ES2847800T3 - Impresión de chorro de tinta en un sustrato de lata metálica - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento para formar un extremo de lata de bebida (34) que tiene marcas de chorro de tinta en su lengüeta (36,36a,36b), comprendiendo el procedimiento pasos de: tratar una banda de lengüetas (12) con un disolvente para eliminar el lubricante de fábrica; en una estación de impresión (18), aplicar tinta por medio de un chorro de tinta (18) a una superficie de la lengüeta, no estando lubricada la superficie de la lengüeta y estando sustancialmente libre de lubricante de fábrica; después del paso de aplicación de la tinta, alimentar la banda de lengüetas a través de una estación de lubricación (20) a una prensa de lengüetas (22), en la que la estación de impresión, la estación de lubricación y la prensa de lengüetas pertenecen a un sistema; conformar la banda de lengüetas en lengüetas en la prensa de lengüetas; y combinar las lengüetas con un casco extremo del extremo de la lata de bebida.

Description

DESCRIPCIÓN
Impresión de chorro de tinta en un sustrato de lata metálica
Antecedentes
La invención se refiere a latas metálicas de bebidas y alimentos, y más en particular al marcado o decoración de las latas metálicas y/o sus materias primas, especialmente las banda de lengüetas o lengüetas.
Las latas de bebidas convencionales incluyen un cuerpo de lata y un extremo de lata. Los cuerpos de latas de bebidas están formados típicamente por una aleación de aluminio de la serie 3000. Los extremos de las latas de bebidas están formados típicamente por una aleación de la serie 5000. Las láminas de aluminio para formar los cuerpos y extremos de las latas están recubiertas típicamente con un lubricante, tal como una capa similar a la cera de sebacato de dioctilo (DOS) de alrededor de 5 - 10 mg/m2 para evitar que la lámina de aluminio se raye o raspe durante el enrollado, transporte y desenrollado. La cantidad de DOS se regula cuidadosamente para asegurar que sea compatible con los recubrimientos de laca subsiguientes. Los fabricantes pueden emplear otros lubricantes.
En el caso del aluminio para formar las lengüetas, el material de las lengüetas de aluminio típicamente requiere un lubricante de aceite ligero para el proceso de fabricación de las lengüetas en la prensa de lengüetas. La banda de lengüetas, que se suministra en bobinas, puede ser suministrada prelubricada o se le puede añadir un lubricante en la planta de fabricación final. Después de ser formada, la tira de lengüetas es transportada a la prensa de conversión en la que la lengüeta es fijada al casco extremo de la lata por un remache.
La impresión de chorro de tinta en un sustrato de aluminio para latas de bebida ha sido revelada en varias referencias de la técnica anterior. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos número 5.992.892, titulada "Lata de bebida que tiene un juego de tipo de ganador instantáneo", revela indicios de impresión en latas de bebida por inyección de tinta. La publicación WO/2002085553, titulada "Procedimiento de fabricación de un extremo de la lengüeta de diseño de aluminio utilizando una impresión de chorro de tinta para una lata de bebida" revela la impresión de chorro de tinta de los diseños computarizados en una lengüeta del extremo de una lata de bebida. El documento WO2006098597 revela un procedimiento de fabricación e impresión de un extremo de lengüeta promocional.
Sin embargo, la impresión de chorro de tinta no es comercialmente popular en las latas de bebidas de aluminio o en las etiquetas. Por el contrario, los cuerpos de las latas son decorados usualmente por impresión offset en seco en una máquina a la que se le denomina decorador de latas. Además, la ablación por láser de uno o más recubrimientos se emplea a veces comercialmente para las lengüetas.
Además de la decoración por razones estéticas, de marca e informativas, las latas de bebida a veces incluyen códigos dimensionales, tales como códigos QR, códigos DataMatrix y similares, que serán denominados en la presente me­ moria descriptiva como códigos 2D. Los códigos 2D son bien conocidos por proporcionar información a los consumi­ dores.
En lo que se refiere a la superficie sobre la que se puede aplicar la tinta, la energía superficial (o tensión superficial) es una propiedad fundamental de los sólidos y varía de baja en plásticos tales como el polietileno (PE) a alta para superficies de vidrio y metal. La tensión superficial es la propiedad análoga de los líquidos. Para que un líquido moje la superficie de un sólido, la tensión superficial del líquido debe ser inferior a la energía superficial o tensión superficial del sólido. La energía superficial es un criterio decisivo para la adhesión de la tinta de impresión, el barniz de cola, etc. en muchas superficies de plástico y metal. La energía superficial o tensión superficial del material de la lámina se suele medir en mN/m (milinewtons por metro) o en din/cm (dinas por centímetro), que tienen el mismo valor numérico. Salvo algunas excepciones, la regla general es que cuanto más alta sea la energía superficial de un material, más adecuado será para recibir un revestimiento. Se sabe que los contaminantes en una superficie pueden producir una baja energía superficial. Como límite general, a veces se menciona 38 din/cm como umbral por debajo del cual la adhesión sería pobre.
Sumario
El sistema y procedimiento actual proporcionan una tecnología para aplicar la tecnología de impresión de chorro de tinta a un sustrato, especialmente un sustrato de aluminio para la fabricación de latas de bebida. Preferentemente, el proceso de impresión de chorro de tinta aplica indicios o decoración sobre la banda de lengüetas de aluminio que estará en la lengüeta de una lata de bebida.
Los inventores han descubierto que el recubrimiento de DOS común a la bobina de aluminio (tal como el suministrado por una fábrica de aluminio a los fabricantes de latas de bebidas) interfiere con la adherencia de la tinta en el sustrato metálico, haciendo que la impresión de chorro de tinta no sea viable a velocidades comerciales comunes en la fabri­ cación de latas de bebidas. Además, los inventores suponen que los productores de bobinas de aluminio pueden emplear otros lubricantes, que pueden tener inconvenientes similares para la impresión de chorro de tinta.
Los inventores han mostrado que las tintas comerciales pueden ser aplicadas a la banda de lengüetas de aluminio convencionales después de haberlas limpiado con un disolvente. Se pueden emplear otros medios para aumentar la energía de la superficie.
De acuerdo con la invención, un procedimiento para formar un extremo de lata de bebida que tiene marcas de chorro de tinta en su lengüeta comprende un paso de tratar una banda de lengüetas con un solvente para eliminar el lubricante de fábrica, en una estación de impresión que aplica tinta por medio de un chorro de tinta a una superficie de la banda de lengüetas, en la que la superficie de la banda de lengüetas no está lubricada y está sustancialmente libre de lubricante de fábrica. El procedimiento incluye además un paso de alimentación de la banda de lengüetas por medio de una estación de lubricación a una prensa de lengüetas después del paso de aplicación de la tinta, en la que la estación de impresión, la estación de lubricación y la prensa de lengüetas pertenecen a un sistema; un paso para formar la banda de lengüetas en lengüetas en la prensa de lengüetas, y un paso para combinar las lengüetas con un casco extremo desde el extremo de la lata de bebida.
También se ha revelado un procedimiento no reivindicado para formar una lata de bebida que termina teniendo marcas de chorro de tinta en una banda de lengüetas que comprende un paso de aplicación de tinta por medio de un chorro de tinta a una superficie de la banda de lengüetas, siendo la superficie de la banda de lengüetas no lubricada y sus­ tancialmente libre de DOS. Después del paso de aplicar la tinta, el procedimiento comprende además un paso de enrollar la banda de lengüetas en una bobina, con lo que la banda de lengüetas es adecuada para ser formada en lengüetas de latas de bebidas o alimentos.
En otra realización, el material de una banda de lengüetas no está lubricado y está tratado con un solvente para que esté sustancialmente libre de lubricante de fábrica. El material de la banda de lengüetas incluye indicios formados por la impresión con chorro de tinta en una superficie de la banda de lengüetas y al menos una porción de la superficie tiene una energía superficial de menos de 44 din/cm.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 es una vista esquemática de un sistema que ilustra aspectos de la presente invención;
la figura 2 es una vista en perspectiva de una lata de bebida que ilustra la realización de una primera lengüeta;
la figura 3 es una vista en perspectiva de una lata de bebida que ilustra la realización de una segunda len­ güeta; y
la figura 4 es una vista en perspectiva de una lata de bebida que ilustra la realización de una primera lengüeta.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Se describen un sistema y procedimientos de impresión de chorro de tinta para las banda de lengüetas de las latas de bebidas de aluminio. Como se muestra en la figura 1, un sistema 10 para formar las lengüetas de una lata de bebida incluye una bobina 12 de banda de lengüetas de aluminio, un desenrollador 14, un mecanismo de aislamiento 16, una estación de impresión de chorro de tinta 18, una estación de lubricación 20 y una prensa de lengüetas 22. El desen­ rollador 14 y el sistema de rodillos de aislamiento 16 son preferentemente convencionales.
La estación de impresión de chorro de tinta 18 emplea preferentemente la tecnología de impresión de chorro de tinta convencional, utilizando una tinta que es compatible con los materiales y el revestimiento comunes a la industria de las latas de bebida. El sistema de lubricación 2o es preferentemente convencional. La prensa de lengüetas 22 forma las lengüetas cortando y doblando porciones de la tira de material (no mostrada en la figura 1). La prensa 22, por ejemplo, puede ser un modelo BSTA - 90/20 fabricado por Bruderer de Suiza o un modelo PM2 - 80 fabricado por Minster en los Estados Unidos.
La banda de lengüetas enrollada típicamente tiene un ancho para tres o cuatro lengüetas. La banda de lengüetas es típicamente una aleación de la serie 5000, tal como una aleación 5182 que tiene un grosor de 280 pm (0,0110 pulga­ das) o menos. La banda de lengüetas está sustancialmente libre de lubricante de fábrica como el DOS, de modo que tiene una superficie adecuada para la adherencia de los revestimientos del proceso de impresión de chorro de tinta. La impresión de chorro de tinta se aplica preferentemente a la parte inferior de la banda de lengüetas (es decir, la superficie que se convierte en la parte inferior de la lengüeta al formarse en la prensa de lengüetas). La presente invención también incluye la impresión de chorro de tinta en la parte superior de la banda de lengüetas. Las tintas de chorro de tinta curadas por UV de alta flexibilidad se aplican durante el proceso de impresión habiendo sido totalmente aprobadas para la aplicación prevista.
La figura 2 ilustra una lata de bebida 30 que incluye un cuerpo de lata 32 y un extremo de lata 34 unido al cuerpo de lata 32 por una doble costura. Una lata 36 incluye una parte inferior 38 y una parte superior 40 (no mostrada en la figura 2). El indicio 50, ilustrado por un código de barras 2D como un código QR, se encuentra en la parte inferior de la lengüeta 38. El código de barras 2D 50 se produce de acuerdo con los procedimientos descritos en la presente memoria descriptiva. La presente invención abarca otros indicios, tales como información, promociones, o información de sorteos sin limitación.
La figura 3 ilustra una lata de bebida 30a que incluye una lengüeta 36a. Los indicios 50a, ilustrados por un logo, se encuentran en la parte superior 40a. El logo 50a se produce de acuerdo con los procedimientos que se describen en la presente memoria descriptiva.
La figura 4 ilustra una lata de bebida 30b que incluye una lengüeta 36b. Los indicios 50b, ilustrados por un logo, se encuentra en la parte inferior 38b de la lengüeta. El logo 50b se produce de acuerdo con los procedimientos que se describen en la presente memoria descriptiva de tal manera que la impresión de chorro de tinta forma un negativo del logo 50b. El logo 50b está formado por la tinta que rodea el aluminio visible.
La bobina 12 de la banda de lengüetas puede venir del proveedor sustancialmente libre de lubricante de fábrica, tal como el DOS, o la banda de lengüetas puede ser tratada antes de la estación de impresión de chorro de tinta 18. La bobina se puede limpiar con un disolvente convencional elegido para el lubricante en particular. Se pueden utilizar otros medios convencionales, tales como el tratamiento de corona, el tratamiento con plasma y el tratamiento con llama, para aumentar la energía superficial de la banda de lengüetas antes de que entre en la estación de impresión de chorro de tinta. Después de formar las lengüetas impresas, las lengüetas pueden ir a una prensa de conversión (no mostrada en las figuras) para su aplicación a los cascos extremos de lengüetas.
Al menos en circunstancias en las que el lubricante de fábrica es DOS, puede ser una ventaja tratar, por ejemplo mediante la limpieza con disolventes u otro procedimiento convencional, la banda de lengüetas con una energía su­ perficial inferior a 44 din/cm en una prueba de tensión superficial, preferiblemente inferior a 42 din/cm, o inferior a 40 din/cm, 38 din/cm, o más preferentemente inferior a 36 din/cm en una prueba de tensión superficial. Existe un límite práctico inferior para la energía superficial mínima que dependerá de la elección particular de las propiedades de la tinta y el sustrato, como lo entenderán las personas familiarizadas con la impresión en sustratos de envases metálicos.
De acuerdo con la tecnología actual, el proceso de chorro de tinta es un proceso de una sola paso, que se distingue de la ablación por láser comercial de un recubrimiento de color. Además, la tinta aplicada por la tecnología actual típicamente será oscura sobre un fondo de aluminio claro. Por lo tanto, los códigos 2d se imprimirían convencional­ mente en lugar de estar invertidos como podría contemplarse con el grabado láser. En este sentido, un código 2D aplicado por impresión de chorro de tinta puede ser más fácil de leer por los teléfonos inteligentes y otros dispositivos de comunicación inalámbrica. Además, la tecnología de impresión de chorro de tinta es flexible en cuanto a que pro­ porciona muchos colores, velocidad que puede coincidir con las velocidades de la línea de la banda de lengüetas comercial de más de 400 golpes por minuto, preferentemente más de 600 golpes por minuto, y más preferentemente más de 700 golpes por minuto con una banda de lengüeta de dos, tres, cuatro o más anchos.
Se han descrito en la presente memoria descriptiva procedimientos y realizaciones preferidas para ilustrar aspectos de la presente invención. La presente invención no está limitada a las realizaciones particulares y los procedimientos que se han descrito en la presente memoria descriptiva. Por el contrario, los inventores pretenden que se dé a la invención su alcance completo como se define en las reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para formar un extremo de lata de bebida (34) que tiene marcas de chorro de tinta en su len­ güeta (36,36a,36b), comprendiendo el procedimiento pasos de:
tratar una banda de lengüetas (12) con un disolvente para eliminar el lubricante de fábrica;
en una estación de impresión (18), aplicar tinta por medio de un chorro de tinta (18) a una superficie de la lengüeta, no estando lubricada la superficie de la lengüeta y estando sustancialmente libre de lubricante de fábrica;
después del paso de aplicación de la tinta, alimentar la banda de lengüetas a través de una estación de lubricación (20) a una prensa de lengüetas (22), en la que la estación de impresión, la estación de lubricación y la prensa de lengüetas pertenecen a un sistema;
conformar la banda de lengüetas en lengüetas en la prensa de lengüetas; y
combinar las lengüetas con un casco extremo del extremo de la lata de bebida.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además un paso de desenrollado de la banda de lengüe­ tas, en el que el paso de aplicación se realiza después del paso de desenrollado.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el paso de aplicación se realiza en la parte inferior de la banda de lengüetas.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el paso de aplicación se realiza en la parte superior de la banda de lengüetas.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el paso de aplicación incluye la aplicación de indicios a la banda de lengüetas.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el lubricante de fábrica es DOS y el disolvente está configurado para eliminar el DOS de la superficie de la banda de lengüetas.
7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que, antes del paso de aplicación, la banda de lengüetas tiene una energía superficial inferior a 44 mN/m (din/cm), preferentemente inferior a 42 mN/m (din/cm), más preferentemente inferior a 40 mN/m (din/cm), incluso más preferentemente inferior a 38 mN/m (din/cm) y más preferentemente inferior a 36 mN/m (din/cm) en una prueba de tensión superficial.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además un paso de incremento de la energía superficial de la banda de lengüetas.
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