ES2923528T3 - Aparato de impresión con permanencia mejorada de la impresión - Google Patents

Aparato de impresión con permanencia mejorada de la impresión Download PDF

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Martijn Joseph Boerkamp
Soufiane Lemkaddem
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Abstract

La presente invención se refiere a un aparato de impresión, que comprende un láser configurado para tratar un sustrato carbonizando al menos parcialmente dicho sustrato, donde al menos se forman compuestos similares al alquitrán en el sustrato como productos de reacción de la carbonización, y un radiador electromagnético configurado para irradiar al menos los productos de reacción en el sustrato hacen que al menos los compuestos similares al alquitrán se polimericen y se entrelacen. compresor configurado para comprimir al menos los productos de reacción en el sustrato. La invención también se refiere a un método de impresión, que comprende las etapas de: - carbonizar al menos parcialmente un sustrato con un láser, formando así al menos compuestos similares al alquitrán como productos de reacción de la carbonización en dicho sustrato; - comprimir los productos de reacción sobre el sustrato; y - sustancialmente simultáneamente con dicho paso de compresión, suministrar energía a los productos de reacción que se presionan sobre el sustrato. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de impresión con permanencia mejorada de la impresión
La presente invención se refiere a un aparato de impresión con permanencia mejorada de la impresión.
Los aparatos de impresión convencionales utilizan tinta de diversos modos para imprimir una imagen sobre un sustrato, tal como un papel. Los aparatos de impresión disponibles en el mercado incluyen aparatos de impresión a base de tóner, aparatos de impresión de chorro de tinta líquida, aparatos de impresión de tinta sólida y aparatos de impresión por sublimación de colorantes. La utilización de tinta tiene varios inconvenientes, siendo uno de ellos la limitada capacidad de los cartuchos de tinta. Otro inconveniente es que, por ejemplo, la tinta líquida se puede secar y obstruir la boquilla de un aparato de impresión cuando el aparato de impresión no se utiliza durante un período de tiempo prolongado.
Ha habido intentos de proporcionar aparatos de impresión sin tinta, y los aparatos de impresión sin tinta de la técnica anterior comprenden, por ejemplo, aparatos de impresión térmica, que funcionan calentando selectivamente zonas del papel especial sensible al calor. Los aparatos monocromáticos de impresión térmica se utilizan en cajas registradoras, cajeros automáticos, dispensadores de gasolina y algunas máquinas de fax económicas más antiguas.
La Patente WO-A1-2014/158019 del solicitante da a conocer un aparato de impresión sin tinta que se puede utilizar con objetos de papel normales, es decir, que no requiere la utilización de un papel especial sensible al calor. Este dispositivo de impresión está configurado para la carbonización selectiva, como mínimo, de una parte de una superficie de un objeto de papel, más concretamente, de una hoja de papel, que comprende medios de recepción para recibir el objeto de papel, como mínimo, un láser, para calentar selectivamente una o varias partes de la superficie de dicho objeto de papel hasta un nivel en el que la parte calentada de dicha superficie se carboniza, como mínimo parcialmente, y, por lo tanto, cambia de color, y medios de control, para controlar el láser. La reacción de carbonización, por un lado, produce carbón, que actúa como un pigmento negro sobre el objeto de papel. Además, los elementos volátiles orgánicos que también son producidos por la reacción de carbonización se condensan sobre el objeto de papel, donde actúan como un aglutinante adhesivo para el carbón y, de esta manera, crean un pigmento sobre dicho objeto de papel.
El dispositivo de impresión descrito en la Patente WO-A1-2014/158019 del solicitante obtuvo buenos resultados en un entorno de prueba controlado. Sin embargo, para la aplicación comercial, era necesario resolver más problemas. Se desea que el aparato de impresión sea capaz de tratar con una variedad de circunstancias, más en concreto, diferentes tipos de papel y condiciones de papel. Además, la permanencia de la impresión debe ser de alta calidad, incluso para la variedad de circunstancias encontradas en la práctica. La permanencia se refiere tanto a la duración de la impresión durante un largo período de tiempo como a la resistencia a ser eliminada por abrasión.
El dispositivo de impresión de la Patente WO-A1-2014/158019 produce productos de reacción en forma de carbón, a base de carbono, y compuestos de tipo alquitrán. También se producen subproductos, tales como humo y elementos volátiles orgánicos. Los subproductos se pueden condensar en el papel y, por lo tanto, provocar cambios de color no deseados en el papel. Además, los subproductos pueden contaminar la óptica del láser o las superficies que entran en contacto con los productos de reacción. Por ejemplo, cuando se utiliza una cubierta transparente para obtener un entorno con poco oxígeno, esta cubierta transparente se puede ensuciar debido a los subproductos, reduciendo también de este modo la eficacia del rayo láser que pasa a través de dicha cubierta transparente. Es deseable una intensidad de láser consistente para permitir que un controlador controle la calidad de la impresión. Por último, pero no menos importante, se desea que el aparato de impresión se pueda utilizar con seguridad, sin ninguna molestia, por ejemplo, debido al olor o incluso al desarrollo de humo.
La Patente WO-A1-2014/033356 se considera el estado de la técnica más cercano. Las Patentes EP-A1-2492103 y USA-4544181 se reconocen como técnica anterior adicional.
En esta solicitud, el papel se interpreta como un material que muy probablemente contiene celulosa y tiene la capacidad de carbonizarse cuando es expuesto a un rayo láser. Pueden ser, por ejemplo, papeles de copia convencionales utilizados en impresoras convencionales, pero también cajas de cartón utilizadas para embalaje, o cualquier material compuesto que contenga papel.
Un objetivo de la presente invención es dar a conocer un aparato de impresión mejorado con respecto a la técnica anterior, y en el que se evita, como mínimo, uno de los problemas mencionados anteriormente.
Dichos objetivos indicados anteriormente y/u otros beneficios o efectos de la invención se consiguen, según la presente invención, mediante el conjunto de características en las reivindicaciones de dispositivos independientes adjuntas, que brindan soluciones alternativas al problema de aumentar la permanencia de la impresión y la reivindicación del procedimiento independiente. Otras realizaciones preferentes son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según un primer aspecto de la invención, el aparato de impresión comprende:
- un láser, configurado para tratar un sustrato carbonizando, como mínimo parcialmente, dicho sustrato;
- en el que, como mínimo, se forman compuestos de tipo alquitrán en el sustrato como productos de reacción de la carbonización; y
- un radiador electromagnético, configurado para irradiar, como mínimo, los productos de reacción en el sustrato para hacer que, como mínimo, los compuestos de tipo alquitrán, se polimericen y entrecrucen.
Según una realización preferente, el radiador electromagnético es una fuente de luz ultravioleta (UV) y/o una fuente de calor por infrarrojos (IR).
Según otra realización preferente, el aparato de impresión comprende, además, un compresor, configurado para comprimir, como mínimo, los productos de reacción.
Según otro aspecto de la invención, el aparato de impresión comprende:
- un láser, configurado para tratar un sustrato;
- en el que se forman productos de reacción en el sustrato; y
- un compresor, según la reivindicación 4.
Según una realización preferente, el sustrato comprende papel y el láser está configurado para carbonizar localmente dicho papel.
Según otra realización preferente, el compresor comprende, como mínimo, un rodillo de compresión.
Según otra realización preferente, el compresor comprende dos rodillos de compresión, configurados para guiar dicho sustrato entre ellos.
Según otra realización preferente, dicho rodillo de compresión está precargado con un elemento de precarga, preferentemente un resorte.
Según otra realización preferente, el compresor está configurado para vibrar.
Según otra realización preferente, el rodillo de compresión comprende un material con un módulo de elasticidad que es menor o igual que el módulo de elasticidad del sustrato.
Según otra realización preferente, el rodillo de compresión comprende un material con un módulo de elasticidad que es menor o igual a 3 GPa.
Según otra realización preferente, el rodillo de compresión comprende un recubrimiento.
Según otra realización preferente, el aparato de impresión comprende, además, un elemento de aplicación, configurado para aplicar una fijación.
Según otra realización preferente, la fijación está configurada para interactuar con los productos de reacción.
Según otra realización preferente, la fijación está configurada para acoplarse con los productos de reacción.
Según otra realización preferente, la fijación está configurada para unir los productos de reacción.
Según otra realización preferente, la fijación está configurada para recubrir, como mínimo, los productos de reacción. Según otra realización preferente, el elemento de aplicación comprende una o varias boquillas de pulverización. La invención se refiere, además, a un procedimiento de impresión, que comprende las etapas de:
- carbonizar, como mínimo parcialmente, un sustrato, con un láser, formando de este modo, como mínimo, compuestos de tipo alquitrán como productos de reacción de la carbonización en dicho sustrato;
- comprimir los productos de reacción sobre el sustrato; y
- sustancialmente de manera simultánea con dicha etapa de compresión, suministrar energía a los productos de reacción que son presionados sobre el sustrato.
Según una realización preferente del procedimiento, la etapa de suministrar energía a los productos de reacción que son presionados sobre el sustrato comprende el calentamiento de dichos productos de reacción.
Según otra realización preferente del procedimiento, la etapa de suministrar energía a los productos de reacción que son presionados sobre el sustrato comprende irradiar dichos productos de reacción con radiación electromagnética. Según otra realización preferente del procedimiento, la radiación electromagnética comprende luz ultravioleta (UV) y/o radiación infrarroja (IR).
Según otra realización preferente del procedimiento, la etapa de suministrar energía a los productos de reacción que son presionados sobre el sustrato comprende hacer vibrar dicho sustrato.
Según otra realización preferente del procedimiento, comprende la etapa de hacer vibrar a una frecuencia superior a 10 kHz, preferentemente a una frecuencia superior a 15 kHz y, más preferentemente, a una frecuencia superior a 20 kHz.
En la siguiente descripción, las realizaciones preferentes de la presente invención se explican con más detalle haciendo referencia a los dibujos, en los que:
la figura 1 es una vista esquemática de un aparato de impresión, según la presente invención;
la figura 2 es una vista lateral de un aparato de impresión, según la figura 1, para la industria de la impresión; la figura 3 es una vista, en perspectiva, de un aparato de impresión, según la figura 1, para la industria de la codificación;
la figura 4 es un diagrama de flujo para el funcionamiento del aparato de impresión, según la presente invención; la figura 5 es una vista general esquemática de las etapas de funcionamiento del aparato de impresión, según la presente invención;
la figura 6 es una vista general esquemática de una unidad de prueba de calidad del aparato de impresión, según la presente invención;
la figura 7 muestra vistas esquemáticas de un sustrato en etapas de carbonización sucesivas;
la figura 8 muestra gráficos correspondientes a las etapas de carbonización de la figura 7; y
la figura 9 es una vista general esquemática de una descarga de subproductos del aparato de impresión, según la presente invención.
El aparato de impresión 1 que se muestra en la figura 1 es un aparato de impresión sin tinta 1, en el que un objeto de papel 2 se imprime por carbonización de dicho objeto de papel 2. Sin embargo, se observa que, aunque la figura 1 muestra un objeto de papel 2 en forma de una hoja de papel 2, el objeto de papel 2 puede comprender papel 2 en cualquier formato o forma, especialmente incluyendo cartón 2 y cajas de cartón 2. Se observa, además, que la invención no está limitada al sustrato de papel 2 descrito en las realizaciones, sino que también puede comprender la impresión de otros materiales que experimentan un cambio de contraste en su superficie y/o debajo de la superficie cuando se irradia calor o luz sobre la misma. Este cambio de contraste permite una impresión legible en el material. Los materiales adecuados comprenden, especialmente: papel, cartón, materiales a base de celulosa, tales como madera y algodón, tejidos, vidrio, metal, plásticos y mezclas de los materiales mencionados con otros materiales, en una cantidad suficiente para que su tratamiento produzca un cambio de contraste suficiente para permitir la carbonización.
El tratamiento mediante un láser 22 para la mayoría de los materiales comprende carbonización.
Utilizando un dispositivo de alimentación 8, por ejemplo, que comprende rodillos de alimentación 10, el sustrato 2 es transportado en una dirección de alimentación 12. Aunque los sustratos 2 en forma de cajas de cartón pueden ser transportados con pistas de rodillos, también se pueden utilizar diferentes tipos de dispositivos de alimentación 8, por ejemplo, cintas transportadoras.
El aparato de impresión 1 comprende, además, un controlador 14, que comprende o está conectado a una base de datos de referencia 16. Un usuario puede proporcionar información al controlador 14 utilizando una entrada de usuario 18.
El controlador 14 está configurado para obtener las características del sustrato, y está configurado para adaptar el funcionamiento de la impresora, es decir, el láser 22, basándose en dichas características del sustrato. El láser 22 está configurado para emitir un rayo láser para carbonizar localmente dicho sustrato 2.
Puede estar dispuesto un dispositivo de precalentamiento 20, para precalentar el sustrato 2 hasta una temperatura predeterminada por debajo de la temperatura de carbonización del sustrato 2. Las ventajas del mismo se explicarán con respecto a las etapas 126 y 128 en la figura 4. Un dispositivo de precalentamiento 20 puede calentar el sustrato 2 de diversas maneras, tal como mediante calentamiento por radiación (por ejemplo, iluminando el sustrato con una fuente de luz), calentamiento por conducción (por ejemplo, colocando el sustrato 2 en contacto con una superficie caliente) y calentamiento por convección (por ejemplo, utilizando aire caliente).
Después de la etapa opcional de precalentamiento de dicho sustrato 2, se utiliza una fuente de calor radiante 22 en forma de láser para calentar el sustrato 2 hasta su temperatura de carbonización. El láser 22 emite un rayo láser 23, que puede ser dirigido hacia una parte a imprimir de dicho sustrato 2 utilizando una lente de enfoque 24 y un espejo poligonal 26, tal como se explica, asimismo, en la Patente WO-A1 -2014/158019 del solicitante.
Con el fin de evitar que la lente de enfoque 24 y/o el espejo poligonal 26 se contaminen debido a los subproductos 83, tales como el humo, se puede disponer un dispositivo de descarga 77 de subproductos. El dispositivo de descarga 77 de subproductos se explicará con más detalle en la figura 9. Los subproductos en el sentido de esta invención deben ser interpretados como productos de reacción no deseados. Estos productos de reacción no deseados pueden comprender, asimismo, productos de reacción que son deseables en el papel, pero que son no deseables cuando emanan del papel, tales como partículas de carbono, elementos volátiles a base de carbono, gases y otras partículas.
Cuando el rayo láser 23 calienta partes a imprimir de dicho sustrato 2 hasta una temperatura mayor o igual que la temperatura de carbonización del sustrato 2, los productos de reacción 30 forman una impresión 28. Los productos de reacción comprenden carbón 32, a base de carbono, y compuestos de tipo alquitrán 34 (figura 5).
Para que el controlador 14 obtenga información relevante sobre las características del sustrato 2 y el entorno, el aparato de impresión 1 comprende, además, uno o varios sensores 40 de características del sustrato, por ejemplo, un sensor 42 de detección del grosor del sustrato y/o un sensor 44 de temperatura del sustrato. El controlador 14 puede obtener más información utilizando uno o varios de un sensor 46 de características del entorno, que puede ser un sensor de humedad y/o de temperatura.
El grosor del sustrato 2 puede ser medido midiendo la variación de la resistencia magnética con respecto a diferentes grosores de sustrato, por ejemplo, con un sensor de calibre LSC, comercializado por la firma Voith. Un sustrato 2 más delgado debe ser marcado con menor potencia para garantizar que se pueda cumplir con el marcado de la superficie sin orificios 38.
La calidad de la superficie y el material del sustrato 2 pueden ser medidos con un sensor de brillo o rugosidad que funciona basándose en la medición de la reflexión del sustrato 2 para una luz incidente determinada, por ejemplo, un sensor de brillo LSC, comercializado por la firma Voith. Si la superficie del sustrato 2 es muy rugosa, existe una posibilidad mayor de que la calidad de la impresión 28 no sea uniforme, y se puede utilizar una etapa de impresión del sustrato 2 con control de retroalimentación activo (etapa 158 en la figura 4).
La densidad del sustrato 2 se puede medir utilizando un sensor de absorción sin contacto basado en la radiación de criptón, tal como un sensor de peso base LSC versión 5112, comercializado por la firma Voith. Si el sustrato 2 tiene una densidad baja, se debe marcar con menor potencia, para garantizar que se pueda cumplir con el marcado superficial sin orificios 38.
El contenido de humedad del sustrato 2 puede ser medido mediante un sensor de detección de contenido de humedad basado en transmisión/reflexión, tal como el sensor comercializado por la firma Voith, versión 5123. El contenido de humedad también determina la potencia del rayo láser 23 y la velocidad de impresión y debe ser ajustado en consecuencia.
El color de la superficie del sustrato 2 que se va a imprimir se puede medir utilizando un sensor de color del sustrato. Puede ser un sensor reflectante, que mide el reflejo de una luz incidente, tal como un sensor de color LSC, comercializado por la firma Voith. El color del sustrato 2 también variará la potencia del láser y otros parámetros de control del proceso para alcanzar los objetivos de calidad de la impresión.
Basándose en la información que el controlador 14 obtuvo del usuario a través de un dispositivo de entrada 18 y en la información adicional obtenida por uno o varios de un sensor 40 de características del sustrato y/o por uno o varios de un sensor 46 de características del entorno, el controlador 14 determina qué configuraciones se espera que proporcionen los resultados deseados. El controlador 14 puede consultar una base de datos de referencia 16. Los ajustes habituales que puede ajustar el controlador 14 son, entre otros, la potencia del láser, el tiempo de permanencia del láser por cada punto, el ciclo de trabajo del láser, la longitud de onda del láser, la temperatura de precalentamiento, la velocidad relativa entre el sustrato y el láser, la frecuencia de repetición del pulso, la distancia de superposición y el enfoque.
La ‘potencia del láser’ determina cuánta potencia óptica se recibe del láser 22 en el sustrato 2. Aumentar o disminuir la potencia del rayo láser 23 puede cambiar todos los objetivos de calidad de la impresión.
El ‘tiempo de permanencia del láser por cada punto’ representa la cantidad de tiempo empleado por el rayo láser 23 para cada punto. El tiempo de permanencia en combinación con la potencia del rayo láser 23 determina la energía recibida por el sustrato 2 para una unidad de área.
El ‘ciclo de trabajo del láser’ es el porcentaje de un período en el que el láser está activo con respecto al tiempo en que el láser está inactivo.
La ‘longitud de onda del láser’ utilizada determina el efecto que el rayo láser 23 tiene sobre el sustrato 2. La cantidad de energía absorbida del rayo láser 23 depende del espectro de absorción del sustrato 2.
La ‘temperatura de precalentamiento’ puede garantizar que la velocidad de impresión sea más rápida, puesto que el sustrato se encuentra a una temperatura inicial más alta. Además, el precalentamiento garantiza que el sustrato 2 se pueda marcar más en la superficie, lo que reduce la profundidad de la carbonización. Otro efecto del precalentamiento del sustrato 2 es que evita un aumento repentino de la temperatura desde la temperatura ambiente (aproximadamente 20 °C) hasta la temperatura de carbonización (aproximadamente 220 °C). Un aumento repentino de la temperatura de este orden dará como resultado una onda de choque térmico en el material del sustrato 2, que puede hacer que el material se evapore parcialmente. Este proceso se llama ablación. El material que ha sufrido ablación del sustrato 2 ya no está disponible para la carbonización y, en consecuencia, la ablación reduce la oscuridad que se puede obtener en el proceso de impresión. Utilizando el precalentamiento, se puede evitar la ablación y, en consecuencia, se pueden obtener impresiones más oscuras.
Con el fin de reducir al mínimo la ablación, el sustrato 2 se precalienta preferentemente a una temperatura que es varios grados inferior a la temperatura a la cual dicho sustrato 2 comenzará a cambiar de color. Para un sustrato de papel, el cambio de color comenzará habitualmente a una temperatura de aproximadamente 180 °C.
La ‘velocidad relativa entre el sustrato y el láser’ representa la velocidad del rayo láser 23 a medida que explora el sustrato 2.
La ‘frecuencia de repetición de pulsos’ determina la frecuencia a la que funciona el láser.
La ‘distancia de superposición’ define la distancia entre el centro de un punto (o línea) o el siguiente punto (o línea) adyacente creado por el láser. La reducción de la distancia de superposición reducirá la profundidad de la carbonización y aumentará la resolución y la oscuridad de la impresión.
Finalmente, ‘enfoque’: el tipo de lente de enfoque 24 utilizada determina el tamaño del punto que se imprime, lo que determinará la resolución de la impresión. Una mayor resolución permitirá una mayor calidad de la impresión 28. Está dispuesta una unidad de prueba de calidad 48, que se explicará con más detalle utilizando las figuras 6 a 8, para probar la calidad de la impresión 28, de modo que el controlador 14 obtenga retroalimentación si los resultados reales coinciden con los resultados esperados. La base de datos de referencia 16 puede ser actualizada basándose en los resultados.
En la realización mostrada, la unidad de prueba de calidad 48 comprende una fuente de luz 50, por ejemplo, una matriz de LED, que emite luz hacia la impresión 28. Parte de la luz será reflejada por la impresión 28, y el sensor 52 de calidad de impresión puede ser un sensor de luz que mide la intensidad de la luz en el haz de luz reflejado 53. Basándose en la intensidad de la luz del haz de luz reflejado 53, el controlador 14 es capaz de evaluar la carbonización, tal como se explicará utilizando las figuras 7 y 8.
Utilizando una fuente de luz 50, es posible obtener una mayor precisión, pero el experto en la materia comprenderá que también se puede utilizar la luz ambiental reflejada. Puesto que la unidad de prueba de calidad 48 normalmente está rodeada por una carcasa del aparato de impresión 1, puede ser deseable una fuente de luz 50 cuando el sensor 52 de calidad de impresión es un sensor de luz 52. Sin embargo, el experto en la materia comprenderá que el sensor 52 de calidad de impresión también puede ser un sensor de infrarrojos, que mide el perfil de calor del sustrato carbonizado para obtener información de la calidad de la impresión. En ese caso, una fuente de luz 50 puede estar ausente.
Con el fin de aumentar la permanencia de la impresión 28, se puede utilizar un radiador electromagnético 54 para hacer que los compuestos c1 de tipo alquitrán se polimericen y se entrecrucen. Los compuestos de alquitrán polimerizados y entrecruzados 36 se indican en la figura 5 con triángulos enlazados. El radiador electromagnético 54 puede comprender una fuente de UV 56 y/o un generador de haz de electrones 58.
Se puede obtener un aumento adicional de la permanencia de la impresión 28 cuando los productos de reacción 30 se comprimen en el sustrato 2 utilizando una unidad de compresión 60. La unidad de compresión 60 comprende un primer rodillo de compresión 62 y un segundo rodillo de compresión 64, que pueden ser pretensados utilizando un resorte de compresión 66. Los rodillos de compresión 62, 64 ejercen una fuerza de compresión 68 sobre los productos de reacción 30 que forman la impresión 28 sobre dicho sustrato 2.
Una etapa final de aumentar aún más la permanencia de la impresión 28 puede comprender la etapa de utilizar un dispositivo de aplicación para agregar un recubrimiento 76 sobre los productos de reacción 30 que forman la impresión 28 sobre dicho sustrato 2. El recubrimiento 76 actúa preferentemente como un aglutinante para los productos de reacción 30. El aparato de impresión 1 comprende un depósito 70 de recubrimiento, desde el cual un conducto 72 transporta el recubrimiento 76 a las boquillas 74 de recubrimiento que están configuradas para pulverizar el recubrimiento 76 sobre los productos de reacción 30 que forman la impresión 28 sobre dicho sustrato 2.
Téngase en cuenta que el dispositivo de aplicación se puede utilizar antes o después de la impresión. Si se utiliza antes de la impresión, el dispositivo de aplicación puede aplicar un agente que favorezca la unión de los productos de reacción 30 en una etapa de impresión sucesiva, es decir, la etapa de carbonización.
Con el fin de evitar que la lente de enfoque 24 y/o el espejo poligonal 26 se contaminen con subproductos 83, tales como el humo, se puede disponer un dispositivo de descarga 77 de subproductos (figura 9). Este dispositivo descarga 77 de subproductos también puede ser útil para evitar molestias o riesgos para la salud de un usuario, por ejemplo, debido al olor o incluso al desarrollo de humo.
Las figuras 2 y 3 muestran realizaciones de un aparato de impresión 1, según la presente invención, para la industria de la impresión (figura 2) y la industria de la codificación (figura 3), respectivamente. Se utilizan números de referencia similares a los de la figura 1 para las características que se muestran en las figuras 2 y 3. Por lo tanto, en el presente documento se omite una descripción detallada de estas características.
El aparato de impresión 1 de la figura 2 está configurado para imprimir grandes cantidades de hojas de sustrato 2. Los sustratos 2, tales como hojas de papel, se toman de la pila de entrada de papel 4 y se transportan a lo largo de la dirección de alimentación 12 a través del aparato de impresión 1. Las hojas de papel impresas se recogen en una pila de salida de papel 6.
Por otro lado, el aparato de impresión 1 de la figura 3 es un aparato de impresión de codificación configurado para imprimir impresiones 28 en cajas de cartón que forman los sustratos 2. Las cajas de cartón 2 se transportan en la dirección de alimentación 12 mediante un transportador 13.
Con el fin de dilucidar el funcionamiento del aparato de impresión según la invención, se describirán las etapas de funcionamiento sucesivas utilizando el diagrama de flujo de la figura 4. La operación comienza con una ‘etapa de alimentación que desplaza hacia delante el sustrato a imprimir’ 114.
Es necesario que el controlador 14 del aparato de impresión 1 esté informado sobre las características del sustrato, tales como el grosor, la rugosidad de la superficie, la temperatura, la humedad, etc. Alguna información, tal como el tipo de sustrato elegido, se puede indicar en la ‘etapa de introducción de las características del sustrato por parte del usuario’ 116 opcional. Otras características del sustrato, tales como el nivel de humedad y la temperatura de dicho sustrato, se obtienen mediante la ‘etapa de obtención de información por parte de los sensores de características del sustrato’ 118.
La operación comprende, además, la ‘etapa de obtención de información por parte de los sensores ambientales’ 120, que puede ser realizada simultáneamente o después de la etapa 118. Uno o varios sensores ambientales obtienen información sobre el entorno, tal como la temperatura y los niveles de humedad.
Basándose en la información sobre las características reales del sustrato y el entorno, la operación realiza una ‘etapa en la que la unidad de control obtiene información de la base de datos de referencia’ 122. La información de resultados de pruebas anteriores y condiciones preestablecidas puede estar almacenada en esta base de datos de referencia 16.
Posteriormente, la operación continúa con la ‘etapa en la que la unidad de control establece características tales como la velocidad del láser, la potencia del láser y la distancia de superposición’ 124.
La ‘etapa de precalentar el sustrato que se va a imprimir’ 126 y la ‘etapa de comprobar si el sustrato está precalentado hasta un temperatura predeterminada por debajo de la temperatura de carbonización del sustrato’ 128 tiene como objetivo llevar el sustrato 2 a una temperatura elevada deseada. La fuente de calor radiante, es decir, el láser 22, ahora solo tiene que aumentar la temperatura del sustrato 2 desde la temperatura elevada ya obtenida por el precalentamiento hasta la temperatura de carbonización del sustrato 2. Debido al precalentamiento, la velocidad de impresión del aparato de impresión 1 se mejora con respecto a un aparato de impresión en el que el sustrato 2 tendría que ser calentado desde una temperatura ambiente de aproximadamente 20 °C hasta la temperatura de carbonización del sustrato 2.
El dispositivo de precalentamiento 20 está configurado, preferentemente, para precalentar el sustrato 2 hasta una temperatura entre una temperatura a la que dicho sustrato comienza a cambiar de color y menos de 20 °C, preferentemente menos de 15 °C, más preferentemente menos de 10 °C y lo más preferentemente menos de 5 °C por debajo de dicha temperatura en la que dicho sustrato comienza a cambiar de color. De esta manera, la ablación se reduce al mínimo y se pueden obtener impresiones oscuras de alta calidad. Sin embargo, debido a que el precalentamiento no supera la temperatura a la que el sustrato 2 comienza a cambiar de color, también se puede obtener un alto contraste entre la impresión oscura y el color original del sustrato 2.
A continuación, la operación comprueba la calidad de la impresión 28 basándose en una secuencia de etapas, que comprende primero una ‘etapa de imprimir puntos de prueba’ 130, seguida de una ‘etapa de realizar una medición y comprobar si se obtiene la oscuridad deseada’ 132 y una ‘etapa de realizar una medición y comprobar si el sustrato está libre de orificios’ 134.
Solo si una ‘etapa de realizar una medición y comprobar si la consistencia de la oscuridad está bien’ 136 proporciona resultados positivos, la operación continúa con una ‘etapa de imprimir todo el sustrato con las características de impresión determinadas y establecidas (tales como potencia láser, superposición, velocidad de impresión, etc.)’ 138. Si la ‘etapa de realizar una medición y comprobar si la consistencia de la oscuridad está bien’ 136 proporciona resultados negativos, la operación continúa con una operación controlada mediante retroalimentación. Este control de la retroalimentación comprende las etapas adicionales de una ‘etapa de impresión de puntos controlados mediante retroalimentación’ 146, una ‘etapa en la que la unidad de control establece las características tales como la velocidad del láser, la potencia del láser y la distancia de superposición’ 148, una ‘etapa de impresión de puntos de prueba’ 150, una ‘etapa de realizar una medición y comprobar si se obtiene la oscuridad deseada’ 152 y una ‘etapa de realizar una medición y comprobar si el sustrato está libre de orificios’ 154. Finalmente, se realiza una ‘etapa de realizar una medición y comprobar si la consistencia de la oscuridad está bien’ 156. Nuevamente, solo si la ‘etapa de realizar una medición y comprobar si la consistencia de la oscuridad está bien’ 156 proporciona resultados positivos, la operación continúa con una ‘etapa de impresión de todo el sustrato con características de impresión determinadas y establecidas (tales como potencia láser, superposición, velocidad de impresión, etc.)’ 138.
Preferentemente, una o varias de las ‘etapas de descarga de subproductos’ 140 (figura 9) y ‘etapas de aumento de la permanencia’ 142 (figura 5) se ejecutan antes de la ‘etapa de finalización de la operación de impresión’ 144. Si la ‘etapa de realizar una medición y comprobar si la consistencia de la oscuridad está bien’ 156 arroja resultados negativos, el proceso continúa con la ‘etapa de imprimir todo el sustrato con el control de retroalimentación activo’ 158.
Preferentemente, una o varias de las ‘etapas de aumento de la permanencia’ 160 (figura 5) y ‘etapas de descarga de subproductos’ 162 (figura 9) se ejecutan antes de la ‘etapa de finalización de la operación de impresión’ 164.
Se observa que las ‘etapas de aumento de la permanencia 142, 160 son idénticas tanto para la impresión del sustrato 2 ‘normal’, es decir, la etapa 138, como para la impresión ‘controlada mediante retroalimentación activa’, es decir, la etapa 158. Asimismo, las ‘etapas de descarga de los subproductos’ 140, 162 son idénticas tanto para la impresión del sustrato 2 ‘normal’, es decir, la etapa 138, como para la impresión del sustrato 2 ‘controlada mediante la realimentación activa’, es decir, la etapa 158.
Las ‘etapas de aumento de la permanencia’ 142, 160 se explican a continuación con más detalle utilizando la figura 5. Las etapas sucesivas comprenden preferentemente una etapa de precalentamiento 102, una etapa de carbonización 104, una etapa de irradiación 106, una etapa de compresión 108 y una etapa de recubrimiento 110. En la etapa de precalentamiento 102, el dispositivo de precalentamiento 20 calienta la superficie del sustrato 2 a imprimir hasta una temperatura deseada por debajo de la temperatura de carbonización de dicho sustrato 2. El precalentamiento del sustrato 2 aumenta la velocidad de impresión, debido a que se requiere un aumento de temperatura menor para obtener la temperatura de carbonización del sustrato 2.
En la siguiente etapa de carbonización 104, el láser 22 emite un rayo láser 23 que aumenta la temperatura del sustrato 2 hasta la temperatura de carbonización del mismo. Comenzará el proceso de carbonización, y se forman carbón 32 a base de carbono (indicado con círculos en la figura 5) y compuestos de tipo alquitrán 34 (indicados con triángulos en la figura 5), como productos de reacción 30. Estos productos de reacción 30 tienen un color oscuro que contrasta con el sustrato 2, y de esta manera forman la impresión 28 sobre el sustrato 2.
En la etapa de irradiación 106, el radiador electromagnético 54, que puede ser una fuente de UV 56 o un generador de haz de electrones 58, emite ondas electromagnéticas hacia los productos de reacción 30. Esto hace que los compuestos de tipo alquitrán 34 polimericen y formen enlaces entre sí. Una reacción química produce productos que aumentan la cohesión y la adhesividad de la impresión 28 dentro de la matriz del sustrato 2. Los compuestos de alquitrán polimerizados y entrecruzados 36 (indicados con triángulos enlazados en la figura 5) están unidos y, por lo tanto, son más resistentes al desgaste, lo que aumenta aún más la permanencia de la impresión 28.
La etapa de compresión 108 comprende la etapa de una unidad de compresión 60 que ejerce una fuerza de compresión 68 sobre el sustrato 2, comprimiendo, de este modo, también los productos de reacción 30. La compresión aumentará la densidad de los productos de reacción 30 y entrecruzará los productos de reacción 30 con el sustrato 2. Los productos de reacción 30 funcionarán como un aglutinante para el carbón 32 a base de carbono y, por lo tanto, mejora la permanencia de la impresión 28 en dicho sustrato 2.
Preferentemente, la unidad de compresión 60 que forma el compresor está configurada para vibrar. Una unidad de compresión 60 vibratoria crea calor por fricción, y la combinación de presión y calor mejora la permanencia de la impresión.
Un procedimiento de impresión según la invención comprende las etapas de:
- carbonizar, como mínimo parcialmente, un sustrato con un láser 22, formando de este modo, como mínimo, compuestos de tipo alquitrán 34 como productos de reacción 30 de la carbonización en dicho sustrato 2;
- comprimir los productos de reacción 30 sobre el sustrato 2; y
- sustancialmente de manera simultánea a dicha etapa de compresión, suministrar energía a los productos de reacción 30 que están siendo presionados sobre el sustrato 2. Al suministrar energía durante la compresión de los productos de reacción 30 sobre el sustrato 2, los compuestos de tipo alquitrán 34 que se forman como productos de reacción 30 se polimerizarán y entrecruzarán. De esta manera, se aumenta la permanencia de la impresión 28. La etapa de suministrar energía a los productos de reacción 30 que se presionan sobre el sustrato 2 comprende, preferentemente, irradiar dichos productos de reacción con radiación electromagnética. La radiación electromagnética puede comprender luz ultravioleta (UV) o radiación infrarroja (IR).
La etapa de suministrar energía a los productos de reacción 30 que se presionan sobre el sustrato 2 también puede comprender hacer vibrar dicho sustrato 2. Hacer vibrar dicho sustrato 2 provocará calor por fricción debido a la fricción entre el sustrato 2 y la unidad de compresión 60. La combinación de presión y calor mejora aún más la permanencia de la impresión 28.
La frecuencia de vibración puede ser superior a 10 kHz, preferentemente, superior a 15 kHz y, más preferentemente, superior a 20 kHz. Una frecuencia de 20 kHz y superior excede el límite audible superior del oído humano y, por lo tanto, tiene el beneficio adicional de que la operación del compresor del aparato de impresión es silenciosa para los humanos.
El rodillo de compresión 62, 64 de la unidad de compresión 60 comprende, preferentemente, un material con un módulo de elasticidad que es menor o igual que el módulo de elasticidad del sustrato 2. Si se cumple esta condición, los productos de reacción 30 se pueden presionar sobre el sustrato 2 sin calandrar el sustrato 2. Siendo normalmente el sustrato 2 papel o cartón, el módulo elástico del rodillo de compresión 62, 64 es, preferentemente, menor de 3 GPa. Un material adecuado es el teflón.
Añadiendo un recubrimiento a la superficie circunferencial exterior del rodillo de compresión 62, 64, se puede evitar la adherencia de los productos de reacción 30 al rodillo de compresión 62, 64. El recubrimiento se puede formar como un recubrimiento repelente al aceite o como una lámina de aluminio.
Finalmente, se puede realizar una etapa de recubrimiento 110, en la que se dispone un recubrimiento 76 sobre la impresión 28. Este recubrimiento 76 puede funcionar como un aglutinante entre los productos de reacción 30, uniéndolos al sustrato 2 y creando una barrera para evitar que la impresión 28 se emborrone.
Aunque los mejores resultados se obtienen si a la etapa de carbonización 104 le siguen las tres etapas de irradiar 106, comprimir 108 y recubrir 110, el experto en la materia comprenderá que cada etapa independiente ya contribuye a aumentar la permanencia de la impresión 28. Asimismo, la etapa de precalentamiento 102, que contribuye a una mayor velocidad de impresión, es opcional.
La figura 6 muestra una unidad de prueba de calidad 48. Una fuente de luz 50, por ejemplo, una matriz de LED, emite luz. El haz de luz 51 emitido desde esta fuente de luz 50 se refleja en la impresión 28 y el haz de luz reflejado 53 es recibido por un sensor 52 de calidad de impresión que es un sensor de luz. Comparando la intensidad de la luz emitida por la fuente de luz 50 y la intensidad de la luz recibida por el sensor de luz, es decir, el sensor 52 de calidad de impresión, es posible determinar la cantidad de luz absorbida por la impresión 28. Basándose en esta información, es posible determinar diferentes fases 104a a 104d de la etapa de carbonización 104.
Tal como se indica en la figura 6, la unidad de prueba de calidad 48 es capaz de realizar la prueba durante la etapa de carbonización 104, es decir, mientras que el láser 22 emite un haz láser 32 hacia el sustrato 2 y se forman los productos de reacción 30, definiendo una impresión 28.
Un procedimiento de impresión según la invención comprende las etapas de imprimir sobre un sustrato 2 en una operación de impresión, obtener información de la calidad de la impresión y adaptar la operación de impresión basándose en la información de la calidad de la impresión.
En una realización preferente, la etapa de imprimir un sustrato 2 comprende tratar localmente dicho sustrato 2 con el láser 22, y se obtiene la información de la calidad de la impresión del sustrato 2 que es, como mínimo parcialmente, tratado por dicho láser 22.
En otra realización preferente, la etapa de obtener información de la calidad de la impresión comprende obtener dicha información de la calidad de la impresión durante la carbonización local del sustrato 2.
El procedimiento preferentemente, comprende, además, la etapa de detener la carbonización de dicho sustrato 2 cuando se ha obtenido una calidad de impresión predeterminada.
En una realización preferente, el aparato de impresión tiene, como mínimo, otro láser 75. El láser 22 tiene una longitud de onda operativa, y el láser 75 adicional tiene una longitud de onda operativa que es diferente de la longitud de onda operativa del láser 22. El aparato de impresión 1 puede tener más de un láser 22 de un primer tipo, cada uno con una primera longitud de onda operativa, y uno o varios láseres 75 adicionales, cada uno con una longitud de onda operativa diferente de la longitud de onda operativa del uno o varios de un láser 22 del primer tipo. Para la mayoría de los tipos de sustrato 2, incluidos papel y cartón, la absorción de energía láser por parte de dicho sustrato 2 es menor a una longitud de onda operativa más baja de dicho láser. En consecuencia, las longitudes de onda más altas, tal como 10600 nm, son más adecuadas para el marcado con láser que la longitud de onda de 11550 nm, debido a que el control de calidad basado en la retroalimentación puede no ser necesario. Sin embargo, los láseres con una longitud de onda operativa más baja son más avanzados y, a menudo, más económicos.
En una realización preferente, el procedimiento de impresión comprende las etapas de:
- utilizar una impresión 28 realizada por un primer láser 22 para obtener información de la calidad de la impresión; - adaptación de la operación de impresión basándose en la información de la calidad de la impresión de dicha impresión 28 realizada por dicho primer láser 22;
- alcanzar una calidad de impresión deseada; e
- imprimir con un segundo láser 75 después de obtener la calidad de impresión deseada.
Habitualmente, el primer láser 22 emite una longitud de onda más alta que el segundo láser 75. De esta manera, se puede utilizar un láser avanzado 75 para la mayor parte de la impresión 28, mientras que las ventajas de un láser 22 con una longitud de onda operativa más alta se utilizan para obtener de manera eficiente información de la calidad de la impresión.
La etapa de carbonización 104 comprende cuatro fases: una primera fase 104a, una segunda fase 104b, una tercera fase 104c y una cuarta fase 104d (figura 7).
En la primera fase 104a de la etapa de carbonización 104, el rayo láser 23 todavía está calentando el sustrato 2 hasta la temperatura de carbonización del mismo.
En la segunda fase 104b de la etapa de carbonización 104, acaba de comenzar la carbonización, y la impresión 28 aún tendrá un color marrón y sigue oscureciéndose, es decir, está cambiando de color de marrón a negro.
En la tercera fase 104c de la etapa de carbonización 104, los productos de reacción 30 penetran más profundamente en el sustrato 2 y la impresión 28 ha obtenido su máxima oscuridad. En esta tercera fase 104c, preferentemente, la carbonización se detiene.
En la cuarta fase 104d de la etapa de carbonización 104, el rayo láser 23 ha quemado el sustrato 2, dejando un orificio 38, lo cual no es deseable.
La figura 8 muestra tres gráficos, cada uno con el tiempo T en el eje x. En el gráfico superior, la V indica la tensión de un fotodiodo del sensor de luz, es decir, el sensor 52 de calidad de impresión. En el gráfico central, O indica la salida del láser. En el gráfico inferior, B indica el porcentaje de negrura de la impresión 28.
En la primera fase 104a, el sustrato 2 todavía tiene su color original, por ejemplo, blanco, y refleja la mayor parte de la luz del haz de luz 51 que emite la fuente de luz 50. En la segunda fase 104b, la impresión 28 se oscurece, lo que se puede ver en B aumentando en el gráfico inferior. En consecuencia, se refleja menos luz hacia el sensor 52 de calidad de impresión, es decir, el sensor de luz. Esto da como resultado que la tensión V de los fotodiodos del sensor de luz disminuya. Una vez que la impresión 28 ya no se vuelve más oscura, la tensión V volverá a ser constante (tercera fase 104c). Tanto V como B muestran una línea plana.
En la tercera fase 104c se obtiene la oscuridad óptima de la impresión 28. Cuando la oscuridad B ya no aumenta, y la tensión V se vuelve constante, el controlador 14 se asegura de que el rayo láser 23 deje de calentar ese punto específico en el sustrato 2.
Las ‘etapas de descarga de subproductos’ 140, 162 se explican a continuación con más detalle utilizando la figura 9. La reacción de carbonización, por un lado, produce productos de reacción 30 que son gaseosos o se mezclan con el aire, tal como sustancias similares al carbón y subproductos como humo y elementos volátiles orgánicos. Estos gases y partículas suspendidas en el aire contaminarán el sustrato 2 cuando se condensen de nuevo en el sustrato 2. Si los subproductos 83 entran en contacto con el sustrato 2 después de emanar del sustrato 2, se pueden condensar y provocar un brillo borroso cerca de la impresión. Asimismo, se puede producir un brillo borroso debido a la energía térmica almacenada en los subproductos 83 y, por lo tanto, es deseable que sean eliminados de la zona de impresión sin permitir su interacción con el área de impresión. Preferentemente, la eliminación se realiza en una dirección sustancialmente perpendicular al plano de la zona de impresión, con el fin de eliminar la posibilidad de interacción. Además, los gases y las partículas suspendidas en el aire contaminarán las superficies, tal como, entre otros, los componentes ópticos del láser 22, tal como la lente de enfoque 24. El dispositivo de descarga 77 de subproductos comprende un ventilador 78 con una bomba de soplado 80 configurada para soplar gas 82 sustancialmente limpio hacia la impresión 28, alejando, de este modo cualquier subproducto 83, tal como humo, de la zona a imprimir en el sustrato 2. Los subproductos 83 son arrastrados a una unidad de aspiración 84 que es alimentada con un ventilador de aspiración 86. Los subproductos 83 son transportados desde la unidad de aspiración 84 a través de un conducto 88 hacia un depurador de agua 99. El depurador de agua 99 sirve para sedimentar las partículas que están presentes en los subproductos 83. A continuación, estas pueden ser recogidas y limpiadas del aparato de impresión 1. Los subproductos 83 son transportados a través de un conducto 92 desde el depurador de agua 99 hacia un filtro de carbón activado 94, que sirve para eliminar cualquier olor que surja de los elementos volátiles orgánicos presentes en los subproductos 83. De esta manera, los gases limpios e inodoros pueden salir del aparato de impresión 1 a través del conducto de salida 96. Se pueden agregar etapas de proceso adicionales para garantizar que los gases en el conducto de salida 96 cumplan con los estándares de calidad del aire requeridos en oficinas/entornos relevantes en los que se utilizan dichos aparatos de impresión 1. En lugar del filtro de carbón activado 94, o además del mismo, se puede aplicar un filtro electrostático (no mostrado).
Cabe señalar que, cuando se bombea gas adicional a través del soplador 78, se elimina el oxígeno y otros gases presentes en las inmediaciones de la carbonización, y se puede crear un entorno con poco oxígeno. Esto tiene un efecto adicional deseado de evitar que se forme humo 83. El entorno con poco oxígeno también se puede crear creando un vacío, utilizando la unidad de aspiración 84. Además, se puede colocar una cubierta transparente encima del soplador 78 y de la unidad de aspiración 84, de tal manera que los componentes del aparato de impresión 1 están completamente aislados de la zona de impresión.
El aparato de impresión 1 puede comprender, además, un detector 98, 100, configurado para detectar características de los subproductos 83 y/o de los productos de reacción 30 formados en el sustrato 2. El controlador 14 está configurado, preferentemente, para adaptar el funcionamiento de dicho aparato de impresión 1 basándose en las características detectadas de los subproductos 83 y/o de los productos de reacción 30 formados en el sustrato 2. Ambos detectores 98, 100 mostrados en la figura 9 están dispuestos en el dispositivo de descarga 77 de subproductos. El primer detector 98 está dispuesto más abajo de dicha unidad de aspiración 84, y el segundo detector 100 está dispuesto más abajo del filtro 94. El experto en la materia comprenderá que el primer detector 98 también puede ser colocado cerca de la zona de impresión, pero la eficiencia de recogida del detector 98 es mejor si se dispone más abajo de la unidad de aspiración 84.
La función de los detectores 98, 100 es comprender la composición, temperatura y otras propiedades relevantes de los productos de reacción 30 y/o subproductos 83 que consisten en humo, elementos volátiles orgánicos y otros gases. El controlador 14 puede detener u optimizar la reacción de carbonización para producir la menor cantidad de subproductos 83, o detener por completo la impresión si el nivel de subproductos 83 producidos es demasiado alto para que los filtros 94 los manejen o detecta si los filtros 94 están obstruidos o dañados. Para esta última función, se utiliza el detector 100, que está dispuesto más abajo del filtro 94.
El aparato de impresión, según la invención, puede combinar una o varias de las características de un radiador electromagnético, configurado para irradiar, como mínimo, los productos de reacción, un compresor, configurado para comprimir, como mínimo, los productos de reacción, y un dispositivo de aplicación, configurado para aplicar una fijación, puesto que todos contribuyen a aumentar la permanencia de la impresión.
Aunque muestran realizaciones preferentes de la invención, las realizaciones descritas anteriormente están destinadas únicamente a mostrar la invención, y no a limitar en modo alguno el alcance de la invención. En consecuencia, se debe comprender que, cuando las características mencionadas en las reivindicaciones adjuntas van seguidas de signos de referencia, dichos signos se incluyen únicamente con el fin de mejorar la inteligibilidad de las reivindicaciones, y en modo alguno limitan el alcance de las reivindicaciones.
Por lo tanto, el alcance de la invención está definido únicamente por las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Aparato de impresión (1), que comprende:
- un láser (22), configurado para tratar un sustrato (2) carbonizando, como mínimo parcialmente, dicho sustrato; - en el que, como mínimo, se forman compuestos de tipo alquitrán en el sustrato, como productos de reacción de la carbonización; y caracterizado por
- un radiador electromagnético (56), configurado para irradiar, como mínimo, los productos de reacción en el sustrato, para hacer que, como mínimo, los compuestos de tipo alquitrán se polimericen y se entrecrucen.
2. Aparato de impresión, según la reivindicación 1, en el que el radiador electromagnético es una fuente de luz ultravioleta (UV) y/o una fuente de calor por infrarrojos (IR).
3. Aparato de impresión, según la reivindicación 1 o 2, que comprende, además, un compresor, configurado para comprimir, como mínimo, los productos de reacción.
4. Aparato de impresión (1), que comprende:
- un láser (22), configurado para tratar un sustrato (2);
- en el que se forman productos de reacción en el sustrato; y
- un compresor (60), configurado para comprimir, como mínimo, los productos de reacción en el sustrato, caracterizado por que el compresor comprende, como mínimo, un rodillo de compresión, en el que el rodillo de compresión comprende un material con un módulo de elasticidad menor o igual que el módulo de elasticidad del sustrato.
5. Aparato de impresión, según la reivindicación 4, en el que el sustrato comprende papel y el láser está configurado para carbonizar localmente dicho papel.
6. Aparato de impresión, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el compresor comprende dos rodillos de compresión, configurados para guiar dicho sustrato entre ellos, preferentemente en el que dicho rodillo de compresión está precargado con un elemento de precarga, preferentemente un resorte.
7. Aparato de impresión, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el compresor está configurado para vibrar.
8. Aparato de impresión, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que el rodillo de compresión comprende un material con un módulo de elasticidad menor o igual a 3 GPa.
9. Aparato de impresión, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en el que el rodillo de compresión comprende un recubrimiento.
10. Aparato de impresión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, un dispositivo de aplicación, configurado para aplicar, preferentemente, una fijación, en el que la fijación está configurada para interactuar con los productos de reacción.
11. Aparato de impresión, según la reivindicación 10, en el que la fijación está configurada para acoplarse con los productos de reacción, y/o en el que la fijación está configurada para unir los productos de reacción, y/o en el que la fijación está configurada para recubrir, como mínimo, los productos de reacción.
12. Aparato de impresión, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11, en el que el dispositivo de aplicación comprende una o varias boquillas de pulverización.
13. Procedimiento de impresión, que comprende las etapas de:
- carbonizar, como mínimo parcialmente, un sustrato con láser, formando de este modo, como mínimo, compuestos de tipo alquitrán como productos de reacción de la carbonización en dicho sustrato;
- comprimir los productos de reacción sobre el sustrato;
y caracterizado por
- sustancialmente de manera simultánea con dicha etapa de compresión, suministrar energía a los productos de reacción que se presionan sobre el sustrato,
en el que la etapa de suministrar energía a los productos de reacción que se presionan sobre el sustrato comprende calentar dichos productos de reacción, y/o irradiar dichos productos de reacción con radiación electromagnética, y/o hacer vibrar dicho sustrato.
14. Procedimiento de impresión, según la reivindicación 13, en el que la radiación electromagnética comprende luz ultravioleta (UV) y/o radiación infrarroja (IR).
15. Procedimiento de impresión, según la reivindicación 13, que comprende la etapa de hacer vibrar a una frecuencia superior a 10 kHz, preferentemente a una frecuencia superior a 15 kHz y, más preferentemente, a una frecuencia superior a 20 kHz.
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