ES2846001T3 - Tinta seca para impresión digital - Google Patents

Abstract

Un panel (1) con una superficie (2) que comprende una impresión digitalmente formada (P) de macrocolorantes, teniendo los macrocolorantes (64) una longitud o diámetro superior a 20 micrómetros y comprendiendo un cuerpo (66) de la partícula y pigmentos (12) de color, en donde el cuerpo (66) de la partícula comprende fibras (61) de madera, en donde los macrocolorantes (64) se prensan dentro de la superficie (2), en donde los macrocolorantes (64) están dispuestos en patrones, y en donde los pigmentos (12) de color se unen a una superficie superior e inferior del cuerpo (66) de la partícula, comprendiendo la impresión (P) pigmentos (12a) de color ubicados en un primer plano horizontal (Hp1) en una parte superior de la superficie (2) y pigmentos (12b) de color ubicados en un segundo plano horizontal (Hp2) bajo el cuerpo (66) de la partícula y bajo el primer plano horizontal (Hp1).

Description

DESCRIPCIÓN

Tinta seca para impresión digital

Campo técnico

La descripción se refiere, generalmente, al campo de superficies decorativas creadas digitalmente para paneles de edificación, tales como paneles para suelos y paredes. La descripción se refiere a un método y a un equipo para aplicar y ligar colorantes con base de polvo de manera que se forme una impresión digital sobre dichas superficies.

Campo de aplicación

Las realizaciones de la presente invención son especialmente adecuadas para usar en suelos, que están formados por paneles de suelo que comprenden un núcleo o un cuerpo, una capa decorativa y preferiblemente una capa estructurada transparente resistente al desgaste por encima de la capa decorativa. Las realizaciones preferidas son suelos laminados convencionales, suelos basados en polvo, suelos de madera, suelos de plástico de tipo LVT y baldosas de cerámica. La siguiente descripción de técnicas, problemas de la tecnología conocida y objetos y características de la invención se centrarán sobre todo, a título de ejemplo no limitativo, en este campo de aplicación y, en particular, en materiales para suelos que sean similares a materiales para suelos estratificados convencionales o materiales para suelos con una capa superficial resiliente.

Se debe destacar que las realizaciones descritas en la presente descripción se pueden utilizar para producir una imagen digital y/o una estructura formada digitalmente sobre cualquier superficie, pero se prefieren los paneles planos tales como, por ejemplo, paneles de edificación en general, paneles de paredes, techos, componentes de mobiliario y productos similares que generalmente tienen superficies grandes con diseños decorativos avanzados. Los principios básicos descritos en la presente descripción se pueden usar para aplicar una impresión sobre papel, láminas delgadas, textiles, metales, madera sólida, chapa de madera, materiales laminados de madera, corcho, linóleo, material polimérico, cerámica, papel de empapelar y superficies similares.

Antecedentes

La siguiente descripción se utiliza para describir los antecedentes y productos, materiales y métodos de producción que pueden comprender partes específicas de realizaciones preferidas en la descripción de esta invención.

a) Materiales para suelos laminados.

La mayoría de todos los suelos laminados se producen según un método de producción que generalmente recibe el nombre de Direct Pressed Laminate (Laminado prensado directo - DPL). Dichos suelos laminados tienen un núcleo de cartón fibra de 6-12 mm, una capa superficial decorativa superior de laminado con un espesor de 0,2 mm y una capa de equilibrado inferior con un espesor de 0,1-0,2 mm de laminado, plástico, papel o un material similar.

La capa superficial de un suelo de laminado se caracteriza por que las propiedades decorativas y de desgaste se obtienen generalmente con dos capas de papel separadas, una sobre la otra. La capa decorativa es de forma general un papel impreso y la capa de desgaste es un papel de revestimiento transparente, que comprende partículas pequeñas de óxido de aluminio.

El papel de decoración es el más fundamental de los papeles de laminación ya que es el que proporciona el aspecto visual del laminado. El peso del papel de decoración está comprendido, generalmente, en el intervalo de 60 -150 g/m2.

El papel de cubierta es generalmente más delgado con, un peso de aproximadamente 20 - 50 g/m2 y está hecho de celulosa pura, a partir de pulpa deslignificada. El papel de cubierta se vuelve casi completamente transparente después de la laminación y el aspecto del papel de decoración es visible. Papeles de cubierta más gruesos con una cantidad considerable de partículas de óxido de aluminio pueden proporcionar una elevada resistencia al desgaste. La desventaja es que son menos transparentes y el patrón decorativo está cubierto por una capa gris que altera el patrón impreso.

La impresión de papeles decorativos es muy rentable. Se usan prensas de rotograbado con rodillos de impresión que pueden tener un ancho de 3 metros y que pueden funcionar con una velocidad de hasta 600 m/min. Los rodillos de impresión se producen generalmente mediante grabado mecánico convencional. Recientemente, se ha introducido el grabado con láser digital, que permite un desarrollo de la decoración más rápido y proporciona una mejor calidad de decoración. Las tintas sin disolvente con pigmentos orgánicos se utilizan frecuentemente y el exceso de tinta se recicla.

El papel decorativo impreso y la cubierta están impregnados con resinas de melamina-formaldehído, que generalmente reciben el nombre de resinas de melamina, y se estratifican sobre un núcleo de HDF en prensas de estratificado discontinuas o continuas grandes donde la resina cura con calor (aproximadamente 170 0C) y presión (40 - 60 bares) elevados y los papeles se estratifican sobre el material del núcleo. Una placa de presión estampada o cinta de acero conforma la estructura superficial. Algunas veces se utiliza un papel estructurado como matriz de prensado. En suelos de alta calidad, el estampado se realiza en concordancia con el diseño. La profundidad del grabado se limita a una distancia de 0,1 - 0,2 mm (100 - 200 micrómetros).

Los suelos laminados también pueden producirse con tecnología de impresión directa. Una ventaja es que se puede evitar la operación de prensado y que no se necesitan papeles impresos para proporcionar una superficie decorativa. Las tintas de hidroimpresión se utilizan para imprimir la decoración en una prensa de impresión multicolor con rodillos sobre un núcleo presellado, y la impresión se cubre con una capa de desgaste transparente protectora que puede ser una cubierta, una lámina de plástico o una laca. El proceso de producción es bastante complicado y solamente es rentable para volúmenes de producción muy grandes.

La tecnología de impresión directa puede reemplazarse por tecnología de impresión digital que es mucho más flexible y pueden fabricarse económicamente pequeños volúmenes de producción. La diferencia entre estos dos métodos es principalmente la etapa de impresión donde los rodillos de impresión se reemplazan por un proceso de impresión digital sin contacto.

La impresión digital también puede utilizarse para imprimir sobre una hoja de papel que se usa en la producción de laminados convencionales y de laminados con calor y presión. La impresión se puede realizar antes o después de la impregnación. Dicha impresión antes de la impregnación es complicada ya que el papel puede dilatarse y encogerse durante la etapa de impresión e impregnación, y la impregnación de cantidades pequeñas no es rentable. La impresión después de la impregnación sobre un papel impregnado con melamina es muy difícil ya que los pigmentos aplicados sobre una superficie de melamina flotan durante la etapa de prensado cuando la resina de melamina está en estado líquido. Estos problemas pueden resolverse parcialmente con un método donde un papel en bruto, que comprende preferiblemente un color base, se aplica y se fija al núcleo antes de la impresión y el papel impregnado o el polvo de melamina se aplica bajo y/o sobre el papel en bruto de manera que las resinas de los papeles impregnados penetran en el papel en bruto durante la etapa de prensado.

Los suelos laminados también puede tener una superficie de láminas de papel o láminas de plástico y dichos materiales laminares también se pueden imprimir digitalmente. Una capa transparente resistente al desgaste protectora que generalmente es una laca de poliuretano se usa para cubrir la decoración impresa.

b) Suelos con base de polvo (WFF)

Recientemente se han desarrollado nuevos tipos de suelos “exentos de papel” con superficies sólidas que comprenden un mezcla pulverulenta sustancialmente homogénea de fibras, aglutinantes y partículas resistentes al desgaste, que se denominan a continuación en la memoria como WFF (Wood Fibre Floor [suelo de fibra de madera]).

La mezcla pulverulenta puede comprender partículas de óxido de aluminio, resinas de melamina-formaldehído y fibras de madera. En la mayoría de aplicaciones, se incluyen en la mezcla partículas decorativas tales como, por ejemplo, pigmentos de color. En general, todos estos materiales se aplican en forma seca como polvo mezclado en un núcleo de HDF y curado con calor y presión hasta formar una capa sólida de 0,1-1,0 mm. El polvo, antes del prensado, se estabiliza con lámparas de humedad e IR de manera que forme una capa superior de piel similar a una capa de papel y esto evita que el polvo se sople durante el prensado. El polvo de melamina-formaldehído y las fibras de madera pueden reemplazarse por partículas termoplásticas.

Pueden obtenerse varias ventajas con respecto a la tecnología conocida y, especialmente, sobre los materiales para suelos laminados convencionales tales como mayor resistencia al desgaste y a los impactos, estampado profundo, mayor flexibilidad de producción y menores costes. Se puede conseguir fácilmente una profundidad de estampado de 0,2­ 0,7 mm.

La tecnología en polvo es muy adecuada para producir una capa superficial decorativa, que es una copia de piedra y cerámica. En el pasado era más difícil crear diseños tales como, por ejemplo, decoraciones de madera. Sin embargo, recientemente se ha desarrollado una impresión digital en polvo y es posible crear diseños muy avanzados de cualquier tipo mediante inyección de tinta en el polvo antes del prensado. Los problemas relacionados con la impregnación del papel pueden eliminarse completamente porque no se requiere impregnación. La estructura superficial se elabora de la misma manera que en los materiales para suelos laminados mediante una placa de presión estructurada, una cinta de acero o un papel de matriz estampado que se presiona contra el polvo. Una ventaja importante en comparación con el resto de tecnologías de impresión digital es que el polvo proporciona un color de base y no se necesita ninguna capa protectora por encima de la impresión ya que la tinta puede penetrar en el polvo. Sin embargo, la penetración es bastante limitada ya que las gotas de tinta se fijarán a la primera partícula con la que se encuentran, principalmente las fibras de madera. Se puede conseguir una mayor resistencia al desgaste si se aplican varias capas de polvo impresas sobre cada una o si se usa una cubierta antipolvo como capa protectora aplicada sobre la impresión digital.

c) Resinas de melamina-formaldehído.

Una sustancia básica en los suelos laminados y de WFF es la resina termoendurecible de melamina-formaldehído que se utiliza como aglutinante. La resina de melamina o resina de melamina-formaldehído (generalmente abreviada a melamina) es un material plástico duro termoendurecible elaborado a partir de melamina y formaldehído mediante polimerización. Dicha resina, denominada de aquí en adelante como melamina, comprende tres etapas básicas. Las etapas, la etapa A, la etapa B, la etapa C, se describen en Principies of Polymerization, George Odian, 3a edición, p. ej., en las páginas 122 a 123. La primera etapa A sin curado se obtiene cuando la melamina, el formaldehído y el agua se hierven hasta obtener una sustancia líquida con un contenido seco de aproximadamente 50 %. La segunda etapa B de semicurado se obtiene cuando la resina líquida se utiliza para impregnar, por ejemplo, un papel de cubierta que, después de la aplicación de la resina líquida, se seca con calor. Las moléculas han empezado la reticulación, pero aún es posible curar la resina en una etapa final si el secado de la resina se realiza durante un tiempo bastante corto, por ejemplo, un minuto y con un calor de aproximadamente 90 - 120 °C.

La etapa B también puede obtenerse pulverizando la resina líquida sobre aire caliente de manera que las gotas se sequen y se obtiene un polvo de melamina-formaldehído semicurado seco que comprende partículas esféricas de diámetro pequeño con un diámetro de aproximadamente 30 - 100 micrómetros (de 0,03 - 0,10 mm).

La etapa final C completamente curada se obtiene cuando, por ejemplo, el papel impregnado con melamina o el polvo WFF se calienta a aproximadamente 160 con presión durante 10 - 20 segundos. La resina de melaminaformaldehído seca se reblandece, se funde y se cura a una forma fija cuando la temperatura aumenta durante el prensado. El curado depende de la temperatura y el tiempo de calentamiento. El curado puede obtenerse a temperaturas más bajas con tiempos más prolongados o a una temperatura más alta durante un tiempo más corto. El polvo de melamina secado por pulverización también puede curarse a alta temperatura.

d) Suelos de madera.

Los suelos de madera se producen de muchas maneras diferentes. Los suelos de madera sólida tradicionales se han desarrollado para obtener suelos técnicos con capas de madera aplicadas sobre un núcleo hecho de láminas de madera, HDF o madera contraplacada. La mayoría de dichos suelos se suministran como suelos preacabados con una superficie de madera que se reviste con varias capas transparentes en la fábrica. El recubrimiento puede fabricarse con poliuretano curado por UV, aceite o cera. Recientemente también se han producido materiales para suelos de madera con un patrón impreso digitalmente que mejora el diseño de la estructura de grano de la madera en especies de madera que no tienen suficiente calidad superficial.

e) Baldosas de cerámica

Las baldosas de cerámica son uno de los principales materiales utilizados como material para suelos y recubrimientos de paredes. Las materias primas utilizadas para formar baldosas consisten en minerales de arcilla, feldespato y aditivos químicos requeridos para el proceso de conformación. Un método habitual para producir baldosas de cerámica usa las siguientes etapas de producción. Las materias primas se trituran hasta un polvo y se mezclan. A veces, se añade agua y los ingredientes se molturan en medio húmedo. Se elimina el agua utilizando una prensa de filtro seguido de deshidratación por pulverización para obtener un polvo. El polvo resultante se comprime en seco con una presión muy alta (aproximadamente 400 bares) para obtener un cuerpo de baldosa con un espesor de 6 - 8 mm. El cuerpo de baldosa se seca adicionalmente para eliminar la humedad remanente y para estabilizar el cuerpo de baldosa en un material homogéneo sólido. Recientemente, se ha introducido el prensado en seco de paneles grandes y delgados. El material granulado grueso se presiona con una presión muy elevada de hasta 400 bares, y los paneles con un tamaño de 1*2 m y mayores, con espesores de tan solo unos pocos mm se pueden producir de una manera económica. Estos paneles se pueden utilizar como paneles de pared y encimeras. El tiempo de producción se ha reducido de varios días a menos de una hora. Dichos paneles pueden cortarse y conformarse con tolerancias de producción que son superiores a los métodos tradicionales e incluso pueden instalarse de manera flotante con sistemas de fijación mecánica. Una o varias capas de vidriado, que es una sustancia similar a un vidrio, se aplican sobre el cuerpo de baldosa por métodos secos o húmedos. El espesor del vidriado es de aproximadamente 0,2 - 0,5 mm. Se pueden realizar dos vidriados sobre la baldosa, primero un vidriado no transparente sobre el cuerpo de baldosa y, después, un vidriado transparente sobre la superficie. El propósito del vidriado de las baldosas es proteger la baldosa. El vidriado está disponible en muchos colores y diseños diferentes. Algunos vidriados pueden crear texturas diferentes. Después del vidriado, la baldosa se calcina en un horno o estufa a temperaturas muy altas (1.300 °C). Durante la calcinación, las partículas del vidriado se curan y se funden entre sí y forman una capa resistente al desgaste. Frecuentemente se utilizan rodillos con mallas para crear un diseño decorativo. El tipo de contacto entre la malla-impresión rotatoria tiene muchas desventajas, tales como roturas y tiempos de fraguado lentos. Por lo tanto, varios productores de baldosas han reemplazado recientemente esta tecnología de impresión convencional por tecnología de impresión digital por chorro de tinta que ofrece varias ventajas. Generalmente se utilizan tintas de base oleosa y la impresión se aplica sobre el cuerpo de baldosa prensada o sobre un vidriado de base que se aplica de forma húmeda y se seca antes de la impresión. Puede aplicarse una capa de vidriado transparente sobre la impresión digital para mejorar la resistencia al desgaste. La impresión digital sin contacto significa que no hay roturas y hay posibilidad de usar cuerpos de baldosa más delgados. Los tiempos de fraguado cortos, la impresión aleatorizada sin efectos de repetición y capacidad de imprimir sobre superficies de estructuras variables y sobre baldosas con bordes biselados son otras ventajas principales. Otras circunstancias que han contribuido a la introducción de la tecnología de impresión digital en la industria de baldosas es que las baldosas de cerámica son bastante pequeñas en comparación con, por ejemplo, los suelos laminados y con base de polvo que se producen como grandes tableros prensados de aproximadamente 2,1 * 2,7 m. En su lugar, se pueden usar impresoras pequeñas con un número limitado de cabezales de impresión en la industria de baldosas, y la inversión inicial es bastante limitada. Las tintas de base oleosa tienen un tiempo de secado muy largo y se puede evitar la obstrucción de las boquillas. Otras ventajas están relacionadas con el vidriado que proporciona un color de base. Generalmente, se requieren cantidades menores de pigmentos para formar un patrón de baldosa en un color de base que para proporcionar un diseño avanzado de granos de madera sobre un material de HDF o papel usado en los materiales para suelos laminados donde la impregnación y la laminación crean problemas adicionales.

f) Materiales para suelos de LVT.

Las baldosas de vinilo lujosas, generalmente denominadas como material para suelos LVT, se construyen como un producto estratificado. El nombre es algo erróneo ya que la mayor parte de los suelos de LVT tiene un tamaño de plancha con un patrón de madera. La capa base está hecha principalmente de varias capas base individuales que comprenden diferentes mezclas de polvo de PVC y carga de creta para reducir los costes de material. Por lo general, las capas base individuales tienen un espesor de aproximadamente 1 mm. La capa base tiene una lámina de PVC decorativa impresa de alta calidad sobre la cara superior. Una capa transparente de desgaste de vinilo con un espesor de 0,1 - 0,6 mm se aplica generalmente sobre la lámina decorativa. Se utilizan frecuentemente fibras de vidrio para mejorar la estabilidad térmica. Las capas base individuales, las fibras de vidrio, la lámina decorativa y la capa transparente se fusionan entre sí con calor y presión en prensas continuas o discontinuas. La capa transparente puede incluir un recubrimiento de poliuretano, que proporciona resistencia adicional al desgaste y a las manchas. Algunos productores han reemplazado la capa de vinilo transparente por una capa de poliuretano que se aplica directamente sobre la lámina decorativa. Recientemente se han desarrollado nuevos tipos de suelos de LVT con un espesor de la capa base de 3 - 6 mm y con bordes que comprenden sistemas de fijación mecánica que permiten instalaciones flotantes. Los suelos de LVT ofrecen varias ventajas sobre, por ejemplo, suelos laminados tales como estabilidad profunda, flexibilidad, estabilidad dimensional, resistencia a la humedad y menor ruido.

La impresión digital de suelos de LVT está solamente en una etapa experimental, pero de introducirse, proporciona mayores ventajas sobre la tecnología de impresión convencional.

En resumen, se puede mencionar que la impresión digital se usa en varios tipos de suelos para crear una decoración. Sin embargo, los volúmenes son aún muy pequeños, especialmente en aplicaciones de material para suelos de madera y laminados, principalmente debido al alto coste de la tinta y al elevado coste de inversión para las impresoras industriales. La flexibilidad que la tecnología de impresión digital proporciona está limitada por estampado, que es fijo y no se puede adaptar a las variaciones de la decoración impresa de forma digital. Sería una ventaja importante que se pudiera reducir el coste de la tinta, que se pudiera usar un equipo de impresión más rentable en una escala industrial, que se pudiera conseguir mayor resistencia al desgaste sin capas protectoras separadas y que se pudieran conformar variaciones en las estructuras estampadas que correspondieran a variaciones en el patrón impreso digitalmente.

Definición de algunos términos

En el siguiente texto, la superficie visible del panel de suelo instalado se denomina “ cara delantera” , mientras que la cara opuesta del panel de suelo, orientado hacia el subsuelo se denomina “ cara trasera” .

Por “ arriba” se entiende hacia la cara delantera y por “abajo” hacia la cara trasera. Por “ verticalmente” se entiende perpendicular a la superficie y por “ horizontalmente” paralelo a la superficie.

Por “pigmentos” se entiende un polvo muy fino de partículas colorantes sólidas.

Por “ tinta de pigmentos” se entiende una tinta que comprende pigmentos que están suspendidos o dispersos en la totalidad de un fluido portador.

Por “ aglutinante” se entiende una sustancia que conecta o contribuye a conectar dos partículas o materiales. Un aglutinante puede ser líquido, de tipo pulverulento, una resina termoendurecible o termoplástica y similares. Un aglutinante puede consistir en dos componentes que reaccionan cuando entran en contacto entre sí. Uno de los componentes puede ser líquido y el otro seco.

Por “m atriz’ también denominado “ m at’ se entiende un material que forma una estructura superficial estampada cuando el material se presiona contra una superficie.

Por “ Embossed In Register (Estampado en concordancia}’ o EIR se entiende que una decoración impresa está en concordancia con una estructura estampada.

Por “ impresión de tinta digitaV se entiende la eyección de gotas controlada digitalmente de fluido que comprende un colorante desde un cabezal de impresión hasta una superficie.

Por “ impresión digitat’ se entiende un método controlado digitalmente para colocar colorante sobre una superficie.

Por “ colorante” se entiende cualquier material (colorante, pigmentos orgánicos o inorgánicos, partículas coloreadas pequeñas, etc.) que se puede utilizar para proporcionar un color sobre una superficie preferiblemente debido a la absorción o reflexión selectiva de diferentes longitudes de onda de la luz.

Por “panel’ se entiende un material en forma laminar con una longitud y anchura que es mayor que el espesor. Esta definición bastante amplia incluye, por ejemplo, suelos laminados y de madera, baldosas, LVT, cubiertas de pared de forma laminar y componentes de mobiliario.

Técnica conocida y problemas de la misma

Se describen a continuación tecnologías generalmente conocidas que se pueden utilizar para proporcionar una impresión digital y una estructura de superficie grabada. Los métodos se pueden utilizar parcial o totalmente en varias combinaciones con realizaciones preferidas de la invención para crear una impresión digital o un estampado digital según esta descripción de la invención.

Las impresoras de chorro de tinta digitales de alta definición utilizan un proceso de impresión digital sin impacto. La impresora tiene cabezales de impresión que “disparan” gotas de tinta desde el cabezal de impresión hasta la superficie de una manera muy precisa.

La impresión multipasada, también denominada impresión por barrido, es un método de impresión donde el cabezal de impresión se mueve transversalmente por encima de la superficie muchas veces para generar una imagen. Dichas impresoras son lentas pero un cabezal de impresión pequeño puede generar una imagen más grande.

Las impresoras industriales se basan generalmente en un método de impresión de paso único, que usa cabezales de impresión fijos, con un ancho que corresponde a la anchura del medio impreso. La superficie impresa se mueve bajo los cabezales. Estas impresoras tienen una alta capacidad y están equipadas con cabezales de impresión fijos que están alineados uno tras otro en la dirección de alimentación. En general, cada cabezal imprime un color. Dichas impresoras se pueden personalizar para cada aplicación.

La Figura 1a muestra una vista lateral de una impresora 35 de inyección de tinta digital de un solo paso que comprende cinco cabezales 30a-e de impresión digital, que están conectados con tuberías 32 de tinta a recipientes 31 de tinta que están llenos de tinta de diferentes colores. Los cabezales de tinta están conectados mediante cables 33 de datos digitales a una unidad 34 de control digital que controla la aplicación de las gotas de tinta y la velocidad de la cinta transportadora 21 que debe poder desplazar el panel bajo los cabezales de impresión con alta precisión para garantizar una imagen de alta calidad que comprende varios colores.

La Figura 1 b muestra una vista superior de una impresión de grano de madera P proporcionada sobre una superficie 2 del panel. La superficie de un panel de suelo frecuentemente se estampa con una estructura básica 17 que es la misma para varias decoraciones básicas, tal como se muestra en la Figura 1c. Los suelos avanzados usan el denominado estampado EIR (Embossed In Register [Estampado en concordancia]) 17 que está coordinado con el patrón impreso P, como se muestra en la Figura 1d.

Una anchura normal de un cabezal de impresión industrial es de aproximadamente 6 cm y puede imprimirse cualquier longitud. Las áreas amplias de 1 - 2 m se pueden imprimir con impresoras digitales que comprenden varias filas de cabezales de impresión alineados uno al lado de otro. Se pueden necesitar 166 cabezales de impresión para proporcionar una impresión a 5 colores de un panel de suelo laminado de 2 m de ancho y la impresión puede destruirse si solo unas pocas boquillas de un cabezal de impresión quedan bloqueadas por tinta seca.

Se usa el número de dots per inch (puntos por pulgada) o DPI para definir la resolución y la calidad de impresión de una impresora digital. 300 DPI es generalmente suficiente para, por ejemplo, imprimir estructuras de granos de madera de la misma calidad a la actualmente utilizada en el material para suelos laminados convencionales. Las impresoras industriales pueden imprimir patrones con una resolución de 300 - 600 DPI e incluso mayores, y con una velocidad superior a 60 m/min.

La impresión puede ser una “ impresión completa” . Esto significa que la decoración visual impresa se crea principalmente por los pixeles de tinta aplicados sobre la superficie. El color de una capa en polvo o un color de base de un papel tiene, por lo general en dicha realización, un efecto limitado sobre el patrón o decoración visibles.

La impresión también puede ser una “ impresión parcial” . El color de otra capa subyacente es uno de los colores que son visibles en la decoración final. El área cubierta por los pixeles impresos y la cantidad de tinta que se usa se pueden reducir y se pueden obtener ahorros de costes por el menor uso de tinta y la mayor capacidad de impresión en comparación con un diseño de impresión completo. Sin embargo un impresión parcial no es tan flexible como la impresión completa ya que los colores base son más difíciles de modificar que cuando se utiliza una impresión completa.

La impresión puede basarse en el principio del color CMYK en donde el color blanco se proporciona por la superficie. Se trata de una configuración de 4 colores que comprende cian, magenta, amarillo y negro. Mezclar estos colores entre sí proporcionará un espacio de color/gama, que es relativamente pequeño. Para aumentar el color específico, o la gama total, se deben agregar manchas de color. Una mancha de color puede ser cualquier color. Los colores se mezclan y controlan mediante una combinación de software y hardware (motor de impresión/cabezales de impresión). La flexibilidad también se puede aumentar considerablemente cuando se añade un color blanco a la impresora.

CeraLoc Innovation Belgium BVBA, una empresa filial de Valinge International AB, ha desarrollado una nueva tecnología que posibilita inyectar un líquido para impresión digital en una capa de polvo. Este nuevo tipo de "Digital Injection Print (Impresión de inyección digital)" o DIP se obtiene debido a que la impresión se realiza dentro de un polvo que se cura después de la impresión. La tinta y la impresión se incluyen dentro de la capa curada y no se aplican sobre una capa como cuando se usan métodos de impresión convencionales. La impresión puede colocarse en varias dimensiones horizontal y verticalmente, en diferentes profundidades. Esto se puede usar para crear efectos 3D cuando, por ejemplo, se usan fibras de madera transparentes y preferiblemente blanqueadas. También puede utilizarse una impresión bicapa para aumentar la resistencia al desgaste. No se necesitan capas protectoras, por ejemplo, de cubierta, que alteren el diseño original con tonos de gris.

El método DIP se puede utilizar en todos los materiales basados en polvo que puedan curarse después de la impresión. Sin embargo, el método DIP es especialmente adecuado para usarse cuando el polvo comprende una mezcla de fibras de madera, partículas pequeñas resistentes al desgaste y una resina de melamina. La capa superficial también puede comprender material termoplástico, por ejemplo, partículas de vinilo que se aplican en forma de polvo sobre una superficie. Esto permite que la impresión pueda inyectarse en las partículas de polvo de vinilo. Se puede conseguir un diseño mejorado y una mayor resistencia al desgaste incluso en dichos materiales.

Se debe utilizar un cabezal de impresión adecuado para obtener una alta calidad y velocidad de impresión en las capas con base de polvo y otras capas como se ha descrito anteriormente. Un cabezal de impresión tiene varias boquillas pequeñas que pueden lanzar y aplicar gotículas de tinta de manera controlada.

Los sistemas de chorro de tinta industriales se clasifican ampliamente entre sistemas de continuous inkjet (chorro de tinta continuos - CIJ) o sistemas de drop on demand (gota a demanda - DOD).

El CIJ expulsa las gotas continuamente desde el cabezal de impresión. Las gotas pasan a través de un conjunto de electrodos que transmiten una carga a cada gota. Después, las gotas cargadas pasan por una placa deflectora que usa un campo electrostático para seleccionar las gotas que se deben imprimir y las que se deben recoger para su reutilización.

La DOD expulsa las gotas desde el cabezal de impresión solamente cuando se requiere y todas las gotas se aplican sobre la superficie.

El CIJ se usa principalmente en la codificación y marcado de productos. La tecnología de chorro de tinta DOD se utiliza actualmente en la mayoría de aplicaciones industriales de chorro de tinta cuando se necesita una elevada calidad de la decoración.

Un tamaño normal de una gotícula de tinta es de aproximadamente 2-4 picolitros (= 1 *10_12 litro o 0,000001 mm3). El tamaño de cada gotícula puede variar, dependiendo del tipo de tinta y del tipo de cabezal, normalmente entre 1 - 40 picolitros y esto corresponde a una gotícula que tiene un diámetro de aproximadamente 10 - 30 micrómetros. Las gotículas más pequeñas permiten imágenes de alta resolución. Algunos cabezales de impresión pueden disparar diferentes tamaños de gotícula y pueden imprimir una escala de grises. Otros cabezales pueden solamente disparar un tamaño de gotícula fijo. Es posible diseñar cabezales de impresión que disparen gotas más grandes de hasta 100 - 200 picolitros o más.

Se pueden usar diversas tecnologías para disparar las gotas desde las boquillas.

La tecnología de cabezal de impresión térmica generalmente se denomina como impresión por chorro de burbujas, usa cartuchos de impresión con una serie de cámaras pequeñas, conteniendo cada una calentador. Para expulsar una gotícula desde cada cámara, se hace pasar un pulso de corriente a través del elemento de calentamiento causando una vaporización rápida de la tinta en la cámara para formar una burbuja, que produce un aumento de presión grande, propulsando una gotícula de tinta a través de la boquilla y hacia la superficie. La mayoría de las impresoras de chorro de tinta de consumo utilizan cabezales de impresión térmicos. Dichas impresoras térmicas están diseñadas generalmente para aplicar tintas de base acuosa con una viscosidad de 2-5 centipoise (cps). Recientemente, Memjet ha desarrollado cabezales de impresión térmicos a gran escala con un ancho de impresión de 223 mm y una velocidad de impresión de aproximadamente 20 m/min o más. El cabezal de impresión contiene 5 canales de tinta y dos filas de boquillas por canal. Cada estructura de boquilla individual tiene aproximadamente 30 micrómetros de sección, lo que permite 800 dpi, donde la segunda fila de boquillas de cada color está ligeramente desplazada respecto de la primera para proporcionar 1600 dpi en combinación. Un cabezal de impresión Memjet puede disparar continuamente hasta 750 millones de gotas de 2 picolitros con un diámetro de gota de 14 micrómetros por segundo. El coste del cabezal de impresión térmico es menor del 10 % del coste de los cabezales piezoeléctricos convencionales con capacidad similar. Dichas impresoras térmicas pueden aplicar sustancias de base acuosa con una viscosidad de 0,7 - 1,5 centipoise, que es similar a la viscosidad del agua (1 centipoise a 20 °C). El cabezal de impresión Memjet comprende un sistema de autoenfriamiento con el elemento de calentamiento en el centro de la cámara de tinta. A medida que las gotas son expulsadas, la tinta nueva fluye hacia la cámara y enfría el elemento de calentamiento.

La tecnología térmica impone la limitación de que la tinta debe ser resistente al calor, generalmente hasta 300 0C porque el proceso de disparo se basa en el calor. Esto hace muy difícil producir cabezales térmicos de colores múltiples para pigmentos. Los cabezales de impresión Memjet están diseñados para tinta basada en colorante y, por lo tanto, no se usan en la industria de material para suelos y en aplicaciones industriales, donde se exigen tintas con base de pigmento de alta calidad.

La mayoría de impresoras de chorro de tinta comerciales e industriales y algunas impresoras de consumo utilizan la tecnología de cabezales de impresión piezoeléctricos, que es la tecnología principal utilizada en la industria del material para suelos. En lugar de un elemento de calentamiento se utiliza un material de cristal piezoeléctrico (generalmente denominado Piezo) en una cámara rellena de tinta detrás de cada boquilla. Cuando se aplica una tensión, el material piezoeléctrico cambia de forma, lo que genera un pulso de presión en el fluido que fuerza una gotícula de tinta desde la boquilla. Una configuración de cabezal de impresión piezoeléctrico puede usar diferentes principios de deformación básicos para expulsar las gotas desde una boquilla. Estos principios se clasifican, generalmente, en tecnologías de cabezal de impresión por compresión, doblado, empuje y cizallamiento. Un cristal piezoeléctrico también puede utilizarse para crear ondas acústicas a medida que vibra y hacer que la tinta se desmenuce en gotículas a intervalos regulares. La inyección de tinta piezoeléctrica permite una variedad de tintas más amplia y una mayor viscosidad que la inyección de tinta térmica. La tinta tiene, generalmente, una viscosidad en el intervalo de 2 - 12 centipoise y es muy adecuada para aplicar tinta basada en pigmentos. En aplicaciones industriales, se usan con frecuencia cabezales de impresión que puedan gestionar tintas de alta viscosidad, ya que la viscosidad inicial de la tinta disminuye considerablemente durante la producción cuando la temperatura puede aumentar hasta 40 0C o más y una baja viscosidad inicial puede estar por debajo del nivel mínimo exigido para un funcionamiento adecuado del cabezal de impresión.

La Figura 1e muestra cómo las gotas 56 de tinta se expulsan según el modo de flexión del material piezoeléctrico. Un cabezal 30 de impresión piezoeléctrico comprende matrices de orificios muy pequeños generalmente denominados chorros 50 desde los cuales las gotículas 56 de la tinta 58, con pigmentos 12, se expulsan hacia una superficie de papel.

La tinta 58 fluye desde un depósito de tinta mediante una entrada 55 de tinta al interior de una cámara 52 de tinta. Los pulsos eléctricos flexan un cristal piezoeléctrico 51 y una membrana 53. Esta deformación crea un pulso de presión que expulsa una gota 56 de tinta desde la boquilla 54. Se pueden conformar diferentes tamaños de gotas al variar la carga eléctrica. Por lo general, las boquillas tienen un diámetro de aproximadamente 10 micrómetros. Los volúmenes típicos de las gotas están en el intervalo de 2 - 5 picolitros que producen tamaños 57 de manchas de tinta impresas en una superficie en el intervalo de 10 - 20 micrómetros. Cada gotícula puede contener aproximadamente 20 % de pigmentos. La parte restante es un portador líquido y resinas necesarias para unir los pigmentos a la superficie.

Una imagen digital contiene una cuadrícula de un número fijo de filas y columnas de píxeles, que son el elemento individual más pequeño de una imagen digital. La cuadrícula se denomina ráster. Los pixeles, que representan imágenes como un archivo informático, tienen un tamaño y forma uniformes. No se solapan y tocan pixeles adyacentes por todos los lados. Las imágenes ráster pueden crearse mediante una variedad de dispositivos de entrada, por ejemplo, una cámara digital. Todas las impresoras conocidas usan un programa informático de Raster Image Processing (Procesamiento de imágenes ráster - RIP), que toma una entrada de archivo de imagen y produce una salida analizada con un perfil de color en mapa de bits que controla los cabezales de impresión y proporciona los datos necesarios requeridos para aplicar una gota de tinta sobre una superficie en un patrón ráster predeterminado R1 - R4, como se muestra en la Figura 1e.

Se puede utilizar un lote de tipos de tinta. Los componentes principales son colorantes que proporcionan el color, un aglutinante que une los colorantes a la superficie y un portador líquido que transfiere el colorante y el aglutinante desde el cabezal de impresión en pequeñas gotículas bien definidas hasta una superficie en un método de aplicación sin contacto. El colorante es un tinte o pigmento o una combinación de ambos. El fluido portador puede ser de base acuosa o de base de disolvente. El fluido portador se evapora y deja el colorante sobre la superficie. Las tintas curables por UV son similares a las tintas con base de disolvente, pero el fluido portador se cura cuando se expone a una luz UV intensa.

Un problema principal de todos los tipos de tintas y cabezales de impresión es que cuando la tinta se seca por evaporación, puede resecar y obstruir las boquillas. Las impresoras industriales pueden estar provistas de un sistema de circulación de tinta que hace circular la tinta a través de los chorros para aumentar el denominado tiempo de “destapado” , que es la cantidad de tiempo que un cabezal de impresión puede dejarse destapado e inactivo, y seguir disparando gotas de tinta adecuadamente. Un tiempo de destapado o de obstrucción corto puede dar como resultado una pérdida permanente de boquillas y se pueden formar líneas no deseadas sobre toda la superficie cuando se utilizan impresoras de un solo paso. En especial las tintas con base de pigmento que comprenden sistemas aglutinantes poliméricos tienen tendencia a resecarse y sería una ventaja importante si se pudiera aumentar el tiempo de destapado y se pudiera evitar la obstrucción de la boquilla.

Un tinte es un colorante que se disuelve completamente en el fluido portador y la tinta es una solución verdadera.

Los pigmentos son un polvo muy fino de partículas de colorante sólido que están suspendidas o dispersas en un portador líquido. Las tintas con base de pigmentos generalmente se mezclan individualmente utilizando pigmentos colorantes y varias sustancias químicas. Los pigmentos usados en tinta digital son muy pequeños y tienen un tamaño de partículas promedio de aproximadamente 0,1 micrómetros. El tamaño común de las boquillas es de aproximadamente 10 - 20 micrómetros, lo que significa que las partículas de pigmento tienen sitio suficiente para pasar a través de los canales de la boquilla en el cabezal de impresión. Las boquillas pueden seguir bloqueadas por la propia tinta y por los pigmentos que forman aglomerados de partículas. La tinta de pigmento de alta calidad deberá mantener el pigmento suspendido en el fluido portador durante un período de tiempo prolongado. Esto es difícil, especialmente para las viscosidades más bien bajas, que se requieren para un buen funcionamiento de los cabezales de impresión. Los pigmentos tienen una tendencia natural a sedimentar y posarse en el portador líquido. En la tinta de pigmento de alta calidad, no se debe producir la sedimentación del pigmento de forma habitual. Se utilizan sistemas de circulación de tinta avanzados para evitar estos problemas relacionados con la tinta con alto contenido de pigmento.

Las tintas de pigmento generalmente son más estables frente a la luz, especialmente cuando se exponen a la luz UV, y más resistentes a la decoloración que las tintas basadas en tinte. Por lo tanto, se usan en casi todas las aplicaciones para material para suelos. Las tintas digitales de base acuosa que comprenden pigmentos de color son especialmente adecuadas para aplicaciones en material para suelos y pueden proporcionar un método de impresión de alta calidad en muchos materiales diferentes.

Generalmente, los pigmentos no se adhieren a una superficie lisa. Son similares a las partículas de arena y pueden retirarse fácilmente de las superficies más secas y lisas. Por lo tanto, el fluido portador de base acuosa se mezcla generalmente con pequeñas cantidades de varios aditivos diferentes para proporcionar una tinta y propiedades de impresión especiales tales como aglutinantes que proporcionan la adhesión de los pigmentos a una superficie, ganancia de punto, nivel de pH, formación de gotas, corrosión del cabezal de impresión, resistencia a la decoloración, etc. La inclusión de resinas que sirven como aglutinante en la composición de tinta limita la cantidad posible de pigmentos, ya que ambos componentes aumentan la viscosidad de la tinta.

Los pigmentos de color como materia prima son bastante competitivos desde el punto de vista económico, especialmente como partículas más grandes de aproximadamente un micrómetro pero la producción de tintas basadas en pigmentos que comprenden partículas muy pequeñas y otras tintas para impresoras digitales es muy complicada y cara, y esto da como resultado un coste muy elevado de la tinta que normalmente puede estar en la gama de aproximadamente 50 - 100 EUR/litro. Pueden imprimirse aproximadamente 50 - 100 m2 de material para suelos con un litro (20-10 g/m2) si se aplica una impresión de alta calidad completa, y esto supone un coste de impresión de 1 - 2 EUR/m2. El coste de una superficie de suelo impresa convencional donde se utilizan rodillos de impresión es solamente 10 % del coste para las superficies de suelos impresos digitalmente. Esto significa que la impresión digital basada en tinta líquida convencional basada en pigmentos solamente resulta competitiva en pequeñas series cuando se requiere una flexibilidad de producción muy alta.

Las impresoras de chorro de tinta digitales utilizan un método sin contacto para aplicar la tinta sobre una superficie. Sin embargo, la impresión por láser se basa en un método de contacto en el cual un rayo láser proyecta una imagen sobre un tambor rotatorio eléctricamente cargado, denominado generalmente tambor conductor. Las partículas de tinta seca, generalmente denominadas tóner, se capturan a continuación electrostáticamente por las zonas cargadas del tambor. La tinta comprende partículas esféricas finas y muy bien definidas de polvo de plástico seco, tales como, por ejemplo, copolímero de estireno-acrilato o resina de poliéster que se mezcla con agentes colorantes de negro de carbón. Las partículas tienen un diámetro de aproximadamente 8 - 10 micrómetros cuando se requiere una resolución de impresión de 600 DPI. Algunas impresoras láser usan partículas aún más pequeñas con un diámetro de aproximadamente 5 micrómetros. El material plástico termoendurecible actúa como aglutinante. El tambor imprime la imagen sobre un papel por contacto directo y calor, que funde la tinta con el papel uniendo el polvo de plástico al papel. Las impresoras láser de color utilizan el principio CMYK con tinta seca coloreada, de forma típica cían, magenta, amarillo y negro, que se mezclan para proporcionar una imagen de color de alta calidad.

La tecnología láser con el método de impacto no se utiliza para imprimir una superficie de panel plana, tal como una superficie de un panel de suelo.

La impresión 3D es una tecnología bien conocida que se utiliza para aplicar y conectar varias capas de sustancia líquida, polvo o láminas de metal entre sí para crear estructuras tridimensionales avanzadas. La tecnología se usa principalmente en la producción de prototipos de productos complejos pequeños. Varios cientos de capas se pueden aplicar una sobre otra. Se utilizan varios principios para construir estructuras estratificadas. Según un principio básico, las capas de polvo se aplican una sobre otra y algunas partes se unen mediante una sustancia líquida que cura por UV aplicada mediante un cabezal de impresión digital sobre cada capa en polvo. El polvo no unido se elimina cuando se forma la estructura completa del producto. Otro principio utiliza una pistola de pegamento pequeña que aplica varias capas de material plástico caliente en varias capas. Las impresoras 3D tienen una productividad muy baja, y la construcción de objetos incluso muy pequeños pueden tardar varias horas. Las impresoras 3D no se utilizan para crear una decoración plana sobre una superficie donde los colorantes se aplican uno al lado de otro y donde el polvo no unido debe eliminarse después de cada aplicación de una capa. La estructura de las capas aplicadas una sobre otra se destruye si se utiliza presión para curar las capas.

Las impresoras de sublimación de colorante utilizan un rodillo largo de película transparente de celofana coloreada en rojo, azul, amarillo y gris que están unidas entre sí de un extremo al otro. Incluidos en esta película de muchas hojas unidas entre sí hay tintes sólidos que corresponden a los cuatro colores básicos cían, magenta, amarillo y negro, y cada hoja comprende solamente un color. El “cabezal de impresión” contiene miles de elementos de calentamiento pequeños que producen cantidades variables de calor y el tinte se transfiere a un papel estucado por “sublimación” , lo que significa que el tinte cuando se calienta se convierte en un gas sin convertirse primero en líquido. Estos cabezales de impresión térmica, denominados a continuación en la memoria como cabezales de impresión con calentamiento para diferenciar dichos cabezales de los cabezales de impresión térmicos utilizados en la impresión por chorro de burbujas, se calientan cuando pasan por encima de la película, haciendo que los tintes se vaporicen antes de volver a su forma sólida sobre el papel. Este método elimina el uso de tinta líquida y puede proporcionar una alta calidad de fotoimpresión con tintes que son transparentes y que se mezclan para obtener un color de tono continuo. Sin embargo, el método tiene muchas desventajas. Cada lámina debe tener el mismo tamaño que la superficie impresa y se utiliza toda la lámina aunque una pequeña parte de la superficie esté impresa con un color específico. Para eliminar algunas de las desventajas, se han desarrollado impresoras de impresión por transferencia de calor para sublimación de colorante, que utilizan tintas especiales que comprenden partículas de sublimación. Una impresora de inyección de tinta convencional se puede usar para imprimir una imagen con dicha tinta de sublimación sobre un papel o lámina especial. Después de eso, la imagen se transfiere mediante presión y calor a un material de poliéster o una superficie que tenga un recubrimiento de polímero.

La impresión térmica con cabezales de impresión térmicos se usa, además, para crear impresiones digitales directamente sobre un papel termosensible o indirectamente con un método de impresión por transferencia térmica donde el calor se aplica a una película de transferencia termosensible. Estos métodos de impresión se utilizan principalmente para aplicar un color a un papel e imprimir, por ejemplo, etiquetas. Los cabezales de impresión por calentamiento tienen varias ventajas. Son fiables ya que no existe riesgo derivado de la obstrucción por tintas y el precio es competitivo. Las principales desventajas se refieren al elevado coste del papel o la película de transferencia y las limitaciones de color, principalmente, un color. Los cabezales de impresión por calentamiento están disponibles en anchuras de hasta 200 mm y pueden proporcionar una resolución de hasta 600 dpi.

La impresión digital es un método muy flexible que puede proporcionar una impresión de alta calidad, pero que no se puede utilizar totalmente en aplicaciones industriales y especialmente no en material para suelos debido al elevado coste de la tinta, a problemas relacionados con el secado y la obstrucción de las boquillas, especialmente cuando se utilizan tintas basadas en pigmentos y la necesidad de capas protectoras especiales que son caras y no completamente transparentes. Los altos costes de la tinta se deben, principalmente, a la necesidad de molturar los pigmentos de color a partículas muy pequeñas bien definidas y dispersar las partículas en la totalidad del fluido portador. Sería una ventaja fundamental si se pudieran crear imágenes digitales con pigmentos de color que pudieran ser más grandes, que no estuvieran dispersas en un fluido portador y que no se aplicaran como gotas por boquillas pequeñas. También sería una ventaja fundamental si se pudieran formar imágenes digitales con mayor resistencia al desgaste y sin capas protectoras.

La mayoría de todos los suelos anteriormente descritos y en especial los suelos impresos digitalmente tienen una estructura de superficie estampada, especialmente cuando la decoración impresa decorativa es un patrón de madera. En el pasado, la estructura estampada se proporcionaba como una estructura general separada que se usaba en muchos tipos de decoración diferentes. Recientemente, la mayoría de los productores de suelos han introducido el método denominado de Embossed In Register (Estampado en concordancia - EIR) donde la estructura de la superficie estampada se forma específicamente para cada tipo de especie de madera y el estampado se realiza en concordancia con la decoración impresa. Esto proporciona diseños avanzados que son difíciles de diferenciar de los materiales naturales, tales como la madera y la piedra. El estampado se obtiene cuando la superficie se presiona contra una matriz estructurada que puede ser una placa de acero, cinta de acero, rodillo metálico, lámina de plástico o papel estucado. La decoración debe estar colocada con alta precisión contra la matriz de prensado. Generalmente, se utilizan cámaras digitales y dispositivos mecánicos que ajustan la posición final del panel de manera que se corresponda con la decoración antes del prensado para obtener dicha ubicación. Un problema específico relacionado con el material para suelos laminado es el hecho de que el papel impreso se hincha y se encoge de manera no controlada durante la impregnación y el tamaño de la decoración puede variar entre diferentes láminas de papel impregnadas.

La flexibilidad de la impresión digital también está limitada en lo que se refiere a las superficies EIR, ya que la decoración impresa debe estar siempre adaptada a la matriz de estampado. Una característica común para todos los suelos que se han descrito anteriormente es que todas las superficies de un lote de producción tienen la misma estructura básica y no es posible ajustar y adaptar ningún cambio en la decoración. Este efecto de repetición de la estructura estampada proporciona una superficie de suelo que no es similar a un suelo de madera, donde prácticamente todos los paneles tienen diseños y estructuras diferentes debido a la estructura de los granos de madera de la madera. No se pueden producir copias de piedras y otros materiales naturales de una manera que sea una copia verdadera del material natural donde el diseño y la estructura generalmente combinan perfectamente y todos los paneles son diferentes.

La tecnología de inyección de tinta digital se utiliza principalmente para obtener ventajas relacionadas con la posibilidad de crear una imagen de alta resolución de manera flexible. Sin embargo, el resto de aspectos de la tecnología, principalmente relacionados con la posibilidad de aplicar una sustancia líquida con mucha precisión en un método sin impacto, no se han utilizado ni desarrollado completamente, esto es especialmente cierto en aplicaciones donde se aplica una decoración sobre un panel de gran tamaño que comprende una superficie que, durante la producción y especialmente después de la impresión, recibe su forma y propiedades finales en etapas de producción que comprenden presión y calor elevados.

Se sabe que el polvo aplicado sobre una sustancia líquida podría utilizarse para crear partes elevadas o una imagen sobre principalmente un sustrato de papel y que la sustancia líquida puede aplicarse digitalmente mediante un chorro de tinta. La impresión 3D que comprende varias capas en polvo conectadas localmente con un dispositivo digital tal como un cabezal de tinta y donde el exceso de partículas de polvo no conectadas se retiran en una etapa final, es una tecnología bien conocida que puede usarse para crear una estructura estampada en un panel. También se sabe que las partículas de polvo pueden aplicarse directamente con un método sin contacto sobre una superficie que comprende un aglutinante o indirectamente con un método de contacto donde se utiliza un método de transferencia. Incluso se conocen combinaciones donde se utiliza un método de transferencia sin contacto, y el polvo se desprende de la superficie de transferencia con calor o raspado.

El documento US-3.083.116 describe un polvo de impresión en relieve y un proceso de impresión en relieve que comprende espolvorear una resina en polvo sobre una lámina recién impresa, eliminando de la misma el exceso de polvo que no se adhiere a la tinta húmeda, y aplicar calor al polvo retenido sobre la lámina para fusionarlo de manera que las partículas del mismo fluyan conjuntamente y se adhieran a la hoja. El polvo puede comprender una resina fenólica tal como fenol, urea y melamina.

El documento US-3.440.076 describe un método para conformar caracteres impresos duros en relieve sobre una lámina de papel. Se imprime una composición de tinta sobre el papel y a continuación se pone en contacto con un material seco. Una de las composiciones de tinta y material seco contiene una resina termoendurecible y el otro material es un agente de soplado y un agente de curado. El material en polvo seco que no se adhiere a la tinta se retira y la resina asociada con el carácter impreso se cura después con calor a temperaturas suficientes para fundir el polvo.

El documento US-3.446.184 describe un método para formar una copia de imagen pegajosa. El polvo para tóner se aplica en forma líquida y una porción del polvo se retiene mediante el recubrimiento líquido formando una imagen visible. El polvo suelto se retira y la lámina pasa a una unidad de calentamiento donde el polvo retenido se fusiona para formar una imagen permanente.

El documento US-4.312.268 describe un método por el cual una tinta de base acuosa se aplica digitalmente a una banda continua y se aplica un único material en polvo fusible de un solo color a la banda y sobre la tinta. Parte del material en polvo queda unido al líquido y el material en polvo no unido se retira de la banda antes de calentarla para secar el líquido y fusionar el material en polvo a la banda fundiendo el polvo. Se ha mencionado que el material en polvo puede tener un tamaño de partículas en el intervalo de 5 a 1000 micrómetros y puede tener un punto de fusión o una temperatura de fusión en el intervalo de 50 a 300 0C. El material en polvo se puede producir disolviendo o dispersando, respectivamente, un tinte o un pigmento en una formulación de resina o resina, seguido de molienda, enfriamiento por pulverización o similares para reducir el material a un polvo fino. El material en polvo puede proporcionar cualidades de resistencia a la abrasión a la tinta que puede contener resina fenólica. El material líquido, que se aplica a través de los chorros, puede ser agua transparente e incolora.

El documento GB 2 128 898 describe un método para formar partes decorativas elevadas en una baldosa de plástico. Una cobertura decorativa de suelos en forma de baldosa tiene un diseño impreso en su superficie superior. Las partículas tales como partículas de arena inorgánica se colocan sobre la superficie superior de una baldosa de plástico con al menos parte de las partículas colocadas sobre la superficie de la baldosa en concordancia con el diseño impreso sobre la superficie de la baldosa. Se retiran las partículas de arena en exceso. Una capa de desgaste curada se superpone tanto sobre las partículas elevadas como la base de plástico, por lo que la superficie de la capa de desgaste en las zonas que contienen partículas y en las zonas que no contienen partículas tendrá diferentes características de brillo. El proceso requiere el salpicado de las partículas sobre una superficie recubierta con adhesivo para retener las partículas en concordancia con un diseño impreso sobre la superficie de la baldosa.

El documento US-6.387.457 describe un método para utilizar pigmentos secos para aplicaciones de impresión relacionadas con pintura de automóviles, impresión de seguridad, pintura en general y cosméticos. Un material aglutinante se aplica a una superficie de un sustrato de manera uniforme o con un patrón. El aglutinante se aplica mediante chorro de tinta, pulverización, tamizado, impresión offset o impresión en rotograbado. El pigmento seco se aplica al material aglutinante en un patrón o de manera uniforme. El material de pigmento seco comprende escamas de material no metálico que tienen un tamaño de partículas menor de aproximadamente 100 micrómetros. Las escamas se alinean en una dirección paralela a la superficie del sustrato y se puede aplicar un recubrimiento protector a las escamas.

El documento EP 0403264 A2 describe un método de transferencia para formar una imagen multicolor en un tambor que transfiere la imagen a un papel. Una imagen digital latente fluida se revela posteriormente en una estación de revelado donde se aplica un polvo de color a la imagen latente fluida y se fija para producir una imagen visible y permanente. Se pueden utilizar diversos cabezales de impresión digital que imprimen con fluidos sin tinte que comprenden una mezcla de agua con alcoholes polihídricos y sus subconjuntos de etilenglicol, glicerol, dietilenglicol y polietilenglicol. Durante este revelado se aplica un tóner en polvo en toda la superficie del papel y se aplica una tensión. A continuación, la tensión se invierte para eliminar el tóner de las áreas de fondo. La fijación se consigue por métodos convencionales de fusión para copiadora.

El documento US-5.627.578 describe un método para producir letras y gráficos en relieve en aplicaciones de impresión de sobremesa utilizando polvo termográfico y una impresora de chorro de tinta para aplicar un líquido aglutinante. El método es similar a los métodos anteriormente descritos para producir texto en relieve.

El documento EP 0 657 309 A1 describe un método de transferencia multicolor que utiliza un papel de transferencia que lleva un patrón formado por chorro de tinta y polvo similar a los métodos descritos anteriormente. El método de transferencia está previsto para decorar cerámicas.

La patente WO 2007/096746 se refiere a sistemas y aparatos para transferir material granulado con un método sin contacto o de contacto a una superficie a decorar, en particular para obtener decoraciones sobre baldosas de cerámica. Un patrón digital líquido se proporciona mediante un chorro de tinta sobre una superficie de transferencia que puede ser un tambor o una cinta. El material granulado se aplica y une a la superficie de transferencia y solo el material granulado unido se mueve a una zona de transferencia donde se aplica calor sobre una parte específica de la superficie de transferencia en la zona de transferencia para separar el material granulado de la superficie de transferencia y aplicar el material granulado sobre la superficie receptora. Los gránulos pueden también desprenderse por raspado. La ventaja importante de este método es que solamente las partículas que forman la imagen final se aplican sobre la superficie receptora. La principal desventaja es que el calentamiento debe ser súbito y las partículas deben liberarse de la zona de transferencia y deben caer sobre la superficie receptora de una manera muy controlada para obtener una imagen de alta resolución. La alta resolución solamente se puede obtener con partículas bastante pesadas que caigan por gravedad sobre la superficie receptora. El material granulado utilizado en la invención es del tipo que comprende gránulos no porosos, tales como, por ejemplo, sémola de materiales vítreos o mezclas sinterizadas, arenas, etc. en los diversos intervalos de granulometría de 30 pm a 800 pm, preferiblemente en el intervalo de 50 pm a 150 pm. También se describe una impresión por transferencia con un método de contacto.

Los documentos WO 2011/107610 y EP 2 363 299 A1 describen un método para crear un relieve o un estampado sobre un panel de suelo para evitar el uso de caras placas de presión. El método es el mismo que los métodos conocidos para crear una impresión en relieve. Describe un método para producir una tarima mediante la impresión de una sustancia curable para crear un relieve en el panel. El relieve se puede aplicar en un patrón decorativo básico que está directamente impreso o laminado sobre el panel. La sustancia curable puede comprender partículas resistentes al desgaste. La sustancia curable puede imprimirse digitalmente sobre el panel imprimiendo en primer lugar un líquido con un patrón predefinido y, a continuación, proporcionar una sustancia intermedia que puede comprender un polvo. La sustancia curable puede curarse por radiación UV o puede ser un barniz.

El documento EP 2 213 476 A1 describe que un patrón predeterminado se puede imprimir digitalmente sobre un portador con líquido curable para formar un patrón de decoración estampado, que se presiona sobre la cubierta. El líquido curable puede ser un plástico que se vuelve bastante rígido después del curado, por ejemplo, una tinta que contiene plástico. Este método no es adecuado para aplicaciones en suelos. El cabezal de impresión digital solo puede imprimir una capa muy delgada con un espesor de aproximadamente 10 - 20 micrómetros. Los espesores de al menos 100 - 200 micrómetros que se requieren para formar un estampado en laminado y 200 700 micrómetros para igualar el requisito de los suelos con base de polvo no se pueden producir de manera económica.

El documento WO 2012007230 describe un método para formar una estructura 3D sobre un panel de mobiliario o de suelo con un dispositivo digitalmente controlable. Se aplica una decoración con una estructura tridimensional plana de material de recubrimiento con base de polvo que comprende una o más capas que se solidifican localmente con un dispositivo digitalmente controlable bajo la acción de la luz y/o radiación térmica. El exceso de material de recubrimiento no solidificado se elimina en un paso final de producción. La estructura tridimensional puede imprimirse digitalmente. Se aplica un material de recubrimiento líquido sobre la estructura 3D como capa protectora.

La mayoría de los métodos conocidos se basan en la aplicación directa de polvo sobre una superficie que comprende un patrón de aglutinante. Se usan principalmente para crear textos en relieve o decoraciones tridimensionales, que se curan y protegen por medio de un recubrimiento líquido. Dichos métodos no son adecuados para su aplicación a material para suelos donde el polvo de color debe incorporarse dentro de la superficie para proporcionar suficiente resistencia al desgaste. Ninguno de estos métodos de aplicación directa conocidos proporciona una descripción clara de la composición del material de un polvo que se pueda usar para crear una impresión de alta calidad en aplicaciones a material de suelo. Las partículas coloreadas deben tener una composición de material que proporcione una aplicación y retirada sencillas, unión apropiada a la superficie y una base para pigmentos que deberá conectarse firmemente a un cuerpo de la partícula de tal manera que se pueda evitar la flotación de los pigmentos pequeños especialmente si la superficie se presiona y se calienta.

Los métodos conocidos no son adecuados para crear una imagen multicolor de alta calidad en un panel de construcción y, especialmente, no sobre un panel de suelo donde se deben utilizar pigmentos resistentes a la luz UV y donde la imagen se debe incorporar a una superficie resistente al desgaste. No se sabe si los principios anteriormente descritos se pueden utilizar para crear una imagen digital sobre un panel que, después de la etapa de impresión, se cure bajo presión y temperatura elevadas y, especialmente, no se indica cómo los principios y el polvo conocido se deberían adaptar para la impresión de superficies de suelo similares a laminados y Wood Fibre Floors (Suelos de fibra de madera - WFF) donde el polvo, la tinta y métodos de aplicación deben adaptarse a las resinas termoendurecibles, diseños, materiales de fibra de madera y parámetros de presión específicos, que son necesarios para formar una superficie multicolor de alta calidad resistentes al desgaste, impactos y manchas de una manera rentable.

Los métodos conocidos no proporcionan ninguna solución al problema principal que está relacionado con la unión entre el polvo y el aglutinante líquido aplicado sobre una superficie. Para eliminar el exceso de partículas aplicadas, se deben usar, generalmente, corrientes de aire fuertes y estas corrientes de aire eliminarán incluso partículas que deberían quedar unidas mediante el aglutinante.

La descripción anterior de diversos aspectos conocidos es la caracterización del solicitante de los mismos, y no constituye una admisión de que la descripción anterior sea técnica anterior cuando los productos, métodos y equipos descritos se usan parcial o totalmente en varias combinaciones.

Objetivos y resumen

El objetivo principal de al menos ciertas realizaciones descritas en la presente descripción es proporcionar un método de impresión mejorado y rentable para aplicar colorantes sobre una superficie con patrones bien definidos, preferiblemente una superficie de panel de suelo utilizando cabezales de tinta digital que puedan aplicar una sustancia líquida sobre una superficie del panel.

Un objetivo específico es proporcionar partículas basadas en pigmentos secos en forma de polvo que puedan reemplazar a los pigmentos de la tinta líquida y que se pueden usar para crear una impresión de alta calidad.

Los objetivos anteriores son ilustrativos, y las realizaciones descritas en la presente descripción pueden lograr realizaciones diferentes o adicionales.

Las realizaciones descritas en la presente descripción están basadas en un principio fundamental donde los métodos convencionales de impresión digital se dividen en dos etapas independientes que comprenden una aplicación separada de un aglutinante líquido y de colorantes secos. Se aplican partículas coloreadas sobre una superficie del panel. Algunas partículas quedan unidas mediante un diseño formado digitalmente. Se retiran el resto de partículas no unidas y las partículas unidas remanentes forman un patrón digital. Este proceso en dos etapas se puede repetir y se pueden aplicar varios colores de manera que se pueda formar una impresión digital multicolor de alta definición avanzada. Las partículas coloreadas unidas y la superficie del panel se presionan entre sí y se obtiene una mayor unión. El prensado se realiza a una temperatura mayor, de manera que las partículas coloreadas y la superficie se curan para obtener una capa resistente al desgaste.

Una ventaja en comparación con la impresión por chorro de tinta digital convencional es que las partículas coloreadas no están dispersadas en una sustancia líquida y no se aplican mediante un cabezal de impresión digital sobre una superficie. Según las realizaciones descritas en la presente descripción, el cabezal de impresión solo se utiliza para aplicar un aglutinante económico y principalmente de base acuosa sin pigmentos. Las realizaciones descritas en la presente descripción posibilitan combinar un menor coste de la tinta y los cabezales de impresión digital con una mayor productividad.

Los colorantes basados en pigmentos se pueden combinar con cabezales de impresión muy económicos que pueden ser cabezales de impresión térmica. Las partículas coloreadas pueden ser fibras de madera o partículas minerales pigmentadas, y se pueden obtener copias muy realistas con diseños de madera y piedra con tales materiales decorativos dispuestos en patrones avanzados de alta calidad.

Una ventaja en comparación con los métodos de impresión basados en polvo conocidos es que las partículas coloreadas comprenden un cuerpo de la partícula que está recubierto con una resina que reacciona con el aglutinante líquido. El recubrimiento se utiliza para conectar los pigmentos al cuerpo de la partícula pero también para proporcionar un aglutinante cuando la resina está en contacto con la sustancia líquida aplicada por un cabezal de impresión. Las partículas coloreadas tienen una composición de material que proporciona una aplicación y retirada sencillas, unión apropiada a la superficie y una base para pigmentos que esté conectada firmemente a un cuerpo de la partícula de tal manera que se pueda evitar la flotación de los pigmentos pequeños. Las partículas pueden tener un tamaño apropiado, de manera que puedan presionarse dentro de una superficie del panel y esto posibilita aplicar pigmentos ubicados en la cara inferior de una partícula en la superficie. Se pueden obtener una mayor unión del pigmento y resistencia al desgaste en comparación con los métodos convencionales donde los pigmentos se aplican solamente sobre las partes de la superficie superior.

Una ventaja específica es que la resina se adapta a un aglutinante líquido que es adecuado para combinarse con calor y presión y que puede ser una sustancia muy simple que comprende, por ejemplo, agua o glicol. No se requieren solventes o sustancias químicas de curado con UV, y esto puede proporcionar un método de producción sin riesgos y rentable.

Un primer aspecto de la invención es un panel con una superficie que comprende una impresión digitalmente formada de macrocolorantes, teniendo los macrocolorantes una longitud o diámetro mayor de 20 micrómetros y que comprenden un cuerpo de la partícula y pigmentos de color, en donde el cuerpo de la partícula comprende fibras de madera, en donde los macrocolorantes se presionan dentro de la superficie y en donde los macrocolorantes están dispuestos en patrones. Los pigmentos de color se unen a una superficie superior e inferior del cuerpo de la partícula, y la impresión comprende pigmentos de color ubicados en un primer plano horizontal en una parte superior de la superficie y pigmentos de color ubicados en un segundo plano horizontal bajo el cuerpo de la partícula y bajo el primer plano horizontal.

Los macrocolorantes pueden formar una impresión sólida con macrocolorantes solapantes.

El panel puede ser un laminado o suelo de madera, un suelo con base de polvo, una baldosa o un suelo LVT.

Un segundo aspecto de la invención, que actualmente no se reivindica, es tinta seca que comprende partículas de macrocolorante para unirse a una impresión líquida aplicada sobre una superficie mediante un cabezal de aplicación de gotas digital, en donde las partículas del macrocolorante comprenden:

un cuerpo de la partícula;

una resina seca unida al cuerpo de la partícula; y

pigmentos de color unidos al cuerpo de la partícula,

en donde la resina seca está adaptada para fundirse cuando el macrocolorante está en contacto con la impresión líquida y para unir el macrocolorante a la superficie.

La impresión líquida puede comprender al menos uno de agua, glicol y glicerina.

Las partículas de macrocolorante pueden tener un diámetro o longitud mayor de 20 micrómetros.

El cuerpo de la partícula puede ser una partícula mineral o una fibra o una resina termoendurecible.

El cuerpo de la partícula puede ser una partícula de óxido de aluminio.

El cuerpo de la partícula puede ser una fibra de madera.

El cuerpo de la partícula puede recubrirse con una resina termoendurecible.

La resina seca puede ser una resina de melamina-formaldehído.

La partícula de macrocolorante puede recubrirse con una primera capa que une los pigmentos de color al cuerpo de la partícula y una segunda capa que comprende la resina seca y aplicarse sobre la primera capa.

Un tercer aspecto de la invención, que actualmente no se reivindica, es un método para unir una tinta seca a una superficie, comprendiendo el método unir partículas de macrocolorante a una impresión líquida aplicada sobre una superficie mediante un cabezal de aplicación de gotas digital, en donde la resina seca se funde cuando el macrocolorante entra en contacto con la impresión líquida para unir el macrocolorante a la superficie.

La impresión líquida puede comprender al menos uno de agua, glicol y glicerina.

Breve descripción de las figuras

A continuación se describirá la invención haciendo referencia a realizaciones preferidas y, con mayor detalle, a los dibujos ilustrativos adjuntos, en donde,

Las Figs. 1a-e ilustran métodos conocidos para producir una superficie impresa y estampada;

las Figs. 2a-e ilustran un primer principio de una realización de la invención actualmente no reivindicada;

las Figs. 3a-d ilustran un segundo principio de una realización de la invención actualmente no reivindicada;

las Figs. 4a-d ilustran un tercer principio de una realización de la invención actualmente no reivindicada;

las Figs. 5a-h ilustran la aplicación digital de pigmentos según el primer principio de una realización de la invención actualmente no reivindicada;

las Figs. 6a-d ilustran métodos de producción basados en el primer principio de una realización de la invención actualmente no reivindicada y un panel con un patrón decorativo formado según una realización de la invención;

las Figs. 7a-c ilustran la aplicación de colorantes sobre una superficie;

las Figs. 8a-h ilustran realizaciones preferidas de los macrocolorantes;

las Figs. 9a-e ilustran la aplicación y prensado de macrocolorantes;

las Figs. 10a-c ilustran la aplicación y prensado de macrocolorantes;

las Figs. 11 a-c ilustran la aplicación de varios colores con un cabezal de impresión y la aplicación y eliminación de colorantes con un prensado previo intermedio;

las Figs. 12a-d ilustran métodos y paneles de impresión por transferencia con superficies preferidas;

las Figs. 13a-d ilustran la aplicación de colorantes en patrones con métodos en donde no se usa tinta en blanco líquida para unir los colorantes;

las Figs. 14a-d ilustran el estampado digital con partículas de prensado; y

las Figs. 15a-d ilustran el estampado digital combinado con la impresión por transferencia digital.

Descripción detallada de realizaciones

Las Figs. 2a-2d muestran esquemáticamente una realización de la invención, que está basada en un primer principio donde un patrón de aglutinante BP o imagen se forma digitalmente mediante un cabezal de tinta que preferiblemente solamente aplica un aglutinante 11 sobre una superficie 2 como se muestra en la figura 2a. Los colorantes 7, que pueden comprender pequeñas partículas coloreadas, por ejemplo, pigmentos 12, se aplican aleatoriamente preferiblemente en forma seca mediante un segundo dispositivo de forma que estén en contacto con el patrón de aglutinante BP. La Figura 2b muestra una realización preferida donde los pigmentos 12 en forma seca se han dispersado sobre el patrón de aglutinante BP. La Figura 2c muestra que el aglutinante 11 conecta algunos pigmentos 12 que forman el mismo patrón que el aglutinante 11 y se forma una impresión P sobre la superficie 2 cuando otros pigmentos 12 no unidos se retiran de la superficie 2 mediante, por ejemplo, vacío. Este proceso en tres etapas, denominado a continuación en la memoria como “ciclo de formación de impresión” cuando el proceso se refiere a la aplicación de un color, o “ impresión de aglutinante y polvo” , o impresión BAP, cuando el proceso se refiere a la impresión completa, y donde preferiblemente un aglutinante líquido 11, denominado a continuación en la memoria como “tinta en blanco” y partículas secas que comprenden colorantes 7, denominadas a continuación en la memoria como “tinta seca” 15, se aplican independientemente y se unen conjuntamente, y donde las partículas no unidas se retiran, puede proporcionar una impresión digital P con la misma calidad e incluso superior que la tecnología de impresión digital convencional.

La superficie 2 puede ser una capa de papel o una lámina o una capa en polvo.

La superficie 2 puede ser una parte de un panel de construcción o un panel 1 de suelo.

El aglutinante puede ser tinta 11 en blanco que comprende una sustancia líquida que se aplica, preferiblemente, por medio de un cabezal de tinta digital.

La sustancia líquida puede ser de base acuosa.

La superficie 2 con los colorantes unidos 7 puede calentarse y presionarse.

La superficie 2 y los colorantes 7 pueden presionarse y curarse contra una superficie dura con una estructura estampada.

Los colorantes 7 pueden ser partículas de macrocolorante mayores de 20 micrómetros y pueden presionarse dentro de la superficie 2.

La superficie 2 puede ser una parte de un panel 1 que puede ser un laminado o suelo de madera, un suelo con base de polvo, una baldosa o un suelo LVT.

La tinta en blanco líquida se puede sustituir mediante un proceso de calentamiento digital, donde el calor procedente de un cabezal de impresión digital de calentamiento o un láser activa un aglutinante incluido en la tinta seca y/o en la superficie.

La tinta en blanco y la tinta seca pueden aplicarse de muchas maneras alternativas. La superficie 2 puede apuntar hacia arriba o hacia abajo, y la tinta en blanco y/o seca pueden aplicarse desde arriba o desde abajo. Una superficie 2 con tinta en blanco puede, por ejemplo, apuntar hacia abajo y puede ponerse en contacto con una capa de tinta seca. La tinta seca no unida se puede eliminar por gravedad cuando la superficie se separa de la capa de tinta seca. Para simplificar la descripción, la mayoría de las realizaciones preferidas muestran una superficie que apunta hacia arriba y se une a un panel antes de la impresión. Las superficies separadas 2 sin un panel 1 de soporte pueden imprimirse según los principios descritos en la presente descripción.

El método es especialmente adecuado en aplicaciones donde se aplican cantidades considerables de colorantes, preferiblemente pigmentos, sobre un panel grande plano para formar un patrón impreso o decorativo grande avanzado con, preferiblemente, elevada resistencia al desgaste, impactos y a la luz UV, y donde el patrón está destinado, preferiblemente, a copiar un diseño de madera o piedra. Estos diseños están generalmente formados con un color de base que, por ejemplo, proporciona a la madera o la piedra el aspecto básico y unas pocas manchas de color que se utilizan para formar la estructura de los granos de madera, nudos, grietas y diversos defectos que son visibles en la superficie de madera o grietas en las estructuras del cristal y otros defectos en un diseño de piedra. El método también es muy adecuado para formar un patrón sobre una baldosa o para imprimir laminados y suelos con base de polvo con una copia de, por ejemplo, un suelo de baldosas que comprende baldosas con diferentes colores y líneas de lechada entre las baldosas.

Al contrario de los métodos conocidos, el cabezal de tinta digital, mencionado a continuación en la memoria como “cabezal 30' de aplicación de gotas digital” , no se utiliza para aplicar ningún tipo de tinta convencional con pigmentos o tintes. Esto tiene la ventaja de que no se deben manipular costosas tintas que comprenden dispersiones de pigmento y resinas aglutinantes mediante el cabezal 30' de aplicación de gotas digital. La tinta en blanco es preferiblemente una sustancia líquida prácticamente transparente que preferiblemente esencialmente comprende agua.

La tinta en blanco, también denominada sustancia líquida, preferiblemente, no comprende pigmentos.

Una impresión proporcionada por la tinta en blanco o sustancia líquida se puede denominar como impresión líquida P. La impresión líquida puede estar formada de gotas de la tinta en blanco aplicada sobre la superficie.

Los colorantes se unen preferiblemente a la superficie en dos pasos. La primera unión es una unión de aplicación donde la unión de los colorantes debe ser suficiente para mantener los colorantes conectados al patrón de aglutinante BP para permitir la eliminación del exceso de colorante remanente que se ha aplicado en zonas fuera del patrón de aglutinante.

La segunda unión es una unión permanente destinada a conectar permanentemente los colorantes de la unión de aplicación a la superficie 2.

La primera unión de aplicación y la segunda unión permanente pueden comprender una etapa de estabilización intermedia

donde la estructura de los colorantes unidos se modifica, por ejemplo, mediante calor y/o presión, de manera que se

pueda realizar un nuevo ciclo de formación de impresión. La etapa de estabilización intermedia permite que los colorantes

nuevos no unidos que se han aplicado sobre la superficie durante un segundo ciclo de formación de impresión se puedan

retirar fácilmente incluso sobre partes de la superficie que comprenden colorantes del primer ciclo de formación de la

impresión.

La primera unión de aplicación se obtiene preferiblemente con una sustancia líquida, también denominada tinta en

blanco, que preferiblemente comprende principalmente agua destilada o desionizada. La adhesión del agua puede, en

ciertas aplicaciones, especialmente cuando solamente se aplica un color, conectar el colorante a la superficie con

fuerza suficiente para permitir la retirada de los colorantes no unidos. Los costes de producción de dicha sustancia

líquida son extremadamente bajos y se puede evitar la obstrucción de las boquillas cuando se seca el aglutinante.

Pueden añadirse varias sustancias químicas, por ejemplo, glicol o glicerina, que son necesarias para alcanzar la

viscosidad y la tensión superficial de la sustancia líquida que pueden ser necesarias para un funcionamiento adecuado

del cabezal de impresión. El polietilenglicol (PEG) soluble en agua, que está disponible en muchos pesos moleculares

diferentes, es especialmente adecuado para modificar el agua de manera que pueda obtenerse una tinta en blanco con

una viscosidad adecuada que funcione, por ejemplo, con cabezales piezoeléctricos. Las formulaciones de bajo peso

molecular, tales como, por ejemplo, PEG 400 son especialmente adecuadas para usar para la tinta en blanco y,

preferiblemente, junto con tinta seca o una superficie que comprenda resinas termoendurecibles, tales como melamina.

El agua y el PEG son compatibles con las resinas de melamina y permiten un curado fácil y rápido cuando se aplica

calor y, preferiblemente, también presión. Un disolvente no secante preferido que sea compatible con resinas

termoendurecibles debería ser miscible con agua, tener un punto de ebullición superior a 100 °C y un punto de fusión

inferior a la temperatura de aplicación. Sus ejemplos incluyen, aunque no de forma limitativa, etilenglicol, propilenglicol,

polietilenglicol, dietilenglicol, butanodiol y glicerina. También pueden utilizarse combinaciones. En algunas aplicaciones

pueden incluirse en la tinta en blanco otras cantidades minoritarias de sustancias químicas, por ejemplo, agentes

humectantes y otras sustancias químicas necesarias para evitar el sangrado cuando la tinta en blanco se aplica sobre

una superficie. La tinta en blanco puede comprender, además, agentes de liberación, especialmente cuando la

aplicación directa de los colorantes, denominada a continuación en la memoria como “ impresión BAP directa” , como se

ha descrito anteriormente, se sustituye por una aplicación de transferencia, denominada a continuación en la memoria

como “ impresión BAP por transferencia” , donde la tinta en blanco y los colorantes se aplican, en una primera etapa,

sobre una superficie de transferencia, y a continuación presionan contra y se unen a la superficie. La mayoría de estos

aditivos son rentables y la tinta en blanco puede tener un coste de producción que es una fracción de los costes de las

tintas con base de pigmento convencionales.

La mayoría de los cabezales de impresión piezoeléctricos están diseñados para trabajar con una viscosidad en el

intervalo de 2 a 12 centipoise (cps). La tinta en blanco de base acuosa puede adaptarse fácilmente para satisfacer

todos los requisitos de viscosidad posibles.

Una tinta en blanco adecuada que se puede utilizar preferiblemente en un cabezal de impresión de baja viscosidad

diseñado para funcionar con una viscosidad de aproximadamente 5 cps, tal como un cabezal de impresión Kyocera,

puede ser una solución de glicol de base acuosa que comprende, por ejemplo, aproximadamente 75 % (peso) de

etilenglicol o 55 % de dietilenglicol o 50 % de propilenglicol o 38 % de polietilenglicol PEG 400. También puede utilizarse una solución de glicerina de base acuosa que comprenda aproximadamente 40 % de glicerina. El agua desionizada también puede mezclarse con glicerina y glicol. Una tinta en blanco adecuada para un cabezal de

impresión de baja viscosidad puede comprender, por ejemplo, aproximadamente 40 % de agua, 50 % de glicerina y

10 % de dietilenglicol.

Una tinta en blanco adecuada que se puede utilizar preferiblemente en un cabezal de impresión de alta viscosidad

diseñado para funcionar con una viscosidad de aproximadamente 10- 12 cps, tal como un cabezal de impresión Fuji,

puede ser una solución de glicol de base acuosa que comprende, por ejemplo, aproximadamente 95 % (peso) de

etilenglicol o 75 % de dietilenglicol o 70 % de propilenglicol o 50 % de polietilenglicol PEG 400. También puede utilizarse una solución de glicerina de base acuosa que comprenda aproximadamente 65 % de glicerina. El agua desionizada también puede mezclarse con glicerina y glicol. Una tinta en blanco adecuada para un cabezal de

impresión de alta viscosidad puede comprender, por ejemplo, aproximadamente 30 % de agua, 60 % de glicerina y

10 % de dietilenglicol.

El contenido de agua de una tinta en blanco adaptada para cabezales de impresión piezoeléctricos de alta y baja

viscosidad puede incrementarse adicionalmente si se usan glicoles de alta viscosidad; por ejemplo, polietilenglicol

con un peso molecular mayor que PEG 400. Una tinta en blanco preferida que preferiblemente es adecuada para

cabezales de impresión piezoeléctricos puede comprender 0 - 70 % de agua y 30 - 100 % de glicol y/o glicerina.

Aún más preferida es una formulación que comprende 10 - 70 % de agua y 30 - 90 % de glicol y/o glicerina. Una

tinta en blanco que es adecuada para cabezales de impresión de chorro de burbuja térmica que están diseñados

para viscosidades muy bajas; por ejemplo, 2 - 4 cps, puede comprender más de 70 % de agua.

Todas las formulaciones de tinta en blanco pueden comprender pequeñas cantidades, aproximadamente 1 %, de agentes humectantes tales como BYK o Surfinol y sustancias químicas tales como Actidide cuyo fin es el control de bacterias y hongos.

La tinta en blanco es preferible y esencialmente una sustancia líquida no curable que se utiliza para obtener la unión de aplicación y para unir los colorantes hasta que se produce la unión permanente final preferiblemente con calor y presión y con resinas que forman parte del material de sustrato y/o las partículas de tinta seca. Dicha tinta en blanco no unirá las partículas cuando se seque o cuando se aplique calor.

La tinta en blanco puede comprender aglutinantes curables especiales, preferiblemente emulsiones acrílicas de base acuosa, que son compatibles con agua, glicol o glicerina. El contenido de aglutinante es preferible 5 - 20 %. Las emulsiones acrílicas unirán las partículas cuando el contenido de agua se evapore y crearán un enlace fuerte con calor y presión elevados.

Un alto contenido de agua de al menos 50 % tiene las ventajas de que el coste del material puede ser bajo. El tiempo de destapado será bastante corto, menos de una hora, ya que el agua se evapora. Un bajo contenido de agua combinado con un alto contenido de glicol o glicerina aumentará considerablemente el tiempo de destapado. La tinta en blanco con un contenido de agua inferior a 40 % puede tener un tiempo de destapado de varias horas. Un contenido de agua inferior al 20 % proporcionará un tiempo de destapado muy prolongado que puede superar las 6 horas. Es posible utilizar tinta en blanco que comprenda más de 90 % de glicol y esto puede aumentar el tiempo de destapado a varios días. La tinta en blanco se puede fabricar sin agua y los cabezales de impresión de alta viscosidad pueden manipular tinta en blanco que comprende, por ejemplo, 100 % de etilenglicol.

En las impresoras industriales, se puede evitar un sistema de circulación de tinta cuando se utiliza tinta en blanco que no comprende ningunas dispersiones de pigmento ni aglutinantes, y se trata principalmente de una solución de base acuosa, como se ha descrito anteriormente. Esto disminuirá el coste del equipo de impresión considerablemente.

La Figura 2e muestra la viscosidad en cps de soluciones acuosas de propilenglicol (PG) a temperaturas de 20 -30 0C. W1 muestra la viscosidad del agua. Pg1 comprende 50 % PG y 50 % de agua. Pg2 comprende 70 % PG y 30 % de agua. La viscosidad de la tinta en blanco adaptada para un cabezal de impresión de baja viscosidad puede estar comprendida entre 4 - 6 cps dentro del intervalo de temperatura de 20 - 30 0C. La viscosidad de la tinta en blanco adaptada a los cabezales de impresión de alta viscosidad puede estar comprendida entre 8 -14 cps y esto puede estar fuera de las condiciones de trabajo normales del cabezal de impresión. Este problema puede resolverse con equipo de impresión que comprende un sistema de control de temperatura que preferiblemente se combina con un sistema de control climático que controla la humedad. El tiempo de destapado para la tinta en blanco de base acuosa se puede aumentar si la humedad relativa alrededor de los cabezales de impresión es mayor que 50 %.

El aglutinante que une los colorantes a la superficie puede comprender dos componentes. El primer componente aglutinante puede incluirse en la tinta en blanco. El segundo componente aglutinante puede incluirse en la tinta seca o en la superficie y se activa mediante la tinta en blanco. Esto posibilita el uso, por ejemplo, de agua para obtener la unión de aplicación, la estabilización y la unión permanente. El agua puede reaccionar con un aglutinante que puede incluirse en los colorantes o en la superficie. La tinta en blanco puede comprender, por supuesto, un aglutinante que puede proporcionar la misma unión que los dos componentes mencionados anteriormente.

La tinta en blanco se puede aplicar sobre cualquier superficie 2, por ejemplo, una capa de papel no transparente, una cubierta esencialmente transparente, una capa de polvo, una capa de polvo estabilizada, una chapa de madera o una lámina de madera, un vidriado de baldosas, una lámina de plástico o un color base aplicado sobre un material en forma de lámina que comprende preferiblemente madera o material polimérico.

La aplicación de la superficie 2 a un material en forma de lámina tal como un panel 1 proporciona varias ventajas. Se puede evitar la manipulación y colocación de capas sueltas que se pueden dilatar y encoger durante la aplicación de tinta en blanco líquida. La unión de aplicación de los colorantes 7 se puede hacer con una resistencia de unión muy baja, ya que la superficie 2 está soportada por el panel plano y puede desplazarse horizontalmente sobre una cinta transportadora directamente a una prensa donde tiene lugar la unión permanente con calor y presión. Se puede evitar el estiramiento, el corte y apilado de las superficies de papel y láminas. Algunas superficies como el polvo sin curar y el vidriado de baldosas no se pueden manipular sin un soporte de un panel 1.

La impresión BAP sobre suelos LVT también se puede realizar cuando, por ejemplo, las capas base individuales, que incluyen preferiblemente una capa de fibra de vidrio, y una lámina de plástico decorativa con un color de base se fusionan entre sí para obtener un panel. Una capa protectora transparente puede fusionarse con calor y presión sobre la impresión BAP y la lámina de plástico decorativa de tal forma que las partículas de tinta seca queden unidas permanentemente y se fusionen a la superficie. La tinta en blanco se puede adaptar de manera que se evite la flotación de las gotas sobre la lámina de plástico lisa. Esto es una ventaja si la tinta en blanco tiene una viscosidad elevada, preferiblemente de 10 cps y superior.

La impresión BAP sobre baldosas de cerámica se realiza preferiblemente cuando el polvo se presiona para obtener un cuerpo de baldosa que forma un panel. Se aplica un vidriado con preferiblemente un color de base sobre la baldosa y se aplica una impresión BAP sobre el vidriado seco. La impresión BAP y el cuerpo de baldosa se presionan a continuación y se aplica un vidriado transparente protector sobre la impresión prensada. Después del vidriado, la baldosa se calcina en un horno o estufa a temperaturas muy altas de tal forma que las partículas de tinta seca se curan y se funden dentro del cuerpo de la baldosa y del vidriado.

Las realizaciones anteriormente descritas están basadas en los principios fundamentales de que la impresión BAP se aplica sobre una superficie 2 que forma parte de un panel 1 y que también comprende una composición de material tal que cuando se aplican calor y presión, el panel, la superficie y la impresión se unen permanentemente. Dichas superficies pueden comprender resinas termoendurecibles, preferiblemente resinas de melamina-formaldehído que se utilizan generalmente en suelos laminados de tipo WFF o papel, materiales minerales curables y fusibles usados en baldosas de cerámica o materiales termoplásticos utilizados en suelos LVT.

También se puede utilizar la impresión por BAP tanto directa como por transferencia en superficies textiles. La tinta seca y la tinta en blanco pueden estar especialmente adaptadas para diversas superficies textiles. Los aglutinantes, la viscosidad de la tinta seca y el tamaño de los colorantes se pueden adaptar para obtener una unión y retirada de los colorantes adecuadas.

La aplicación sobre algunas superficies específicas puede mejorarse mediante lo que se denomina un tratamiento corona, a veces denominado también plasma de aire. Se trata de una técnica de modificación de superficie que utiliza plasma descargado en corona de baja temperatura para transmitir cambios a las propiedades de una superficie. El plasma de corona se genera mediante la aplicación de una tensión elevada en puntas de electrodo afiladas, que forma el plasma en los extremos de las puntas afiladas. Los materiales tales como plástico, vidrio o papel pueden atravesar la cortina de plasma de corona para cambiar la energía superficial del material. La superficie también puede tratarse con varios tipos de sales minerales.

La superficie puede comprender un primer color de base, que puede utilizarse para crear una mayor parte de la superficie visible coloreada. Las superficies basadas en polvo, que comprenden preferiblemente resinas termoendurecibles, se pueden prensar y conformar previamente con una superficie lisa que facilita la aplicación y retirada de los colorantes. Preferiblemente, el prensado previo se realiza con presión y calor y durante un tiempo de ciclo de prensado que asegura que la resina de melamina esté en un nivel semicurado y en una etapa B como se describe en la introducción.

El colorante comprende, en una realización preferida, principalmente pigmentos 12 de color que se dispersan como una capa de polvo seco sobre el patrón de aglutinante BP húmedo, como se muestra en la Figura 2b. Los pigmentos pueden mezclarse con otras partículas, por ejemplo, partículas 13 de polvo de melamina que se funden cuando están en contacto con el patrón de aglutinante BP líquido y que une los pigmentos a la superficie. Los pigmentos secos no unidos y el polvo 13 de melamina se pueden retirar, por ejemplo, mediante una corriente de aire o por gravedad y la melamina 13 húmeda restante y los pigmentos 12 de color forman una impresión P tal como se muestra en la Figura 2c que es prácticamente idéntica al patrón de aglutinante BP creado por la tinta en blanco. La tinta seca puede tener la misma composición de material que la capa superficial 2 en un suelo de polvo de tipo WFF y puede comprender una mezcla de fibras de madera, un polvo seco de resina de melamina-formaldehído, partículas de óxido de aluminio y pigmentos de color.

La estabilización de la impresión puede obtenerse parcial o totalmente mediante, por ejemplo, exposición a IR, aire caliente, luz UV, microondas, prensado previo o similares o combinaciones de dichos métodos. El aglutinante, que en esta realización preferida es agua o melamina húmeda, preferiblemente se estabiliza mediante un prensado previo que une los pigmentos de color a la superficie 2 secando la melamina húmeda o fundiendo las partículas de melamina. El prensado previo comprime la superficie del patrón impreso P. Se puede imprimir un segundo patrón con la tinta en blanco sobre la superficie 2 y puede aplicarse una segunda capa de pigmentos y polvo de melamina sobre la superficie y sobre la primera impresión. Esto puede repetirse y puede crearse una decoración avanzada con varios colores, de manera que la imagen digital comprende colorantes con diferentes colores colocados horizontalmente desplazados en el mismo plano.

La tinta en blanco es preferiblemente una sustancia líquida prácticamente transparente que no altera el color de los colorantes unidos. La tinta en blanco con la misma sustancia líquida se puede usar junto con tinta seca que comprende muchos colorantes diferentes y esto permite, por ejemplo, que un cabezal de impresión con la misma tinta en blanco se pueda usar para aplicar diferentes colores en varias etapas con una aplicación intermedia de un patrón digital formado por la tinta en blanco. Esto permite que el número de cabezales de impresión se reduzca considerablemente ya que un cabezal de impresión con un canal de tinta que aplica la misma tinta en blanco se puede usar para aplicar una cantidad prácticamente ilimitada de tintas secas con diferentes colores, tamaños de partículas estructuras, etc. La composición simple de la tinta en blanco posibilita utilizar cabezales de impresión más rentables ya que ningún pigmento de color se calcinará a través de las pequeñas boquillas del cabezal de impresión.

En algunas aplicaciones, la etapa de estabilización puede ser suficiente para crear la unión permanente. La unión permanente final también puede tener lugar cuando la superficie se presiona y cura preferiblemente bajo calor y presión según los métodos que se utilizan para curar un laminado o una superficie con base de polvo que comprende una resina termoendurecible o una superficie que comprende una capa termoplástica. También se puede utilizar una laca transparente curable por Uv que se aplica sobre los colorantes y que después de la aplicación se cura en un horno UV. Esta capa transparente puede aplicarse en forma líquida mediante rodillos o con cabezales piezoeléctricos digitales y en una o varias etapas con curado por UV intermedio. También se puede utilizar una resina termoplástica o partículas termoplásticas para obtener la primera unión de aplicación o la segunda unión permanente. Las cubiertas de papel o basadas en polvo que comprenden óxido de aluminio y resinas de melamina también pueden utilizarse como capas protectoras y como unión permanente.

El bajo coste y la composición química simple de la sustancia líquida aplicada por el cabezal de aplicación de gotas posibilita el uso de la tecnología bastante simple de cabezal de impresión digital para aplicar la sustancia aglutinante líquida. Se puede usar CIJ (continuous inkjet [chorro de tinta continuo]) ya que el agua es fácil de recircular y las gotas recogidas incluso pueden desecharse sin ningún reciclado. Pueden utilizarse cabezales de impresión térmicos rentables, ya que el agua es fácil de manipular con tecnología de chorro de burbujas. Se pueden usar cabezales piezoeléctricos bastante sencillos de alta productividad y se pueden usar sistemas DOD (drop on demand [gota a demanda]) que tienen una vida en servicio prolongada y necesitan un mantenimiento mínimo debido a la composición muy favorable de la sustancia líquida que no producirá ninguna alteración en la producción ya que no hay pigmentos ni, preferiblemente, resinas de secado rápido que tengan que manipularse, lo que es el caso cuando se utilizan tintas con base de pigmento convencionales.

El aglutinante puede comprender una amplia variedad de materiales termoendurecibles y termoplásticos que se pueden utilizar como partículas o sustancias químicas en la superficie, en la tinta seca o como dispersiones en la tinta en blanco aplicadas por el cabezal de aplicación de gotas digital. La mayoría de estos materiales se pueden producir en forma de polvo seco o como dispersiones líquidas. Se prefiere que la sustancia química que proporcione la unión después del secado se incluya en la superficie o en la tinta seca y que la tinta en blanco sea una sustancia química líquida simple sin ninguna resina u otras sustancias químicas que en forma seca puedan obstruir las boquillas.

Como alternativa a los materiales termoendurecibles, tales como la melamina o a los materiales termoplásticos, tales como, por ejemplo, polvo de PVC, se puede usar poliuretano curado por UV, por ejemplo, en forma de polvo o de dispersión.

Se puede utilizar una sustancia de poliuretano curable por UV con una viscosidad que esté adaptada al cabezal 30' de aplicación de gotas digital. Se prefieren las dispersiones de poliuretano de base acuosa como sustancia líquida en el cabezal de aplicación de gotas digital, ya que no se curan hasta que se exponen a la luz UV. Las dispersiones de poliuretano son poliuretano/poliureas totalmente reaccionadas de partículas poliméricas pequeñas y diferenciadas y dichas partículas se pueden producir con un tamaño de aproximadamente 0,01 - 5,0 micrómetros y, por lo tanto, se pueden manipular en un cabezal de impresión digital u otros cabezales similares. Las dispersiones de poliuretano pueden combinarse con, por ejemplo, emulsiones acrílicas y otras emulsiones para reducir los costes.

El cabezal de aplicación de gotas digital, que en algunas aplicaciones preferiblemente puede ser un cabezal piezoeléctrico tiene, preferiblemente, una capacidad para disparar gotas con un tamaño de gota de aproximadamente 1 - 200 picolitros o mayor. El tamaño de la gota y la intensidad de la gota pueden variarse y esto se puede usar para variar la intensidad de un color y para crear lo que se denomina “escala de grises” con el mismo color básico. Las gotas más grandes enlazarán capas más gruesas de tinta seca y gotas más pequeñas enlazarán capas más delgadas.

También pueden utilizarse adhesivos de base acuosa, tales como adhesivos solubles o adhesivos dispersos en agua.

Otros materiales curados con luz UV tales como acrilatos de epoxi, uretano, poliéster, poliéter, poliéter acrílico modificado con amina y oligómeros de acrilato diversos se pueden usar como aglutinantes en forma de polvo o como dispersiones.

La tinta en blanco también se puede aplicar sobre una superficie mediante boquillas de pulverización o mediante rodillos grabados.

La Figura 2d muestra esquemáticamente una estación 40 de impresión BAP de un equipo de impresión con aglutinante que puede utilizarse para crear una impresión digital P sobre un panel 1 que comprende una superficie 2, un núcleo 3 y una capa 4 de soporte. Una estación 36 de aplicación de tinta en blanco que comprende un cabezal 30' de aplicación de gotas digital, que es preferiblemente un cabezal piezoeléctrico o un cabezal de impresión térmico, aplica un patrón de aglutinante BP con tinta 11 en blanco. Se pueden colocar varios cabezales 30' uno al lado de otro para cubrir la anchura de la superficie a imprimir. El patrón de aglutinante se crea digitalmente de la misma manera que en la impresión digital convencional. Los colores se separan y cada estación 36 de aplicación de tinta en blanco aplica principalmente la misma tinta líquida o tinta en blanco que se usa para unir un color específico en cada ciclo de formación de impresión. El cabezal de aplicación de gotas digital está conectado por un tubo 32 de alimentación a un recipiente 31 con tinta en blanco. Los cabezales 30' de aplicación de gotas digitales están conectados digitalmente con preferiblemente cables 33 de datos o bien de forma inalámbrica a una unidad 34 de control digital que controla la aplicación de las gotas, la velocidad de la cinta transportadora 21, el funcionamiento de una unidad 27 de aplicación de tinta seca, y el resto del equipo que se utiliza para unir y eliminar pigmentos.

Las gotas de base acuosa de la tinta 11 en blanco, que en esta realización sirven como aglutinante de aplicación, deben permanecer húmedas hasta que pasan por la estación 27 de aplicación de tinta seca que, en esta realización preferida, es una estación de dispersión. La tinta seca 15, que en esta realización preferida comprende colorantes de pigmentos 12 de color mezclados con una resina de polvo 13 de melamina secado por pulverización, se dispersa sobre la tinta 11 en blanco líquida.

El equipo de dispersión comprende una tolva 45 que contiene tinta seca 15, un bisturí 47 que junto con un rodillo 46, que comprende preferiblemente una superficie 44 grabada, estampada, atacada o formada con chorro de arena, actúa como dispositivo de dispensación que desplaza una cantidad predeterminada de tinta seca 15 desde la tolva 45 y hasta la superficie 2. El rodillo 46 también puede tener una superficie 44 de rodillo que comprende agujas pequeñas. También se pueden utilizar rodillos giratorios y oscilantes. También se puede utilizar en algunas aplicaciones un dispositivo para retirar material que puede ser un cepillo 48 giratorio u oscilante junto con una o varias mallas 49 giratorias u oscilantes que pueden oscilar o girar en diferentes direcciones.

El bisturí 47 puede ser rígido o flexible y puede tener un borde adaptado a la estructura de la superficie del rodillo. Las mallas 49 oscilantes o giratorias también se pueden formar de modo que dispersen la tinta seca 15 de una manera predefinida y pueden combinarse con una o varias redes que pueden utilizarse para tamizar las partículas antes de su aplicación como una capa. La rotación del rodillo, la posición del bisturí y la velocidad de la superficie que está destinada a cubrirse con la tinta seca se pueden usar para controlar el espesor de la capa.

La tinta 11 en blanco líquida y la tinta seca con pigmentos 12 y las partículas 13 de melamina fundidas, en esta realización, se calientan y se estabilizan mientras se desplazan preferiblemente bajo una lámpara 23 de IR caliente, que está situada, preferiblemente, después del cabezal 30' de aplicación de gotas digital en la dirección de alimentación.

Una estación 28 de retirada de tinta seca, que en esta realización está basada en corrientes de aire y vacío, retira pigmentos 12 y las partículas 13 de melamina que no están húmedas y no están unidas por el patrón de aglutinante BP y se proporciona una impresión de color perfecta P. La estación de retirada de tinta seca puede estar ubicada después de las luces IR 23 o entre las luces IR y la estación 27 de dispersión. Este paso de producción puede repetirse y una segunda estación 27 de dispersión que comprende otro color puede aplicar un segundo color en un patrón de aglutinante que se puede aplicar por el mismo cabezal de impresión o un nuevo cabezal de impresión que se usa en un segundo ciclo de formación de impresión. Los pigmentos secos se retiran y las partículas de melamina pueden pasar a través de un tamiz o un filtro y se pueden recircular y reutilizar de nuevo varias veces.

El panel 1 con la superficie 2 preferiblemente se desplaza de forma prácticamente horizontal bajo el cabezal 30' de aplicación de gotas digital, la estación 27 de aplicación de tinta seca y la estación 28 de retirada de tinta seca con una o varias cintas transportadoras 21. Es evidente que el cabezal 30' de aplicación de gotas digital, la estación 27 de aplicación de tinta seca y la estación 28 de retirada de tinta seca pueden desplazarse alternativamente sobre un panel 1 durante la impresión BAP.

La tinta seca puede también comprender, además de pigmentos y partículas de melamina, partículas resistentes al desgaste, tales como pequeñas partículas de óxido de aluminio, y fibras, preferiblemente fibras de madera, que preferiblemente pueden comprender o consistir en fibras transparentes o semitransparentes blanqueadas. Esta tinta seca puede utilizarse para crear una impresión sólida con pigmentos que están colocados verticalmente unos sobre otros con aglutinantes y partículas resistentes al desgaste por encima y por debajo de los pigmentos. Pequeñas gotas de tinta en blanco que pueden deberse a la capilaridad y a la combinación de tensión superficial y fuerzas adhesivas penetran en la tinta seca y unen cantidades de tinta seca mayores que en una aplicación con tinta convencional donde los pigmentos se aplican como pequeñas gotas sobre una superficie.

Una realización preferida de impresión BAP se caracteriza por que la extensión vertical de los colorantes excede la extensión vertical de las gotas de tinta en blanco. Otra realización preferida se caracteriza porque la tinta en blanco aplicada digitalmente penetra hacia abajo y hacia arriba desde la superficie después de la aplicación. Una impresión muy resistente al desgaste puede obtenerse con un método de impresión que comprende tinta en blanco y tinta seca con partículas resistentes al desgaste que se incorporan, preferiblemente, en la tinta seca.

Se pueden disponer varias capas de impresiones unas sobre otras y esto se puede usar para aumentar adicionalmente la resistencia al desgaste y para crear efectos decorativos 3D.

Es posible utilizar electricidad estática o ultrasonidos para aplicar y/o eliminar las partículas de polvo no unidas. Las corrientes de aire y el vacío que soplan y/o succionan las partículas pueden combinarse, preferiblemente, con cepillos. En general, todos los métodos por vía seca y húmeda que se utilizan para eliminar polvo pueden utilizarse por separado o en diversas combinaciones para eliminar las partes no unidas de la tinta seca. Sin embargo, se prefieren los métodos secos y sin contacto.

Una eliminación controlada, completa o parcial de las partículas de tinta seca no unidas, es fundamental para una impresión de alta calidad con una imagen decorativa previamente definida. También pueden utilizarse sistemas de eliminación avanzada que solamente retire los colorantes, por ejemplo, pigmentos coloreados, mientras que una parte esencial de las partículas de polvo de melamina transparente puede permanecer sobre la superficie tratada. Esto puede lograrse, por ejemplo, mediante una aplicación en dos etapas donde una primera capa comprende solamente resina de melamina o partículas que se han aplicado a la superficie antes de aplicar la tinta en blanco con los colorantes. Preferiblemente, esta primera capa se estabiliza. Puede pulverizarse con agua y secarse mediante, por ejemplo, IR o aire caliente. Esta capa aglutinante independiente que preferiblemente comprende melamina puede sustituir, en algunas aplicaciones, por ejemplo el papel preimpregnado, que en alguna aplicación se puede usar como capa superficial 2, y solamente el papel no impregnado con o sin un color de base se puede usar como superficie 2 para el ciclo de aplicación de impresión.

El contenido en humedad de la capa superficial debe controlarse con precisión para facilitar la eliminación de las partículas de polvo no unidas. Se prefiere un contenido de humedad por debajo de 8 % o aún más preferiblemente que no supere el 6 %. La capa superficial 2 puede secarse mediante, por ejemplo, lámparas de IR antes de la aplicación de la tinta en blanco. Se puede aplicar una sustancia química especial para sellar la superficie 2 o la parte superior de los colorantes unidos para crear una capa de sellado o una capa desprendible que pueda evitar que los colorantes se adhieran a partes específicas de la capa superficial donde no se ha aplicado tinta en blanco.

El panel 1 de suelo comprende generalmente una capa 4 de equilibrado inferior de laminado, láminas de plástico, papel estucado o material pulverulento. Dicha capa de equilibrado también puede aplicarse como una mezcla seca de polvo de melamina y fibras de madera, que se estabilizan por medio de humedad y calor antes del prensado. Se pueden incluir pigmentos en la mezcla en polvo para proporcionar un color de base. La capa de equilibrado también puede comprender solamente polvo de melamina o una resina de melamina líquida que se aplica directamente en la cara posterior del núcleo 3, y no se necesitan fibras de papel ni de madera para equilibrar la capa superficial. El contenido de melamina en la capa de superficie es preferiblemente mayor que en la capa de equilibrado. La cara posterior del panel es muy adecuada para proporcionar información específica al instalador o consumidor final del suelo. Se puede utilizar impresión digital convencional o impresión BAP para crear un patrón digital o texto sobre la capa de equilibrado. Pueden incluirse instrucciones de instalación y mantenimiento, logotipos u otros tipos de instrucciones, imágenes e información y pueden sustituir la información que generalmente se aplica sobre el envase o en instrucciones especiales entregadas por separado. La impresión digital y especialmente la impresión BAP puede ser muy rentable puesto que un único color aplicado digitalmente es generalmente suficiente además de un color de base. La capa de soporte también puede tener una impresión digital que sea solamente decorativa.

Las Figs. 3a-3d muestran una realización, que está basada en un segundo principio donde la tinta seca 15, que comprende colorantes 7 y preferiblemente también un aglutinante que puede ser melamina 13, se aplica en una primera etapa sobre una superficie 2. Después de eso, se forma una impresión digital como segunda etapa, mediante el cabezal de aplicación de gotas digital que aplica un patrón BP de tinta en blanco por medio de la tinta en blanco sobre la tinta seca. Una diferencia principal entre el primer y el segundo principio es la secuencia de aplicación de la tinta en blanco y la tinta seca. La tinta 15 en blanco, según el primer principio, se aplica en una primera etapa mientras que, según el segundo principio, la tinta 15 en blanco se aplica en una segunda etapa. El primer principio se denomina a continuación como impresión “ Binder Under Powder (Aglutinante bajo el polvo -BUP)” y el segundo principio se denomina impresión “ Binder On Powder (Aglutinante sobre el polvo - BOP)” . La impresión digital BUP y BOP puede ser una impresión directa o una impresión por transferencia como se ha descrito anteriormente.

Estos dos principios, BUP y BOP, pueden proporcionar diferentes imágenes con diferente intensidad de color. Las gotas 11 de tinta en blanco, cuando se aplican según el principio de BUP, forman manchas de tinta cuando inciden sobre la superficie y dichas manchas de tinta cubrirán un área mucho más grande que el diámetro de las gotas. Solo una parte de la sustancia líquida de las manchas de tinta penetrará desde la superficie y hacia el interior de la tinta seca. Cuando las gotas de tinta en blanco se aplican según el segundo principio BOP, en primer lugar penetrarán dentro de las partículas de tinta seca que estarán unidas entre sí en pequeñas agrupaciones de partículas y una parte más pequeña de las gotas de tinta en blanco líquida llegará a la superficie 2 donde las pequeñas agrupaciones quedarán unidas a la superficie. Dicha aplicación puede utilizarse para evitar el sangrado en alguna aplicación donde la superficie tiene una estructura abierta que distribuye una sustancia líquida. Se debe mencionar que el sangrado no es siempre una desventaja ya que se puede usar para crear efectos decorativos. La aplicación de tinta seca debe controlarse de forma precisa cuando se utiliza el principio BOP, y el espesor máximo de la capa de tinta seca debe adaptarse al tamaño e intensidad de la gota de manera que la tinta en blanco penetre a través de la capa de tinta seca y hacia la superficie. El espesor de la capa de tinta seca no debe exceder, preferiblemente, el nivel máximo de penetración de las gotas de tinta seca.

El espesor de la capa de tinta seca puede variar considerablemente cuando se usa el primer principio BUP ya que el exceso de partículas no unidas por encima del nivel de penetración de las gotas de tinta en blanco aplicadas en la superficie se eliminará automáticamente, y la sustancia líquida en la parte superior de las partículas de tinta seca se puede secar. El espesor de la capa de tinta seca puede ser mayor o menor que el nivel de penetración de las gotas de tinta en blanco cuando se usa el principio BUP. Esto proporciona la posibilidad de usar combinaciones de intensidad de la gota de tinta en blanco y de extensión vertical de la tinta seca para crear variaciones de color.

Ambos principios tienen ventajas e inconvenientes dependiendo de la aplicación.

La tinta 11 en blanco puede incluso comprender, en esta realización, agua que cuando se aplica funde, por ejemplo, las partículas 13 de melamina mezcladas con pigmentos 12 o partículas de melamina aplicadas bajo los pigmentos. El aglutinante conecta algunos pigmentos que forman el mismo patrón que el patrón de aglutinante BP mientras que se retiran otros pigmentos no unidos. La Figura 3a muestra la tinta seca 15 que comprende una mezcla 13 de polvo de melamina y pigmentos 12 dispersos sobre una superficie 2. La Figura 3b muestra un patrón de tinta en blanco BP aplicado de forma digital sobre la tinta seca. La Figura 3c muestra que se han retirado los pigmentos no unidos y, en esta realización preferida, también las partículas 13 de melamina. La Figura 3d muestra una estación 40 de impresión BAP que comprende una estación 27 de dispersión, una estación 36 de aplicación de tinta en blanco, un horno 23 de IR y una estación 28 de retirada de tinta seca basada en una corriente de aire y vacío.

El primer y segundo principios pueden combinarse. La tinta 11 en blanco se puede aplicar antes y después de la aplicación de la tinta seca 15, y esto puede usarse para unir una capa más gruesa de colorantes y crear una impresión sólida con una gran extensión vertical y elevada resistencia al desgaste. El equipo de impresión de aglutinante puede comprender estaciones de impresión de aglutinante que aplican tinta seca y en blanco según el primer y el segundo principio.

Las Figs. 4a-4d muestran realizaciones que están basadas en un tercer principio donde la unión de la tinta seca 15 se lleva a cabo con calor controlado digitalmente que activa una resina termosensible y une la tinta seca 15 a una superficie 2 de manera que se forma una impresión digital P cuando se retiran las partículas de tinta seca no unidas. La tinta seca 15 que comprende colorantes 7, preferiblemente pigmentos 12, puede aplicarse en una primera etapa sobre una superficie 2 como se muestra en la Figura 4a. Después de eso, se forma un patrón de aglutinante BP o una imagen digitalmente por métodos secos y después de eso, los colorantes 7 no unidos se retiran como se muestra en la Figura 4c. Se pueden utilizar diversos métodos. La Figura 4d muestra un rayo láser 29 que funde o cura un aglutinante, por ejemplo, una resina 13 termoendurecible o termoplástica que puede mezclarse con la tinta en blanco o estar incluida en la superficie 2. La tinta seca también se puede conectar electrostáticamente a la superficie por medio del rayo láser. Se obtiene una impresión P creada digitalmente cuando se retiran los colorantes no unidos o no conectados. El rayo láser se puede usar para crear un patrón de aglutinante con calor o electrostáticamente antes y/o después de la aplicación de los colorantes según el primer y segundo principios descritos anteriormente para la aplicación de la tinta en blanco.

La Figura 4d ilustra una estación 40 de impresión de aglutinante que comprende una estación 27 de aplicación de tinta seca, un láser 29 y una estación 28 de retirada de tinta seca basada en una corriente de aire y vacío. El láser 29 puede sustituirse por lámparas de calentamiento que se pueden utilizar para crear imágenes que comprenden, por ejemplo, áreas bastante grandes del mismo color que en algunos diseños de piedra o colores de base en diseños de granos de madera.

La Figura 4d ilustra también que se puede usar una estación 26 de unión térmica con cabezales 80 de impresión por calentamiento que comprenden varios elementos de calentamiento pequeños para crear impresiones de alta resolución por métodos de unión en seco. El cabezal 80 de impresión por calentamiento puede aplicar calor directo que une las partículas 15 de tinta seca, que comprenden preferiblemente los pigmentos 12 y una resina termosensible. El cabezal 80 de impresión por calentamiento también puede aplicar calor indirecto calentando una lámina 81 de transferencia de calor que puede estar en contacto con el cabezal 80 de impresión por calentamiento y partículas de tinta seca 15. La lámina 81 de transferencia de calor puede ser una lámina de cobre o aluminio y puede comprender pequeños elementos individuales con alta conductividad térmica, por ejemplo, elementos hechos de cobre o aluminio, que están incluidos en un portador térmicamente aislante que evita que el calor se disemine entre elementos individuales. La lámina 81 de transferencia de calor puede utilizarse para aumentar la capacidad de impresión. Un pulso térmico desde el cabezal de impresión por calentamiento calentará una parte de la lámina y el calor se mantendrá cuando la lámina siga a la superficie y transfiera el calor a las partículas de tinta seca.

Incluso puede utilizarse un sistema láser convencional basado en el método de impacto anteriormente descrito para aplicar una impresión digital parcial o totalmente sobre un panel de construcción o junto con los métodos de impresión de aglutinante anteriormente descritos.

Todos los principios descritos anteriormente pueden combinarse parcial o totalmente, y una línea de producción puede comprender varias estaciones de impresión de aglutinante digitales según el primer, segundo o tercer principios.

Las Figs. 5a-5h muestran vistas laterales esquemáticas de la aplicación de dos colores diferentes según el primer principio BUP. Un primer aglutinante o una mancha de tinta 11a en blanco, que en esta realización comprende esencialmente agua, se aplica mediante un cabezal de aplicación de gotas de tinta digital sobre una superficie 2 que puede ser una capa de polvo estabilizado o un papel como se muestra en la Figura 5a. Los chorros 50 del cabezal aplican gotas de tinta 11 en blanco por las boquillas 54 cuando el calentador 59 crea burbujas 60 en la cámara 52 de tinta de manera que las gotas 11 de tinta en blanco forman manchas 11a líquidas cuando inciden sobre la superficie 2. El cabezal de aplicación de gotas digital también puede ser un cabezal piezoeléctrico y la tinta en blanco de base acuosa también puede comprender una sustancia que aumente la viscosidad. La tinta en blanco de base acuosa puede comprender glicol o glicerina.

Una primera capa de tinta seca que comprende pigmentos 12a de color y partículas secas de un aglutinante, en esta realización preferida, las partículas 13a de melamina se aplican sobre la superficie 2 y sobre las manchas 11a de tinta en blanco líquida como se muestra en la Figura 5b. Las partículas 13a de melamina que están en contacto con las gotas húmedas de base acuosa se fundirán. Una primera lámpara 23a de IR puede usarse para secar la melamina húmeda y para unir los pigmentos a la superficie como se muestra en la Figura 5c y las partículas de melamina y pigmento no unidas se retiran después de eso de manera que se obtiene una imagen de pigmento o decoración 12a que corresponde al patrón de aglutinante aplicado formado por las gotas 11a de tinta en blanco como se muestra en la Figura 5d. Las Figs. 5e-5h muestran que la misma aplicación puede repetirse con una nueva aplicación de tinta seca que comprende pigmentos 12b que tienen otro color y mezclarse con partículas 13b de melamina y un nuevo patrón 11b de aglutinante, de manera que se obtiene una imagen con dos tipos de colorantes o pigmentos 12a, 12b de color unidos a dos patrones de tinta 11a, 11b en blanco, como se muestra en la Figura 5h.

La Figura 6a muestra una realización donde el equipo 40 de impresión digital BAP comprende una estación 36 de aplicación de tinta en blanco digital, una estación 27 de aplicación de tinta seca, secado por IR o curado 23 y una estación 28 de vacío para eliminar la tinta seca. En esta realización preferida, el equipo 40 de impresión BAP se combina con una impresora 35 de chorro de tinta convencional. El método de impresión BAP puede usarse en esta combinación para crear la mayor parte de una impresión digital, mientras que algunas partes de la impresión final pueden crearse con una impresora de inyección de tinta convencional. Esto puede reducir considerablemente el coste de la tinta ya que, por ejemplo, el rentable método BAP, donde no hay pigmentos que manipular por el cabezal de aplicación de gotas digital, puede aplicar, por ejemplo, 90 % de los pigmentos que se necesitan para crear un patrón o decoración digital completamente impreso. Los suelos con base de polvo son especialmente adecuados para este método combinado. La capa 2a de polvo puede proporcionar un primer color de base. Un segundo diseño coloreado se puede aplicar con los equipos de impresión de Ba P y un tercer color se puede aplicar con el equipo de impresión digital convencionales. No se necesita estabilización del segundo color puesto que no se aplicarán ni eliminarán colorantes secos adicionales. Esta realización se caracteriza por que se forma una imagen tricolor mediante un color de base, preferiblemente incluido en una capa de polvo o de papel, colorantes secos y tinta líquida. El mismo tipo de cabezales de impresión se puede usar para aplicar la tinta en blanco y la tinta líquida convencional.

Se puede usar una impresora digital convencional para aplicar tinta en blanco que se usa como aglutinante para la tinta seca y una tinta líquida convencional que comprende colorantes. Se pueden llenar uno o varios canales de tinta con, por ejemplo, tinta en blanco que tiene diferentes propiedades de secado y/o unión que el resto de canales que comprenden tinta con base de pigmento convencional. Las gotas de tinta en blanco pueden humedecerse cuando las gotas con base de pigmento se han secado. La tinta en blanco puede usarse para aplicar colorantes que constituyen las partes principales del color de una impresión digital.

La Figura 6b ilustra un equipo 40 de impresión de aglutinante y polvo donde la tinta seca 15 que comprende, por ejemplo, una mezcla de pigmentos 12 y polvo 13 de melamina, se aplica mediante una estación 27 de dispersión que comprende, preferiblemente, un rodillo grabado 22 y, preferiblemente, un cepillo oscilante 42. Los colorantes no unidos, por ejemplo los pigmentos y las partículas de melamina se retiran mediante una estación 28 de retirada de tinta seca que recircula la mezcla 12, 13 o la tinta en blanco a la estación 27 de dispersión. Una nube de polvo de pigmento/melamina se puede crear mediante corrientes de aire y solamente el polvo de pigmento y melamina que entran en contacto con el aglutinante 11 húmedo quedarán unidos a la superficie 2.

La Figura 6c es una sección transversal de un panel 1 de suelo y muestra que el método de impresión BAP es especialmente adecuado para aplicar una impresión digital BAP sobre un panel de suelo con una superficie 2 de tipo papel o de tipo polvo y con un sistema de fijación mecánica que comprende una tira 6 con un elemento 8 de fijación en un extremo que coopera con una ranura 14 de bloqueo en un borde adyacente de otro panel para bloqueo horizontal de los bordes adyacentes y una lengüeta 10 en un borde que coopera con una ranura 9 de lengüeta en otro borde para bloqueo vertical de los paneles. Dichos paneles de suelo tienen, generalmente, decoraciones de madera o piedra estampadas avanzadas que requieren grandes cantidades de diferentes pigmentos de color y una decoración que debe colocarse con precisión respecto a las estructuras estampadas y a los bordes del panel donde se conforma el sistema de fijación mecánica. Generalmente, la decoración debe adaptarse a la parte del borde de la parte de la superficie que se retira cuando se conforman los sistemas de bloqueo. La Figura 6c muestra un patrón de grano de madera con una primera S1 y una segunda S2 partes de la superficie que tienen diferentes colores. La segunda parte S2 de la superficie que, en esta realización se extiende principalmente en la dirección longitudinal L del panel de suelo, se aplica sobre una capa básica 2 que comprende la primera parte S1 de la superficie.

La Figura 6d muestra una estación 28 de retirada de tinta seca, que en esta realización está basada en corrientes de aire y vacío que sopla y succiona partículas. Se pueden usar uno o varios perfiles 41 de succión por vacío con aberturas que cubren toda la anchura de la capa de tinta seca aplicada para eliminar prácticamente todas las partículas 11 de tinta seca no unidas. Una o varias navajas 42 de aire que también cubren toda la anchura pueden aplicar una presión de aire sobre las partículas no unidas remanentes, de forma que se liberan de la superficie 2 del panel y se soplan hacia el perfil de succión por vacío. La ventaja importante de este método combinado es que la alta presión de aire es más eficaz y crea una corriente de aire más intensa que el vacío. Este método puede utilizarse para eliminar prácticamente todas las partículas de tinta seca visibles de superficies rugosas, tales como una superficie del polvo estabilizada y superficies de papel rugosas. Se pueden retirar incluso partículas muy pequeñas, por ejemplo, pequeños pigmentos o fibras de madera muy pequeñas. Puede utilizarse un proceso de dos etapas para recircular la tinta seca. Una primera retirada se realiza con una estación de retirada de tinta seca que comprende solamente un dispositivo de succión al vacío y que retira todas las partículas muy sueltas, que pueden representar aproximadamente 90 % o más de las partículas de tinta seca no unidas. Dichas partículas generalmente están muy limpias y se pueden reutilizar. Una segunda estación 28 de retirada de tinta seca conformada basada en vacío y presión de aire como se muestra en la Figura 6d se puede utilizar para eliminar las partículas remanentes que pueden contener algunas partículas de la superficie 2 con base de polvo o de una aplicación preciosa de otro color. Puede que dichas partículas no sean adecuadas para su recirculación.

Todos los métodos descritos anteriormente pueden estar parcial o totalmente combinados.

Las Figs. 7a - 7c describen la aplicación y retirada de colorantes 64 que tienen diferentes tamaños y cómo se puede formar una impresión sólida P al presionar entre sí partículas de tinta seca 11.

La aplicación y eliminación de colorantes es, en algunas aplicaciones, importante para obtener una imagen de alta calidad. En algunas otras aplicaciones, esto puede ser una ventaja si algunos colorantes se dejan sobre la superficie, ya que esto se puede usar para crear una copia más realista de, por ejemplo, diseños de madera donde la superficie de madera generalmente siempre comprende pequeños defectos y manchas de color que están distribuidos de forma aleatoria. Las partículas pequeñas son también difíciles de ver y en muchas aplicaciones no alterarán la impresión general de la decoración, especialmente si no se aplican en un patrón ráster.

La Figura 7a muestra que las partículas muy pequeñas con un tamaño de 10 - 20 micrómetros y más pequeñas pueden mostrar tendencia a adherirse a una superficie 2 que, por ejemplo, puede ser una superficie de papel no estucado que comprende fibras 61 de madera con una estructura de fibra bastante rugosa. La Figura 7a muestra, además, una parte prensada A y una parte no prensada B de una superficie 2 de panel. Las gotas de tinta en blanco se aplican en un patrón ráster R1-R4. La parte B no prensada muestra pigmentos 12a que después de la retirada de la tinta seca están unidos a la tinta en blanco y otros pigmentos 12b que no están unidos mediante la tinta en blanco, sino que siguen unidos, por ejemplo, a la superficie del papel después de la retirada debido al rozamiento o a la electricidad estática. La parte A prensada muestra pigmentos 12c que están unidos permanentemente a la superficie 2 mediante presión y calor. Los pigmentos 12c que se han aplicado unos encima de otros se prensan para obtener una impresión plana y sólida P con pigmentos superpuestos. Una impresión BAP proporciona la posibilidad de crear una impresión que corresponde a una resolución prácticamente indefinida utilizando una resolución bastante baja, por ejemplo 300 DPI, al aplicar la tinta 11 en blanco. Dicho patrón impreso puede ser prácticamente idéntico a una estructura de grano de madera en madera real o un patrón de piedra en una piedra real donde los patrones están formados mediante diferentes fibras naturales o estructuras cristalinas.

La Figura 7b muestra que el problema de adherencia puede resolverse con tinta seca que comprende colorantes 7 que son más grandes que, por ejemplo, los pigmentos convencionales 12. Los colorantes están preferiblemente en el intervalo de 30 - 100 micrómetros. En algunas aplicaciones, se pueden usar colorantes con un tamaño de hasta 300 micrómetros o más dependiendo de la decoración. Dichas partículas 64 relativamente grandes de macrocolorante se pueden formar de muchas formas diferentes. Los macrocolorantes 64 comprenden, según una realización preferida, pigmentos 12 unidos a un cuerpo 66 de la partícula. En esta realización preferida, el cuerpo de la partícula es una partícula 13 de melamina secada por pulverización. Dichas partículas 64 de macrocolorante con un tamaño superior a 20 micrómetros son mucho más fáciles de dispersar y retirar que los pigmentos pequeños con un tamaño de unos pocos micrómetros o menores. Una ventaja importante es que los pigmentos quedan unidos a varias partes del cuerpo 66 de la partícula -sobre las partes inferior 66a y superior 66b- como se muestra en la Figura 7c que es una vista lateral de un macrocolorante 64 mostrado desde arriba en la Figura 7b. Una mancha 57 de una tinta 11 en blanco líquida une una partícula 64 de macrocolorante que comprende varios pigmentos 12. Los pigmentos 12 se colocan verticalmente uno sobre otro en lados opuestos de un cuerpo 66 de la partícula y dicha realización puede proporcionar una impresión más profunda con mayor intensidad de color y resistencia al desgaste. Otra ventaja es que se puede usar una pequeña mancha 57 de tinta en blanco para unir grandes cantidades de colorantes o pigmentos ya que, de hecho, pueden tener una masa o tamaño que es mayor que la masa o el tamaño de las manchas de tinta en blanco aplicadas en forma de gota desde un cabezal 30' de aplicación de gotas digital. Una gran cantidad de pigmento o colorantes se puede unir de esta manera con gotas bastante pequeñas de tinta en blanco. Por ejemplo, un gramo de tinta en blanco puede unir 1 - 5 gramos de colorantes. Esta es una diferencia importante en comparación con la impresión digital convencional donde la tinta líquida solo comprende generalmente 20 % de pigmentos y la gota de tinta comprende siempre una cantidad más pequeña de colorantes que la gota de tinta propiamente dicha. Por lo general, se deben aplicar aproximadamente 5 gramos de tinta pigmentada convencional para aplicar 1 gramo de pigmentos sobre una superficie.

Las Figs. 8a - 8 h muestran realizaciones preferidas de las partículas 64 de macrocolorante. Dichas partículas pueden comprender o consistir de varias partículas 69 de colorante individuales que pueden estar conectadas entre sí a otras partículas 64 de macrocolorante que tienen un color específico. Las partículas 64 de macrocolorante también pueden producirse mediante una combinación de varios materiales y sustancias químicas que tienen un cuerpo 66 de la partícula y pigmentos incluidos en el cuerpo 66 de la partícula o unidas a la superficie del cuerpo de la partícula. La Figura 8a muestra una realización que comprende varios colorantes 69 individuales, por ejemplo, pigmentos 12, que están conectados entre sí con un aglutinante y que forman una partícula 64 de macrocolorante. Dichos macrocolorantes se pueden producir al mezclar, por ejemplo, pigmentos 12 con una resina termoendurecible líquida, por ejemplo, melamina. La mezcla se seca, se moltura y se tamiza para producir macrocolorantes que comprenden grupos de pigmentos de un tamaño predeterminado.

La Figura 8b muestra una partícula 64 de macrocolorante que tiene un cuerpo 66 de la partícula de una resina termoendurecible o resina termoplástica secada por pulverización que comprende pigmentos 12a, 12b en el cuerpo 66 de la partícula y en su superficie. Los pigmentos pueden ser de diferentes colores. El colorante del cuerpo 66 también puede ser un tinte. El mezclado, por ejemplo, de una resina termoendurecible líquida, por ejemplo, melamina, con pigmentos o tintes antes del secado por pulverización puede utilizarse para producir dichas partículas. El pigmento de la superficie también puede adherirse al mezclar pigmentos con las partículas secadas por pulverización. Los pigmentos se adherirán a la superficie del cuerpo de la partícula secada por pulverización. La resistencia de unión puede incrementarse si el mezclado se realiza con mayor humedad o calor, especialmente cuando el cuerpo de la partícula comprende melamina. Las partículas de tipo melamina pueden calentarse en una etapa final donde los pigmentos quedarán firmemente unidos al cuerpo. El nivel de curado de las partículas de melamina se puede aumentar y esto evitará el sangrado de los pigmentos durante un prensado final y el curado de la superficie impresa. Las partículas 64 de macrocolorante tienen preferiblemente un diámetro de aproximadamente 30 - 100 micrómetros y el contenido de pigmento puede ser 10 - 50 % del peso total. La resina puede ser melamina o poliacrilato. También puede añadirse un aglutinante a la mezcla para aumentar la unión entre los pigmentos y el cuerpo de la partícula.

La Figura 8c muestra una partícula 64 de macrocolorante que comprende un cuerpo 66 de la partícula termoendurecible o termoplástica con pigmento 12 de color en el cuerpo 66 de la partícula.

La Figura 8d muestra que, por ejemplo, las partículas 64 de macrocolorante pueden ser partículas minerales que comprenden colores naturales. Puede utilizarse polvo de arena o de piedra o varios tipos de minerales derivados de, por ejemplo, oxígeno, silicio, aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio, potasio y polvo de vidrio. Un material preferido en algunas aplicaciones que pretenden copiar la piedra es la arena, que es un material granulado natural compuesto de partículas de roca y minerales finamente divididos. La composición y el color de la arena es muy variable, dependiendo de las fuentes y condiciones de la roca local, pero los tipos más comunes de arena comprenden sílice (dióxido de silicio, o SiO2), usualmente en forma de cuarzo.

Una realización preferida es el óxido 63 de aluminio que es muy adecuado para unir y recubrir con una resina de melamina.

Las partículas minerales y especialmente las partículas de vidrio coloreadas que comprenden pigmentos, similares al polvo de vidriado utilizado en la producción de baldosas, son muy adecuadas para impresión BAP sobre baldosas, aunque también se pueden utilizar en otras aplicaciones BAP. Se puede aplicar una impresión BAP sobre el cuerpo de una baldosa que comprende una capa básica de vidriado con un color de base. Dicha capa básica de vidriado puede estar prensada o aplicada de forma húmeda y secada. La impresión BAP puede fundirse, durante la calcinación de la baldosa, dentro la capa básica de vidriado. También se puede aplicar una capa de vidriado transparente sobre la impresión BAP. Se puede aplicar un aglutinante sobre la capa básica de vidriado, sobre las partículas de vidrio coloreadas o en la tinta seca, de manera que se pueda obtener una unión de aplicación al exponer la tinta en blanco y seca a, por ejemplo, luz IR o aire caliente.

La Figura 8e muestra que prácticamente todos los minerales, tales como, por ejemplo, partículas 63 de óxido de aluminio, pueden recubrirse con una resina termoplástica o termoendurecible, por ejemplo, melamina 13. La resina puede usarse para unir los pigmentos 12 de color al cuerpo 66 de la partícula. Estos macrocolorantes 64 son muy fáciles de aplicar y retirar de una superficie y pueden proporcionar una impresión muy resistente al desgaste con pigmentos aplicados sobre las partes superiores y las partes inferiores del cuerpo 66 de la partícula. Un tamaño promedio preferido de los macrocolorantes basados en minerales es de aproximadamente 100 micrómetros. Este tamaño de partícula se puede utilizar para crear una impresión resistente al desgaste con una profundidad de partícula de 100 micrómetros. El contenido de aglutinante es preferiblemente de 10 - 30 % y el contenido de pigmento es preferiblemente de 5 a 25 % del peso total de la partícula de macrocolorante.

Las partículas minerales que comprenden un cuerpo 66 de la partícula de óxido de aluminio recubiertas con pigmentos y una resina de melamina son especialmente adecuadas para utilizarse como tinta seca cuando se elabora la unión con un cabezal 80 de impresión por calentamiento. Las partículas de óxido de aluminio tienen una elevada conductividad térmica y la resina de melamina se puede unir con un calor de aproximadamente 100 0C.

La Figura 8f muestra que las partículas 64 de macrocolorante pueden comprender fibras naturales, por ejemplo, fibras 61 de madera. No se necesitan pigmentos ya que las fibras pueden tener colores naturales. Se pueden utilizar fibras de un lote de una especie diferente de madera, por ejemplo, de madera blanda como pino y pícea y madera dura como fresno, haya, abedul y roble. Los colores pueden modificarse mediante tratamiento térmico. Incluso pueden utilizarse partículas de corcho. Dichos colorantes naturales pueden estar recubiertos con un aglutinante, preferiblemente una resina termoplástica 0 termoendurecible, por ejemplo, melamina. El recubrimiento puede usarse para mejorar las propiedades de dispersión y/o como aglutinante para unir el macrocolorante a la superficie y el patrón de aglutinante creado por la tinta en blanco.

Las Figs. 8g y 8h muestran las partículas 64 de macrocolorante que comprenden fibras 61 de madera y viruta 62 de madera que se han recubierto con una resina y pigmentos 12.

Los macrocolorantes basados en fibras se pueden usar para crear una copia casi idéntica de la madera. Las fibras de madera que tienen diferentes colores forman el patrón de granos de madera en una plancha de madera real. El método de impresión BAP permite utilizar los mismos principios con fibras diferentes que forman realmente el patrón de granos de madera y no pequeñas gotas de tinta dispuestas en un patrón ráster. Esto se muestra en la Figura 6c. El panel 1 tiene una superficie con una decoración de grano de madera que comprende una primera parte S1 de superficie que está formada por una capa básica 2 que comprende fibras 61a de madera que tienen un primer color. Una segunda parte S2 de superficie está formada por fibras 61b de madera que tienen un segundo color. Las fibras de madera que tienen el segundo color se aplican y se unen a la capa básica. La capa básica es preferiblemente continua. La segunda parte S2 de superficie cubre preferiblemente una parte de la primera parte S1 de superficie. La capa base 2 puede ser un polvo mezclado con una resina termoendurecible, un papel coloreado o un núcleo basado en madera coloreada. Las fibras de las dos partes S1, S2 de superficie tienen preferiblemente tamaños promedios diferentes. Las fibras de la segunda parte S2 de superficie son preferiblemente más pequeñas que las fibras de la primera parte S1 de superficie. Las segundas partes S2 de superficie comprenden preferiblemente un patrón con una longitud L que excede el ancho W.

El recubrimiento con resinas se puede usar para unir pigmentos al cuerpo de la partícula y para unir la partícula de macrocolorante mediante la tinta en blanco a la superficie. El recubrimiento puede elaborarse en varias etapas con secado y curado intermedio de la resina. Se prefiere que un primer recubrimiento, secado y curado con una resina termoendurecible, por ejemplo, una resina de melamina se realice a temperaturas más altas que el segundo curado. El primer curado se puede realizar de forma que la resina de melamina se cure en una etapa prácticamente C donde la melamina no flotará durante la operación de prensado final y esto eliminará el sangrado de los pigmentos. El segundo recubrimiento preferiblemente se cura en una etapa B donde es posible fundir la melamina con la tinta seca. Las partículas de tinta seca se pueden producir a partir de fibras 61 de madera que se mezclan con pigmentos y resina de melamina y que después de eso se presionan a una temperatura mayor para que la resina de melamina cure. La mezcla prensada se puede molturar para obtener partículas pequeñas que se recubren con resina de melamina líquida y se secan de forma que el recubrimiento exterior de melamina esté en una etapa B. Se puede aplicar una capa de aglutinante entre los pigmentos y el cuerpo de la partícula y sobre los pigmentos para que queden completamente recubiertos con una capa de aglutinante. Se pueden unir varias capas de pigmentos con diferentes colores a un cuerpo de la partícula de un macrocolorante.

La tinta seca puede comprender una mezcla de varios tipos diferentes de partículas de macrocolorante, por ejemplo, melamina/minerales, melamina/fibras, fibras/minerales, etc., y la estructura y el tamaño de los macrocolorantes se puede usar para crear decoraciones especiales.

El recubrimiento del cuerpo 66 de la partícula se realiza preferiblemente en varias etapas donde, por ejemplo, partículas tales como fibras o minerales de una primera etapa se mezclan con una resina, preferiblemente melamina secada por pulverización y pigmentos. Esta mezcla puede aplicarse como una capa bastante fina, con un espesor de, por ejemplo, 1 - 3 mm, sobre una cinta transportadora. La mezcla es una tercera etapa pulverizada con agua y secada con aire caliente o una lámpara de IR. El cuerpo de la partícula, en esta realización, las fibras o minerales, están recubiertos e impregnados con la melamina húmeda y los pigmentos están unidos al cuerpo de la partícula. El pequeño espesor de la capa posibilita secar la capa durante un tiempo de secado corto, por ejemplo, un minuto, y la resina sigue estando en una etapa B semicurada. La mezcla seca se retira de la cinta transportadora mediante, por ejemplo, raspado y las escamas secas se trituran y se tamizan para obtener tamaños de partículas predefinidos. Las partículas de melamina secadas por pulverización y el agua se pueden sustituir por un aglutinante húmedo, por ejemplo, melamina húmeda que puede pulverizarse sobre una mezcla que comprende pigmentos y partículas que forman el cuerpo 66 de la partícula.

Los pigmentos también pueden unirse al cuerpo 66 de la partícula con un aglutinante que comprende emulsiones acrílicas de base acuosa.

Los macrocolorantes pueden proporcionar una impresión que es muy similar a un diseño de madera o de piedra original, especialmente cuando se usan fibras para copiar un patrón de grano de madera y minerales para copiar un diseño de piedra. Se pueden utilizar métodos de rotograbado convencionales con un cilindro de impresión para aplicar tinta en blanco sobre una superficie. Se puede aplicar tinta seca que comprende partículas de macrocolorante sobre la tinta en blanco y las partículas no unidas se pueden retirar según los principios de impresión BAP descritos anteriormente. Dicho método de impresión se puede utilizar para proporcionar una impresión avanzada que comprende un diseño que no es posible crear con tinta convencional.

Los macrocolorantes pueden utilizarse para crear un patrón, preferiblemente, un patrón de madera o piedra en suelos de LVT. El método de impresión BAP se puede usar para aplicar una impresión sobre el núcleo, sobre la lámina o sobre la cara inferior o superior de la capa protectora transparente. Los colorantes pueden fundirse dentro de las capas durante la operación de prensado. Las impresiones en diferentes capas ubicadas verticalmente entre sí pueden crear un efecto 3D. La impresión sobre una capa transparente puede crear un efecto 3D aún más realista.

Las Figs. 9a-9e muestran la impresión BAP con tinta seca que comprende macrocolorantes 64 con un cuerpo 66 de la partícula basado en fibra 61 recubierto con una resina 13 de melamina y pigmentos 12. Los chorros 50 preferiblemente de un cabezal de tinta térmico aplican gotas de tinta 11 en blanco en un patrón ráster R1 - R4 que forman manchas 57 de tinta en blanco sobre la superficie 2 que, en esta realización, es una capa de polvo previamente prensada aplicada sobre un núcleo 3, como se muestra en la Figura 9a.

La Figura 9b muestra una capa 15 de tinta seca que comprende macrocolorantes 64 basados en fibra aplicados sobre la superficie 2 y la Figura 9c muestra la capa de tinta seca cuando se han retirado las partículas de macrocolorante no unidas. La tinta 11 en blanco penetra en la capa 15 de tinta seca desde la superficie y hacia arriba debido a la capilaridad y las propiedades aglutinantes y varios macrocolorantes ubicados verticalmente por encima de otros pueden quedar unidos por manchas 57 de tinta en blanco. La extensión horizonta1H2 de los colorantes individuales, preferiblemente las partículas 64 de macrocolorante, supera preferiblemente la extensión horizontal H1 de las manchas 57 de tinta y la extensión vertical V2 de la capa de tinta seca, después de la retirada de las partículas no unidas, supera preferiblemente la extensión vertical V1 de las manchas 57 de tinta en blanco. La extensión vertical V1 de las manchas de tinta en blanco es generalmente de aproximadamente 10 micrómetros o menos. La extensión vertical V2 de las capas de tinta en blanco aplicadas y unidas, tras la retirada de las partículas no unidas, puede ser de al menos 50 micrómetros o incluso mayores, preferiblemente mayores de 100 micrómetros. Esta es una diferencia importante en comparación con la impresión de chorro de tinta tradicional, donde los pigmentos están incluidos en las gotas de tinta. La impresión BAP permite que pueda formarse una impresión que comprende volúmenes de colorantes mayores que el volumen de la tinta en blanco aplicada por el cabezal de aplicación de gotas digital.

La Figura 9d ilustra la impresión BAP P después de una etapa de estabilización que, en esta realización, es una operación de prensado previo. Los macrocolorantes 64 pueden prensarse parcialmente dentro de la superficie 2 con base de polvo.

La Figura 9e muestra la superficie con base de polvo en una etapa completamente curada después de la operación de prensado final. Los macrocolorantes 64 se prensan dentro de la superficie 2 con base de polvo. La impresión P comprende pigmentos 12a, que están ubicados en un primer plano horizonta1Hp1 en la parte superior de la superficie 2a y pigmentos 12b ubicados en un segundo plano horizonta1Hp2 por debajo del cuerpo 66 de la partícula y por debajo del primer plano horizontal Hp1. Los macrocolorantes 64 comprenden pigmentos 12a, 12b en la cara superior e inferior del cuerpo 66 de la partícula.

Las partículas de macrocolorante se aplican de forma aleatoria, y preferiblemente están desplazadas con respecto al patrón ráster R1 - R4 donde cada fila y columna representan un píxel y una mancha 57 de tinta seca. La impresión P puede ser una impresión sólida con varios macrocolorantes conectados entre sí y/o superpuestos entre sí. La impresión BAP en esta realización preferida se caracteriza por que la tinta 11 en blanco se aplica en un patrón ráster (R1 - R4) y que la tinta seca 15 se aplica de forma aleatoria con otros colorantes 7 o macrocolorantes 64. Preferiblemente, el tamaño de una partícula 64 de macrocolorante es tal que cubre varios píxeles en un patrón ráster.

El espesor (diámetro) de las fibras 61 es preferiblemente de aproximadamente 10 - 50 micrómetros y la longitud puede ser de 50 - 150 micrómetros. En algunas aplicaciones la longitud puede exceder de 150 micrómetros y se pueden formar diseños realistas de granos de madera con fibras que tienen una longitud de aproximadamente 100 - 300 micrómetros.

Las Figs. 10a - 10c muestran una impresión BAP con una resistencia al desgaste muy alta. Los macrocolorantes 64a que comprenden un cuerpo 66 de la partícula de partículas 63 de óxido de aluminio recubiertas con pigmentos 12a y una resina 13 de melamina se aplican sobre una superficie que, en esta realización, es una superficie 2a con base de polvo que comprende polvo de melamina y pigmentos y, preferiblemente también fibras de madera. La superficie incluye preferiblemente un color de base. Una capa que comprende macrocolorantes que proporcionan al panel un color básico también puede formar la superficie 2a y puede aplicarse directamente sobre un núcleo de tipo madera o plástico, un cuerpo de baldosa o sobre una superficie que comprende polvo, papel, una lámina y superficies similares. La Figura 10a muestra macrocolorantes 64a unidos a la superficie 2a mediante la tinta 11 en blanco. La Figura 10b muestra una segunda capa de macrocolorantes 64b que comprende pigmentos 12b con un color diferente. La Figura 10c muestra la superficie curada final con macrocolorantes que se prensan dentro de la superficie 2a con base de polvo y cubierta preferiblemente con una capa transparente, preferiblemente una capa 2b de melamina que se puede aplicar después de una operación de prensado previo pero antes de la etapa de prensado final. La capa 2b de melamina transparente también puede comprender fibras de madera transparentes blanqueadas. Puede ser una cubierta, una laca, una lámina o un vidriado. Se puede conseguir una elevada resistencia al desgaste porque una parte considerable de la superficie 2a, 2b, que incluye el cuerpo 66 de la partícula de partículas 63 de óxido de aluminio, se debe desgastar antes de que todos los pigmentos 12a, 12b de la impresión P se retiren. Las partículas de óxido de aluminio con o sin pigmentos (no se muestran) también están preferiblemente incluidas en la capa superficial 2a con base de polvo y/o en la capa 2b de melamina transparente. El método también puede utilizarse para aplicar una impresión digital resistente al desgaste sobre otras muchas superficies tales como papel, láminas, baldosas y otras capas superficiales descritas en la presente descripción.

La Figura 11a muestra un equipo BAP que comprende varias estaciones 40a, 40b de impresión BAP que se usan en un ciclo de formación de impresión que aplica un color específico. Cada estación BAP comprende un cabezal 30'a, 30'b de aplicación de gotas digital y una estación 27a, 28a 27b, 28b combinada de aplicación y retirada de tinta seca y unidades 37a, 37b de prensado previo que estabilizan la tinta seca 15 de manera que se puede aplicar y retirar una nueva capa de tinta seca según los principios descritos anteriormente. Una realización de unidad puede sustituir una lámpara de IR. Una realización de la unidad 37a comprende preferiblemente un rodillo de calentamiento 38c y de enfriamiento 38d, una cinta 20 y una mesa 39 de prensado previo. Estas piezas se pueden sustituir, en algunas aplicaciones, por un único rodillo. Un agente 19 de liberación líquido puede aplicarse a la cinta 20 mediante los rodillos 38a, 38b o cepillos o dispositivos similares. Preferiblemente, los cabezales 30a', 30b' de aplicación de gotas utilizan la misma tinta 11 en blanco para proporcionar una impresión P con varios colores. Esto es una ventaja importante en comparación con la impresión convencional. El método de impresión BAP permite de hecho que la tinta de impresión final se mezcle y produzca en línea cuando la tinta 11 en blanco y los colorantes 7 de la tinta seca 15 están unidos entre sí sobre la superficie 2.

La Figura 11b muestra esquemáticamente una estación 40 de impresión compacta de BAP donde, por ejemplo, un conjunto de cabezales 30' de aplicación de gotas digitales alineados en una fila, comprendiendo cada uno un canal una tinta, y un conjunto de lámparas 23 de IR o unidades de prensado previo se puede combinar con diversas estaciones 27a, 27b, 27c de aplicación de tinta seca 15 colocadas en la dirección de alimentación después del cabezal 30' de aplicación de gotas digital. Una fila de cabezales 30' de aplicación de gotas pueden aplicar colorantes con muchos colores diferentes. La tinta en blanco, que es preferiblemente una sustancia líquida prácticamente transparente, comprende preferiblemente un color diferente que un primer y preferiblemente también un segundo patrón digital formado por el cabezal 30' de aplicación de gotas digital. Esta es una diferencia principal en comparación con la impresión digital convencional donde cada cabezal de impresión aplica un color específico y este color es siempre el mismo que la sustancia líquida aplicada por el cabezal de impresión. Una capa superficial 2 o una superficie que sea parte de un panel 1 de suelo puede desplazarse en dos direcciones y cada ciclo se puede utilizar para aplicar un color específico con el mismo cabezal de aplicación de gotas. La estación de impresión BAP puede comprender lámparas de IR o unidades de prensado previo y estaciones de aplicación de tinta seca en ambos lados del cabezal de aplicación de gotas digital y se pueden aplicar colores diferentes cuando la superficie 2 se desplaza bajo el cabezal 30' en cada dirección. Esto significa, por ejemplo, que pueden aplicarse tres colores mediante el mismo cabezal 30' de aplicación de gotas digital sobre un color de base cuando un panel 1 se desplaza bajo el cabezal 30', de nuevo contra su posición inicial y de nuevo bajo el cabezal. La velocidad puede variar entre las diversas etapas de aplicación. Esto puede utilizarse para aumentar la capacidad. Un patrón de grano de madera generalmente está constituido por cantidades diferentes de colorantes específicos. La velocidad se puede aumentar cuando la cantidad de un colorante específico es baja ya que solo una pequeña cantidad de tinta en blanco tiene que aplicarse sobre la superficie. Se puede utilizar un sistema de control digital para optimizar la capacidad y adaptar la velocidad a la cantidad de tinta 11 en blanco que se necesita para formar un patrón digital específico. Se pueden usar diversas alternativas para combinar un cabezal de aplicación de gotas de tinta en blanco con varias estaciones de aplicación de tinta seca y estaciones de retirada. Un panel puede, después del primer ciclo de formación de impresión, desplazarse verticalmente o lateralmente hacia un transportador mecánico que lo lleva hasta una posición inicial. También se puede usar una unidad de apilamiento intermedia. El papel y el material laminar en rodillos se pueden imprimir varias veces con el mismo cabezal de aplicación de gotas y la misma tinta en blanco.

La Figura 11c muestra una unidad 37 de prensado previo que puede utilizarse para prensar previamente una capa en polvo con un color básico antes de la impresión BAP. Esta unidad de prensado previo también puede utilizarse para estabilizar las impresiones o para prensar previamente y conectar una capa 4 de soporte con base de polvo sobre la cara posterior de un núcleo 3. Cuando se usa melamina como aglutinante, un rodillo 38c de calentamiento y una mesa 39 de prensado previo pueden aplicar calor de, por ejemplo, 90 - 120 °C y un rodillo 38d de enfriamiento puede enfriar la capa 2 semicurada hasta una temperatura preferiblemente menor de 80 °C. El prensado se puede realizar a presiones bastante bajas, por ejemplo, 5 bares o menos, y el tiempo de prensado puede ser de aproximadamente 10 segundos o más corto. La melamina se prensará previamente hasta una etapa B semicurada que se puede prensar y curar adicionalmente en una operación de prensado final. Un material laminar con una superficie de base de polvo previamente prensada y la capa de soporte se pueden producir y utilizar como un panel preacabado. Otros aglutinantes, por ejemplo, aglutinantes termoplásticos se pueden prensar previamente con otras temperaturas específicamente adaptadas a las propiedades del aglutinante.

La Figura 12a muestra que una estación 40 de impresión BAP y una unidad 37 de prensado previo pueden combinarse en una estación 41 de impresión por transferencia BAP y usarse conjuntamente para crear una impresión por transferencia BAP P digital sobre una superficie 2. La tinta 11 en blanco y la tinta seca que comprende colorantes 7, preferiblemente pigmentos 12, se aplican sobre una superficie 18 de transferencia que puede ser, por ejemplo, una cinta de acero o de plástico, o similar. La impresión P se prensa sobre una superficie 2 mediante los rodillos 38c, 38d y preferiblemente mediante una mesa 38 de prensado previo. La unidad de impresión por transferencia BAP puede comprender un dispositivo 71 de limpieza, rodillos 38a, 38b o cepillos que aplican un agente 19 de liberación y preferiblemente también una lámpara 23 de IR que seca el agente de liberación antes de aplicar la tinta 11 en blanco. El agente de liberación también puede mezclarse con la tinta seca 15.

El método de impresión por transferencia BAP proporciona las ventajas de que la tinta en blanco y seca se puede aplicar sobre una superficie 18 de transferencia predeterminada que puede estar especialmente adaptada para una aplicación con alta definición de la tinta en blanco sin ningún riesgo de sangrado y aplicación y retirada sencillas de la tinta seca. Esto permite, por ejemplo, que se pueda aplicar fácilmente una impresión BAP sobre superficies bastante rugosas tales como, por ejemplo, textiles, alfombras, diversos materiales de cartón y superficies similares. La impresión por transferencia BAP se puede combinar con el resto de métodos descritos, por ejemplo, el método descrito en la Figura 11b donde un cabezal 30' de aplicación de gotas se utiliza para aplicar varios colores.

La Figura 12b muestra una estación 41 de impresión por transferencia BAP donde la cinta se ha sustituido por un rodillo 38 que comprende una superficie 18 de transferencia. El rodillo comprende preferiblemente zonas de calentamiento 25a y enfriamiento 25b. La tinta seca no unida se puede retirar por gravedad, lo que puede combinarse con ultrasonido, vibraciones o corrientes de aire. Este método también puede utilizarse para aplicar una impresión BAP directa sobre una superficie flexible 2a que puede ser un papel, una lámina o similar. La aplicación puede realizarse en línea con una operación de prensado o como una etapa de producción separada.

La Figura 12c muestra una realización preferida de un panel 1 de suelo según la invención. El panel 1 comprende una capa 4 de soporte en la cara posterior del núcleo 3 y una superficie 2 sobre la parte superior del núcleo que comprende una subcapa 2c, un papel o lámina 2b y una capa 2a de desgaste sobre el papel. La capa 4 de soporte y la subcapa 2c pueden aplicarse como polvo seco de melamina-formaldehído y la capa de desgaste puede aplicarse como un polvo seco de melamina-formaldehído que comprende partículas de óxido de aluminio. El papel puede comprender un color de base. Se puede aplicar una impresión BAP o una impresión digital convencional sobre el papel. Este proceso por vía seca se puede utilizar para formar un panel muy rentable sin ninguna impregnación de un papel decorativo ni una cubierta protectora. Las partículas de melamina secadas por pulverización se fundirán durante el prensado e impregnarán el papel. Es evidente que este método seco puede utilizarse para ahorrar costes incluso cuando se use un papel decorativo convencional.

La Figura 12d muestra un método para formar una capa base sobre materiales 3 de núcleo rugosos que comprenden cavidades, grietas, pliegues o defectos 3a, 3b. Dicho material de núcleo puede estar fabricado de, por ejemplo, madera contraplacada u OSB. El problema es que una capa de polvo tiene, generalmente, el mismo espesor en las cavidades y en las partes superiores de la superficie del núcleo y no habrá cantidad suficiente de polvo para formar una superficie de alta calidad después del prensado, ya que la densidad de la capa superficial será menor en las partes de la superficie con cavidades. Este problema puede resolverse con una primera capa 2a de polvo que se aplica como carga y se prensa mediante, por ejemplo, un rodillo o una regla dentro de las cavidades de manera que se forma una capa 2a superficial con base de polvo prácticamente plana. Una segunda capa 2b con base de polvo se puede aplicar sobre la primera capa 2a de carga. Las dos capas se pueden prensar previamente, como se ha descrito anteriormente, y se puede formar una capa base que, en una segunda etapa, puede imprimirse con una impresión preferiblemente BAP y después de eso se cura con calor y presión. El método también se puede usar sin una impresión y solo pueden utilizarse capas de polvo que comprendan fibras, aglutinantes y preferiblemente pigmentos. Esta realización se caracteriza por que el contenido de polvo por encima de las cavidades es mayor que el contenido de polvo por encima de las partes superiores del núcleo. El contenido de polvo se puede medir midiendo el peso del polvo por encima de una cavidad y por encima de una parte superior de la superficie. La capa base que comprende una primera capa 2a de carga y una segunda capa 2b de polvo se pueden cubrir mediante un papel decorativo convencional y también preferiblemente con una capa protectora, por ejemplo, una cubierta convencional o una laca transparente.

La Figura 13a muestra que una tecnología convencional de impresión por láser que utiliza cargas eléctricas para atraer y liberar partículas de tinta secas puede adaptarse de manera que se pueden proporcionar impresiones digitales sobre un material 3 de núcleo que comprende una superficie 2 que tiene preferiblemente un color de base. Las partículas 15 de tinta seca cargadas negativamente, que pueden ser pigmentos de tóner láser convencionales, se aplican mediante un rodillo revelador 72 sobre un tambor fotoconductor 70 que está en contacto con un rodillo 71 de carga. Un rayo láser 29 proyecta una imagen sobre el tambor 70 fotoconductor cargado eléctricamente y descarga las áreas que están cargadas negativamente y se crea una imagen electrostática. Las partículas de tinta seca se capturan electrostáticamente por las zonas descargadas del tambor. El tambor imprime la impresión P sobre la superficie 2 por contacto directo. Se puede aplicar una carga eléctrica a la superficie o al núcleo de modo que los pigmentos se liberen del tambor y se apliquen sobre la superficie. Un rodillo 73 de fusión funde las partículas de tinta seca sobre la superficie y une las partículas de tinta seca. Se puede usar un dispositivo 74 de limpieza de rodillo para limpiar el tambor fotoconductor. Las partículas de tinta seca pueden comprender una resina termoplástica o termoendurecible que se puede utilizar para unir las partículas a la superficie con calor y presión.

La Figura 13b muestra que la tecnología de impresión por láser puede usarse para aplicar una impresión por transferencia P sobre una superficie 2. Las partículas de tinta seca se aplican sobre una cinta 20 que comprende una superficie 18 de transferencia y se liberan desde el tambor fotoconductor 70 mediante un rodillo 75 de aplicación eléctrica que aplica una carga eléctrica sobre la cinta 20. Las partículas de tinta seca se fusionan entonces mediante una mesa 39 de prensado previo que aplica calor y presión sobre la cinta 20 y la superficie 15 de transferencia. Se pueden utilizar rodillos de calentamiento 38c y enfriamiento 38d. La cinta puede sustituirse por un rodillo de transferencia, tal como se muestra en la Figura 12b.

La Figura 13c muestra esquemáticamente varios otros principios preferidos que se pueden usar para aplicar partículas en patrones bien definidos sobre una superficie 2 sin un cabezal de aplicación de gotas digital que aplica un aglutinante líquido de tinta en blanco.

Un primer principio es un método para crear una capa base que comprende al menos dos colores diferentes. Una primera capa 2a con un primer color base se proporciona como polvo o como papel coloreado. Un segundo color de tinta seca 15 se dispersa sobre el primer color básico. Algunas partes de las partículas de tinta seca 15 se retiran con una estación 28 de retirada de tinta seca que comprende varias boquillas 77a, 77b de aire, que pueden retirar las partículas de tinta seca mediante, por ejemplo, vacío antes de que alcancen la superficie con el color base 2a. Las boquillas 77a, 77b de aire pueden controlarse digitalmente con preferiblemente varias válvulas y puede formarse un patrón de tinta seco P. Esto se puede repetir y se pueden formar varios patrones de color sin ningún cabezal de aplicación de gotas digital o de tinta en blanco. Este método es especialmente adecuado para formar patrones que se pueden usar parcial o totalmente para copiar diseños de madera o de piedra. Este método puede combinarse con impresión digital BAP o impresión digital convencional. El método también puede utilizarse para crear impresiones digitales de alta resolución. La tinta seca 15 puede comprender partículas de alta densidad, tales como minerales, especialmente partículas de óxido de aluminio o partículas de vidrio que, durante la dispersión, pueden caer en una dirección predeterminada esencialmente recta hacia la superficie 2 y se puede realizar una retirada parcial precisa con vacío cuando se hace pasar aire por las boquillas 77a, 77b de aire. La tinta seca aplicada preferiblemente se estabiliza mediante pulverización con agua antes o después de la aplicación.

Las partículas de tinta seca pueden pasar, según un segundo principio, a través de un conjunto de electrodos que transmiten una carga a algunas partículas. Después, las partículas cargadas pueden pasar por una placa deflectora 79 que usa un campo electrostático para seleccionar las partículas que se van a aplicar sobre la superficie, y las partículas que se van a recoger y devolver para reutilización mediante el sistema de aplicación de tinta seca.

Según un tercer principio, se puede utilizar un cabezal 80 de impresión por calentamiento que comprende elementos de calentamiento pequeños que producen cantidades variables de calor similares a los cabezales de impresión usados en las tecnologías de sublimación de tinte o de impresión térmica, para unir colorantes a una superficie. Varios cabezales 80 de impresión por calentamiento pueden estar unidos en paralelo de manera que cubran toda la anchura de una superficie impresa. Se pueden utilizar temperaturas bastante bajas de aproximadamente 100 °C para obtener una unión de aplicación de las partículas de tinta seca. El calor también puede ser bastante alto, por ejemplo, 200 - 250 0C, y dicho calor no destruirá las fibras de madera del papel ni las capas con base de polvo. Se pueden usar varios métodos para formar una impresión digital con tinta seca donde las partículas de tinta seca están unidas a una superficie en una impresión digitalmente predeterminada. En contraposición a la tecnología conocida, dichos cabezales de calentamiento combinados con tinta seca pueden utilizarse para aplicar una amplia gama de colores diferentes sin ningún papel termosensible o láminas de transferencia. Un aglutinante termosensible, que puede ser una resina termoendurecible o termoplástica, cera y materiales similares con un punto de fusión bajo, se puede incluir en la capa superficial o en los colorantes de la tinta seca. Como tinta seca, puede utilizarse un polvo que comprende partículas de sublimación de tinte de diferentes colores. El cabezal 80 de impresión por calentamiento puede aplicar calor controlado digitalmente directamente sobre partes bien definidas de la tinta seca después de la aplicación, o sobre la capa superficial antes de aplicar la tinta seca. El cabezal de tinta de calentamiento puede comprender elementos de calentamiento dispuestos en una superficie prácticamente plana o sobre un cilindro que gira cuando una superficie con tinta seca se desplaza bajo el cabezal de impresión por calentamiento. Alternativamente, una lámina 81 de transferencia de calor, como se muestra en la Figura 4d, puede aplicarse entre la tinta seca y el cabezal 80 de impresión por calentamiento y puede deslizarse contra los elementos de calentamiento y el sustrato cerámico del cabezal de impresión por calentamiento. Los colorantes no unidos o tintes no vaporizados se pueden retirar y reutilizar.

La Figura 12a muestra que se puede usar un cabezal 80 de impresión por calentamiento para proporcionar calor sobre una superficie 18 de transferencia que calienta la tinta seca 15. La superficie de transferencia puede utilizarse como lámina 81 de transferencia de calor. El cabezal 80 de impresión por calentamiento puede estar ubicado de manera que proporcione calor a través de una superficie 18 de transferencia o sobre la tinta seca 15 aplicada a la superficie 18 de transferencia. El cabezal 80 de impresión por calentamiento también puede calentar partes de una superficie antes de la aplicación de tinta seca. La superficie puede ser un material de tablero, polvo, papel, una lámina, un recubrimiento de base, una superficie de transferencia y el resto de materiales de superficie descritos en esta descripción.

La Figura 13d ilustra que los cabezales 80 de impresión por calentamiento y la tinta seca 15 son especialmente adecuados para usarse para formar una impresión digital P sobre superficies 2 delgadas flexibles que, preferiblemente, pueden ser un papel, una lámina, un material textil y materiales similares que generalmente tienen suficiente capacidad de transferencia de calor y resistencia térmica para funcionar como lámina 81 de transferencia de calor. Un equipo de impresión por calor y polvo puede comprender una estación 27 de dispersión que aplica tinta 12 en blanco sobre una superficie, un cabezal 80 de impresión por calentamiento que une una parte de la tinta 15 en blanco con calor a la superficie 2 y una estación 28 de retirada de tinta seca que retira la tinta 15 seca no unida. En algunas aplicaciones, puede utilizarse una unidad 37 de prensado previo, con vacío aplicado por la cara inferior de la superficie u oscilación para aumentar el contacto entre las partículas de tinta seca y la superficie durante la unión térmica. Se puede utilizar una lámina de transferencia térmica separada, como se muestra en la Figura 4d, para aumentar la capacidad de impresión. La unidad 37 de prensado previo también puede comprender cabezales de impresión térmicos y se puede aplicar calor desde la cara superior y/o inferior.

El cabezal 80 de impresión por calentamiento, con o sin una lámina 81 de transferencia de calor puede sustituir todos los cabezales 30' de aplicación de gotas digitales en las realizaciones de la presente descripción.

Las realizaciones de los tres principios anteriormente descritos están basadas en el método principal en el que los colorantes se aplican en forma de polvo seca sobre una superficie y se unen en un patrón predeterminado que forma una impresión. La superficie puede ser una superficie 18 de transferencia y los tres principios se pueden usar para proporcionar una impresión por transferencia.

Las Figs. 14a - 14d ilustran un método para formar un estampado digital sobre una superficie 2 preferiblemente una estructura EIR, denominada a continuación en la memoria como estampado BAP. Un cabezal de aplicación de gotas digital aplica un patrón de tinta en blanco sobre un portador 68 como se muestra en la Figura 14a. Las partículas 67 de presión que son similares a los colorantes que se muestran en las Figuras 8d - 8 h pueden aplicarse sobre el portador 68 que puede ser una lámina de aluminio, lámina de plástico, papel y similares. La aplicación puede ser la misma que para la impresión BAP y todos los métodos anteriormente descritos se pueden usar para aplicar las partículas 67 de presión en un patrón sobre un portador 68. Sin embargo, las partículas 67 de presión no tienen que estar recubiertas con pigmentos. Pueden estar recubiertas con una resina termoendurecible 13 o termoplástica. En algunas aplicaciones, la tinta en blanco es suficiente para proporcionar una unión de aplicación. También se puede utilizar un cabezal de impresión por calentamiento para unir las partículas 67 de presión al portador. El portador 68 y/o la tinta en blanco también pueden comprender un aglutinante. Las partículas son preferiblemente minerales duros tales como óxido de aluminio, arena, polvo de piedra y similares. Dichas partículas, que prácticamente mantienen la forma original durante el prensado y no se comprimen durante una operación de prensado, se denominan partículas de presión duras. El tamaño de las partículas debe adaptarse a la profundidad del estampado. Las partículas con un diámetro de aproximadamente 0,2 mm pueden utilizarse, por ejemplo, para crear un estampado con una profundidad de al menos 0,2 mm. El portador 68 con las partículas 67 de presión se coloca y se coordina con un patrón impreso P que puede ser una impresión convencional o una impresión BAP aplicada sobre, por ejemplo, un polvo o una superficie 2 de papel.

La Figura 14b muestra la etapa de prensado en donde las partículas 67 de presión y el portador 68 se presionan mediante la mesa 24 de prensado dentro de la superficie 2. La Figura 14c muestra la estructura estampada 17 cuando el portador 68 con las partículas 67 de presión se retira después de presionar y se obtiene una superficie EIR digitalmente formada perfecta que se puede coordinar con cualesquiera tipos de impresiones digitales P sin ninguna placa de prensa convencional. Una parte de la estructura de superficie, especialmente la microestructura 16 que proporciona el nivel de brillo, se puede formar mediante el portador. Las estructuras 17 estampadas profundas están formadas por las partículas de presión y el portador 68.

El estampado BAP proporciona las ventajas de que se puede formar un estampado profundo con solamente una o pocas etapas de aplicación BAP, ya que se puede aplicar una cantidad considerable de partículas 68 de presión con capas delgadas de tinta 11 en blanco. Este método permite que la profundidad de estampado D supere la extensión vertical V de las manchas 57 de tinta en blanco que conectan las partículas de presión al portador.

La Figura 14d muestra un método para formar la superficie 2 de un panel con estampado BAP. Una estación 36 de aplicación de tinta en blanco aplicó la tinta 11 en blanco sobre un portador 68 que en esta realización es preferiblemente una lámina de aluminio o un papel protector del adhesivo estucado. Se utiliza una estación 27 de aplicación de tinta seca para aplicar las partículas 67 de presión sobre el portador. En algunas aplicaciones puede utilizarse una lámpara 23 de IR para crear una unión de aplicación. Las partículas de presión se retiran mediante una estación 28 de retirada de tinta seca y el portador con las partículas de presión se prensa de nuevo contra el sustrato mediante una mesa 24 de prensado. A continuación se retiran el portador y las partículas de presión, y se forma una estructura estampada BAP.

El método puede utilizarse para formar un estampado convencional o un estampado EIR.

La superficie del portador 68 que se presiona contra la superficie estampada 2 puede recubrirse de manera que se puedan obtener diferentes niveles de brillo o microestructuras. Dicho recubrimiento se realiza preferiblemente de forma digital según un método descrito en esta descripción.

Las partículas 67 de presión se pueden unir al portador por todos los métodos anteriormente descritos. Por ejemplo, se pueden usar cabezales 80 de impresión por calentamiento y láser 29.

Las Figs. 15a - 15d muestran que el método de impresión por transferencia BAP puede combinarse con el método de estampado BAP. Las partículas 67 de presión se pueden aplicar sobre una cara de un portador 68 y se puede aplicar una impresión BAP en la cara opuesta del portador 68 que comprende una superficie 18 de transferencia como se muestra en la Figura 15a. El portador 68 puede ser una lámina, papel y similares, como se ha descrito anteriormente. La impresión BAP también se puede sustituir por una impresión digital convencional o incluso por una impresión provista mediante rodillos convencionales. Preferiblemente, la impresión P y el patrón de las partículas 67 de presión están coordinados de manera que se puede formar una estructura EIR. La Figura 15b muestra que el portador 68 y las partículas 67 de presión junto con la impresión P se prensan contra una superficie 2. La Figura 15c muestra que la impresión P está unida a la superficie 2 y que el portador 68 con las partículas 67 de presión forma una estructura estampada 17 cuando se retira después de la operación de prensado. La aplicación de las partículas 67 de presión y la impresión de tinta seca se puede hacer en línea con la operación de prensado, como se muestra en la Figura 15d o como una operación separada donde se forma un portador 68 previamente impreso y previamente grabado que se puede suministrar como un portador individual, preferiblemente, como en forma de lámina. Un equipo de impresión y estampado combinado BAP puede comprender estaciones 36 de aplicación de tinta en blanco, estaciones 27 de aplicación de tinta seca y estaciones 28 de eliminación de tinta seca que aplican y retiran la tinta seca 15 y las partículas 67 de presión en las caras opuestas de un portador 68.

Las partículas también se pueden unir al portador con un rayo láser, cabezales de impresión térmicos y el resto de métodos descritos anteriormente.

La superficie del portador 68 que está en contacto con la superficie 2 del panel puede estar previamente prensada y se pueden formar diferentes niveles de brillo o microestructuras. Este prensado previo puede realizarse con cilindros de estampado convencionales o con un método de estampado BAP. También pueden formarse diversos niveles de brillo y microestructuras mediante impresión digital y se puede realizar un recubrimiento según cualquiera de los métodos descritos en esta descripción. El portador 68 con las partículas 67 de presión y preferiblemente también con una impresión por transferencia P se puede suministrar como una matriz 78 de presión y se puede usar para formar una estructura estampada sobre, por ejemplo, un laminado, suelos de madera y basados en polvo pero también sobre baldosas y suelos LVT. La matriz 78 de presión se puede usar varias veces. La impresión P puede ser una impresión convencional, una impresión de chorro de tinta digital, una impresión digital BAP o similares.

El método también se puede utilizar para formar una matriz de presión “especular” más duradera que puede ser un material en forma laminar donde salientes del portador 68 forman cavidades en la matriz de la prensa en forma laminar. El soporte con las partículas de presión se puede prensar contra un papel impregnado, preferiblemente papel craft impregnado con fenol o polvo que comprende una resina termoendurecible, y se puede formar una matriz laminada estructurada que, en una segunda etapa, se puede utilizar como un rodillo de prensado. Se pueden incluir polvo de metal y fibras de vidrio para mejorar la resistencia y las propiedades de transferencia de calor.

Todos los métodos descritos anteriormente pueden combinarse parcial o totalmente para crear parcial o completamente una impresión digital y/o un estampado digital.

La tinta en blanco de base acuosa en algunas aplicaciones se puede combinar o sustituir por tinta de base oleosa o disolvente. La ventaja de la tinta de base oleosa puede ser que tiene un tiempo de secado muy prolongado y esto puede mejorar el funcionamiento del cabezal de aplicación de gotas digital.

Si bien se han descrito realizaciones ilustrativas de la invención en la presente descripción, la presente invención no está limitada a las diversas realizaciones preferidas descritas en la presente descripción sino que incluye todas y cada una de las realizaciones que tengan elementos equivalentes, modificaciones, omisiones, combinaciones (p. ej., aspectos a través de diversas realizaciones), adaptaciones y/o alteraciones como apreciarán los expertos en la técnica basándose en la presente descripción. Las limitaciones de las reivindicaciones deben interpretarse ampliamente basándose en el lenguaje utilizado en las reivindicaciones y no se limitan a los ejemplos descritos en la presente memoria descriptiva o durante el proceso de concesión de la solicitud, por lo que dichos ejemplos deben interpretarse como no limitantes.

Ejemplo 1 - Tinta en blanco que comprende agua y glicol

Se elaboró una formulación de tinta en blanco para un cabezal de impresión Kyocera Piezo diseñado para tintas con una viscosidad de 5 - 6 cps. Se mezcló 60,8 % de agua desionizada con 38,0 % de polietilenglicol PEG 400, 1,0 % de agente humectante de Surfynol y 0,2 % de Actidide MBS para control de bacterias y hongos.

Ejemplo 2 - Tinta seca basada en fibras

El polvo de tinta seca se produjo mezclando 20 % (peso) de partículas de melamina-formaldehído secadas por pulverización, 20 % de pigmentos de color marrón oscuro y 60 % de fibras de madera de pino con una longitud promedio de aproximadamente 0,2 mm y un espesor de aproximadamente 0,05 mm. La mezcla se aplicó como una capa de 1 mm de espesor mediante un equipo de dispersión sobre una cinta de acero. Después de eso, la mezcla en polvo se calentó y se aplicó humedad mediante vapor procedente de agua desionizada. La mezcla se secó con aire caliente, de manera que se obtuvo una capa superficial con base de polvo estabilizada dura con un aglutinante de melamina semicurada. La capa seca se retiró de la cinta mediante raspado y las partículas de madera seca recubiertas con pigmentos y resinas de melamina se molturaron y se tamizaron para obtener colorantes de tinta secos con un tamaño similar al tamaño de las fibras de madera individuales. Se obtuvo una tinta seca que comprendía colorantes con un cuerpo de fibra de madera y con una superficie cubierta con pigmentos unidos a las fibras mediante la resina de melamina semicurada.

Ejemplo 3 - Tinta seca producida en un lecho fluidizado.

Se utilizó un equipo de lecho fluidizado que comprendía un cilindro para aplicar un pigmento con base de melaminaformaldehído sobre fibra de madera y partículas de aluminio. Se usó aire caliente presurizado para hacer que las partículas flotaran libremente por gravedad y se comportaran como un fluido en el cilindro. La resina de melamina líquida mezclada con pigmentos se pulverizó dentro del cilindro con las partículas. Se fabricó un primer recubrimiento con una temperatura de 120 °C. Los colorantes recubiertos se llevaron a un mezclador y las partículas conectadas se separaron y se tamizaron. Se fabricó un segundo recubrimiento con resina de melamina sin ningún pigmento a una temperatura inferior de 50 °C, y las partículas se volvieron a mezclar y tamizar hasta obtener un tamaño promedio de aproximadamente 0,1 mm. El primer recubrimiento se utilizó para conectar los pigmentos a las partículas de forma que se pudiera evitar el sangrado durante la etapa de prensado final, y el segundo recubrimiento se utilizó para proporcionar una unión entre la partícula y la tinta en blanco cuando una gota de tinta en blanco fundió la capa exterior de melamina de la partícula recubierta.

Ejemplo 4 - Impresión digital con aglutinante y polvo

Una tablero de HDF de 8 mm se pulverizó con pequeñas gotas de agua de agua desionizada y se aplicó una mezcla de polvo de 300 g/m2 que comprendía fibras de madera, partículas de melamina, pigmentos de color marrón claro y partículas de óxido de aluminio mediante un equipo de dispersión sobre el núcleo HDF. La mezcla se pulverizó nuevamente con agua desionizada que comprendía un agente de liberación y se secó con luz IR de manera que se obtuvo una superficie con base de polvo dura semicurada y parcialmente estabilizada unida al núcleo de HDF y con un color marrón claro básico. El panel con la superficie de polvo estabilizada se colocó en una cinta transportadora y se desplazó bajo el cabezal de impresión digital Kyocera Piezo. El cabezal de impresión digital aplicó gotas de tinta en blanco que comprendían principalmente agua y glicol, con una formulación como la descrita en el ejemplo 1 anterior, sobre la superficie con base de polvo estabilizada de color marrón claro y se imprimió un patrón de grano de madera transparente líquido sobre la superficie con base de polvo estabilizada. El patrón de granos de madera se colocó a una distancia predeterminada desde un borde largo y corto del panel. La melamina en la superficie bajo el patrón transparente aplicado se funde cuando el cabezal de recubrimiento piezoeléctrico digital aplica las gotas de base acuosa sobre la superficie con base de polvo. La tinta seca que se ha descrito en el ejemplo 2 y 3 anteriores, que comprende un color marrón más oscuro que la superficie basada en polvo de color marrón claro, en una segunda etapa se dispersó sobre la totalidad de la superficie con base de polvo con un patrón transparente desde una estación de aplicación de tinta seca que comprendía una tolva y un rodillo grabado giratorio y oscilante con un diámetro de 5 cm. Se aplicó tinta seca que comprendía solamente fibras recubiertas y partículas de aluminio. También se aplicó una mezcla de fibras recubiertas y partículas de óxido de aluminio. La capa de tinta seca con fibras comprendía aproximadamente 30 g/m2 y la tinta seca de partículas de óxido de aluminio comprendía aproximadamente 60 g/m2. El patrón de granos de madera fue tal que se eliminaron aproximadamente 80 % de las partículas aplicadas. La melamina sobre las partículas de tinta seca que estaba en contacto con el patrón de tinta en blanco transparente se fundió, y las partículas de tinta seca se unieron a la superficie de polvo estabilizada. El panel con el patrón de tinta en blanco transparente y la capa de tinta seca se desplazó después de eso mediante un transportador bajo lámparas de IR. La melamina del patrón transparente se volvió a secar y se obtuvo una unión más fuerte de las fibras con los pigmentos encima del patrón transparente. Después de eso, el panel se desplazó con un transportador bajo una estación de retirada de tinta seca que comprendía un perfil de succión al vacío con una abertura que cubría toda la anchura de la capa de tinta seca aplicada donde esencialmente todas las partículas no unidas a los pigmentos se retiraron y una cuchilla de aire que aplicó una presión de aire sobre el resto de partículas no unidas que se habían liberado de la superficie del panel y sopladas al interior del perfil de succión al vacío de manera que se retiraron esencialmente todas partículas de tinta seca visible. Se obtuvo un patrón de grano de madera que comprendía un color marrón claro de base y una estructura de granos de madera de color marrón oscuro. Una capa protectora que comprendía una mezcla seca de partículas de melamina y óxido de aluminio secas se dispersó sobre la totalidad de la superficie con el mismo tipo de estación de dispersión que se ha descrito anteriormente para la tinta en blanco. La capa protectora se pulverizó con pequeñas gotas de agua que comprendían un agente de liberación y se secaron bajo lámparas de IR. Después de eso, el panel con la impresión y la capa protectora se colocó en una posición predeterminada con respecto a un borde largo y corto en una prensa hidráulica y se presionó contra una placa de acero estampada durante 20 segundos a una temperatura de 170 °C y 40 bares de presión, y la superficie con base de polvo con el patrón de granos de madera y la capa protectora se curó hasta obtener una superficie dura resistente al desgaste con una impresión digital de alta calidad coordinada con la estructura superficial grabada. La decoración del panel se creó mediante un color básico y un diseño de granos de madera que comprendía fibras de madera/pigmentos, óxido de aluminio/pigmentos y una mezcla de dichas partículas. La copia obtenida de un diseño de madera fue muy realista cuando se usaron fibras de madera natural recubiertas con pigmento para crear el diseño visible.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   i. Un panel (1) con una superficie (2) que comprende una impresión digitalmente formada (P) de macrocolorantes, teniendo los macrocolorantes (64) una longitud o diámetro superior a 20 micrómetros y comprendiendo un cuerpo (66) de la partícula y pigmentos (12) de color, en donde el cuerpo (66) de la partícula comprende fibras (61) de madera,

   en donde los macrocolorantes (64) se prensan dentro de la superficie (2),

   en donde los macrocolorantes (64) están dispuestos en patrones, y

   en donde los pigmentos (12) de color se unen a una superficie superior e inferior del cuerpo (66) de la partícula, comprendiendo la impresión (P) pigmentos (12a) de color ubicados en un primer plano horizontal (Hp1) en una parte superior de la superficie (2) y pigmentos (12b) de color ubicados en un segundo plano horizontal (Hp2) bajo el cuerpo (66) de la partícula y bajo el primer plano horizontal (Hp1).
2. 2. Un panel según la reivindicación 1, en donde los macrocolorantes forman una impresión sólida con macrocolorantes solapantes.
3. 3. Un panel según la reivindicación 1 o 2, en donde el panel (1) es un laminado o suelo de madera, un suelo con base de polvo, o una baldosa de vinilo Luxury.
4. 4. Un panel según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 3, en donde la superficie (2) del panel comprende fibras (61) de madera.