15 jm, se aplica sobre la al menos una zona parcial. Dentro de esta zona, que garantiza una buena adherencia, se puede variar la cantidad de aplicación o bien el espesor de capa del adhesivo en función del sustrato usado, en particular de su capacidad de absorción, para optimizar aún más el resultado de aplicación.

[0030] A este respecto, es conveniente si a través del cabezal de impresión de inyección de tinta se proporcionan gotas de adhesivo con una frecuencia de 6 kHz a 110 kHz. A las velocidades de transporte habituales de la lámina a imprimir de 10 m/min. a 30 m/min se puede lograr así la resolución deseada de 360 dpi a 1200 dpi en la dirección de transporte.

[0031] De acuerdo con la invención, a través del cabezal de impresión de inyección de tinta se proporcionan gotas de adhesivo con un volumen de 2 pl a 50 pl con una tolerancia de no más de ± 6%. Con ello, en el caso de las resoluciones de aplicación y velocidades de aplicación descritas, la cantidad de adhesivo necesaria se aplica uniformemente sobre el estrato de transferencia.

[0032] A este respecto, resulta preferente si a través del cabezal de impresión de inyección de tinta se proporcionan gotas de adhesivo con una velocidad de vuelo de 5 m/s a 10 m/s con una tolerancia de no más de ± 15%. Por ello, la desviación de las gotas de adhesivo se minimiza en particular mediante corrientes de aire durante la transferencia desde el cabezal de impresión al estrato de transferencia, de modo que las gotas de adhesivo aterrizan en el estrato de transferencia en la disposición definida deseada.

[0033] Además, es conveniente si el adhesivo se aplica sobre el estrato de transferencia con una temperatura de aplicación de 40 °C a 45 °C y/o una viscosidad de 5 mPas a 20 mPas, preferentemente de 7 mPas a 15 mPas. A este respecto, el control de temperatura del cabezal de impresión asegura que el adhesivo posea la viscosidad deseada. De la viscosidad depende a su vez el tamaño de píxel y la forma de píxel del adhesivo aplicado sobre el estrato de transferencia, estando garantizada en el caso de los valores indicados una imprimibilidad óptima del adhesivo.

[0034] En cuanto el adhesivo abandona el cabezal de impresión y entra en contacto con el aire ambiente o bien el estrato de transferencia, se produce, a este respecto, un enfriamiento, a través del cual se aumenta la viscosidad del adhesivo. Esto contrarresta un corrido o una extensión de las gotas de adhesivo transferidas.

[0035] Además, es ventajoso si una distancia entre el cabezal de impresión de inyección de tinta y el sustrato durante la aplicación del adhesivo no supera 1 mm.

[0036] También por ello se reduce la influencia del adhesivo mediante corrientes de aire.

[0037] Preferentemente, a este respecto, una velocidad relativa entre el cabezal de impresión de inyección de tinta y el estrato de transferencia durante la aplicación del adhesivo asciende a de 10 m/min a 100 m/min, en particular de aproximadamente 10 m/min a 75 m/min.

[0038] A estas velocidades, en particular en combinación con los parámetros indicados anteriormente, se consigue la resolución deseada del adhesivo impreso sobre el estrato de transferencia.

[0039] Preferentemente, en este sentido, se usa un adhesivo de la siguiente composición (las indicaciones de porcentajes significan porcentaje de volumen):

acrilato de 2-fenoxietilo 10% a 60%, preferentemente 25% a 50%; 5% a 40%, preferentemente 4-(1-oxo-2-propenil)-morfolina 10% a 25%;

acrilato de exo-1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]-

hept-2-ilo 10% a 40 %, preferentemente 20% a 25%;

óxido de 2,4,6-trimetilbenzoidifenilfosfina

5% a 35%, preferentemente 10% a 25%;

diacrilato de dipropilenglicol 1% a 20%, preferentemente 3% a 10%;

oligómero de acrilato de uretano 1% a 20%, preferentemente 1% a

10%;

pigmento de hollín 0,01% a 10%, preferentemente 0,1

a 0,5%.

[0040] Una formulación de este tipo aporta las propiedades deseadas, en particular el curado rápido y una viscosidad que posibilita una buena imprimibilidad con una aplicación al mismo tiempo estable y nítida.

[0041] A este respecto, es conveniente si se usa un adhesivo con una densidad de 1 g/ml a 1,5 g/ml, preferentemente de 1,0 g/ml a 1,1 g/ml.

[0042] Preferentemente, el curado previo del adhesivo se realiza 0,02 s a 0,025 s después de la aplicación del adhesivo. Por ello, el adhesivo se inmoviliza muy rápidamente sobre el estrato de transferencia después de la impresión mediante el curado previo, de modo que se evita en su mayor parte un corrido o una extensión de las gotas de adhesivo y se conserva lo mejor posible la alta resolución de impresión.

[0043] A este respecto, es de acuerdo con la invención si el curado previo del adhesivo se realiza con luz UV, cuya energía se irradia al menos en un 90% en el intervalo de longitud de onda entre 380 nm y 420 nm. En el caso de estas longitudes de onda, en particular en el caso de las formulaciones de adhesivo ilustradas anteriormente, se pone en marcha de forma fiable el curado por radicales.

[0044] Resulta más ventajoso si el curado previo del adhesivo se realiza con una irradiancia bruta de 2 W/cm2 a 5 W/cm2 y/o una irradiancia neta de 0,7 W/cm2 a 2 W/cm2 y/o un aporte de energía en el adhesivo de 8 mJ/cm2 a 112 mJ/cm2. Por ello, se consigue que el adhesivo sufra el aumento de viscosidad deseado, pero, a este respecto, no se cura completamente, de modo que, durante la aplicación del estrato de transferencia sobre el sustrato, se conserva el efecto de adherencia necesario del adhesivo.

[0045] Preferentemente, a este respecto, el curado previo del adhesivo se realiza con un tiempo de exposición de 0,02 s a 0,056 s. A las velocidades de transporte mencionadas del sustrato y a las irradiancias indicadas se asegura así el aporte de energía necesario para el curado previo.

[0046] A este respecto, es conveniente si, durante el curado previo del adhesivo, su viscosidad aumenta a 50 mPas hasta 200 mPas. Mediante un aumento de la viscosidad de este tipo se garantiza que las gotas de adhesivo no se aplasten durante la aplicación del estrato de transferencia sobre el sustrato, de modo que el estrato de transferencia se puede transferir esencialmente al sustrato con la resolución alcanzada durante la impresión del adhesivo.

[0047] A este respecto, la aplicación de la al menos una zona parcial, provista de adhesivo, del estrato de transferencia sobre el sustrato se realiza preferentemente entre un cilindro de presión y un cilindro de contrapresión.

[0048] Por ello, se consigue una presión lineal constante en toda la anchura del sustrato y, con ello, una aplicación uniforme y de alta calidad del estrato de transferencia.

[0049] A este respecto, es conveniente si la aplicación de la al menos una zona parcial, provista de adhesivo, del estrato de transferencia sobre el sustrato se realiza con una presión de apriete de 10 N a 80 N. Dentro de esta zona se puede variar la presión de apriete para adaptar el procedimiento a la naturaleza del sustrato y evitar daños o deformaciones del sustrato.

[0050] De manera ventajosa, la aplicación de al menos una zona parcial, provista de adhesivo, del estrato de transferencia sobre el sustrato se realiza de 0,2 s a 1,7 s después del curado previo del adhesivo. En este intervalo de tiempo, la reacción de curado previo puede progresar sin que se realice un curado excesivo del adhesivo, que podría perjudicar la adhesión.

[0051] Además, resulta preferente si el sustrato se trata previamente antes de la aplicación de la al menos una zona parcial, provista de adhesivo, del estrato de transferencia, en particular mediante un tratamiento de corona, un tratamiento con plasma, mediante flameado o mediante un recubrimiento con una capa de laca, en particular una capa de laca de color y/o una capa de imprimación. Por ello, también en el caso de sustratos poco adhesivos por sí solos se puede mejorar la adherencia de adhesivo, de modo que también en el caso de tales sustratos se hace posible una aplicación fiable y con bordes nítidos del estrato de transferencia.

[0052] A este respecto, el curado del adhesivo se realiza preferentemente de 0,2 s a 1,7 s después de la aplicación del estrato de transferencia sobre el sustrato. A las velocidades de transporte habituales del sustrato y la lámina se asegura así una distancia espacial suficiente entre la disposición de cilindros y la estación de curado.

[0053] A este respecto, resulta conveniente si el curado del adhesivo se realiza con luz UV, cuya energía se irradia al menos en un 90% en el intervalo de longitudes de onda entre 380 nm y 420 nm. En el caso de estas longitudes de onda, en particular en el caso de las formulaciones de adhesivo ilustradas anteriormente, se pone en marcha de forma fiable el curado por radicales.

[0054] Aparte de eso, resulta preferente si el curado del adhesivo se realiza con una irradiancia bruta de 12 W/cm2 a 20 W/cm2 y/o una irradiancia neta de 4,8 W/cm2 a 8 W/cm2 y/o un aporte de energía en el adhesivo de 200 mJ/cm2 a 900 mJ/cm2, preferentemente de 200 mJ/cm2 a 400 mJ/cm2 En el caso de un aporte de energía de este tipo, se consigue un curado total fiable del adhesivo, de modo que, después de la etapa de curado, se puede retirar el estrato portador de la lámina sin que se dañe el estrato de transferencia aplicado.

[0055] Aparte de eso, resulta ventajoso si el curado del adhesivo se realiza con un tiempo de exposición de 0,04 s a 0,112 s. En el caso de las irradiancias brutas indicadas y las velocidades de transporte habituales, se asegura así el aporte de energía neta necesario para el curado total del adhesivo.

[0056] Aparte de eso, resulta preferente si el desprendimiento del estrato portador se realiza de 0,2 s a 1,7 s después del curado del adhesivo. A las velocidades de transporte habituales del sustrato y la lámina se asegura así una distancia espacial suficiente entre la estación de curado y la estación de desprendimiento.

[0057] Adicionalmente al uso del adhesivo curable por UV descrito, puede estar prevista la aplicación de un tóner termoplástico como agente adherente sobre al menos una zona parcial del sustrato y/o del estrato de transferencia. Para la aplicación de la lámina se introduce, después de la aplicación de la lámina sobre el sustrato, presión y calor sobre la lámina y/o el sustrato en este compuesto de capas de tal manera que el tóner termoplástico se funde y une el estrato de transferencia de la lámina con el sustrato.

[0058] Esta unión se realiza de manera similar a la aplicación por medio de adhesivo curable por UV asimismo preferentemente en una disposición de cilindros de al menos dos cilindros que cooperan entre sí, que forman un intersticio de prensado. Preferentemente, la disposición de cilindros se compone de al menos un cilindro de presión y al menos un cilindro de contrapresión. La lámina y el sustrato se guían a través del intersticio de prensado. A este respecto, al menos uno de los cilindros puede estar calentado directa o indirectamente para proporcionar el calor correspondiente. La presión de apriete en el intersticio de prensado puede proporcionar la presión de prensado requerida.

[0059] Después de abandonar la lámina y el sustrato del intersticio de prensado, el compuesto de capas se enfría y el tóner se cura nuevamente. Ahora, el estrato portador de la lámina se puede retirar del estrato de transferencia, transferido al sustrato al menos en la zona parcial, de la lámina.

[0060] La disposición de cilindros para la aplicación de la lámina con adhesivo curable por UV sobre el sustrato y la disposición de cilindros para la aplicación de la lámina con tóner termoplástico pueden ser idénticas o incluso diferentes.

[0061] Un cilindro de presión puede presentar un recubrimiento de un elastómero con un espesor en el intervalo de 3 mm a 10 mm, preferentemente en el intervalo de 5 mm a 10 mm. Cuando se configura una presión de prensado, la superficie del

[0062] recubrimiento se deforma de tal manera que, en lugar de un intersticio de prensado en forma de línea, se configura un intersticio de prensado en forma plana. El intersticio de prensado puede presentar, por ejemplo, una anchura de 5 mm a 20 mm. Ha probado su eficacia ajustar un intersticio de prensado con una anchura de 5 mm de 10 mm. La presión de prensado asociada puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 105 pascales (1 bar) a 6 x 105 pascales (6 bares).

[0063] Ha probado su eficacia seleccionar la presión de prensado en el intervalo de 3 x 105 pascales (3 bares) 6 x 105 pascales (6 bares).

[0064] El elastómero puede ser preferentemente caucho de silicona o un plástico. Puede estar previsto que el recubrimiento presente un grado de dureza en el intervalo de 60° Shore A a 95° Shore A, preferentemente en el intervalo de 70° Shore A a 90° Shore A.

[0065] En otra configuración puede estar previsto que el elemento de apoyo esté configurado como la superficie frontal de un sonotrodo de un equipo de cojinete ultrasónico. El dispositivo de cojinete ultrasónico comprende el sonotrodo y un transductor ultrasónico. Entre el sonotrodo y el lado inferior del sustrato estampado, se configura una película de aire a través de la acción del ultrasonido, sobre la cual se desliza el sustrato estampado. En el intersticio de cojinete así construido se acumula una presión entre la superficie frontal del sonotrodo y el lado inferior del sustrato estampado, que puede ajustarse con sensibilidad al igual que el espesor de la película de aire. También es posible configurar la superficie frontal del sonotrodo con aberturas de succión, que están conectadas a través de canales con una bomba de vacío, para succionar el sustrato contra la presión en el intersticio del cojinete y así hacer que el intersticio del cojinete sea ajustable aún de forma más exacta con la presión de equilibrio a ajustar.

[0066] Para calentar el cilindro de presión, puede estar previsto un equipo de calentamiento dispuesto fuera del cilindro de presión. Preferentemente, puede estar previsto un equipo de calefacción por radiación infrarroja con regulador de temperatura. La temperatura de prensado puede estar en el intervalo de 100 °C a 250 °C, preferentemente en el intervalo de 130 °C a 190 °C. También puede estar previsto un equipo de calefacción dispuesto dentro del cilindro de presión. Un dispositivo de calefacción de este tipo dentro del cilindro de presión puede ser, por ejemplo, un elemento de calefacción eléctrico, en particular un filamento de calefacción o una espiral de calefacción. Del mismo modo, dentro del cilindro de presión puede estar dispuesto un circuito de aceite templado, que calienta el cilindro de presión a una temperatura deseada.

[0067] La anchura del intersticio de prensado está determinada esencialmente por la presión de prensado y por la deformación local, que se produce bajo la presión de prensado, del recubrimiento del cilindro de presión. El intersticio de prensado presenta una anchura de 5 mm a 20 mm, preferentemente una anchura de 5 mm de 10 mm. En el intersticio de prensado se genera una presión de prensado de 105 pascales (1 bar) a 6 x 105 pascales (6 bares), preferentemente se genera una presión de prensado de 3 x 105 pascales (3 bares) a 6 x 105 pascales (6 bares). La temperatura de prensado puede estar en el intervalo de 100 °C a 250 °C, preferentemente en el intervalo de 130 °C a 190 °C. El estrato de transferencia se transfiere al sustrato a una velocidad de hasta 75 m/min. Los valores a ajustar para la presión, la temperatura y la velocidad dependen de numerosos parámetros, como las propiedades del material de la lámina utilizada, la decoración sobre el estrato de transferencia y las propiedades del material del sustrato. Debido a las múltiples dependencias, una modelación matemática es tan compleja que los valores anteriormente mencionados se determinan a partir de un ajuste básico del dispositivo, preferentemente mediante ensayos.

[0068] En un ejemplo de caso se han ajustado, por ejemplo, los siguientes parámetros de procesamiento:

[0069] Si se usa la misma disposición de cilindros para ambas variantes, el elemento de calefacción puede estar desactivado durante la aplicación de lámina con el adhesivo curable por UV. Del mismo modo, las fuentes de luz UV para el curado del adhesivo pueden estar desactivadas durante la aplicación de lámina con tóner termoplástico.

[0070] Alternativamente, es posible usar diferentes disposiciones de cilindros para la aplicación de lámina sobre el sustrato por medio de adhesivo curable por UV, por un lado, y para la aplicación de lámina sobre el sustrato por medio de tóner termoplástico, por otro lado. Para ello, ambas disposiciones de cilindros, por ejemplo, en la dirección de transporte del sustrato y de la lámina, pueden estar dispuestas una detrás de la otra de modo que, dependiendo de la elección de la variante de aplicación, se seleccionen diferentes vías de transporte al menos para la lámina. Por ello, la lámina puede alimentarse a la respectiva disposición de cilindros y la aplicación puede llevarse a cabo desde la respectiva disposición de cilindros.

[0071] La aplicación de la lámina por medio de adhesivo curable por UV y con tóner termoplástico sobre un sustrato puede realizarse casi simultáneamente en dos etapas de procesamiento sucesivas.

[0072] En el caso de un uso casi simultáneo, dos disposiciones de cilindros descritas anteriormente pueden estar dispuestas secuencialmente una detrás de la otra en la dirección de marcha del sustrato y pueden aplicarse dos láminas diferentes con los dos tipos de aplicación diferentes sobre un sustrato común o incluso sobre sustratos diferentes.

[0073] A este respecto, resulta preferente si la aplicación se realiza primero por medio de tóner termoplástico, actuando presión y calor sobre la lámina y el sustrato. En una etapa de procesamiento posterior, la lámina se puede aplicar entonces con adhesivo curable por UV, no cargándose de nuevo con calor la lámina eventualmente ya aplicada entonces sobre el sustrato. Por ello, se protege el sustrato y, sobre todo, la lámina contra daños y/o desprendimiento de nuevo.

[0074] Preferentemente, se usa una lámina que presenta un estrato portador de poliéster, poliolefina, polivinilo, poliimida, ABS, PET, PC, PP, PE, PVC o PS con un espesor de capa de 5 pm a 50 pm, preferentemente de 7 pm a 23 pm. El estrato portador protege y estabiliza el estrato de transferencia durante la fabricación, el almacenamiento y el procesamiento de la lámina. Si durante el curado previo o total del adhesivo se debiera exponer a luz UV desde el lado del estrato portador, entonces la selección de material debe orientarse de acuerdo con la transparencia correspondiente del estrato portador en el intervalo de longitudes de onda de exposición.

[0075] Además, es conveniente si se usa una lámina cuyo estrato de transferencia presenta una capa de desprendimiento de copolímero de acrilato, en particular de un copolímero de poliuretano acuoso, y preferentemente libre de cera y/o libre de silicona, con un espesor de capa de 0,01 pm a 2 pm, preferentemente de 0,1 pm a 0,5 pm, que está dispuesta sobre una superficie del estrato portador. La capa de desprendimiento posibilita un desprendimiento sencillo y sin daños del estrato portador del estrato de transferencia después de su aplicación sobre el sustrato.

[0076] Además, resulta preferente si se usa una lámina cuyo estrato de transferencia presenta una capa de laca de nitrocelulosa, poliacrilato y copolímero de poliuretano con un espesor de capa de 0,1 pm a 5 pm, preferentemente de 1 pm a 2 pm, que está dispuesta sobre una superficie, opuesta al estrato portador, de la capa de desprendimiento. A este respecto, la capa de laca puede estar coloreada de forma transparente, translúcida o transparente, estar coloreada de forma translúcida o estar coloreada de forma opaca.

[0077] Aparte de eso, se usa preferentemente una lámina cuyo estrato de transferencia presenta una capa metálica de aluminio y/o cromo y/o plata y/u oro y/o cobre con un espesor de capa de 10 nm a 200 nm, preferentemente de 10 nm a 50 nm, que está dispuesta sobre una superficie, opuesta al estrato portador, de la capa de laca.

[0078] De forma alternativa o adicional a la capa metálica, también puede estar prevista una capa de un material HRI (HRI = High Refractive Index, alto índice de refracción). Los materiales HRI son, por ejemplo, óxidos metálicos como ZnS, TiOx o incluso lacas con nanopartículas correspondientes.

[0079] Tanto la capa de laca como también la capa metálica generan el efecto decorativo deseado del estrato de transferencia después de su transferencia al sustrato. A este respecto, mediante la combinación de diferentes colores de laca y metales, se pueden efectuar diseños particularmente atractivos.

[0080] Resulta especialmente ventajoso si se usa una lámina cuyo estrato de transferencia presenta una capa de imprimación de poliacrilatos y/o copolímeros de acetato de vinilo con un espesor de capa de 0,1 pm a 1,5 pm, preferentemente de 0,5 pm a 0,8 pm, que configura una superficie, opuesta al estrato portador, del estrato de transferencia. A este respecto, la capa de imprimación puede optimizarse en sus propiedades físicas y químicas con respecto al adhesivo usado, de modo que, en la medida de lo posible, independientemente del sustrato, se garantiza una adhesión óptima entre el sustrato y el estrato de transferencia. Aparte de eso, una capa de imprimación optimizada de esta manera garantiza que el adhesivo aplicado permanezca sobre el estrato de transferencia en la resolución deseada en su mayor parte sin que se corra, se extienda o se aplaste.

[0081] A este respecto, resulta especialmente conveniente si la capa de imprimación es microporosa y presenta en particular una rugosidad superficial en el intervalo de 100 nm a 180 nm, en particular en el intervalo de 120 nm a 160 nm. El adhesivo puede penetrar parcialmente en una capa de este tipo y, por ello, se inmoviliza especialmente bien en alta resolución.

[0082] Ha resultado ser especialmente favorable que se emplee una capa de imprimación con un número de pigmentación de 1,5 cm3/g a 120 cm3/g, en particular del intervalo de 10 cm3/g a 20 cm3/g.

[0083] A continuación se indica la composición de una capa de imprimación para el cálculo (indicaciones en gramos):

4900 de disolvente orgánico alcohol etílico

150 de disolvente orgánico tolueno

2400 de disolvente orgánico acetona

600 de disolvente orgánico bencina 80/110

150 de agua

120 de aglutinante I: polímero de metacrilato de etilo

250 de aglutinante II: polímero de acetato de vinilo

500 de aglutinante III: copolímero de acetato de vinilo-laurato de vinilo, FK = 50 /-1%

400 de aglutinante IV: metacrilato de isobutilo

20 de pigmento de óxido de silicio multifuncional, tamaño de partícula medio 3

|jm 5 de carga de cera de amida micronizada, tamaño de partícula de 3 jm a 8 jm

[0084] A este respecto, se aplica para el número de pigmentación para esta capa adhesiva:

[0085] Con:

mp = 20 g de óxido de silicio multifuncional

f = OZ/d = 300 / 0,4 g/cm3 = 750 cm3/g para óxido de silicio multifuncional

itibM = 120 g de aglutinante I 250 g de aglutinante II (0,5 x 500 g) de aglutinante III

400 g de aglutinante IV = 1020 g

mA = 0 g

[0086] De esta manera, a partir de una composición que se ha encontrado que es buena de la capa de imprimación, se pueden calcular de forma rápida y sencilla otras posibles pigmentaciones que se desvíen de ello.

[0087] Además, resulta conveniente si la capa de imprimación presenta una tensión superficial de 38 mN/m a 46 mN/m, preferentemente de 41 mN/m a 43 mN/m. Tales tensiones superficiales permiten que las gotas de adhesivo, en particular de los sistemas de adhesivo como se ha descrito anteriormente, se adhieran sin correrse a la superficie con una geometría definida.

[0088] En el caso del uso no de acuerdo con la invención de un tóner termoplástico, ha resultado ser especialmente favorable que se emplee una capa de imprimación con un número de pigmentación de 0,5 cm3/g a 120 cm3/g, en particular el intervalo de 1 cm3/g a 10 cm3/g.

[0089] A continuación se indica la composición de una capa de imprimación para esta utilización para el cálculo (indicaciones en gramos):

340 de disolvente orgánico alcohol etílico

3700 de disolvente orgánico tolueno

1500 de disolvente orgánico acetona

225 de aglutinante I: polipropileno clorado

125 de aglutinante II: metilmetacrilato de poli-n-butilo

35 de aglutinante III: copolímero de metilmetacrilato de n-butil-metilo

148 de pigmento de óxido de silicio multifuncional, tamaño de partícula medio 12 nm

[0090] A este respecto, se aplica para el número de pigmentación para esta capa de imprimación:

[0091] Con:

mp = 148 g de óxido de silicio multifuncional

f = OZ/d = 220 / 50 g/cm3 = 4,4 cm3/g para óxido de silicio multifuncional

^itbM = 225 g de aglutinante I 125 g de aglutinante II 35 g de aglutinante III = 385 g

mA = 0 g.

[0092] Resulta preferente si el intervalo de fusión de la capa de imprimación se encuentra en el intervalo de 60 °C a 130 °C, preferentemente en el intervalo de 80 °C a 115 °C.

[0093] De esta manera, a partir de una composición que se ha encontrado que es buena de la capa de imprimación, se pueden calcular de forma rápida y sencilla otras posibles pigmentaciones que se desvíen de ello.

[0094] Aparte de eso, antes y/o después de la aplicación del estrato de transferencia, se aplica preferentemente una capa de impresión, en particular por medio de otro cabezal de impresión de inyección de tinta y/o por medio de otro dispositivo de impresión xerográfica, sobre el sustrato y/o el estrato de transferencia. Por ello, se pueden proporcionar diseños adicionales que se superponen o bien se solapan desde el estrato de transferencia.

[0095] Además, resulta conveniente si la primera fuente de luz UV es una fuente de luz LED. Con fuentes de luz LED se puede proporcionar luz casi monocromática, de modo que está asegurado que la intensidad de radiación requerida esté disponible en el intervalo de longitud de onda necesario para el curado del adhesivo. Por regla general, esto no se puede lograr con lámparas de vapor de media presión de mercurio convencionales. Además, resulta preferente si la primera fuente de luz UV en la dirección de transporte de la lámina presenta una anchura de ventana de 10 mm a 30 mm. Por ello, se posibilita una irradiación superficial del adhesivo aplicado. Convenientemente, la primera fuente de luz UV está dispuesta en la dirección de transporte de la lámina de 1 cm a 4 cm aguas abajo del cabezal de impresión de inyección de tinta. A las velocidades de transporte habituales de la lámina se puede mantener así el tiempo mencionado anteriormente entre la aplicación de adhesivo y el curado previo.

[0096] El cilindro de contrapresión o el cojinete de contrapresión están configurados preferentemente de un material que presenta un grado de dureza en el intervalo de 60° Shore A a 95° Shore A, preferentemente en el intervalo de 80° Shore A a 95° Shore A y/o un grado de dureza en el intervalo de 450 HV 10 (HV = dureza Vickers) a 520 HV 10, preferentemente en el intervalo de 465 HV 10 a 500 HV 10. Por ejemplo, este material es plástico o silicona o por el contrario un metal como aluminio o acero.

[0097] A este respecto, los parámetros de material y la geometría específica de la disposición de cilindros se pueden adaptar en el marco de los intervalos indicados en función de las propiedades del sustrato a procesar y de la lámina a procesar, para garantizar, por un lado, una adhesión óptima entre el estrato de transferencia y el sustrato y, por otro lado, para evitar un aplastamiento del adhesivo y/o un daño del estrato de transferencia o del sustrato.

[0098] A este respecto, la disposición de cilindros está dispuesta preferentemente a una distancia de 10 cm a 30 cm de la primera fuente de luz UV.

[0099] A las velocidades de transporte habituales de la lámina y el sustrato se asegura así el tiempo de secado previo ya explicado anteriormente entre la exposición del adhesivo y la aplicación de la lámina.

[0100] Aparte de eso, resulta preferente si la segunda fuente de luz UV es una fuente de luz LED. Con fuentes de luz LED se puede proporcionar luz casi monocromática, de modo que está asegurado que la intensidad de radiación requerida esté disponible en el intervalo de longitud de onda necesario para el curado del adhesivo. Por regla general, esto no se puede lograr con lámparas de vapor de presión media de mercurio convencionales, o solo con un consumo de energía significativamente mayor.

[0101] A este respecto, de manera ventajosa, la segunda fuente de luz UV en la dirección de transporte de la lámina presenta una anchura de ventana de 10 mm a 40 mm. Por ello, se asegura una irradiación superficial del adhesivo.

[0102] Preferentemente, la segunda fuente de luz UV está dispuesta en la dirección de transporte de la lámina de 10 cm a 30 cm aguas abajo de la disposición de cilindros. De esta manera, se asegura una distancia espacial suficiente entre la disposición de cilindros y la estación de curado.

[0103] Aparte de eso, resulta conveniente si la unidad de retirada presenta un cilindro con un diámetro de 0,5 cm a 2 cm, a través del cual se puede retirar el estrato portador.

[0104] Preferentemente, la unidad de retirada está dispuesta en la dirección de transporte de la lámina de 10 cm a 30 cm aguas abajo de la segunda fuente de luz UV.

[0105] A las velocidades de transporte habituales de la lámina y el sustrato, se asegura así el tiempo de secado ya explicado anteriormente entre la aplicación de la lámina y el desprendimiento del estrato portador, de modo que el estrato portador se pueda separar sin daños.

[0106] Además, resulta preferente si el dispositivo de impresión presenta una superficie de apoyo para la inmovilización de un sustrato en forma de hoja. En esta forma de realización, en el caso del dispositivo de impresión se trata, por tanto, de una impresora plana de gran formato. Alternativamente, la superficie de apoyo puede estar configurada sobre un sustrato en forma de banda, para prever como dispositivo de impresión una máquina de impresión que trabaja por medio de rollo a rollo.

[0107] En este sentido, resulta ventajoso si el cabezal de impresión de inyección de tinta y/o el dispositivo de aplicación están dispuestos en un carro respectivo, que es móvil en dos direcciones ortogonales con respecto al sustrato a imprimir. De esta manera, se pueden alcanzar todos los lugares del sustrato en forma de hoja del cabezal de impresión de inyección de tinta y del dispositivo de aplicación sin que se tenga que mover el propio sustrato.

[0108] De manera alternativa a ello, el dispositivo de impresión puede presentar un dispositivo de transporte para el movimiento relativo de un sustrato en forma de hoja o de un sustrato continuo con respecto al cabezal de impresión de inyección de tinta y al dispositivo de aplicación.

[0109] A este respecto, resulta conveniente si el cabezal de impresión de inyección de tinta y/o el dispositivo de aplicación están dispuestos en un carro respectivo, que es móvil ortogonalmente respecto a una dirección de transporte del sustrato a imprimir. Esta forma de realización posibilita una construcción mecánicamente más sencilla de la guía del cabezal de impresión de inyección de tinta y del dispositivo de aplicación, puesto que se proporciona un grado de libertad de movimiento mediante el movimiento del sustrato.

[0110] A este respecto, resulta conveniente si el dispositivo de transporte está configurado como una banda de acero que gira alrededor de dos cilindros. Una banda de acero de este tipo posee la resistencia necesaria para poder actuar como placa de contrapresión durante la aplicación de la lámina.

[0111] La invención se explica ahora con más detalle mediante ejemplos de realización. Muestran:

La figura 1 una representación esquemática de un ejemplo de realización de un dispositivo de aplicación para la aplicación de un estrato de transferencia de una lámina sobre un sustrato;

La figura 2 una representación esquemática de una impresora plana según el estado de la técnica;

La figura 3 una representación esquemática de un ejemplo de realización de una impresora plana con un dispositivo de aplicación según la figura 1;

La figura 4 una representación esquemática de una impresora de gran formato para el procesamiento de sustratos continuos según el estado de la técnica;

La figura 5 una representación esquemática de un ejemplo de realización de una impresora de gran formato para el procesamiento de sustratos continuos con un dispositivo de aplicación según la figura 1;

La figura 6 una representación en sección esquemática a través del ejemplo de realización de una impresora de gran formato según la figura 5;

La figura 7 una representación en sección esquemática a través de un ejemplo de realización de una lámina después de su aplicación sobre un sustrato;

La figura 8 una representación esquemática de un ejemplo de realización alternativo de un dispositivo de aplicación para la aplicación de un estrato de transferencia de una lámina sobre un sustrato;

[0112] Un dispositivo de aplicación 1 para la aplicación de un estrato de transferencia 21 de una lámina 2 sobre un sustrato 4 comprende un rodillo de almacenamiento 11 sobre el que se proporciona la lámina 2.

[0113] A través de los rodillos de guía 12, la lámina 2 se suministra a un cabezal de impresión de inyección de tinta 13, por medio del cual se aplican gotas de adhesivo 3 sobre el estrato de transferencia 21.

[0114] Las gotas de adhesivo 3 se curan previamente a continuación por medio de una primera fuente de luz UV 14. La lámina 2 se alimenta entonces a través de un rodillo de desviación 15 a un cilindro de presión 16, por medio del cual se presiona el lado recubierto de adhesivo del estrato de transferencia 21 sobre un sustrato 4. A este respecto, la contrapresión se puede proporcionar mediante un cilindro de contrapresión o incluso a través de una base plana y fija, lo cual no se muestra aquí explícitamente.

[0115] Después de la aplicación de la lámina 2 sobre el sustrato 4, la lámina 2 y el sustrato 4 se alimentan a una segunda fuente de luz UV 17, a través de la cual el adhesivo se termina de curar.

[0116] Por último, a través de otro cilindro18 y/o a través de un canto de desprendimiento, no mostrado aquí con más detalle, se retira un estrato portador 22 de la lámina 2 y se enrolla sobre un cilindro 19. Donde el sustrato 4 se ha provisto de las gotas de adhesivo 3, el estrato de transferencia 21 permanece sobre el sustrato 4. El canto de desprendimiento anteriormente mencionado puede estar realizado de tal manera que esté configurado un cuerpo hueco en forma de viga, en el que está dispuesto un suministro para un gas comprimido, y de tal manera que al menos un canto longitudinal del elemento de desprendimiento esté configurado como un canto de desprendimiento perforado con aberturas de salida para el gas comprimido para la configuración de un cojín de gas entre el estrato portador y el canto de desprendimiento. A este respecto, el ángulo de desprendimiento depende del diámetro del cilindro 18 o, en el caso del canto de desprendimiento, de la orientación del canto de desprendimiento.

[0117] Por medio del dispositivo de aplicación 1 se transfiere y se cura previamente, por tanto, un adhesivo 3 mediante impresión de inyección de tinta sobre una capa de imprimación de la lámina 2, que se aprieta entonces bajo presión con el cilindro de presión 16 sobre el sustrato 4. La lámina 2 con el adhesivo 3 se apoya ahora sobre el sustrato.

[0118] En la siguiente etapa se cura totalmente mediante luz UV fuerte el adhesivo 3 entre la lámina 2 y el sustrato 4. El adhesivo 3 se cura bajo luz UV. Después del curado, el estrato portador 22 se puede retirar del sustrato 4. Por lo tanto, el estrato de transferencia 21 se ha aplicado sobre el sustrato.

[0119] Un ejemplo de realización alternativo de un dispositivo de aplicación 1 se muestra en la figura 8. Aquí, la contrapresión para el cilindro de presión 16 no se proporciona mediante una base plana, sino mediante un cilindro de contrapresión 16'.

[0120] A este respecto, la lámina 2 se guía en primer lugar por delante del cabezal de impresión de inyección de tinta 13 y se recubre como se describe con adhesivo 3. Después de la desviación de la banda de lámina a través de un rodillo de desviación 15, se realiza el curado previo del adhesivo 3 a través de la primera fuente de luz UV 14.

[0121] La lámina 2 con el adhesivo curado previamente se guía ahora entre el cilindro de presión 16 y el cilindro de contrapresión 16', donde se combina con el sustrato y se aplica sobre el mismo de la manera descrita.

[0122] A continuación se realiza de manera análoga a la figura 1 el curado mediante la segunda fuente de luz UV 17 y el desprendimiento del estrato portador a través del cilindro 18. El sustrato 4 recubierto se descarga a través de otro rodillo de desviación 15 y puede seguir procesándose directamente o almacenarse sobre un rodillo no mostrado.

[0123] La lámina se compone preferentemente de al menos cinco capas: estrato portador 22, capa de desprendimiento 23, capa de laca 24, capa metálica 25 e imprimación 26 (capa adhesiva).

[0124] Una representación de sección transversal esquemática de la lámina 2 después de su aplicación sobre el sustrato 4, pero antes del desprendimiento del estrato portador, se muestra en la figura 7. El estrato portador 22 se compone preferentemente de poliéster, poliolefina, polivinilo, poliamida, ABS, PET, PC, PP, PE, PVC o PS con un espesor de capa de 5 pm a 50 pm, preferentemente de 7 pm a 23 pm. El estrato portador 22 protege y estabiliza el estrato de transferencia 21 durante la fabricación, el almacenamiento y el procesamiento de la lámina. Si durante el curado previo o total del adhesivo se debiera exponer a luz UV desde el lado del estrato portador 22, entonces la selección de material debe orientarse de acuerdo con la transparencia correspondiente del estrato portador en el intervalo de longitudes de onda de exposición.

[0125] La capa de desprendimiento 23 está configurada preferentemente de copolímero de acrilato, en particular de un copolímero de poliuretano acuoso, y preferentemente libre de cera y/o libre de silicona, con un espesor de capa de 0,01 pm a 2 pm, preferentemente de 0,1 pm a 0,5 pm, y está dispuesta sobre una superficie del estrato portador 22.

[0126] La capa de desprendimiento 23 posibilita un desprendimiento sencillo y sin daños del estrato portador 22 del estrato de transferencia 21 después de su aplicación sobre el sustrato.

[0127] La capa de laca 24 se compone preferentemente de nitrocelulosa, poliacrilato y copolímero de poliuretano con un espesor de capa de 0,1 pm a 5 pm, preferentemente de 1 pm a 2 pm, y está dispuesta sobre una superficie, opuesta al estrato portador 22, de la capa de desprendimiento 23.

[0128] Preferentemente, la capa metálica 25 está configurada de aluminio y/o cromo y/o plata y/u oro y/o cobre con un espesor de capa de 10 nm a 200 nm, preferentemente de 10 nm a 50 nm, y está dispuesta sobre una superficie, opuesta al estrato portador 22, de la capa de laca 24.

[0129] Tanto la capa de laca 24 como también la capa metálica 25 generan el efecto decorativo deseado del estrato de transferencia 21 después de su transferencia al sustrato 4. A este respecto, mediante la combinación de diferentes colores de laca y metales, se pueden efectuar diseños particularmente atractivos.

[0130] La capa de imprimación 26 está configurada preferentemente de poliacrilatos y/o copolímeros de acetato de vinilo con un espesor de capa de 0,1 pm a 1,5 pm, preferentemente de 0,5 pm a 0,8 pm, y configura una superficie, opuesta al estrato portador 22, del estrato de transferencia 21.

[0131] Mediante impresión de inyección de tinta sobre la capa de imprimación 26 de la lámina 2 se reduce en su mayor parte un corrido del adhesivo. La capa de imprimación 26 de la lámina 2 es ligeramente microporosa o áspera en comparación con las superficies de sustrato, lo cual aporta píxeles de adhesivo más nítidos y definidos en la lámina y posteriormente en el sustrato.

[0132] Las propiedades de superficie de la lámina 2, en particular su microporosidad o su rugosidad superficial o incluso la energía superficial, se pueden ajustar de forma definida mediante la elección adecuada de la capa de imprimación 26 o bien su composición y/o tipo de aplicación. Esto no es posible fácilmente sobre el sustrato 4, puesto que el sustrato 4 y, con ello, sus propiedades en cada caso específicas están predeterminadas en la práctica y no se pueden modificar más.

[0133] Para aumentar aún más la calidad de aplicación, el brillo del estrato de transferencia 21 aplicado de la lámina 2 y la adherencia, después de la presión del adhesivo 3 sobre la capa de imprimación y antes de apretar la lámina 2 sobre el sustrato 4 a través del cilindro de presión 16, se lleva a cabo un curado parcial del adhesivo 3.

[0134] El cambio de viscosidad resultante del adhesivo 3 sobre la capa de imprimación ofrece, además de las ventajas mencionadas anteriormente, también un aumento del espectro de sustrato usable. Mediante la variación de la viscosidad se forma una capa adhesiva "espesa" sobre la capa de imprimación, sobre la que, después de la aplicación y el curado total, se adhiere como un espejo la capa de laca metalizada del estrato de transferencia 21. Esto ofrece una mejora de la aplicación de lámina sobre todo en papeles naturales rugosos como sustrato 4. También en todos los demás sustratos 4 se aumentan la calidad y la durabilidad de la aplicación de lámina.

[0135] El cabezal de impresión de inyección de tinta 13 está configurado preferentemente como un cabezal de impresión piezoeléctrico de goteo por demanda. El cabezal de impresión 13 debe disponer de una resolución física determinada, un tamaño de gota y una distancia entre boquillas para obtener resultados de alta calidad.

[0136] A este respecto, las boquillas pueden estar dispuestas en una o varias filas. De acuerdo con la invención, la resolución física debería ascender a de 300 npi a 1200 npi (Nozzles per Inch, boquillas por pulgada). Una pequeña distancia entre boquillas transversal respecto a la dirección de impresión se ocupa de que los píxeles impresos se encuentren asimismo cerca uno del otro transversalmente respecto a la dirección de impresión o se superpongan dependiendo de la cantidad de adhesivo. Por regla general, las npi corresponden a los dpi (dots per inch, puntos por pulgada) de la lámina impresa.

[0137] La distancia entre boquillas debería ascender preferentemente a de 50 pm a 150 pm, con un diámetro de boquilla preferente de 15 pm a 25 pm con en cada caso una tolerancia de ±5 pm, para que se generen resultados constantes.

[0138] Cuando se utiliza la técnica de escala de grises, se pueden generar varias escalas de grises en el mismo píxel. Las escalas de grises por regla general se generan disparando varias gotas del mismo tamaño sobre un píxel impreso. La cantidad de adhesivo en la lámina 2 se comporta de forma análoga a las escalas de grises al imprimir tintas de impresión.

[0139] A este respecto, la cantidad de adhesivo debe variarse dependiendo de la capacidad de absorción de la capa de imprimación. La cantidad de adhesivo en la lámina debería ascender preferentemente a de 1,2 g/m2 a 12,6 g/m2 para garantizar una aplicación de lámina completa en cada sustrato 4. Los espesores de capa del adhesivo aplicado ascienden entonces a 1,205 pm hasta 12,655 pm.

[0140] Para una humectación óptima de la capa de imprimación de la lámina 2 con adhesivo 3, esta capa debería presentar una tensión superficial de 38 mN/m hasta 46 mN/m, en particular el intervalo de 41 mN/m hasta 43 mN/m aporta una absorción de color óptima.

[0141] Para garantizar una alta resolución en la dirección de impresión, el actuador piezoeléctrico del cabezal de impresión de inyección de tinta 13 debe disparar las gotas de adhesivo 3 con una frecuencia de 6 kHz a 110 kHz, lo cual genera una resolución en la lámina 2 de 360 dpi a 1200 dpi para velocidades de material de impresión (es decir, velocidades de transporte de la lámina 2 y el sustrato 4) de 10 m/min a 30 m/min.

[0142] La presión dentro de la cámara de boquilla del cabezal de impresión de inyección de tinta en el momento de la dispensación de la gota asciende preferentemente a de 105 pascales (1 bar) a 1,5 x 105 pascales (1,5 bares) y no puede superarse para no dañar el actuador piezoeléctrico. Durante el resto del tiempo, en las aberturas de boquilla predomina una ligera presión negativa de entre -500 y -2500 pascales (-5 a -25 milibares) para evitar una fuga involuntaria de tinta.

[0143] La distancia entre la placa de boquilla del cabezal de impresión de inyección de tinta 13 y la lámina 2 no puede exceder de 1 mm para minimizar la desviación de las gotas de adhesivo 3 finas por corrientes de aire.

[0144] De acuerdo con la invención, el volumen de gota debería ascender a de 2 pl a 50 pl, la tolerancia asciende a ± 6% del volumen de gota. Con ello, en el caso de una resolución dada se alcanza la cantidad de adhesivo necesaria y una cantidad de adhesivo uniforme en la lámina 2.

[0145] La velocidad de goteo en vuelo debería ascender preferentemente a de 5 m/s a 10 m/s ± 15% para que todas las gotas de adhesivo 3 aterricen sobre la lámina 2 muy exactamente una al lado de la otra. Si la velocidad de goteo de las gotas individuales difiere demasiado entre sí, esto se ve mediante una imagen de impresión irregular.

[0146] El tamaño de píxel resultante depende de la viscosidad del adhesivo 3. Para una imprimibilidad óptima del adhesivo 3, su viscosidad debería ascender preferentemente a de 5 mPas a 20 mPas, de manera especialmente preferente a de 10 mPas a 15 mPas.

[0147] Para garantizar una viscosidad constante del adhesivo 3, el cabezal de impresión de inyección de tinta 13 o el sistema de suministro de adhesivo deben estar calentados. Para la viscosidad mencionada, la temperatura del adhesivo durante el funcionamiento debe ascender a de 40 °C a 45 °C.

[0148] Mediante el vuelo por goteo y el impacto sobre la lámina 2, el enfriamiento aumenta la viscosidad de las gotas de adhesivo 3, presumiblemente a 20 mPas hasta 50 mPas. Tal aumento de la viscosidad contrarresta un corrido o extensión del adhesivo 3 sobre la capa de imprimación de la lámina 2.

[0149] El adhesivo 3 utilizado de acuerdo con la invención es una tinta de curado UV para la utilización en cabezales de impresión por inyección de tinta piezoeléctricos de goteo por demanda, que puede estar coloreada en particular de forma transparente o translúcida o incluso de forma transparente o translúcida u opaca, por ejemplo, de color gris o negro. Mediante un aporte de energía en forma de luz UV se desencadena en un adhesivo 3 de este tipo (o incluso laca, pegamento) una reacción en cadena radical. A este respecto, los polímeros y monómeros se combinan para formar una red sólida de moléculas. El adhesivo 3 se vuelve duro o seco. La luz UV en un intervalo de longitudes de onda de 350 nm a 400 nm ±10 nm desencadena esta reacción en cadena.

[0150] La diferencia esencial entre el adhesivo de curado catiónico del estado de la técnica en comparación con tales sistemas de curado por radicales consiste en que el mecanismo catiónico funciona mucho más lentamente, es decir, el curado total dura más tiempo. Sin embargo, para una aplicación de lámina se necesita un sistema de curado rápido, puesto que, de lo contrario, la lámina no se podría aplicar completamente.

[0151] En el caso de la radiación UV de adhesivos catiónicos, se forma además un ácido que es responsable del curado total del adhesivo. Debido a este mecanismo, las láminas y los sustratos deben verificarse en primer lugar durante el uso de adhesivos de curado catiónico para la compatibilidad con sistemas catiónicos, puesto que las sustancias alcalinas o básicas de algunas superficies de sustrato pueden influir en o impedir el curado total del adhesivo 3. Además, el ácido también podría atacar desventajosamente una capa metálica, en particular una capa de aluminio en la lámina.

[0152] Preferentemente, se usa un adhesivo transparente de la siguiente composición:

acrilato de 2-fenoxietilo 10% - 60%, preferentemente 25%-50%;

4-(1-oxo-2-propenil)-morfolina 5% -40%, preferentemente 10%-25%;

acrilato de exo-1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]-hept-2-ilo

10% - 40%, preferentemente 20%-25%:

óxido de 2,4,6-trimetilbenzoidifenil-Fosfina

5%-35%, preferentemente 10%-25%;

diacrilato de dipropilenglicol 1%-20%, preferentemente 3%-10%

oligómero de acrilato de uretano 1%-20%, preferentemente 1%-10%

[0153] El curado parcial subsiguiente del adhesivo 3 por medio de la primera fuente de luz UV 14 (también llamada fijación UV, UVpinning) tiene lugar espacial y temporalmente casi inmediatamente después del proceso de impresión sobre la lámina. Solo de esta manera se puede inmovilizar el motivo definido y nítido sobre la capa de imprimación. La inmovilización se genera mediante un aumento de la viscosidad del adhesivo, provocado por una activación parcial de la reacción en cadena radical.

[0154] Espacialmente, el curado parcial tiene lugar preferentemente 1 cm a 4 cm después de la impresión en la dirección de la máquina a través de la lámina, lo cual corresponde a un intervalo de tiempo en la dirección de la máquina de aproximadamente 0,02 s a 0,25 s.

[0155] La primera fuente de luz UV 14 debería proporcionar preferentemente una irradiancia UV bruta de2 W/cm2 a 5 W/cm2 para llevar el aporte de energía necesario y óptimo al adhesivo. A este respecto, el 90% de la luz UV emitida debería encontrarse preferentemente en el espectro de longitud de onda entre 380 nm y 420 nm.

[0156] Este requisito se puede cumplir especialmente bien con los sistemas LED UV, puesto que estos sistemas emiten luz UV casi monocromática y, por lo tanto, el espectro de longitud de onda emitido es significativamente más estrecho que en el caso de las lámparas de vapor de presión media de mercurio convencionales, en las cuales el espectro emitido abarca un intervalo de longitud de onda más amplio.

[0157] Una ventana de la primera fuente de luz UV 14, desde la que sale la radiación, debería tener preferentemente un tamaño de aproximadamente 10 mm a 30 mm en la dirección de la máquina para posibilitar una irradiación superficial del adhesivo 3.

[0158] Dependiendo de la velocidad de la banda y de la lámina de 10 m/min a 30 m/min (o superior) y mediante la absorción y reflexión del 50% al 60% de la luz UV a través de la lámina 2, se reduce la irradiancia UV. Adicionalmente, la distancia de la primera fuente de luz UV 14 con respecto a la banda de lámina reduce la potencia de irradiación emitida, por ejemplo, a una distancia de irradiación de 2 mm en aproximadamente un 10%.

[0159] Teniendo en cuenta estos factores, el adhesivo 3 se irradia en este procedimiento con una irradiancia UV neta de aproximadamente 0,7 W/cm2 a 2 W/cm2

[0160] Esto corresponde a un aporte de energía neta (dosis) con un tiempo de irradiación preferente entre 0,056 s (con una velocidad de banda de 10 m/min y una ventana de irradiación de 10 mm) y 0,020 s (30 m/min; 10 mm) en el adhesivo 3 de aproximadamente 8 mJ/cm2 a 112 mJ/cm2, lo cual puede variar según el curado parcial requerido. Esta dosis se puede adaptar adicionalmente a través de la velocidad de la banda, puesto que esto cambia el tiempo de irradiación.

[0161] Como ya se ha descrito, la viscosidad de las gotas de adhesivo 3 sobre la lámina 2 se ha incrementado ya antes del curado parcial mediante enfriamiento hasta presumiblemente 20 a 50 mPas. Mediante el curado parcial se impulsa aún más el cambio de viscosidad. Después del curado parcial, las gotas presentan, en función del espesor de capa, una viscosidad de presumiblemente 50 mPas a 200 mPas, lo cual las inmoviliza de forma fiable sobre la capa de imprimación.

[0162] El motivo definido por el adhesivo 3 en la lámina 2 está ahora inmovilizado, pero todavía húmedo y se puede presionar en la siguiente etapa sobre el sustrato 4.

[0163] En este punto del proceso, la lámina 2 se aprieta sobre el sustrato 4 con el adhesivo 3 todavía húmedo con la viscosidad mencionada anteriormente. La presión en forma de una presión lineal se genera mediante un cilindro de presión 16 sobre la lámina 2 y el sustrato 4.

[0164] El cilindro de presión 16 debería estar hecho de un plástico o caucho sólido con una superficie lisa y preferentemente presentar una dureza de 70-90 Shore A.

[0165] La contrapresión se proporciona mediante un cilindro de contrapresión, o incluso, como se muestra en la figura 1, mediante una base sólida y plana.

[0166] El cilindro de contrapresión o la base está configurado preferentemente a partir de un material que presenta un grado de dureza en el intervalo de 60° Shore A a 95° Shore A, preferentemente en el intervalo de 80° Shore A a 95° Shore A y/o un grado de dureza en el intervalo de 450 HV 10 (HV = dureza de Vickers) a 520 HV 10, preferentemente en el intervalo de 465 HV 10 a 500 HV 10. Por ejemplo, este material es plástico o silicona o por el contrario un metal como aluminio o acero.

[0167] El radio del cilindro de presión 16 y, dado el caso, del cilindro de contrapresión, debería ascender a de 1 cm a 3 cm.

[0168] Espacialmente, el apriete de la lámina 2 al sustrato 4 se realiza aproximadamente 10 cm a 30 cm después del curado parcial en la dirección de la máquina, lo cual corresponde a un intervalo de tiempo de aproximadamente 0,2 s a 1,7 s.

[0169] La presión lineal ejercida a través del cilindro de presión 16 debería realizarse preferentemente con una fuerza entre 10 N y 80 N, lo cual se puede adaptar según la naturaleza del sustrato.

[0170] La lámina 2 con el adhesivo 3 húmedo se puede aplicar sobre diferentes sustratos 4. Preferentemente, la lámina 2 se aplica sobre sustratos de papel con superficie estucada y no estucada, papeles naturales, plásticos (PE, PP, PET, PS, PC, PVC), laminados de acetato y materiales de etiqueta.

[0171] En el caso de sustratos de plástico, eventualmente se debe realizar un tratamiento previo para mejorar la adhesión del adhesivo 3 sobre el sustrato 4 (por ejemplo, mediante tratamiento de corona por AC (AC = Alternating Current, corriente alterna), tratamiento con plasma, flameado o recubrimiento con lacas y/o imprimaciones). A este respecto, cuanto más lisa sea la superficie del sustrato, mejor será el resultado de la aplicación.

[0172] Mediante el curado parcial y la variación de viscosidad asociada a ello del adhesivo 3, se mejoran claramente los resultados de aplicación sobre sustratos 4 ásperos en comparación con el procedimiento convencional sin variación de viscosidad.

[0173] Después de apretar la lámina 2 sobre el sustrato 4, la lámina 2 permanece con el adhesivo 3 todavía húmedo sobre el sustrato 4 hasta que se cura totalmente el adhesivo 3 y se retira el estrato portador 22.

[0174] Durante el curado total (curado posterior) del adhesivo 3 después de la aplicación de la lámina 2, se realiza la inmovilización final del adhesivo 3 y, con ello, de la lámina 2 sobre el sustrato 4. La lámina 2 se apoya en esta etapa muy de cerca sobre el adhesivo 3 todavía húmedo sobre el sustrato 4 y puede entrar mediante el curado total del adhesivo 3 en una unión firme y lisa con el sustrato 4.

[0175] El curado total se realiza bajo la segunda fuente de luz UV 17, que está configurada preferentemente como una lámpara UV LED intensa, que ofrece una alta potencia de irradiación y aporta una reacción en cadena radical completa dentro del adhesivo 3. Las razones para el uso de un sistema UV LED y los factores para la potencia de irradiación ya se han descrito mediante el curado previo bajo la primera fuente de luz UV 14 y también son válidos para esta etapa del proceso.

[0176] El curado total se realiza espacialmente de forma aproximada 10 cm a 30 cm después de la aplicación de la lámina en la dirección de la máquina, lo cual, dependiendo de la velocidad de la banda, corresponde a un intervalo de tiempo de aproximadamente 0,2 s a 1,7 s después de la aplicación.

[0177] La distancia de la segunda fuente de luz UV 17 a la banda de sustrato de lámina asciende a de 1 mm a 2 mm para lograr un curado total óptimo, pero al mismo tiempo para evitar el contacto físico de la segunda fuente de luz UV 17 al sustrato. La ventana de irradiación de la segunda fuente de luz UV 17 debería tener un tamaño de 20 mm a 40 mm en la dirección de la máquina.

[0178] La irradiancia UV bruta debería encontrarse preferentemente entre 12 W/cm2 y 20 W/cm2 para que el adhesivo 3 se cure totalmente por completo a velocidades de 10 m/min a 30 m/min (o superiores) y los otros factores ya discutidos mediante el curado previo.

[0179] Teniendo en cuenta estos factores, el adhesivo 3 se irradia en este procedimiento con una irradiancia UV neta de preferentemente de forma aproximada 4,8 W/cm2 a 8,0 W/cm2. Esto corresponde a un aporte de energía neta (dosis) con un tiempo de irradiación preferente entre 0,112 s (con una velocidad de banda de 10 m/min y una ventana de irradiación de 20 mm) y 0,040 s (30 m/min; 20 mm) en el adhesivo 3 de aproximadamente 537 mJ/cm2 a 896 mJ/cm2, lo cual puede variar según el curado total necesario.

[0180] Hay que considerar que estos valores solo son posibles en teoría (con una potencia de lámpara del 100%). A plena potencia de la segunda fuente de luz UV 17, por ejemplo, a la versión de 20 W/cm2, y una velocidad de banda baja, por ejemplo, 10 m/min, la banda de sustrato de lámina se calienta tanto que puede incendiarse.

[0181] Por este motivo, el aporte de energía neta se encuentra preferentemente entre 200 mJ/cm2 y 400 mJ/cm2, dependiendo de la velocidad de la banda.

[0182] Después del curado total, la lámina 2 se adhiere completamente al adhesivo 3 y el adhesivo 3 se adhiere completamente al sustrato 4. El estrato portador 22 se puede retirar ahora.

[0183] El desprendimiento del estrato portador 22 tiene lugar preferentemente espacialmente de forma aproximada 10 cm a 30 cm después del curado total en la dirección de la máquina, lo cual corresponde a una distancia temporal de aproximadamente 0,2-1,7 s, dependiendo de la velocidad de la banda. El estrato portador 22 a desprender se conduce a través de un cilindro 18 con un radio de 0,5 cm a 2 cm y se desprende radialmente a través del cilindro 18. Dependiendo de la naturaleza del sustrato, el ángulo de desprendimiento debería ajustarse de forma variable. El sustrato 4 está refinado ahora en las zonas en las cuales se ha aplicado adhesivo 3, es decir, está provisto del estrato de transferencia 21.

[0184] Los sustratos 4 así refinados se pueden sobreimprimir en otra etapa del proceso con impresión digital y probablemente también con procedimientos de impresión convencionales (por ejemplo, impresión offset, impresión flexográfica, impresión en huecograbado, impresión tipográfica, impresión serigráfica). Para posibilitar una producción con precisión de registro, se puede imprimir o aplicar una cruz de registro. El sustrato 4 refinado está inmediatamente listo para etapas de proceso adicionales o para su posterior procesamiento. El adhesivo utilizado alcanza su curado total óptimo aproximadamente 24 h después del curado mediante la lámpara UV de curado posterior 17.

[0185] La combinación con un procedimiento de inyección de tinta o bien impresión digital es especialmente conveniente. A este respecto, el dispositivo de aplicación 1 se puede integrar directamente en una impresora plana o de gran formato.

[0186] Un ejemplo de realización de una impresora plana 5 según el estado de la técnica se muestra en la figura 2. Un cabezal de impresión de inyección de tinta 51 de la impresora plana 5 está montado sobre un carril 52 y puede desplazarse a lo largo de este en la dirección de la flecha 53. El propio carril 52 es móvil ortogonalmente con respecto a ello en la dirección de la flecha 54, de modo que el cabezal de impresión de inyección de tinta 51 se puede mover libremente a través de un soporte de sustrato 55 para sustratos 4 en forma de hoja.

[0187] Como se muestra en la figura 3, un dispositivo de aplicación 1 se puede integrar sin problemas en una impresora plana 5 de este tipo. El dispositivo de aplicación 1 está dispuesto a este respecto sobre otro carril 56 y se puede mover asimismo sobre este en la dirección de la flecha 53. El propio carril 56 es móvil ortogonalmente con respecto a ello a su vez en la dirección de la flecha 54.

[0188] Como puede reconocerse fácilmente, un sustrato 4 en forma de hoja dispuesto sobre el soporte de sustrato 55 puede pintarse así tanto por el cabezal de impresión de inyección de tinta 51 como también por el dispositivo de aplicación 1 en puntos arbitrarios. Con ello, es posible combinar la impresión de inyección de tinta negra o de color con la aplicación de lámina, pudiendo realizarse la impresión de inyección de tinta tanto directamente sobre el sustrato 4 como también sobre el estrato de transferencia 21 ya aplicado.

[0189] Alternativamente a esto, un dispositivo de aplicación 1 también se puede integrar en una impresora de gran formato para sustratos en forma de hoja o continuos. Un ejemplo de realización de una impresora 6 de este tipo según el estado de la técnica se representa en la figura 4.

[0190] También aquí un cabezal de impresión de inyección de tinta 61 está dispuesto sobre un carril 62 y es móvil a lo largo de este en la dirección de la flecha 63. A diferencia de una impresora plana 5, el carril 62 es estacionario en este sentido. En su lugar, el sustrato 4 se mueve mediante equipos de transporte adecuados con respecto al cabezal de impresión de inyección de tinta 61 en la dirección de la flecha 64 ortogonalmente a la dirección de movimiento del cabezal de impresión de inyección de tinta 61.

[0191] Para la integración de un dispositivo de aplicación 1, este se dispone, como se muestra en la figura 5, sobre otro carril 65 que discurre en paralelo al carril 62. Por lo tanto, el dispositivo de aplicación 1 es móvil asimismo en la dirección de la flecha 63 en paralelo al cabezal de impresión de inyección de tinta 61. Por lo tanto, combinado con el movimiento de sustrato ortogonal a ello en la dirección de la flecha 64, todo el sustrato 4 también se puede pintar aquí tanto por el cabezal de impresión de inyección de tinta 61 como por el dispositivo de aplicación 1, de modo que se pueden lograr los efectos de impresión y de aplicación ya explicados con la ayuda de la impresora plana 5. El carril 65 puede integrarse alternativamente también después del cabezal de impresión de inyección de tinta 61, ya no siendo posible entonces ninguna sobreimpresión del estrato de transferencia 21 aplicada.

[0192] La figura 6 muestra en la sección transversal esquemática cómo se puede efectuar en este sentido, por ejemplo, el movimiento de sustrato. El sustrato 4 descansa sobre una banda de acero 66 circunferencial, que se puede mover hacia delante y hacia atrás mediante dos rodillos 67. La banda de acero 66 actúa en este sentido al mismo tiempo como unidad de contrapresión para la aplicación de la lámina con el cilindro de presión 16 del dispositivo de aplicación 1.

Lista de referencias

[0193]

1 Dispositivo de aplicación

11 Rodillo de almacenamiento

12 Rodillo de guía

13 Cabezal de impresión de inyección de tinta

14 Primera fuente de luz UV

15 Rodillo de desvío

16 Cilindro de presión

16' Cilindro de contrapresión

17 Segunda fuente de luz UV

18 Rodillo

19 Rodillo

2 Lámina

21 Estrato de transferencia

22 Estrato portador

23 Capa de desprendimiento

24 Capa de laca

Capa metálica

Imprimación

Adhesivo

Sustrato

Impresora plana

Cabezal de impresión de inyección de tinta

Carril

Flecha

Apoyo del sustrato

Carril

Impresora de gran formato

Cabezal de impresión de inyección de tinta

Carril

Flecha

Carril

Banda de acero

Rodillo

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para aplicar un estrato de transferencia (21) de una lámina (2) sobre un sustrato (4), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

a) aplicación de un adhesivo (3) curable por radicales en al menos una zona parcial del estrato de transferencia (21) mediante un cabezal de impresión de inyección de tinta (13);

b) curado previo del adhesivo (3) por radiación UV;

c) aplicación de la al menos una zona parcial, provista de adhesivo (3), del estrato de transferencia (21) sobre el sustrato (4);

d) curado del adhesivo (3) por radiación UV;

e) retirada de un estrato portador (22) de la lámina (2) de la al menos una zona parcial del estrato de transferencia (21),

y usándose para la aplicación del adhesivo (3) un cabezal de impresión de inyección de tinta (13) con una resolución de 300 a 1200 boquillas aplicadoras por pulgada (npi, nozzles per inch) y/o

a través del cabezal de impresión de inyección de tinta (13) se proporcionan gotas de adhesivo (3) con un volumen de 2 pl a 50 pl con una tolerancia de no más de ± 6%.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado

porque para la aplicación del adhesivo (3) se usa un cabezal de impresión de inyección de tinta (13) con un diámetro de la boquilla de 15 pm a 25 pm con una tolerancia de no más de ± 5 pm y/o una distancia entre boquillas de 50 pm a 150 pm con una tolerancia de no más de ± 5 pm, y/o

porque a través del cabezal de impresión de inyección de tinta (13) se proporcionan gotas de adhesivo (3) con una frecuencia de 6 kHz a 110 kHz, y/o porque a través del cabezal de impresión de inyección de tinta (13) se proporcionan gotas de adhesivo (3) con una velocidad de vuelo de 5 m/s a 10 m/s con una tolerancia de no más de ± 15%, y/o porque una distancia entre el cabezal de impresión de inyección de tinta (13) y el sustrato (4) durante la aplicación del adhesivo (3) no supera 1 mm, y/o porque una velocidad relativa entre el cabezal de impresión de inyección de tinta (13) y el estrato de transferencia (21) durante la aplicación del adhesivo (3) asciende a de 10 m/min a 30 m/min.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque el adhesivo (3) con un peso por unidad de superficie de 0,5 g/m2 a 20 g/m2 y/o un espesor de capa de 0,5 pm a 20 pm, preferentemente de 1 pm a 15 pm, se aplica sobre la al menos una zona parcial, y/o porque el adhesivo (3) se aplica sobre el estrato de transferencia (21) a una temperatura de aplicación de 40 °C a 45 °C y/o una viscosidad de 5 mPas a 20 mPas, preferentemente de 7 mPas a 15 mPas.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque se usa un adhesivo (3) de la siguiente composición volumétrica:

acrilato de 2-fenoxietilo 10% - 60%, preferentemente 25%-50%;

4-(1-oxo-2-propenil)-morfolina 5% -40%, preferentemente 10%-25%;

acrilato de exo-1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]-hept-2-ilo 10% - 40 %, preferentemente 20%-25%;

óxido de 2,4,6-trimetilbenzoidifenilfosfina 5%-35%, preferentemente 10%-25%;

diacrilato de dipropilenglicol 1%-20%, preferentemente 3%-10%;

oligómero de acrilato de uretano 1% - 20%, preferentemente 1% -10%, y/o porque se usa un adhesivo (3) con una densidad de 1 g/ml a 1,5 g/ml, preferentemente de 1,0 g/ml a 1,1 g/ml.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque el curado previo del adhesivo (3) se realiza de 0,02 s a 0,025 s después de la aplicación del adhesivo (3), y/o porque el curado previo del adhesivo (3) se realiza con luz UV, cuya energía se irradia al menos en un 90% en el intervalo de longitudes de onda entre 380 nm y 420 nm, y/o

porque el curado previo del adhesivo (3) se realiza con una irradiancia bruta de 2 W/cm2 a 5 W/cm2 y/o una irradiancia neta de 0,7 W/cm2 a 2 W/cm2 y/o un aporte de energía en el adhesivo de 8 mJ/cm2 a 112 mJ/cm2, y/o porque el curado previo del adhesivo (3) se realiza con un tiempo de exposición de 0,02 s a 0,056 s, y/o porque durante el curado previo del adhesivo (3) su viscosidad aumenta a 50 mPas a 200 mPas.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque el curado del adhesivo (3) se realiza de 0,2 s a 1,7 s después de la aplicación del estrato de transferencia (21) sobre el sustrato (4), y/o

porque el curado del adhesivo (3) se realiza con una irradiancia bruta de 12 W/cm2 a 20 W/cm2 y/o una irradiancia neta de 4,8 W/cm2 a 8 W/cm2 y/o un aporte de energía en el adhesivo (3) de 200 mJ/cm2 a 900 mJ/cm2, preferentemente de 200 mJ/cm2 a 400 mJ/cm2, y/o porque el curado del adhesivo (3) se realiza con un tiempo de exposición de 0,04 s a 0,112 s.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque la aplicación de la al menos una zona parcial, provista de adhesivo (3), del estrato de transferencia (21) sobre el sustrato (4) se realiza de 0,2 s a 1,7 s después del curado previo del adhesivo (3).

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque el desprendimiento del estrato portador (22) se realiza de 0,2 s a 1,7 s después del curado del adhesivo (3).

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque se usa una lámina (2), cuyo estrato de transferencia (21) presenta una capa de imprimación (26) de poliacrilatos y/o copolímeros de acetato de vinilo con un espesor de capa de 0,1 pm a 1,5 pm, preferentemente de 0,5 pm a 0,8 pm, que configura una superficie del estrato de transferencia (21) alejada del estrato portador (22), en particular

porque la capa de imprimación (26) es microporosa.

10. Procedimiento según la reivindicación 9,

caracterizado

porque la capa de imprimación (26) presenta una tensión superficial de 38 mN/m a 46 mN/m, preferentemente de 41 mN/m a 43 mN/m, y/o

porque la capa de imprimación (26) presenta un número de pigmentación de 0,5 cm3/g a 120 cm3/g, preferentemente de 1 cm3/g a 10 cm3/g, y/o

porque la capa de imprimación (26) presenta un punto de fusión de 60 °C a 130 °C, preferentemente de 80 °C a 115 °C.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado

porque el estrato de transferencia (21) se aplica sobre un sustrato (4) tridimensional, en particular abombado, curvado, cilindrico o plano, en particular

porque para la aplicación del estrato de transferencia (21) se usa un dispositivo de apriete, que en particular es transparente para una longitud de onda usada para el curado previo y/o curado del adhesivo (3).

12. Dispositivo de aplicación (1) para aplicar un estrato de transferencia (21) de una lámina (2) sobre un sustrato (4), comprendiendo el dispositivo de aplicación (1) los siguientes componentes:

- un rodillo de almacenamiento (11) para poner a disposición la lámina (2);

- un cabezal de impresión de inyección de tinta (13) dispuesto aguas abajo del rodillo de almacenamiento en la dirección de transporte de la lámina (2) para la aplicación de un adhesivo (3) que puede curarse por radicales sobre al menos una zona parcial del estrato de transferencia (21);

- una primera fuente de luz UV (14) dispuesta aguas abajo del cabezal de impresión de inyección de tinta (13) en la dirección de transporte de la lámina para el curado previo del adhesivo (3) mediante radiación UV;

- al menos una disposición de cilindros (16, 16') dispuesta aguas abajo del cabezal de impresión de inyección de tinta (13) en la dirección de transporte de la lámina (2) para la aplicación de la al menos una zona parcial, provista de adhesivo (3), del estrato de transferencia (21) sobre el sustrato (4);

- una segunda fuente de luz UV (17) dispuesta aguas abajo de la disposición de cilindros en la dirección de transporte de la lámina para el curado del adhesivo (3) mediante radiación UV;

- una unidad de retirada dispuesta aguas abajo de la disposición de cilindros (16,16') en la dirección de transporte de la lámina (2) para retirar un estrato portador (22) de la lámina (2) de la al menos una zona parcial del estrato de transferencia (21);

y presentando el cabezal de impresión de inyección de tinta (13) una resolución de 300 a 1200 boquillas aplicadoras por pulgada (npi, nozzles per inch) y/o porque a través del cabezal de impresión de inyección de tinta (13) se proporcionan gotas de adhesivo (3) con un volumen de 2 pl a 50 pl con una tolerancia de no más de ± 6%.

13. Dispositivo de aplicación (1) según la reivindicación 12,

caracterizado

porque el cabezal de impresión de inyección de tinta (13) presenta un diámetro de la boquilla de 15 pm a 25 pm con una tolerancia de no más de ± 5 pm y/o una distancia entre boquillas de 50 mm a 150 pm con una tolerancia de no más de ± 5 pm.

14. Dispositivo de aplicación (1) según una de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado

porque la primera fuente de luz UV (14) es una fuente de luz LED, y/o porque la primera fuente de luz UV (14) en la dirección de transporte de la lámina (2) presenta una anchura de ventana de 10 mm a 30 mm, y/o porque la primera fuente de luz UV (14) está dispuesta en la dirección de transporte de la lámina (2) de 1 cm a 4 cm aguas abajo del cabezal de impresión de inyección de tinta (13).

15. Dispositivo de impresión con un cabezal de impresión de inyección de tinta (13), que está dispuesto de forma móvil en dos direcciones ortogonales con respecto a un sustrato (4) a imprimir, así como con un dispositivo de aplicación (1) según una de las reivindicaciones 12 a 14, que está dispuesto de forma móvil en dos direcciones ortogonales con respecto al sustrato (4) a imprimir.