KR102193050B1 - 투명 블랭크 잉크에 의한 디지털 프린팅 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 바람직하게는 안료 코팅된 목재 섬유(61)들의 입자를 포함하는 건조한 잉크(15)를 표면(2)에 도포하고, 액체 블랭크 잉크 액적(57)들과 입자들의 일부를 접착시키고 표면(2)으로부터 비접착된 입자들을 제거함으로써 디지털 프린트를 형성하는 방법, 패널 및 장비에 관한 것이다.
Description
본 개시는 일반적으로 바닥 및 벽 패널들과 같은 빌딩 패널들을 위한 디지털식으로 생성된 장식 표면들의 분야에 관한 것이다. 본 개시는 디지털 프린트가 이러한 표면들에 형성되도록 분말 기반 착색제들을 도포하고 접착하기 위한 방법 및 장비에 관한 것이다. 디지털식으로 배열된 목재 섬유들을 포함하는 장식 표면을 갖는 패널이 또한 설명된다.
본 발명의 실시예들은 코어 또는 본체, 장식층 그리고 바람직하게는 상기 장식층 위의 투명 내마모성으로 구성된 층을 포함하는 바닥 패널들로 형성되는 바닥들에 사용하기에 특히 적절하다. 바람직한 실시예들은 종래의 적층식 바닥들, 분말 기반 바닥, 목재 바닥, 플라스틱 기반 LVT 바닥들 및 세라믹 타일들이다. 이후의 기술 설명, 공지된 기술의 문제들 및 본 발명의 목적들 및 특징들은 따라서 비제한적인 예로서 무엇보다도 이러한 적용 분야 및 특히 종래의 적층식 바닥들 또는 탄성 표면층을 갖는 바닥들에 대한 것일 것이다.
본 발명의 실시예들은 예컨대 일반적인 빌딩 패널들, 벽 패널들, 천장들, 가구 구성요소들 및 일반적으로 진보된 장식 패턴들이 바람직한 큰 표면들을 갖는 유사한 제품들과 같은 임의의 표면 하지만 편평한 패널들에 디지털 이미지 및/또는 디지털식으로 형성된 구조물을 제조하는데 사용될 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 본 발명의 기본 원리들은 종이, 포일들, 직물(textile)들, 금속들, 고형 목재, 목재 베니어(wood veneer), 목재 기반 시이트 재료들, 코르크, 리놀륨(linoleum), 폴리머 재료, 세라믹들, 벽지 및 유사한 표면들에 프린트를 도포하는데 사용될 수 있다.
이하의 설명은 배경 기술 및 본 발명의 개시의 바람직한 실시예들의 특정 부분들을 포함할 수 있는 제품들, 재료들 및 제조 방법들을 설명하는데 사용된다.
a) 적층 바닥들
모든 적층 바닥들의 대부분은 일반적으로 직접 프레스 적층(Direct Pressed Laminate(DPL))으로서 지칭되는 제조 방법에 따라 제조된다. 이러한 적층식 바닥들은 6 내지 12㎜의 섬유 보드의 코어, 0.2㎜ 두께의 적층물의 상부 장식 표면층 및 0.1 내지 0.2㎜ 두께의 적층물, 플라스틱, 종이 또는 유사한 재료들의 하부 잔여층을 갖는다.
적층 바닥의 표면층은 장식 및 마모 특성들이 일반적으로 하나가 다른 하나의 위에 있는 2 개의 별도의 종이의 층들에 의해 얻어지는 것을 특징으로 한다. 장식층은 일반적으로 프린트된 종이이고 마모층은 투명한 오버레이(overlay) 종이이며, 이 오버레이 종이는 작은 산화 알루미늄 입자들을 포함한다.
장식 종이는 적층의 시각적 외양을 주기 때문에 적층 종이들에서 가장 중요하다. 장식 종이 중량은 일반적으로 60 내지 150 g/㎡ 이다.
오버레이 종이는 일반적으로 더 얇으며 약 20 내지 50 g/㎡ 의 중량을 갖고 탈리그닌된(delignified) 펄프를 기본으로 하는 순수한 셀룰로오스로 만들어진다. 오버레이 종이는 적층 후에 거의 완전히 투명하게 되고 장식 종이의 외양은 가시적이다. 상당한 양의 산화 알루미늄 입자들을 갖는 더 두꺼운 오버레이 종이들은 높은 내마모성을 줄 수 있다. 이들이 덜 투명하고 장식 패턴이 프린트된 패턴을 훼손하는 회색 층에 의해 커버된다는 것이 단점이다.
장식 종이들의 프린팅은 매우 비용 효율적이다. 3 미터의 폭을 갖고 최대 600 m/min 의 속도로 활주할 수 있는 프린팅 실린더들을 갖는 로토그라비어(rotogravure) 프레스가 사용된다. 프린팅 실린더들은 일반적으로 종래의 기계적 조각술(engraving)에 의해 제조된다. 더 빠른 장식 구현을 가능하게 하고 더 양호한 장식 품질을 제공하는 최근의 디지털 레이저 조각술이 도입되었다. 유기 안료들을 갖는 용제가 없는 잉크들이 종종 사용되며 과도한 잉크는 재사용된다.
프린트된 장식 종이 및 오버레이는 대형 불연속 또는 연속 적층 프레스들로, 일반적으로 멜라민 수지들로 지칭되는 멜라민 포름알데히드 수지들로 침지되고 HDF 코어에 적층되며 수지는 높은 열(약 170℃) 및 압력(40 내지 60 바) 하에서 경화되고 종이들은 코어 재료에 적층된다. 양각된 프레스 판 또는 강 벨트(steal belt)는 표면 구조물을 형성한다. 때때로 구조화된 종이가 프레스 매트릭스로서 사용된다. 양각은 높은 품질의 바닥들에서 디자인이 합치된다(in register). 양각 깊이는 0.1 내지 0.2 ㎜(100 내지 200 미크론)로 제한된다.
적층식 바닥들은 또한 직접 프린팅 기술에 의해 제조될 수 있다. 하나의 이점은 프레싱 작업이 회피될 수 있고 프린트된 종이들이 장식 표면을 제공할 필요가 없다는 것이다. 하이드로 프린팅 잉크들이 예비 밀봉된 코어 상으로 롤러들에 의한 다색 프린팅 프레스에 의해 장식을 프린트하는데 사용되고 프린트는 오버레이, 플라스틱 포일 또는 래커일 수 있는 보호 투명 마모층에 의해 커버된다. 제조 공정은 상당히 복잡하며 매우 큰 생산량들에서만 비용 효율적이다.
직접 프린팅 기술은 더욱더 융통성있고 적은 생산량들이 경제적으로 제작될 수 있는 디지털 프린팅 기술에 의해 대체될 수 있다. 이러한 2 개의 방법들 사이의 차이는 주로 프린팅 롤러들이 디지털 비접촉 프린팅 공정에 의해 대체되는 프린팅 단계이다.
디지털 프린팅은 종래의 적층 제품에 사용되고 열 및 압력 하에서 적층되는 종이 시이트에 프린트하는데 또한 사용될 수 있다. 프린팅은 침지에 앞서 또는 이후에 이루어질 수 있다. 이러한 침지에 앞선 프린팅은 복잡한데 이는 종이가 프린팅 및 침지 단계 동안 불룩해지고 수축하기 때문이며 적은 양들은 침지시키기에 비용 효율적이지 않다. 침지 후의 멜라민 침지된 종이 상의 프린팅은 매우 어려운데 이는 멜라민 표면에 도포되는 안료들이 멜라민 수지가 액체 상태일 때 프레싱 단계 동안 부상(float)하기 때문이다. 이러한 문제들은, 바람직하게는 기본 컬러를 포함하는 원(raw) 종이가 프린팅에 앞서 코어에 도포되고 고정되며 침지된 종이 또는 멜라민 분말이 이 침지된 종이들로부터의 수지들이 프레싱 단계 동안 원 종이 안으로 침투하도록 원 종이 아래 및/또는 위에 도포되는 방법에 의해 부분적으로 해결될 수 있다.
적층 바닥들은 종이 포일들 또는 플라스틱 포일들의 표면을 또한 가질 수 있고 이러한 포일 재료들은 또한 디지털식으로 프린트될 수 있다. 일반적으로 폴리우레탄 래커인 보호 내마모성 투명 층이 프린트된 장식을 커버하는데 사용된다.
b) 분말 기반 바닥들(WFF)
최근 새로운 "종이가 없는" 바닥 타입들이 섬유들, 바인더들 및 내마모성 입자들의 실질적으로 균질한 분말 혼합물을 포함하는 고형 표면들로 개발되었으며 이후 WFF(Wood Fibre Floor; 목재 섬유 바닥)으로 지칭된다.
분말 혼합물은 산화 알루미늄 입자들, 멜라민 포름알데히드 수지들 및 목재 섬유들을 포함할 수 있다. 대부분의 분야들에서 예컨대 컬러 안료들과 같은 장식 입자들이 혼합물에 포함된다. 일반적으로 모든 이러한 재료들은 HDF 코어에 혼합 분말로서 건조한 형태로 도포되고 열 및 압력 하에서 0.1 내지 1.0㎜의 고형층으로 경화된다. 분말은 프레싱에 앞서 습기 및 IR 램프들에 의해 안정화되어 분말은 종이층과 유사한 상부 외피층을 형성하고 이는 분말이 프레싱 동안 날아가는 것을 방지한다. 멜라민 포름알데히드 분말 및 목재 섬유들은 열가소성 입자들로 대체될 수 있다.
증가된 내마모성 및 내충격성, 깊은 양각, 증가된 제조 융통성 및 낮은 비용들과 같은, 공지된 기술에 대한 및 특히 종래의 적층 바닥들에 대한 몇몇 이점들이 얻어질 수 있다. 0.2 내지 0.7 ㎜ 의 양각 깊이가 쉽게 도달될 수 있다.
분말 기술은 암석 및 세라믹들의 복제품인 장식 표면층을 제조하는데 매우 적절하다. 과거에는, 예컨대 목재 장식들과 같은 디자인들을 생성하기가 더욱 어려웠다. 하지만, 최근 디지털 분말 프린팅이 개발되었고 프레싱에 앞서 분말에 잉크를 분사함으로써 임의의 타입의 매우 진보된 디자인들을 생성하는 것이 가능하다. 종이 침지와 관련된 문제들은 침지가 요구되지 않기 때문에 완전히 없어질 수 있다. 표면 구조는 분말에 대항하여 프레스되는 구조화된 프레스 판, 강 벨트 또는 양각된 매트릭스 종이에 의해 적층 바닥에서와 동일한 방식으로 만들어진다. 다른 디지털 프린팅 기술들에 비교한 주요 이점은 분말이 기본 컬러를 제공하고 잉크가 분말을 침투할 수 있기 때문에 프린트 위에 보호층이 요구되지 않는다는 것이다. 하지만 침투는 상당히 제한되는데 잉크 액적들이 이들이 주로 목재 섬유들과 부딪치는 제 1 입자에 접착될 것이기 때문이다. 증가된 내마모성은 몇몇 프린트된 분말층들이 서로에 도포되거나 분말 오버레이가 디지털 프린트 위에 도포된 보호층으로서 사용된다면 도달될 수 있다.
c) 멜라민 포름알데히드 수지
적층 바닥 및 WFF의 기본 물질은 바인더로서 사용되는 열경화성 멜라민 포름알데히드 수지이다. 멜라민 수지 또는 멜라민 포름알데히드 수지(일반적으로 멜라민으로 축약함)은 중합에 의해 멜라민과 포름알데히드로부터 만들어지는 경질의 열경화성 플라스틱 재료이다. 이후에 멜라민으로 지칭되는 이러한 수지는 3 개의 기본 스테이지들을 포함한다. 스테이지들, A-스테이지, B-스테이지, C-스테이지는 George Odian 의, 중합의 원리들(Principles of Polymerization), 제 3 판, 에 설명되며, 이는 본원에 인용에 의해 포함되며, 특히 122 내지 123 페이지를 포함한다. 제 1 경화되지 않은 A-스테이지는 멜라민, 포름알데히드 및 물이 약 50%의 건조물 함량을 갖는 액체 물질로 끓여질 때 얻어진다. 제 2 반경화된 B-스테이지는 액체 수지가, 예컨대 액체 수지의 도포 후에 열에 의해 건조되는 오버레이 종이를 침지시키는데 사용될 때 얻어진다. 분자들은 교차 결합하기 시작하지만 수지의 건조가 상당히 짧은 시간, 예컨대 1 분 동안 그리고 약 90 내지 120℃ 의 열에 의한 건조가 이루어진다면 수지는 최종 스테이지에서 여전히 경화되는 것이 가능하다.
B-스테이지는 액적들이 건조되고 약 30 내지 100 미크론(0.03 내지 0.10 ㎜)의 직경을 갖는 작은 둥근 구형 입자들을 포함하는 건조한 반경화된 멜라민 포름알데히드 분말이 얻어지도록 뜨거운 공기에 액체 수지를 분무함으로써 또한 얻어질 수 있다.
최종적인 완전히 경화된 C-스테이지는, 예컨대 멜라민 침지된 종이 또는 WFF 분말이 10 내지 20 초 동안 압력 하에서 약 160℃로 가열될 때 얻어진다. 건조한 멜라민 포름알데히드 수지는 더 연질로 되고, 융해되며 프레싱 동안 온도가 증가될 때 고정된 형태로 경화된다. 경화는 온도 및 가열 시간에 의존한다. 경화는 더 낮은 온도들 및 더 긴 시간에서 또는 더 짧은 시간 동안의 더 높은 온도에서 얻어질 수 있다. 분무된 건조한 멜라민 분말이 또한 높은 온도 하에서 경화될 수 있다.
d) 목재 바닥들
목재 바닥들은 많은 상이한 방식들로 제조된다. 종래의 고형 목재 바닥들은 목재 라멜라(lamella)들, HDF 또는 합판으로 만들어진 코어에 도포되는 목재 층들을 갖는 가공된 바닥들로 개발되었다. 이러한 바닥들의 대부분은 공장에서 몇몇의 투명 층들로 코팅된 목재 표면을 갖는 미리 마무리된 바닥들로서 배달된다. 코팅은 UV 경화된 폴리우레탄, 오일 또는 왁스에 의해 이루어질 수 있다. 최근에 목재 바닥들은 또한 충분한 표면 품질을 갖지 않는 목재 종들의 목재 결(wood grain) 구조의 디자인을 개선하는 디지털식으로 프린트된 패턴을 갖도록 제조된다.
e) 세라믹 타일들
세라믹 타일들은 바닥 및 벽 커버링들을 위해 사용되는 주요 재료들 중 하나이다. 타일들을 형성하는데 사용되는 원 재료들은 점토 광물, 장석(feldspar) 및 형성 공정을 위해 요구되는 화학적 첨가제들로 구성된다. 세라믹 타일들을 제조하기 위한 하나의 일반적인 방법은 이하의 제조 단계들을 사용한다. 원 재료들은 분말로 밀링 가공되고 혼합된다. 때때로, 물이 그 후 첨가되고 성분들은 습식 밀링 가공된다. 물은 건조물을 분말 형태로 분무하는 것이 뒤따르는 필터 프레싱을 사용하여 제거된다. 결과적인 분말은 그 후 매우 높은 압력(약 400 바) 하에서 6 내지 8 ㎜ 의 두께를 갖는 타일 본체로 건식 프레스된다. 타일 본체는 남아있는 습기를 제거하고 타일 본체를 고형의 균질한 재료로 안정화하기 위해 더 건조된다. 최근의 대형 및 얇은 패널들의 건조 프레싱이 도입되었다. 건조 과립 재료가 최대 400 바의 매우 높은 압력으로 프레스되고 1 * 2 m 및 그 초과의 크기 그리고 수 ㎜ 아래의 두께를 갖는 패널들이 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있다. 이러한 패널들은 벽 패널들 및 상부 작업대(worktop)들을 위해 사용될 수 있다. 제조 시간은 수 일에서 한 시간 미만으로 감소되었다. 이러한 패널들은 종래의 방법들에 대하여 우수한 제조 공차들로 절단되고 형상을 가질 수 있으며 기계적 잠금 시스템들에 의해 부상(floating) 방식으로 설치될 수도 있다. 유리형 물질인 글레이즈(glaze)의 하나 또는 다수의 층들이 건식 또는 습식 방법들에 의해 타일 본체에 도포된다. 글레이징의 두께는 약 0.2 내지 0.5 ㎜ 이다. 타일에는 2 개의 글레이즈들이 있을 수 있으며 먼저 타일 본체 상의 불투명 글레이즈, 그리고 표면 상의 투명 글레이즈이다. 타일 글레이징의 목적은 타일을 보호하는 것이다. 글레이즈는 다양한 상이한 컬러들 및 디자인들이 이용 가능하다. 일부 글레이즈들은 상이한 텍스쳐들을 생성할 수 있다. 타일은 글레이징 후에 노(furnace) 또는 가마(kiln)에서 매우 높은 온도(1,300℃)들에서 구워진다. 구워지는 동안, 글레이즈 입자들은 경화되고 서로 융해되며 내마모성 층을 형성한다. 롤러 스크린들이 장식 패턴을 생성하기 위해 종종 사용된다. 회전 스크린 프린팅의 접촉 성질은 파손들 및 긴 설정 시간들과 같은 많은 단점들을 갖는다. 몇몇의 타일 제조자들은 따라서 최근에 이러한 종래의 프린팅 기술을 몇몇의 이점들을 제공하는 디지털 잉크젯 프린팅 기술로 대체하였다. 일반적으로 유성 잉크들이 사용되며 프린트는 프레스된 타일 본체에 또는 베이스 글레이징에 도포되며 이는 습식 형태로 도포되고 프린팅에 앞서 건조된다. 투명 글레이즈 층은 내마모성을 개선하기 위해 디지털 프린트에 도포될 수 있다. 디지털 비접촉 프린팅은 파손들이 없고 더 얇은 타일 본체들을 사용하는 가능성이 없는 것을 의미한다. 짧은 설정 시간들, 반복 없는 실행들에 의한 무작위의 프린팅 및 베벨식 에지들을 갖는 타일들 및 다양한 구조물들의 표면들에 프린트하는 능력이 다른 주요 이점들이다. 타일 산업에서의 디지털 프린팅 기술의 도입에 기여한 부가적인 상황들은 세라믹 타일들이 예컨대 약 2.1 * 2.7 m 의 대형 프레스된 보드들로서 제조되는 적층 및 분말 기반 바닥들에 비교하여 상당히 작다는 사실이다. 제한된 개수의 프린트 헤드들을 갖는 상당히 작은 프린터들이 타일 산업에서 사용될 수 있고 최초의 투자는 상당히 제한된다. 유성 잉크들은 매우 긴 건조 시간을 갖고 노즐들의 막힘이 회피될 수 있다. 다른 이점들은 기본 컬러를 제공하는 글레이징에 관한 것이다. 일반적으로 더 적은 양들의 안료들이 침지 및 적층이 부가적인 문제들을 생성하는 적층 바닥들에 사용되는 종이 재료 또는 HDF 상의 진보된 목재 결 디자인을 제공하기 위한 것보다 기본 컬러에 타일 패턴을 형성하는데 요구된다.
f) LVT 바닥들
일반적으로 LVT 바닥들로서 지칭되는 고급 비닐 타일들(Luxury Vinyl Tile)이 층형 제품으로서 구성된다. 이름이 다소 오해의 소지가 있는데 LVT 바닥들의 주요 부분이 목재 패턴을 갖는 판자(plank) 크기를 갖기 때문이다. 베이스 층은 주로 재료 비용들을 감소시키기 위해 PVC 분말 및 초크(chalk) 충전재의 상이한 혼합물들을 포함하는 몇몇의 개별 베이스 층들로 만들어진다. 개별적인 베이스 층들은 일반적으로 약 1 ㎜ 두께이다. 베이스 층은 상부 측에 얇은 고품질의 프린트된 장식 PVC 포일을 갖는다. 0.1 내지 0.6 ㎜ 두께를 갖는 비닐의 투명 마모층이 일반적으로 장식 포일에 도포된다. 유리 섬유들이 종종 열 안정성을 개선하기 위해 사용된다. 개별적인 베이스 층들, 유리 섬유들, 장식 포일 및 투명 층은 연속 또는 불연속 프레스들로 열 및 압력에 의해 함께 융합된다. 투명 층은 부가적인 내마모성 및 내응력성을 제공하는 폴리우레탄의 코팅을 포함할 수 있다. 일부 제조자들은 투명 비닐 층을 장식 포일에 직접 도포되는 폴리우레탄 층으로 대체하였다. 최근의 새로운 타입들의 LVT 바닥들은 3 내지 6 ㎜ 두께의 베이스 층 및 부상식 설치들을 가능하게 하는 기계적 잠금 시스템들을 포함하는 에지들을 갖고 개발되었다. LVT 바닥들은 예컨대 깊은 양각, 융통성, 치수 안정성, 습기 저항 및 낮은 음향과 같은 몇몇 이점들을 적층 바닥들에 대하여 제공한다. LVT 바닥들의 디지털 프린팅은 단지 실험 단계이지만, 도입된다면 종래의 프린팅 기술에 대한 주요 이점들을 제공할 것이다.
요약으로서 디지털 프린팅이 장식을 생성하기 위해 몇몇 바닥 타입들에 사용되는 것이 언급될 수 있다. 하지만 양들이 특히 목재 및 적층 바닥 분야들에서 여전히 매우 적은데, 이는 주로 잉크에 대한 높은 비용 그리고 산업 프린터들에 대한 높은 투자 비용 때문이다. 디지털 프린팅 기술이 제공하는 융통성은 디지털식으로 프린트된 장식의 변형들에 적응하는 것이 가능하지 않고 고정되는 양각에 의해 제한된다. 잉크 비용이 감소될 수 있다면, 더 비용 효율적인 프린팅 장비가 산업 규모로 사용될 수 있다면, 더 높은 내마모성이 별도의 보호층들 없이 달성될 수 있다면 그리고 디지털식으로 프린트된 패턴의 변형들에 대응하는 양각 구조들의 변형들이 형성될 수 있다면 주된 이점이 될 것이다.
일부 용어들의 정의
이후의 내용에서, 설치된 바닥 패널의 가시적 표면은 "전방 측"이라고 불리는 반면에, 아래 바닥을 대면하는 바닥 패널의 대향 측은 "배면 측"이라고 불린다.
"위"는 전방측을 향하는 것을 의미하고 "아래"는 배면 측을 향하는 것을 의미한다. "수직으로"는 표면에 수직인 것을 의미하고 "수평으로"는 표면에 평행한 것을 의미한다.
"안료들"은 고형 착색제 입자들의 매우 미세한 분말을 의미한다.
"안료 잉크"는 캐리어 유체에 걸쳐 부유되거나 확산된 안료들을 포함하는 잉크를 의미한다.
"바인더"는 2 개의 입자들 또는 재료들을 연결하거나 또는 연결하는데 기여하는 물질을 의미한다. 바인더는 액체, 분말 기반의, 열경화성 또는 열가소성 수지 및 이와 유사한 것일 수 있다. 바인더는 서로 접촉할 때 반응하는 2 개의 구성요소들로 구성될 수 있다. 구성요소들 중 하나는 액체이고 다른 하는 건식일 수 있다.
또한 "매트"라고 불리는 "매트릭스"는 재료가 표면에 맞닿아 프레스될 때 양각 표면 구조물을 형성하는 재료를 의미한다.
"합치된 양각(Embossed In Register)" 또는 EIR 은 프린트된 장식이 양각 구조와 합치되는 것을 의미한다.
"디지털 잉크젯 프린팅"은 프린트 헤드로부터 표면 상으로 착색제를 포함하는 유체의 액적들의 디지털식으로 제어된 분출을 의미한다.
"디지털 프린트"는 표면 상에 착색제를 위치시키기 위한 디지털식으로 제어된 방법을 의미한다.
"착색제"는 바람직하게는 빛의 상이한 파장들의 선택적인 흡수 또는 반사로 인해 표면에 컬러를 제공하는데 사용될 수 있는 임의의 재료(염료, 유기 또는 무기 안료들, 임의의 재료의 작은 착색된 입자들 등)를 의미한다.
"패널"은 두께보다 더 큰 길이 및 폭을 갖는 시이트 형상의 재료를 의미한다. 이러한 상당히 넓은 정의는 예컨대 적층 및 목재 바닥들, 타일들, LVT, 시이트 형상 벽 커버링들 및 가구 구성요소들을 커버한다.
공지된 기술 및 이의 문제점들
디지털 프린트 및 양각 표면 구조물을 제공하기 위해 사용될 수 있는 일반적으로 공지된 기술들이 이하에 설명된다. 방법들은 본 발명의 이러한 개시에 따른 디지털 프린트 또는 디지털 양각을 생성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예들과의 다양한 조합들로 부분적으로 또는 완전하게 사용될 수 있다.
고해상도 디지털 잉크젯 프린터들은 비충격 디지털 프린팅 공정을 사용한다. 프린터는 매우 정밀한 방식으로 프린트 헤드로부터 표면으로 잉크의 액적들을 "발사"하는 프린트 헤드들을 갖는다.
또한 스캐닝 프린팅이라고 불리는 멀티패스 프린팅(Multipass Printing)은 프린터 헤드가 이미지를 발생시키기 위해 표면 위로 횡단하여 다 회 이동하는 프린팅 방법이다. 이러한 프린터들은 느리지만 하나의 소형 프린트 헤드가 더 큰 이미지를 발생시킬 수 있다.
산업용 프린터들은 일반적으로 싱글 패스 프린팅(Single Pass Printing) 방법을 기본으로 하며, 이는 고정된 프린터 헤드들을 사용하며, 프린트된 매체의 폭에 대응하는 폭을 갖는다. 프린트된 표면은 헤드들 아래로 이동한다. 이러한 프린터들은 높은 용량을 갖고 이 프린터들에는 이송 방향으로 서로 나란히 정렬되는 고정된 프린트 헤드들이 구비된다. 일반적으로 각각의 헤드는 하나의 컬러를 프린트한다. 이러한 프린터들은 각각의 분야를 위해 주문 제작될 수 있다.
도 1a는 상이한 컬러들의 잉크로 충전된 잉크 컨테이너(31)들에 잉크 파이프(32)에 의해 연결되는 5 개의 디지털 프린트 헤드(30a 내지 30e)들을 포함하는 산업용 싱글 패스 디지털 잉크젯 프린터(35)의 측면도를 도시한다. 잉크 헤드들은 잉크 액적들의 도포 및 몇몇의 컬러들을 포함한 높은 품질의 이미지를 보장하기 위해 높은 정밀도로 프린트 헤드들 아래로 패널을 변위시킬 수 있어야만 하는 컨베이어(21)의 속도를 제어하는 디지털 제어 유닛(34)에 디지털 데이터 케이블(33)들에 의해 연결된다.
도 1b는 패널 표면(2)에 제공되는 목재 결 프린트(P)의 평면도를 도시한다. 바닥 패널의 표면은 도 1c에 도시된 것과 같이 몇몇의 기본 장식들과 동일한 기본 구조(17)에 의해 종종 양각된다. 진보된 바닥들은 도 1d에 도시된 것과 같이 프린트된 패턴(P)과 상호 조정되는 소위 EIR(합치된 양각) 양각(17)을 사용한다.
산업용 프린트 헤드의 보통의 폭은 약 6㎝이고 임의의 길이들이 프린트될 수 있다. 1 내지 2m의 넓은 구역들이 나란하게 정렬된 프린트 헤드들의 몇몇의 열(row)들을 포함하는 디지털 프린터들에 의해 프린트될 수 있다. 166 개의 프린트 헤드들이 2 m 폭 적층 바닥 패널에 5 개의 컬러 프린트를 제공하기 위해 요구될 수 있고 프린트는 하나의 프린트 헤드의 단지 몇 개의 노즐들이 건조한 잉크에 의해 막힌다면 파손될 수 있다.
인치당 도트들 또는 DPI의 개수는 디지털 프린터의 프린팅 품질 및 해상도를 규정하는데 사용된다. 300DPI는 일반적으로, 예컨대 종래의 적층 바닥들에서 현재 사용되는 것과 동일한 품질의 목재 결들의 구조들을 프린트하기에 충분하다. 산업 프린터들은 300 내지 600DPI의 그리고 심지어 그보다 더 높은 해상도와 60m/min을 초과하는 속도로 패턴들을 프린트할 수 있다.
프린트는 "풀 프린트(full print)"일 수 있다. 이는 가시적인 프린트된 장식이 주로 표면에 도포되는 잉크 픽셀들에 의해 생성되는 것을 의미한다. 분말층의 컬러 또는 종이의 기본 컬러는 이러한 실시예에서 일반적으로 가시적인 패턴 또는 장식에 제한된 효과를 갖는다.
프린트는 또한 "부분 프린트(part print)"일 수 있다. 다른 아래에 있는 층의 컬러는 최종 장식에서 가시적인 컬러들 중 하나이다. 프린트된 픽셀들에 의해 커버되는 구역 및 사용되는 잉크의 양은 감소될 수 있고 풀 프린트 디자인에 비교할 때 잉크 사용의 감소와 증가된 프린팅 용량으로 인해 비용 절약이 얻어질 수 있다. 하지만 부분 프린트는 풀 프린트만큼 융통성이 있지 않은데, 이는 풀 프린트가 사용될 때보다 기본 컬러들을 변경하는 것이 더 어렵기 때문이다.
프린트는 흰 컬러가 표면에 의해 제공되며 CMYK 컬러 원칙을 기본으로 할 수 있다. 이는 청록, 자홍, 노랑, 검정을 포함하는 4-컬러 설정이다. 이들을 함께 혼합하는 것이 비교적 적은 컬러 공간/색역(gamut)을 줄 것이다. 특정한 컬러 또는 전체 색역을 증가시키기 위해 스폿 컬러들이 부가될 수 있다. 스폿 컬러는 임의의 컬러일 수 있다. 컬러들은 소프트웨어와 하드웨어(프린트 엔진/프린트 헤드들)의 조합에 의해 혼합되고 제어된다. 융통성은 프린터에 흰 컬러를 부가함으로써 또한 상당히 증가될 수 있다.
디지털 액체 프린트를 분말층에 분사하는 것을 가능하게 한 새로운 기술이 Valinge International AB 의 자회사인 CeraLoc Innovation Belgium BVBA에 의해 개발되었다. 이러한 새로운 타입의 "디지털 분사 프린트(Digital Injection Print)" 또는 DIP는 프린팅된 후에 경화되는 분말 내에 프린팅이 이루어진다는 사실로 인해 얻어진다. 잉크 및 프린트는 경화된 층 안에 매립되고 종래의 프린팅 방법들이 사용될 때와 같이 층에 도포되지 않는다. 프린트는 상이한 깊이들에서 수평으로 그리고 수직으로 여러 차원으로 위치될 수 있다. 이는 예컨대 투명하고 바람직하게는 표백된 목재 섬유들이 사용될 때 3D 효과들을 생성하는데 사용될 수 있다. 2 층 프린트는 또한 내마모성을 증가시키는데 사용될 수 있다. 회색 음영들에 의해 원래의 디자인을 훼손하는, 예컨대 오버레이의 보호층들이 필요하지 않다.
DIP 방법은 프린팅 후에 경화될 수 있는 모든 분말 기반 재료들에 사용될 수 있다. 하지만, DIP 방법은 분말이 목재 섬유들, 작은 경질의 내마모성 입자들 및 멜라민 수지의 혼합물을 포함할 때 사용되기에 특히 적절하다. 표면층은 또한 예컨대, 표면에 분말 형태로 도포되는 비닐 입자들인 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 이는 프린트가 비닐 분말 입자들로 분사될 수 있는 것을 가능하게 한다. 개선된 디자인 및 증가된 내마모성이 심지어 이러한 재료들 내에 도달될 수 있다.
상기 설명된 것과 같이 분말 기반 층들 및 다른 층들에서 높은 프린팅 품질 및 속도를 얻기 위해 적절한 프린터 헤드가 사용되어야만 한다. 프린터 헤드는 제어된 방식으로 잉크들의 액적들을 발사하고 도포할 수 있는 몇몇의 작은 노즐들을 갖는다.
산업용 잉크젯 시스템들은 연속 잉크젯(CIJ) 또는 액적 온 디멘드(drop on demand(DOD)) 시스템들로서 광범위하게 분류된다.
CIJ 는 프린트 헤드로부터 연속으로 액적들을 분출한다. 액적들은 각각의 액적에 전하를 부여하는 전극들의 세트를 통과한다. 대전된 액적들은 그 후 프린트될 액적들과 재사용을 위해 수집되고 복귀될 액적들을 선택하기 위해 정전기장을 사용하는 편향 판을 지나간다.
DOD 는 단지 요구될 때 그리고 모든 액적들이 표면에 도포될 때에만 프린트 헤드로부터 액적들을 분출한다.
CIJ 는 주로 제품들의 코딩 및 마킹(marking)을 위해 사용된다. DOD 잉크젯 기술은 높은 품질의 장식이 요구되는 대부분의 기존 산업 잉크젯 분야들에서 현재 사용된다.
잉크 액적의 공칭 크기는 약 2 내지 4 피코리터(picolitres)(= 1 * 10-12 리터 또는 0.000001 ㎣)이다. 각각의 액적의 크기는 잉크 타입 및 헤드 타입에 따라서, 보통은 1 내지 40 피코리터 사이에서 변할 수 있고 이는 약 10 내지 30 미크론의 직경을 갖는 액적들에 대응한다. 더 작은 액적들은 고해상도 이미지들을 가능하게 한다. 일부 프린터 헤드들은 상이한 액적 크기들을 발사할 수 있고 이들은 회색 톤(grey scale)을 프린트하는 것을 가능하게 한다. 다른 헤드들은 단지 하나의 고정된 액적 크기만을 발사할 수 있다. 최대 100 내지 200 피코리터 또는 그 초과의 더 큰 액적들을 발사할 수 있는 프린트 헤드들을 디자인하는 것이 가능하다.
몇몇 기술들이 노즐들로부터 액적들을 발사하는데 사용될 수 있다.
일반적으로 버블 젯 프린팅으로 지칭되는 열 프린트 헤드 기술은 각각 히터를 갖는 일련의 작은 챔버들을 갖는 프린트 카트리지들을 사용한다. 각각의 챔버로부터 액적을 분출하기 위해, 전류의 펄스가 가열 요소를 통과하며 이는 버블을 형성하기 위해 챔버의 잉크의 신속한 기화를 야기하며, 큰 압력 증가를 초래하여서 노즐을 통하여 표면으로의 잉크의 액적을 추진한다. 대부분의 소비자 잉크젯 프린터들이 열 프린터 헤드들을 사용한다. 이러한 열 프린터들은 일반적으로 2 내지 5 센티푸아즈(cps)의 점도를 갖는 수성 잉크들을 도포하도록 디자인된다.
최근 223 ㎜ 의 프린트 가능한 폭 및 약 20 m/min 또는 그 초과의 프린팅 속도를 갖는 대규모 열 프린트 헤드들이 Memjet 에 의해 개발되었다. 프린트 헤드는 5 개의 잉크 채널들 및 채널 당 2 개의 열들의 노즐들을 갖는다. 각각의 개별 노즐 구조물은 800 dpi 를 가능하게 하며 가로로 약 30 미크론이고, 각각의 컬러를 위한 노즐들의 제 2 열은 조합하여 1600 dpi 를 달성하기 위해 제 1 열로부터 약간 오프셋된다. Memjet 프린트 헤드는 연속적으로 초당 14 미크론 액적 직경으로 최대 7억 5천만 개의 2 피코리터 액적들을 발사할 수 있다. 프린트 헤드 비용은 유사한 능력을 갖는 종래의 피에조 헤드들을 위한 비용의 10% 미만이다. 이러한 열 프린터들은 물 점도(20℃에서 1 센티푸아즈)와 유사한 0.7 내지 1.5 센티푸아즈의 점도를 갖는 수성 물질들을 도포할 수 있다. Memjet 프린트 헤드는 잉크 챔버의 중간에 가열 요소를 갖는 자체 냉각 시스템을 포함한다. 액적들이 분출될 때, 새로운 잉크가 챔버 안으로 유동하고 가열 요소를 냉각시킨다.
열 기술은 잉크가, 일반적으로 최대 300℃로 내열성이어야만 한다는 한계를 부과하는데 이는 발사 공정이 열을 기반으로 하기 때문이다. 이는 안료 기반 다색 열 헤드들을 제조하는 것을 매우 어렵게 한다. Memjet 프린트 헤드들은 염료 기반 잉크를 위해 디자인되고 따라서 바닥 산업 및 고품질 안료 기반 잉크들이 요구되는 산업 분야들에서는 사용되지 않는다.
대부분의 상업용 및 산업용 잉크젯 프린터들 및 일부 소비자 프린터들은 바닥 산업에서 사용되는 주요 기술인 압전 프린터 헤드 기술을 사용한다. 각각의 노즐 뒤의 잉크 충전된 챔버의 압전 결정 재료(일반적으로 피에조라고 불림)가 가열 요소 대신 사용된다. 전압이 인가될 때, 압전 재료는 형상을 변경하고, 이는 노즐로부터의 잉크의 액적을 강제하는 유체의 압력 펄스를 발생한다. 피에조 프린트 헤드 구성은 노즐로부터 액적들을 분출하기 위해 상이한 기본 변형 원리들을 사용할 수 있다. 이러한 원리들은 일반적으로 짜냄, 굽힘, 밀기 및 전단 프린트 헤드 기술들로 분류된다. 압전 결정은 진동할 때 음파들을 생성하고 잉크가 일정한 간격들로 액적들에 침투하는 것을 야기하기 위해 또한 사용될 수 있다. 피에조 잉크젯은 열 잉크젯보다 더 광범위한 잉크들 및 더 높은 점도를 가능하게 한다. 잉크는 일반적으로 2 내지 12 센티푸아즈의 범위의 점도를 갖고 안료 기반 잉크를 도포하기에 매우 적절하다. 산업 분야들에서 높은 점도의 잉크들을 취급할 수 있는 프린트 헤드들이 종종 사용되는데 이는 잉크의 최초의 점도는 제조 동안 온도가 40℃ 또는 그 초과로 증가할 수 있을 때 상당히 감소하고 낮은 최초 점도가 프린트 헤드의 적절한 기능을 위해 요구되는 최소 레벨 미만으로 떨어질 수 있기 때문이다.
도 1e는 잉크 액적(56)들이 압전 재료의 굽힘 모드에 따라 어떻게 분출되는지를 도시한다. 피에조 프린트 헤드(30)는 일반적으로 젯(50)들로 불리는 매우 작은 구멍들의 어레이들을 포함하고 이들로부터 안료(12)들을 갖는 잉크(58)의 액적(56)들이 종이 표면에 분출된다.
잉크(58)는 잉크 컨테이너로부터 잉크 입구(55)를 통하여 잉크 챔버(52)로 유동한다. 전기 펄스들이 피에조 결정(51) 및 막(53)을 굽힌다. 이러한 변형은 노즐(54)로부터 잉크 액적(56)을 분출하는 압력 펄스를 생성한다. 상이한 액적 크기들은 변하는 전기 전하에 의해 형성된다. 노즐들은 통상적으로 직경이 약 10 미크론이다. 통상적인 액적 체적들은 2 내지 5 피코리터의 범위이고 이는 10 내지 20 미크론의 범위로 표면에 프린트된 잉크 스폿 크기(57)들을 발생한다. 각각의 액적은 약 20%의 안료들을 함유할 수 있다. 나머지 부분은 액체 캐리어 및 표면에 안료들을 연결하는데 필요한 수지들이다.
디지털 이미지는 픽셀들의 고정된 개수의 행들 및 열들의 그리드를 가지며, 이는 디지털 이미지에서 가장 작은 개별 요소이다. 그리드는 래스터(raster)라고 불린다. 컴퓨터 파일로서의 이미지들을 나타내는 픽셀들은 균일한 크기 및 형상이다. 이들은 겹치지 않고 이들은 모든 측들에서 인접한 픽셀들과 닿는다. 래스터 이미지들은 다양한 입력 장치들, 예컨대 디지털 카메라에 의해 생성될 수 있다. 모든 공지된 프린터들은 래스터 이미지 프로세싱(RIP) 소프트웨어를 사용하며, 이는 입력된 이미지 파일을 취해서 프린트 헤드들을 제어하고 도 1e에 도시된 바와 같이 미리 정해진 래스터 패턴(R1 내지 R4)으로 표면에 잉크 액적을 도포하기 위해 요구되는 필요한 데이터를 제공하는 프로파일된, 스크린된, 비트맵(bitmap) 출력된 컬러를 발생한다.
많은 잉크 타입들이 사용될 수 있다. 주된 구성요소들은 컬러를 제공하는 착색제들, 표면에 착색제들을 접착하는 바인더 그리고 착색제 및 바인더를 프린트 헤드로부터 양호하게 형성된 작은 드롭들로 표면에 비접촉 도포 방식으로 전사하는 액체 캐리어이다. 착색제는 염료 또는 안료이거나 이들의 조합이다. 캐리어 유체는 수성 또는 용제 기반일 수 있다. 캐리어 유체는 증발되고 표면에 착색제를 남긴다. UV 경화 가능한 잉크들은 용제 기반 잉크들과 유사하지만 캐리어 유체는 강한 UV 광에 노출될 때 경화된다.
모든 타입들의 잉크들 및 프린트 헤드들에 대한 주된 문제는 잉크가 증발에 의해 건조될 때 바싹 마를 수 있고 노즐들을 막을 수 있다는 것이다. 산업용 프린터들에는 프린트 헤드가 뚜껑이 열려있고 아이들 상태로 있으며 여전히 잉크 액적들을 적절하게 발사할 수 있는 시간의 양인 소위 "디캡(decap)" 시간을 증가시키기 위해 젯들을 통하여 잉크를 순환시키는 잉크 순환 시스템이 구비될 수 있다. 짧은 디캡 시간 또는 막힘은 영구적인 노즐 손실을 초래할 수 있고 단일 패스 프린터들이 사용될 때 전체 표면에 걸쳐 바람직하지 않은 라인들이 형성될 수 있다. 특히 폴리머 바인더들 시스템들을 포함하는 안료 기반 잉크들이 건조되려는 경향을 가지며 이는 디캡 시간이 증가될 수 있고 노즐 막힘이 회피될 수 있다면 주된 이점일 것이다.
염료는 캐리어 유체에 완전히 용해되는 착색제이며 잉크는 참 용액(true solution)이다.
안료들은 액체 캐리어에 걸쳐 부유되거나 확산되는 고형 착색제 입자들의 매우 미세한 분말이다. 안료 기반 잉크들은 일반적으로 컬러 안료들 및 몇몇 화학품들을 사용함으로써 개별적으로 함께 혼합된다. 디지털 잉크에서 사용되는 안료들은 매우 작고 약 0.1 미크론의 평균 입자 크기를 갖는다. 노즐들의 공통 크기는 약 10 내지 20 미크론이며, 이는 안료 입자들이 프린트 헤드의 노즐 채널들을 통과하기에 충분한 공간을 갖는 것을 의미한다. 노즐들은 입자들의 클러스터들을 형성하는 안료들 및 잉크 자체에 의해 여전히 막혀있을 수 있다. 높은 품질의 안료 잉크는 긴 시간의 기간 동안 캐리어 유체에 안료가 부유되는 것을 유지해야 한다. 이는 프린트 헤드들의 좋은 기능을 위해 요구되는 상당히 낮은 점도들에서 특히 어렵다. 안료들은 액체 캐리어에 안착하고 가라앉는 자연스러운 경향을 갖는다. 높은 품질의 안료 잉크에서, 안료의 안착은 보통 발생하지 않아야 한다. 진보된 잉크 순환 시스템들은 높은 안료 함량을 갖는 잉크와 관련된 이러한 문제들을 회피하는데 사용된다.
안료 잉크들은 염료 기반 잉크들보다, 특히 UV 광에 노출될 때 일반적으로 더 빛 안정성이고, 더 페이드 내성(fade resistant)이다. 따라서 이들은 거의 모든 바닥 분야들에서 사용된다. 컬러 안료들을 포함하는 수성 디지털 잉크들은 바닥 분야들을 위해 특히 적절하고 많은 상이한 재료들로 고품질 프린팅 방법을 제공할 수 있다.
일반적으로 안료들은 매끄러움 표면에 달라붙지 않는다. 이들은 모래 입자들과 유사하며 대부분의 건조하고 매끄러운 표면들로부터 쉽게 제거될 수 있다. 수성 캐리어 유체는 따라서 특별한 잉크 및 프린트 특성들을 제공하기 위해 일반적으로 표면에 대한 안료들의 점착, 도트 게인(dot gain), pH 레벨, 액적 형성, 프린트 헤드의 부식, 페이드 내성 등을 제공하는 바인더들과 같은 소량의 몇몇의 다른 첨가제들과 혼합된다. 잉크 조성에서 바인더의 역할을 하는 수지를 포함하는 것은, 양쪽 구성요소들이 잉크 점도를 증가시키기 때문에 안료들의 가능한 양을 제한한다.
원 재료들로서 컬러 안료들은 특히 약 1 미크론의 상당히 큰 입자들로서 상당히 비용 경쟁적이지만 디지털 프린터들을 위한 매우 작은 입자들을 포함하는 안료 기반 잉크들 및 다른 잉크들의 제조는 매우 복잡하고 비싸며 이는 잉크에 대하여 보통 약 50 내지 100 EUR/리터의 범위일 수 있는 매우 높은 비용을 초래한다. 약 50 내지 100 ㎡ 의 바닥이 충분히 높은 품질의 프린트가 도포된다면 1 리터(20 내지 10 g/㎡)에 의해 프린트될 수 있으며 이는 1 내지 2 EUR/㎡ 의 프린팅 비용을 초래한다. 프린팅 실린더들이 사용되는 종래의 프린트된 바닥 표면들을 위한 비용들은 디지털식으로 프린트된 바닥 표면들에 대한 비용의 단지 10%이다. 이는 종래의 안료 기반 액체 잉크를 기본으로 한 디지털 프린팅은 단지 매우 높은 제조 융통성이 요구될 때 적은 시리즈에서만 비용 경쟁적인 것을 의미한다.
디지털 잉크젯 프린터들은 표면에 잉크를 도포하기 위해 비접촉 방법을 사용한다. 하지만 레이저 프린팅은 레이저 빔이, 일반적으로 광 컨덕터 드럼으로 불리는 전기 대전된 회전 드럼에 이미지를 투영하는 접촉 방법을 기본으로 한다. 일반적으로 토너라고 불리는 건조 잉크 입자들은 그 후 드럼의 대전된 구역들에 의해 정전기적으로 픽업된다. 잉크는, 예컨대 카본 블랙(carbon black) 또는 착색제들과 혼합되는 스티렌 아크릴레이트 코폴리머 또는 폴리에스테르 수지와 같은 건조 플라스틱 분말의 미세하고 매우 양호하게 형성된 구형 입자들을 포함한다. 입자들은 600 DPI 프린팅 해상도가 요구될 때 약 8 내지 10 미크론의 직경을 갖는다. 일부 레이저 프린터들은 약 5 미크론의 직경을 갖는 더욱더 작은 입자들을 사용한다. 열경화성 플라스틱 재료가 바인더로서 작용한다. 드럼은 플라스틱 분말을 종이에 접착함으로써 종이에 잉크를 융합시키는 열 및 직접 접촉에 의해 종이에 이미지를 프린트한다. 컬러 레이저 프린터들은 높은 품질의 착색된 이미지를 제공하기 위해 혼합되는, 통상적으로 청록, 자홍, 노랑 및 검정인 컬러를 갖는 건조 잉크에 의한 CMYK 원칙을 사용한다.
충격 방법에 의한 레이저 기술은 바닥 패널 표면들과 같은 편평한 패널 표면들의 프린팅을 위해 사용되지 않는다.
3D 프린팅은 진보된 3 차원 구조들을 생성하기 위해 서로에 대해 액체 물질, 분말 또는 포일들의 몇몇 층들을 도포하고 연결하는데 사용되는 주지된 기술이다. 이 기술은 주로 소형 복잡한 제품들의 원형(prototype) 제조를 위해 사용된다. 수백 개의 층들이 서로에 대해 도포될 수 있다. 몇몇 원리들이 층형 구조들을 건설하는데 사용된다. 하나의 주된 원리에 따르면 분말층들은 서로에 대해 도포되며 일부 부분들은 각각의 분말층에 디지털 프린트 헤드에 의해 도포되는 액체 UV 경화된 물질에 의해 접착된다. 제품의 전체 구조가 형성될 때 비접착된 분말이 제거된다. 다른 원리는 고온 액체 플라스틱 재료의 몇몇 층들을 몇몇 층들로 도포하는 소형 글루 건(glue gun)을 사용한다. 3D 프린터들은 매우 낮은 생산성을 갖고 매우 작은 물품들의 구성에 몇 시간이 걸릴 수 있다. 3D 프린터들은 착색제들이 나란하게 도포되고 비접착 분말이 층의 각각의 도포 후에 제거되어야만 하는 표면의 편평한 장식들을 생성하는데 사용되지 않는다. 서로에 대해 도포되는 층들의 구조는 프레싱이 층들을 경화하기 위해 사용된다면 파괴될 것이다.
염료 승화 프린터들은 끝이 함께 부착되는 빨강, 파랑, 노랑 및 회색 컬러의 셀로판 시이트들의 투명 필름의 긴 롤을 사용한다. 서로 부착되는 많은 시이트들의 이러한 필름에 4 개의 기본 컬러들 청록, 자홍, 노랑 및 검정에 대응하는 고형 염료들이 끼워지고 각각의 시이트는 단지 하나의 컬러를 포함한다. "프린트 헤드"는 다양한 양들의 열을 발생하는 수천 개의 작은 가열 요소들을 함유하고 염료는 "승화"에 의해 코팅된 종이에 전사되며, 이는 가열될 때 염료가 먼저 액체로 전환되지 않고 가스로 전환되는 것을 의미한다. 버블 젯 프린팅에 사용되는 열 프린트 헤드들에 대하여 헤드들을 차별화하기 위해 이후에 가열 프린트 헤드들로서 지칭되는 이러한 열 프린트 헤드들은 필름 위를 지나갈 때 가열되고, 이는 염료들이 종이에서 고체 형태로 복귀되기 전에 기화되는 것을 야기한다. 이러한 방법은 사용된 액체 잉크를 없애고 투명하고 연속적인 톤의 컬러로 혼합되는 염료들에 의해 높은 포토 품질을 제공할 수 있다. 하지만, 이 방법은 많은 단점들을 갖는다. 각각의 시이트는 프린트된 표면과 동일한 크기를 가져야만 하고 표면의 작은 부분이 특정 색상에 의해 프린트되더라도 전체 시이트가 사용된다. 일부 단점들을 없애기 위해 염료 승화 열 전사 각인 프린터들이 개발되었고, 이는 승화 입자들을 포함하는 특별한 잉크들을 사용한다. 종래의 잉크젯 프린터는 이러한 승화 잉크로 특별한 종이 또는 포일에 이미지를 프린트하는데 사용될 수 있다. 그 후에 이미지는 폴리머 코팅을 갖는 표면 또는 폴리에스테르 재료에 압력 및 열에 의해 전사된다.
가열 프린트 헤드들에 의한 열 프린팅은 또한 열이 열 민감 전사 필름에 도포되는 열 전사 프린팅 방법에 의해 열 민감 종이에 직접적으로 또는 간접적으로 디지털 프린트들을 생성하는데 사용된다. 이러한 프린팅 방법들은 주로 하나의 색상을 종이에 도포하고 예컨대 라벨들을 프린트하는데 사용된다. 가열 프린트 헤드들은 몇몇 이점들을 갖는다. 이들은 잉크들의 막힘에 대한 위험들이 없기 때문에 신뢰할 수 있고 가격이 비용 경쟁적이다. 주된 단점들은 종이 또는 전사 필름에 대한 높은 비용 그리고 주로 하나의 컬러로의 컬러 제한들과 관련된다. 가열 프린트 헤드들은 최대 200 ㎜ 의 폭들로 이용 가능하고 최대 600 DPI 의 해상도를 제공할 수 있다.
디지털 프린팅은 고품질 프린트를 제공할 수 있는 매우 융통성 있는 방법이지만 잉크에 대한 높은 비용, 특히 안료 기반 잉크들이 사용될 때 건조 및 노즐들의 막힘과 관련된 문제들 그리고 비싸고 완전히 투명하지 않은 특별한 보호층들에 대한 필요로 인해, 산업 분야에서 특히 바닥들에서 완전히 이용될 수 없다. 높은 잉크 비용들은 컬러 안료들을 양호하게 형성된 매우 작은 입자들로 밀링 다운(mill down)하고 캐리어 유체에 걸쳐 입자들을 확산시킬 필요가 있는 것에 의해 주로 야기된다. 디지털 이미지들이 캐리어 유체에서 확산되지 않고 작은 노즐들에 의해 액적들로서 도포되지 않는, 더 클 수 있는 컬러 안료들에 의해 생성될 수 있다면 주된 이점일 것이다. 디지털 이미지들이 더 높은 내마모성으로 그리고 보호층들 없이 형성될 수 있다면 또한 주된 이점일 것이다.
모든 상기 설명된 바닥들 그리고 특히 디지털식으로 프린트된 바닥들의 대부분은, 특히 장식성으로 프린트된 장식이 목재 패턴일 때 양각 표면 구조물을 갖는다. 양각 구조는 과거에 많은 상이한 장식 타입들을 위해 사용되었던 별도의 일반적인 구조물로서 제공되었다. 최근에 대부분의 바닥 제조자들은 소위 합치된 양각(EIR) 방법을 도입하며 여기서 양각 표면 구조물은 목재 종들의 각각의 타입에 대하여 특별하게 형성되고 양각은 프린트된 장식과 합치된다. 이는 목재와 암석과 같은 천연 재료들로부터의 차이를 어렵게 하는 진보된 디자인들을 제공한다. 양각은 표면이 강 판, 강 벨트, 금속 롤러, 플라스틱 포일 또는 코팅된 종이일 수 있는 구조된 매트릭스에 맞닿아 프레스될 때 얻어진다. 장식은 프레싱 매트릭스에 대하여 높은 정밀함으로 위치되어야만 한다. 일반적으로 프레싱 전에 패널과 장식을 매칭되도록 패널의 최종 위치를 조정하는 디지털 카메라들 및 기계적 장치들이 이러한 위치지정을 얻기 위해 사용된다. 적층 바닥에 관련된 하나의 특정 문제는 프린트된 종이가 침지 동안 제어되지 않는 방식으로 부풀고 수축하며 장식의 크기가 상이한 침지 종이 시이트들 사이에서 변할 수 있다는 사실이다.
디지털 프린팅의 융통성은 EIR 표면들과 관련하여 또한 제한되는데 이는 프린트된 장식이 양각 매트릭스에 항상 적응되어야만 하기 때문이다. 상기 설명된 바와 같은 모든 이러한 바닥들에 대한 공통 특징은 제조 배치의 모든 표면들이 동일한 기본 구조를 갖고 장식의 임의의 변경들에 대하여 조정되거나 적응되는 것이 가능하지 않다는 것이다. 양각 구조의 이러한 반복 실행은 목재 바닥과 유사하지 않은 바닥 표면을 제공하고 여기서 실질적으로 모든 패널들은 목재의 목재 결 구조로 인하여 상이한 디자인들 및 구조들을 갖는다. 암석 및 다른 천연 재료들의 복제품들은 디자인 및 구조가 일반적으로 완벽하게 조합되고 모든 패널들이 상이한 천연 재료의 진정한 복제품인 방식으로 제조될 수 없다.
디지털 잉크젯 기술은 가변적인 방식으로 고해상도 이미지를 생성하기 위한 가능성과 관련된 이점들을 얻는데 주로 사용된다. 하지만, 비충격 방법에 의해 매우 정밀하게 액체 물질을 도포하기 위한 가능성과 주로 관련된 기술의 다른 양태들은 완전히 이용되거나 개발되지 않았으며, 특히 장식이 제조 동안 그리고 특히 프린팅 후에 그의 최종 형상 및 특성들을 높은 압력과 열을 포함하는 제조 단계들에서 수용하는 표면을 포함하는 큰 크기의 패널에 도포되는 분야들에서 그러하다.
액체 물질에 도포된 분말이 주로 종이 기재 상에 상승 부분 또는 이미지를 생성하기 위해 사용될 수 있고 액체 물질이 잉크젯에 의해 디지털식으로 도포될 수 있는 것이 공지된다. 잉크 헤드와 같은 디지털 장치와 국부적으로 연결되는 몇몇 분말층들을 포함하고 최종 단계에서 과도한 연결되지 않은 분말 입자들이 제거되는 3-D 프린팅은 패널에 양각 구조를 생성하는데 사용될 수 있는 주지된 기술이다. 분말 입자들이 바인더를 포함하는 표면에 비접촉 방법에 의해 직접적으로 도포될 수 있거나 전사 방법이 사용되는 접촉 방법에 의해 간접적으로 도포될 수 있는 것이 또한 공지된다. 비접촉 전사 방법이 사용되고 분말이 열 또는 스크래핑(scraping)에 의해 전사 표면으로부터 떨어지는 일정한 조합들이 공지된다.
US 3,083,116은 상승된 프린팅 분말 및 상승된 프린팅 공정을 설명하며 이는 새롭게 프린트된 시이트에 분말형 수지를 살포하는(dusting) 단계, 젖은 잉크에 점착되지 않은 과도한 분말을 이들로부터 제거하는 단계, 및 시이트에 보유되는 분말에 열을 가하여 이를 융합시켜서 그의 입자들이 함께 유동하고 시이트에 점착시키는 단계를 포함한다. 분말은 페놀, 우레아 및 멜라민과 같은 페놀 수지를 포함할 수 있다.
US 3,440,076은 종이의 시이트 상에 상승된 경질의 프린트된 문자들의 형성 방법을 설명한다. 잉크 조성물이 종이에 프린트되고 그 후 건조한 재료에 의해 접촉된다. 잉크 조성물 및 건조한 재료 중 하나는 열경화성 수지를 함유하고 다른 재료는 발포제(blowing agent) 및 경화제를 함유한다. 잉크에 점착되지 않는 건조한 분말 재료는 제거되고 프린트된 문자와 연관된 수지는 그 후 분말과 융합하기에 충분한 온도들에서 열에 의해 경화된다.
US 3,446,184는 점도 이미지 복사를 형성하기 위한 방법을 설명한다. 토너 분말이 액체 형성부에 도포되고 분말의 부분은 액체 코팅에 의해 유지되며, 가시적인 이미지를 형성한다. 느슨한 분말은 제거되고 시이트는 가열 유닛을 지나가며 여기서 보유된 분말은 영구적인 이미지를 형성하기 위해 융합된다.
US 4,312,268은 수성 잉크가 연속적인 웨브에 디지털식으로 도포되고 융합 가능한 단일 컬러 분말 재료가 웨브에 그리고 잉크에 도포되는 방법을 설명한다. 분말 재료의 일부는 액체에 접착되고, 비접착된 분말 재료는 액체를 건조시키고 분말을 융해시킴으로써 웨브에 분말 재료를 융합하기 위한 웨브의 가열에 앞서 웨브로부터 제거된다. 분말 재료는 5 내지 1000 미크론의 입자 크기를 가질 수 있고 50 내지 300℃의 융점 또는 융합점을 가질 수 있는 것이 언급된다. 분말 재료는 수지 또는 수지 형성물의 염료 또는 안료를 각각 용해 또는 확산시킴으로써 제조될 수 있고, 재료를 미세한 분말로 축소시키기 위한 그라인딩, 스프레이 칠링(spray chilling) 등이 뒤따른다. 분말 재료는 페놀 수지를 함유할 수 있는 잉크에 대한 내마멸성 품질들을 제공할 수 있다. 젯들을 통하여 도포되는 액체 재료는 맑고 무색인 물일 수 있다.
GB 2 128 898은 플라스틱 타일에 상승된 장식 부분들을 형성하는 방법을 설명한다. 타일 형태를 커버하는 장식 바닥은 그의 상부 표면에 프린트된 디자인을 갖는다. 무기 모래 입자들과 같은 입자들은 타일 표면에 프린트된 디자인과 합치하는 타일 표면에 놓이는 입자들의 적어도 일부에 의해 플라스틱 타일의 상부 표면에 위치된다. 과도한 모래 입자들은 제거된다. 경화된 마모층은 상승된 입자와 플라스틱 베이스 모두의 위에 놓이고, 이에 의해 입자들을 함유하는 구역들 및 입자들을 함유하지 않는 구역들의 마모층 표면은 광택 특징들이 상이할 것이다. 이 공정은 타일 표면에 프린트된 디자인과 합치하도록 입자들을 보유하기 위해 접착제 코팅된 표면에 걸쳐 입자들이 뿌려지는 단계를 요구한다.
US 6,387,457은 자동차 페인팅, 안전 프린팅, 일반적인 페인팅 및 성형(cosmetics)에 관련된 프린팅 분야들을 위한 건조한 안료들을 사용하는 프린팅 방법을 설명한다. 바인더 재료는 기재의 표면에 균일하게 또는 패턴으로 도포된다. 바인더는 잉크젯, 분무, 스크린, 오프셋 또는 그라비어 프린팅에 의해 도포된다. 건조한 안료는 바인더 재료에 패턴으로 또는 균일하게 도포된다. 건조한 안료 재료는 약 100 미크론 미만의 입자 크기를 갖는 비금속성 재료의 박편(flake)들을 포함한다. 박편들은 기재의 표면과 평행한 방향으로 정렬되고 보호 코팅이 박편들에 도포될 수 있다.
EP 0 403 264 A2는 이미지를 종이에 전사하는 드럼에 다색 이미지를 형성하는 전사 방법을 설명한다. 유체 디지털 잠상(latent image)은 그 후에 현상 스테이션(devolopment station)에서 현상되고 여기서 컬러를 갖는 분말이 완만한(fluent) 잠상에 도포되고 고정되어 가시적이고 영구적인 이미지를 발생한다. 폴리하이드릭 알코올들 및 이들의 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜의 하위 세트들과 물의 혼합물을 포함하는 염료가 없는 유체들에 의해 프린트하는 몇몇의 디지털 프린트 헤드들이 사용될 수 있다. 분말 토너가 종이의 표면을 가로질러 도포되고 전압이 이러한 현상 동안 인가된다. 전압은 그 후 배경 구역들로부터 토너를 제거하기 위해 역전된다. 종래의 복사기 융합 방법들에 의해 고정이 달성된다.
US 5,627,578은 액체 바인더를 도포하기 위해 써모그래픽(thermographic) 분말 및 잉크젯 프린터를 사용하여 데스크탑 프린팅 분야들에서 상승된 글자들 및 그래픽들을 발생하는 방법을 설명한다. 이 방법은 상승된 문장을 발생하기 위한 상기 설명된 방법들과 유사하다.
EP 0 657 309 A1은 상기 설명된 방법들에 유사한 분말 및 잉크젯에 의해 형성된 패턴을 수반하는 전사 종이를 이용하는 다색 전사 방법을 설명한다. 전사 방법은 세라믹들을 장식하기 위한 것이다.
WO 2007/096746은 장식될 표면에, 특히 세라믹 타일들에 장식들을 얻기 위해 비접촉 또는 접촉 방식으로 과립 재료를 전사하기 위한 시스템들 및 장치들에 관한 것이다. 액체 디지털 패턴이 드럼 또는 벨트일 수 있는 전사 표면 상에 잉크젯에 의해 제공된다. 과립 재료는 전사 표면에 도포되고 접착되며 단지 접착된 과립 재료가 전사 구역 내의 전사 표면의 하나의 특정 부분에 열이 가해지는 전사 구역으로 이동되어서 전사 표면으로부터 과립 재료를 떼어내고 수용 표면에 과립 재료를 도포한다. 과립들은 스크래핑에 의해 또한 떼어진다. 이러한 방법에 의한 주요 이점은 단지 최종 이미지를 형성하는 입자들이 수용 표면에 도포된다는 것이다. 주요 단점은 가열이 갑작스러워야만 하며 입자들은 전사 구역으로부터 분출되어야만 하고 이들은 고해상도 이미지를 얻기 위해 매우 제어된 방식으로 수용 표면으로 떨어져야만 한다는 것이다. 고해상도는 수용 표면에 중력에 의해 떨어지는 상당히 무거운 입자들에 의해서만 얻어질 수 있다. 본 발명에 사용되는 과립 재료는, 예컨대 30 ㎛ 내지 800 ㎛, 바람직하게는 50 ㎛ 내지 150 ㎛ 의 다양한 과립 크기 범위들에 있는 유리 재료들의 알갱이들 또는 소결된 혼합물들, 또는 모래들 등과 같은 비다공성 과립들을 포함하는 타입이다. 접촉 방법에 의해 전사 프린트가 또한 설명된다.
WO 2011/107610은 비싼 프레스 판들의 사용을 회피하기 위해 바닥 패널에 상승부 또는 양각을 생성하는 방법을 설명한다. 이 방법은 상승된 프린트를 생성하기 위한 공지된 방법들과 동일하다. 이는 패널에 상승부를 생성하기 위해 경화 가능한 물질을 프린팅함으로써 바닥 보드를 제조하는 방법을 설명한다. 상승부는 패널에 직접 프린트되거나 적층되는 기본 장식 패턴에 도포될 수 있다. 경화 가능한 물질은 내마모성 입자들을 포함할 수 있다. 경화 가능한 물질은 먼저 액체를 미리 정해진 패턴으로 프린팅하고 그 후 분말을 포함할 수 있는 중간 물질을 제공함으로써 패널에 디지털식으로 프린트될 수 있다. 경화 가능한 물질은 UV 조사에 의해 경화될 수 있거나 바니시(varnish)될 수 있다.
EP 2 213 476 A1은 미리 결정된 패턴이 오버레이 상에 프레스되는 양각 장식 패턴을 형성하기 위해, 경화 가능한 액체에 의해 캐리어 상에 디지털식으로 프린트될 수 있는 것을 설명한다. 경화 가능한 액체는 플라스틱일 수 있고, 이는 경화 후에 상당히 강성이 되는, 예컨대 플라스틱 함유 잉크일 수 있다. 이러한 방법은 바닥 분야들에 대하여 적절하지 않다. 디지털 프린팅 헤드는 약 10 내지 20 미크론의 두께를 갖는 단지 매우 얇은 층을 프린트할 수 있다. 적층에서 양각을 형성하기 위해 요구되는 100 내지 200 미크론 이상의 두께 및 분말 기반 바닥들의 요건을 매칭하기 위한 200 내지 700 미크론의 두께들은 경제적인 방식으로 제조하는 것이 가능하지 않다.
WO 2012007230은 디지털식으로 제어 가능한 장치에 의해 가구 또는 바닥 패널에 3-D 구조물을 형성하는 방법을 설명한다. 장식은 광 및 또는 열 조사의 작용 하에서 디지털식으로 제어 가능한 장치에 의해 국부적으로 고형화되는 하나 또는 그 초과의 층들을 포함하는 분말 기반 코팅 재료의 편평한 3 차원 구조물에 의해 도포된다. 과도한 비고형화된 코팅 재료는 최종 제조 단계에서 제거된다. 3 차원 구조물은 디지털식으로 프린트될 수 있다. 액체 코팅 재료는 보호층으로서 3-D 구조물에 도포된다.
공지된 방법들의 대부분은 바인더 패턴을 포함하는 표면에 대한 분말의 직접 도포를 기본으로 한다. 이들은 주로 경화되고 액체 코팅에 의해 보호되는 상승된 문장 또는 3 차원 장식들을 생성하는데 사용된다. 이러한 방법들은 착색된 분말이 충분한 내마모성을 제공하기 위해 표면에 통합되어야만 하는 분야에 대하여 적절하지 않다. 이러한 직접 도포 방법들 중 어떠한 것도 도포된 분말을 압축하는 프레싱 단계와 조합될 수 없으며 특히 분말 입자들이 표면에 융합되도록 전체 표면층을 경화하는 프레싱 단계와 조합될 수 없다.
일부 공지된 방법들은 전사 방법에 의한 분말의 간접 도포를 기본으로 한다. 프레싱은 단지 캐리어로부터 분말을 전사할 때에만 사용되고 분말 및 표면을 경화하기 위해 프레싱 단계들은 일어나지 않는다.
개시된 액체 바인더들 및 분말 입자들은 바닥 표면들에 장식들을 생성하기에 적절한 실시예들을 제공하지 않는다. 목재 결 패턴들로 배열된 목재 섬유들을 기본으로 하는 디지털식으로 형성된 디자인들은 설명되지 않는다.
공지된 방법들은 빌딩 패널의 높은 품질의 다색 이미지를 생성하는데 적절하지 않으며, 특히 UV 내성 안료들이 반드시 사용되어야 하고 이미지가 내마모성 표면에 통합되어야만 하는 바닥 패널에 적절하지 않다. 상기 설명된 원리들이 프린팅 단계 후에 높은 열과 압력 하에서 경화되는 패널에 디지털 이미지를 생성하는데 사용될 수 있는지는 공지되지 않았고, 특히 공지된 원리들이 분말, 잉크 및 도포 방법들이 비용 효율적인 방식으로 내마모성, 내충격성 및 내오염성의 고품질의 다색 표면을 형성하기 위해 요구되는 특정 열경화성 수지들, 목재 섬유 재료들 및 프레싱 파라미터들에 적응되어야만 하는 적층 및 목재 섬유 바닥(Wood Fibre Floors; WFF)과 유사한 바닥 표면들의 프린팅을 위해 어떻게 적응되어야 하는지도 공지되지 않았다.
다양한 공지된 양태들의 상기 설명은 그러한 출원인의 특징이며, 상기 설명이 설명된 제품들, 방법들 및 장비와 부분적으로 또는 완전하게 다양한 조합들로 사용될 때 종래 기술인 것을 시인하는 것은 아니다.
본 발명의 적어도 특정 실시예들의 주된 목적은 패널 표면에 액체 물질을 도포할 수 있는 디지털 잉크 헤드들을 사용함으로써 양호하게 형성된 패턴들로 표면에 바람직하게는 바닥 패널 표면에 착색제들을 도포하기 위한 개선되고 비용 효율적인 프린팅 방법을 제공하는 것이다.
특정한 목적은 주된 목적에 따라 디지털 프린트들을 형성하기 위한 장비를 제공하는 것이다.
상기 목적들은 예시적이며, 본 발명의 실시예들은 상이한 또는 부가적인 실시예들을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 종래의 디지털 프린팅 방법들이 액체 바인더 및 건조한 착색제들의 별도의 도포를 포함하는 2 개의 별도의 단계들로 분할되는 주요 원리를 기본으로 한다. 착색된 입자들이 패널 표면에 도포된다. 일부 입자들은 디지털식으로 형성된 패턴에 의해 접착된다. 다른 비접착된 입자들은 제거되고 나머지 접착된 입자들은 디지털 패턴을 형성한다. 이러한 2 단계 공정이 반복될 수 있고 몇몇 컬러들은 진보된 다중 컬러 고해상도 디지털 프린트가 형성될 수 있도록 도포될 수 있다. 착색된 입자들은 안료 코팅된 목재 섬유들 또는 광물 입자들일 수 있고 목재 및 암석 디자인들의 매우 사실적인 복제품들이 진보된 고품질 패턴들로 배열되는 이러한 장식 재료들에 의해 얻어질 수 있다. 접착된 착색된 입자들 및 패널 표면은 함께 프레스되고 증가된 접착이 얻어진다. 프레싱은 착색된 입자들과 표면이 경질의 내마모성 층으로 경화되도록 증가된 온도 하에서 이루어진다.
종래의 디지털 잉크젯 프린팅에 비교한 이점은 착색된 입자들이 액체 물질에서 확산되지 않고 표면에 디지털 프린팅 헤드에 의해 도포되지 않는다는 것이다. 본 발명의 실시예들에 따르면 프린트 헤드는 단지 비용 효율적이고 주로 안료들이 없는 수성 바인더를 도포하는데에만 사용된다. 본 발명의 실시예들은 잉크에 대한 낮은 비용들과 개선된 생산성을 갖는 디지털 프린트 헤드들을 조합하는 것을 가능하게 한다. 안료 기반 착색제들은 열 프린트 헤드들일 수 있는 매우 비용 효과적인 프린트 헤드들과 조합될 수 있다. 착색된 입자들은 안료 코팅된 목재 섬유들 또는 광물 입자들일 수 있고 목재 및 암석 디자인들의 매우 사실적인 복제품들이 진보된 고품질 패턴들로 배열되는 이러한 장식 재료들에 의해 얻어질 수 있다. 착색된 입자들은 표면에 직접적으로 도포될 수 있지만 또한 전사 프린팅 방법에 의해 표면에 간접적으로 도포될 수 있다.
공지된 분말 기반 프린팅 방법들에 비교한 이점은 도포된 액체 바인더 그리고 서로 위에 수직으로 위치된 몇몇의 착색제들과 같은 착색제들이 표면에 도포되는 액적들로부터 블랭크 잉크 스폿들에 의해 접착된다는 것이다. 착색제들은 도포 후에 표면에 프레스되는 20 미크론보다 더 큰 대형(macro) 착색제 입자들일 수 있다. 매우 진보된 목재 디자인들이 목재 결 패턴들로 배열되는 안료 코팅된 목재 섬유들에 의해 이루어지는 장식에 의해 얻어질 수 있고 여기서 상이한 컬러들을 갖는 목재 섬유들이 각각에 도포된다.
특별한 이점은 이 방법이 열과 압력을 조합하기에 적절하고 긴 디캡 시간을 가능하게 하는 글리콜(Glycol)을 포함하는 매우 간단한 물질일 수 있는 액체 바인더를 기본으로 한다는 것이다. 용제들 또는 UV 경화 화학품들이 요구되지 않으며 이는 매우 환경 친화적이고 비용 효율적인 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는 디지털 프린트를 형성하는 방법으로서, 이 방법은 :
- 표면에 디지털 액적 도포 헤드에 의해 블랭크 잉크의 액적들을 도포하는 단계,
- 디지털 프린트를 형성하기 위해 블랭크 잉크의 액적들에 착색제들을 부착하는 단계를 포함하며,
부착된 착색제들에 의해 형성되는 디지털 프린트는 블랭크 잉크 외의 다른 컬러를 포함하고, 다른 착색제들 위에 수직으로 위치되는 착색제들은 표면에 도포되는 액적들로부터 블랭크 잉크 스폿들에 의해 접착된다.
착색제들은 안료 코팅된 목재 섬유들을 포함할 수 있다.
착색제들은 20 미크론보다 더 큰 직경 또는 길이를 갖는 대형 착색제 입자들일 수 있다.
착색제들은 도포 후에 표면에 프레스될 수 있다.
블랭크 잉크는 물을 포함하는 본질적으로는 투명한 액체 물질일 수 있다. 블랭크 잉크는 글리콜 또는 글리세린을 포함할 수 있다.
건조 후에 접착을 제공하는 화학 물질은 표면에 포함될 수 있다.
착색제들은 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
착색제들은 상이한 타입들의 대형 착색제 입자들의 혼합물을 포함하는 대형 착색제들일 수 있다.
대형 착색제들은 섬유들 및 광물들의 혼합물을 포함할 수 있다.
블랭크 잉크는 프린트의 제 1 및 제 2 부분을 형성할 수 있고 제 1 및 제 2 부분들은 상이한 컬러들을 포함한다.
디지털 프린트는 동일 평면에서 수평으로 오프셋되어 위치되는 상이한 컬러들을 갖는 착색제들을 포함할 수 있다.
착색제들의 수직 확장 범위는 블랭크 잉크 액적들의 수직 확장 범위를 초과할 수 있다.
디지털식으로 도포된 블랭크 잉크 액적들은 하방으로 침투될 수 있고 도포 후에 표면으로부터 상방으로 연장할 수 있다.
표면에 블랭크 잉크 스폿을 제공하는 블랭크 잉크의 액적은 블랭크 잉크 스폿의 크기보다 더 큰 크기를 갖는 착색제들을 접착할 수 있다.
블랭크 잉크는 래스터 패턴으로 도포될 수 있고 건조한 잉크가 겹쳐지는 착색제들과 임의로 도포될 수 있다.
개별 착색제들의 수평 확장 범위는 잉크 스폿들의 수평 확장 범위들을 초과할 수 있고 건조한 잉크층의 수직 확장 범위는, 비접착된 입자들의 제거 후에 블랭크 잉크 스폿들의 수직 확장 범위를 초과한다.
목재 섬유들에 위치된 목재 섬유들에 의해 생성되는 목재 장식을 갖는 패널은 착색된 잉크 액적들이 래스터 패턴으로 나란히 위치되는 모든 다른 프린팅 방법들보다 우수하다. 겹치는 목재 섬유들은 실질적으로 "불명확한(indefinite)" 해상도 그리고 실제 목재 디자인의 매우 자연스러운 복제품인 프린트를 제공하는데 이는 천연 목재가 개별 섬유들로 분리되었고 이러한 섬유들이 착색되고 디자인을 기본으로 한 새로운 목재 섬유에 디지털식으로 위치되기 때문이다.
본 발명의 제 2 양태는 목재 결 장식을 갖는 표면을 갖는 패널이며, 이 패널은 제 1 컬러를 갖는 목재 섬유들을 포함하는 연속적인 기본 층에 의해 형성되는 제 1 표면 부분, 그리고 제 2 컬러를 갖는 목재 섬유들에 의해 형성되는 제 2 표면 부분을 포함하고, 제 2 컬러를 갖는 목재 섬유들은 연속적인 기본 층에 도포되고 이에 접착되며, 제 2 표면 부분은 제 1 표면 부분의 일부를 커버한다.
연속적인 기본 층은 열경화성 수지를 포함하는 분말일 수 있다.
연속적인 기본 층은 종이일 수 있다.
제 2 표면 부분은 제 1 표면 부분보다 더 적은 목재 섬유들을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태는 전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비이고, 이 장비는 디지털 액적 도포 헤드, 건조한 잉크 도포 유닛, 건조한 잉크 제거 스테이션 및 전사 표면을 포함하며 :
ㆍ디지털 액적 도포 헤드는 전사 표면에 액체 블랭크 잉크를 도포하도록 구성되고;
ㆍ건조한 잉크 도포 유닛은 전사 표면에 착색제들을 포함하는 건조한 잉크를 도포하도록 구성되고;
ㆍ액체 블랭크 잉크는 전사 표면에 건조한 잉크의 일부를 접착하도록 구성되고;
ㆍ건조한 잉크 제거 스테이션은 전사 표면으로부터 비접착된 건조한 잉크를 제거하도록 구성되고;
ㆍ접착된 건조한 잉크를 갖는 전사 표면은 표면에 맞닿아 프레스되도록 구성된다.
건조한 잉크 도포 유닛은 목재 섬유들을 포함하는 건조한 잉크를 도포하도록 구성될 수 있다.
건조한 잉크 도포 유닛은 수지를 포함하는 건조한 잉크를 도포하도록 구성될 수 있다.
건조한 잉크 도포 유닛은 열경화성 수지를 포함하는 건조한 잉크를 도포하도록 구성될 수 있다.
디지털 액적 도포 헤드는 물을 포함하는 액체 블랭크 잉크를 도포하도록 구성될 수 있다.
디지털 액적 도포 헤드는 글리콜 또는 글리세린을 포함하는 액체 블랭크 잉크를 도포하도록 구성될 수 있다.
액체 블랭크 잉크는 도포 후에 증가된 온도에 노출됨으로써 전사 표면에 건조한 잉크의 일부를 접착하도록 구성될 수 있다.
표면은 패널의 일부를 형성할 수 있다.
표면은 목재 섬유들을 포함할 수 있다.
건조 후에 접착을 제공하는 화학 물질은 표면에 포함될 수 있다.
본 발명은 이후에 바람직한 실시예들과 관련하여 그리고 첨부된 예시적인 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 프린트되고 양각된 표면을 제조하는 공지된 방법들을 예시하고,
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예의 제 1 원리를 예시하고,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예의 제 2 원리를 예시하고,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예의 제 3 원리를 예시하고,
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 실시예의 제 1 원리에 따른 안료들의 디지털 도포를 예시하고,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예의 제 1 원리를 기본으로 한 제조 방법들 및 본 발명의 실시예에 따라 형성된 장식 패턴을 갖는 패널을 예시하고,
도 7a 내지 도 7c는 표면 상의 착색제들의 도포를 예시하고,
도 8a 내지 도 8h는 대형 착색제들의 바람직한 실시예들을 예시하고,
도 9a 내지 도 9e는 대형 착색제들의 도포 및 프레싱을 예시하고,
도 10a 내지 도 10c는 대형 착색제들의 도포 및 프레싱을 예시하고,
도 11a 내지 도 11c는 하나의 프린트 헤드에 의한 몇몇 컬러들의 도포 및 중간 예비 프레싱에 의한 착색제들의 도포 및 제거를 예시하고,
도 12a 내지 도 12d는 전사 프린팅 방법들 및 바람직한 표면들을 갖는 패널들을 예시하고,
도 13a 내지 도 13d는 액체 블랭크 잉크가 착색제들을 접착하기 위해 사용되지 않는 방법들에 의해 착색제들을 패턴들로 도포하는 것을 예시하고,
도 14a 내지 도 14d는 입자들의 프레스에 의한 디지털 양각을 예시하고,
도 15a 내지 도 15d는 디지털 전사 프린트에 의해 조합된 디지털 양각을 예시한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예의 제 1 원리를 예시하고,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예의 제 2 원리를 예시하고,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예의 제 3 원리를 예시하고,
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 실시예의 제 1 원리에 따른 안료들의 디지털 도포를 예시하고,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예의 제 1 원리를 기본으로 한 제조 방법들 및 본 발명의 실시예에 따라 형성된 장식 패턴을 갖는 패널을 예시하고,
도 7a 내지 도 7c는 표면 상의 착색제들의 도포를 예시하고,
도 8a 내지 도 8h는 대형 착색제들의 바람직한 실시예들을 예시하고,
도 9a 내지 도 9e는 대형 착색제들의 도포 및 프레싱을 예시하고,
도 10a 내지 도 10c는 대형 착색제들의 도포 및 프레싱을 예시하고,
도 11a 내지 도 11c는 하나의 프린트 헤드에 의한 몇몇 컬러들의 도포 및 중간 예비 프레싱에 의한 착색제들의 도포 및 제거를 예시하고,
도 12a 내지 도 12d는 전사 프린팅 방법들 및 바람직한 표면들을 갖는 패널들을 예시하고,
도 13a 내지 도 13d는 액체 블랭크 잉크가 착색제들을 접착하기 위해 사용되지 않는 방법들에 의해 착색제들을 패턴들로 도포하는 것을 예시하고,
도 14a 내지 도 14d는 입자들의 프레스에 의한 디지털 양각을 예시하고,
도 15a 내지 도 15d는 디지털 전사 프린트에 의해 조합된 디지털 양각을 예시한다.
도 2a 내지 도 2d는 바인더 패턴(BP) 또는 이미지가 도 2a에 도시된 바와 같이 바람직하게는 단지 표면(2)에 바인더(11)를 도포하는 잉크 헤드에 의해 디지털식으로 형성되는 제 1 원리를 기본으로 하는 본 발명의 실시예를 개략적으로 도시한다. 작은 착색된 입자들, 예컨대 안료(12)들을 포함할 수 있는 착색제(7)들은 이들이 바인더 패턴(BP)으로 접촉되도록 제 2 장치에 의해 바람직하게는 건조한 형태로 임의로 도포된다. 도 2b는 건조한 형태의 안료(12)들이 바인더 패턴(BP)에 걸쳐 분산되는 바람직한 실시예를 도시한다. 도 2c는 바인더(11)가 바인더(11)와 동일한 패턴을 형성하는 일부 안료(12)들을 연결하고 다른 비접착된 안료(12)들이, 예컨대 진공에 의해 표면(2)으로부터 제거될 때 프린트(P)가 표면(2)에 형성되는 것을 도시한다.
이후에, 공정이 하나의 컬러의 도포와 연관될 때 "프린트 형성 사이클"로서 지칭되는, 또는 공정이 전체 프린트를 나타내고 바람직하게는, 이후에 "블랭크 잉크"로서 지칭되는 액체 바인더(11) 및, 이후에 "건조한 잉크(15)"로서 지칭되는, 착색제(7)들을 포함하는 건조한 입자들이 별도로 도포되고 함께 접착되며 비접착된 입자들이 제거되는 "바인더 및 분말 프린팅", 또는 BAP 프린팅으로서 지칭되는, 이러한 3 단계 공정은 종래의 디지털 프린팅 기술과 동일한 또는 더욱 우수한 품질을 갖는 디지털 프린트(P)를 제공할 수 있다.
표면(2)은 종이층 또는 포일 또는 분말층일 수 있다.
표면(2)은 빌딩 패널 또는 바닥 패널(1)의 일부일 수 있다.
바인더는 바람직하게는 디지털 잉크 헤드에 의해 도포되는 액체 물질을 포함하는 블랭크 잉크(11)일 수 있다.
액체 물질은 수성일 수 있다.
접착된 착색제(7)들을 갖는 표면(2)은 가열되고 프레스될 수 있다.
표면(2) 및 착색제(7)들은 양각 구조들을 갖는 경질 표면으로 프레스되고 경화될 수 있다.
착색제(7)들은 20 미크론보다 더 큰 대형 착색제 입자들일 수 있고 이들은 표면(2)에 프레스될 수 있다.
표면(2)은 적층 또는 목재 바닥, 분말 기반 바닥, 타일 또는 LVT 바닥일 수 있는 패널(1)의 일부일 수 있다.
액체 블랭크 잉크는 디지털 가열 프린트 헤드로부터의 열 또는 레이저가 건조한 잉크 및/또는 표면에 포함된 바인더를 활성화하는 디지털 가열 공정에 의해 대체될 수 있다.
블랭크 잉크 및 건조한 잉크는 많은 대안적인 방식들로 도포될 수 있다. 표면(2)은 상방 또는 하방을 향할 수 있고 블랭크 및/또는 건조한 잉크는 위로부터 또는 아래로부터 도포될 수 있다. 블랭크 잉크를 갖는 표면(2)은 예컨대 하방을 향할 수 있고 건조한 잉크층과 접촉하게 될 수 있다. 비접착된 건조한 잉크는 표면이 건조한 잉크층으로부터 분리될 때 중력에 의해 제거될 수 있다. 설명을 간소화하기 위해, 바람직한 실시예들의 대부분은 상방을 향하고 프린팅에 앞서 패널에 부착되는 표면을 도시한다. 지지 패널(1)이 없는 별도의 표면(2)들은 본 발명의 원리들에 따라 프린트될 수 있다.
방법은 상당한 양들의 착색제들, 바람직하게는 안료들이 바람직하게는 높은 내마모성, 내충격성 및 UV 내성을 갖는 진보된 대형 프린트 또는 장식 패턴을 형성하기 위해 큰 편평한 패널에 도포되고 이 패턴은 바람직하게는 목재 또는 암석 디자인을 복제하려는 분야들에 특히 적절하다. 이러한 디자인들은 일반적으로, 예컨대 기본 외양에 목재 또는 암석을 주는 하나의 기본 컬러 그리고 목재 결 구조, 노트(knot)들, 크랙들 및 목재 표면에 가시적인 다양한 결함부 또는 크리스탈 구조물들의 크랙들 및 다른 암석 디자인에서의 결함부들을 형성하는데 사용되는 소수의 스폿 컬러들로 형성된다. 이 방법은 또한 타일에 패턴을 형성하거나 예컨대 상이한 컬러들을 갖고 타일들 사이에 그라우트(grout) 라인들을 갖는 타일들을 포함하는 타일 바닥의 복제품을 갖는 적층 및 분말 기반 바닥들을 프린트하는데 매우 적절하다.
공지된 방법들에 대조적으로, 이후에 "디지털 액적 도포 헤드"(30)로서 지칭되는 디지털 잉크 헤드는 컬러 안료들 또는 염료들을 갖는 임의의 타입의 종래의 잉크를 도포하는데 사용되지 않는다. 이는 안료 확산물들 및 바인더 수지들을 포함하는 비싼 잉크들이 디지털 액적 도포 헤드(30')에 의해 다루어질 필요가 없기 때문에 이점이다. 블랭크 잉크는 바람직하게는 주로 물을 포함하는 바람직하게는 본질적으로 투명한 액체 물질이다.
또한 액체 물질로 불리는 블랭크 잉크는 바람직하게는 안료들을 포함하지 않는다.
블랭크 잉크 또는 액체 물질에 의해 제공되는 프린트는 액체 프린트(P)로서 지칭될 수 있다. 액체 프린트는 표면에 도포되는 블랭크 잉크의 액적들로 형성될 수 있다.
착색제들은 바람직하게는 2 단계들로 표면에 접착된다. 제 1 접착은 착색제들의 접착이 바인더 패턴 외측 구역에 도포된 남아있는 과도한 착색제들이 제거되는 것을 가능하게 하기 위해 착색제들이 바인더 패턴(BP)에 연결된 것을 유지하기에 충분해야 하는 도포 접착이다.
제 2 접착은 표면(2)에 도포 접착된 착색제들을 영구적으로 연결하기 위한 영구 접착이다.
제 1 도포 접착 및 제 2 영구 접착은 중간의 안정화 단계를 포함할 수 있는데 여기서 접착된 착색제들의 구조가, 예컨대 새로운 프린트 형성 사이클이 이루어질 수 있도록 열 및/또는 압력에 의해 수정될 수 있다. 중간 안정화 단계는 제 2 프린트 형성 사이클 동안 표면에 도포되는 새로운 비접착된 착색제들이 제 1 프린트 형성 사이클로부터의 착색제들을 포함하는 표면 부분들에서라도 쉽게 제거될 수 있는 것을 가능하게 한다.
제 1 도포 접착은 바람직하게는 주로 증류된 또는 탈이온화된 물을 포함하는, 또한 블랭크 잉크로서 지칭되는 액체 물질에 의해 바람직하게 얻어진다. 물의 점착은 일부 경우에, 특히 단지 하나의 컬러가 도포될 때, 비접착된 착색제들의 제거를 가능하게 하기에 충분한 힘으로 표면에 착색제를 연결할 수 있다. 이러한 액체 물질의 제조 비용들은 극도로 낮으며 바인더가 건조될 때 노즐들의 막힘이 회피될 수 있다. 프린트 헤드의 적절한 기능을 위해 요구될 수 있는 액체 물질의 점도 및 표면 장력에 도달하기 위해 요구되는, 예컨대 글리콜 또는 글리세린과 같은 일부 화학품들이 첨가될 수 있다. 많은 상이한 분자량들로 이용 가능한 수용성 폴리에틸렌 글리콜(PEG)이, 예컨대 피에조 헤드들과 작동하는 적절한 점도를 갖는 블랭크 잉크가 얻어질 수 있도록 물을 수정하기에 특히 적절하다. 예컨대 PEG(400)와 같은 낮은 분자량 형성물들이 블랭크 잉크에 그리고 바람직하게는 건조한 잉크와 함께 또는 멜라민과 같은 열경화성 수지들을 포함하는 표면과 사용하기에 특히 적절하다. 물 및 PEG 는 멜라민 수지들과 호환 가능하며 열 그리고 바람직하게는 또한 압력이 가해질 때 쉽고 빠른 경화를 가능하게 한다. 열경화성 수지들과 호환 가능한 바람직한 비건조 용제는 물과 혼합될 수 있어야 하며, 100℃ 초과의 융점 그리고 도포 온도 미만의 융점을 가져야 한다. 이러한 예들은, 이에 제한되지는 않지만, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 부탄 디올 및 글리세린이다. 조합들이 또한 사용될 수 있다. 일부 분야들에서, 예컨대 습윤제들 그리고 블랭크 잉크가 표면에 도포될 때 번짐(bleeding)을 방지하기 위해 요구되는 다른 화학품들인 몇몇 다른 소량의 화학품들이 블랭크 잉크에 포함될 수 있다. 블랭크 잉크는 특히, 상기 설명된 바와 같이 이후에 "직접 BAP 프린팅"으로 지칭되는 착색제들의 직접 도포가, 블랭크 잉크 및 착색제들이 제 1 단계에서 전사 표면에 도포되고 그 후 표면에 맞닿아 프레스되고 접착되는, 이후에 "전사 BAP 프린팅"이라고 지칭되는 전사 도포에 의해 대체될 때, 이형제들을 또한 포함할 수 있다. 대부분의 이러한 첨가제들은 비용 효율적이고 블랭크 잉크는 종래의 안료 기반 잉크들에 대한 비용들의 몇 분의 일인 제조 비용을 가질 수 있다.
대부분의 피에조 프린트 헤드들은 2 내지 12 센티푸아즈(cps)의 범위의 점도로 작동하도록 디자인된다. 수성 블랭크 잉크는 모든 가능한 점도 요건들을 충족하도록 쉽게 구성될 수 있다.
바람직하게는 Kyocera 프린트 헤드와 같은 약 5 cps 의 점도로 작동하도록 디자인되는 낮은 점도 프린트 헤드에 사용될 수 있는 적절한 블랭크 잉크는, 예컨대 약 75 (중량)%의 에틸렌 글리콜 또는 55%의 디에틸렌 글리콜 또는 50%의 프로필렌 글리콜 또는 38%의 폴리에틸렌 글리콜(PEG)(400)을 포함하는 수성 글리콜 용액일 수 있다. 약 40%의 글리세린을 포함하는 수성 글리세린 용액이 또한 사용될 수 있다. 탈이온화된 물이 또한 글리세린 및 글리콜과 혼합될 수 있다. 낮은 점도 프린트 헤드를 위한 적절한 블랭크 잉크는 예컨대 약 40%의 물, 50%의 글리세린 그리고 10%의 디에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다.
바람직하게는 Fuji 프린트 헤드와 같은 약 10 내지 12 cps 의 점도로 작동하도록 디자인되는 높은 점도 프린트 헤드에 사용될 수 있는 적절한 블랭크 잉크는, 예컨대 약 95 (중량)%의 에틸렌 글리콜 또는 75%의 디에틸렌 글리콜 또는 70%의 프로필렌 글리콜 또는 50%의 폴리에틸렌 글리콜(PEG)(400)을 포함하는 수성 글리콜 용액일 수 있다. 약 65%의 글리세린을 포함하는 수성 글리세린 용액이 또한 사용될 수 있다. 탈이온화된 물이 또한 글리세린 및 글리콜과 혼합될 수 있다. 높은 점도 프린트 헤드를 위한 적절한 블랭크 잉크는 예컨대 약 30%의 물, 60%의 글리세린 그리고 10%의 디에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다.
낮은 그리고 높은 점도 피에조 프린트 헤드들을 위해 구성되는 블랭크 잉크의 물 함량은 높은 점도 글리콜들, 예컨대 PEG(400) 보다 더 높은 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜이 사용된다면 더 증가될 수 있다. 바람직하게는 피에조 프린트 헤드들을 위해 적절한 바람직한 블랭크 잉크는 0 내지 70%의 물 그리고 30 내지 100%의 글리콜 및/또는 글리세린을 포함할 수 있다. 10 내지 70%의 물 그리고 30 내지 90%의 글리콜 및/또는 글리세린을 포함하는 형성물이 더욱더 바람직하다. 예컨대 2 내지 4 cps 의 매우 낮은 점도들을 위해 디자인되는 열 버블 젯 프린트 헤드들을 위해 적절한 블랭크 잉크는 70% 초과의 물을 포함할 수 있다.
모든 블랭크 잉크 형성물들은 세균 및 균류들의 제어를 위해 Actidice와 같은 화학품들 및 BYK 또는 Surfinol 과 같은 습윤제들을 적은 양, 약 1% 포함할 수 있다.
블랭크 잉크는 바람직하게는 도포 접착을 얻기 위해 그리고 최종 영구 접착이 바람직하게는 열 및 압력에 의해 그리고 기재 재료 및/또는 건조한 잉크 입자들의 일부인 수지들과 일어날 때까지 착색제들을 접착하기 위해 사용되는 본질적으로는 경화 가능하지 않은 액체 물질이다. 이러한 블랭크 잉크는 건조될 때 또는 열이 가해질 때 입자들과 접착되지 않을 것이다.
블랭크 잉크는 물, 글리콜 또는 글리세린과 호환 가능한 특별한 경화 가능한 바인더들, 바람직하게는 수성 아크릴 유제(emulsion)들을 포함할 수 있다. 바람직한 바인더 함량은 5 내지 20%이다. 아크릴 유제들은 물 성분이 증발될 때 입자들과 접착될 것이며 이들은 높은 열과 압력 하에서 강한 접착을 생성할 것이다.
적어도 50%의 높은 물 함량은 재료 비용이 낮아질 수 있다는 이점들을 제공한다. 디캡 시간은 1 시간 미만으로 상당히 짧을 것이며 이는 물이 증발하기 때문이다. 높은 글리콜 또는 글리세린 함량과 조합된 낮은 물 함량은 디캡 시간을 상당히 증가시킬 것이다. 40% 미만의 물 함량을 갖는 블랭크 잉크는 몇 시간의 디캡 시간을 가질 수 있다. 20% 미만의 물 함량은 6 시간을 초과할 수 있는 매우 긴 디캡 시간을 제공할 것이다. 90% 초과의 글리콜을 포함하는 블랭크 잉크를 사용하는 것이 가능하며 이는 디캡 시간을 며칠로 증가시킬 수 있다. 블랭크 잉크는 물 없이 만들어질 수 있고 높은 점도 프린트 헤드들이 예컨대 100%의 에틸렌 글리콜을 포함하는 블랭크 잉크를 다룰 수 있다.
임의의 안료 확산물들 또는 바인더들을 포함하지 않고 주로 상기 설명된 바와 같은 수성 용액인 블랭크 잉크가 사용될 때 잉크 순환 시스템이 산업용 프린터들에서 회피될 수 있다. 이는 프린팅 장비에 대한 비용을 상당히 감소시킬 것이다.
도 2e는 20 내지 30℃의 프로필렌 글리콜(PG) 수용액들의 cps 단위의 점도를 도시한다. W1 은 물의 점도를 도시한다. Pg1 은 50%의 PG 그리고 50%의 물을 포함한다. Pg2 는 70%의 PG 그리고 30%의 물을 포함한다. 낮은 점도 프린트 헤드를 위해 구성되는 블랭크 잉크의 점도는 20 내지 30℃의 온도 범위 내에서 4 내지 6 cps 사이에서 변할 수 있다. 높은 점도 프린트 헤드들을 위해 구성되는 블랭크 잉크의 점도는 8 내지 14 cps 사이에서 변할 수 있고 이는 프린트 헤드의 정상 작동 조건들 밖일 수 있다. 이러한 문제는 바람직하게는 습도를 제어하는 기후 제어 시스템과 조합되는 온도 제어 시스템을 포함하는 프린팅 장비에 의해 해결될 수 있다. 수성 블랭크 잉크에 대한 디캡 시간은 프린트 헤드들 주위의 상대 습도가 50% 초과라면 증가될 수 있다.
표면에 착색제들을 접착하는 바인더는 2 개의 구성요소들을 포함할 수 있다. 제 1 바인더 구성요소는 블랭크 잉크에 포함될 수 있다. 제 2 바인더 구성요소는 건조한 잉크 또는 표면에 포함될 수 있고 블랭크 잉크에 의해 활성화될 수 있다. 이는 도포 접착, 안정화 및 영구 접착을 얻기 위해 예컨대 물을 사용하는 것을 가능하게 한다. 물은 착색제들 또는 표면에 포함될 수 있는 바인더와 반응할 수 있다. 블랭크 잉크는 상기 언급된 2 개의 구성요소들과 동일한 접착을 제공할 수 있는 바인더를 물론 포함할 수 있다.
블랭크 잉크는 예컨대 불투명 종이층, 본질적으로 투명한 오버레이, 분말층, 안정화된 분말층, 목재 베니어 또는 목재 시이트, 타일 글레이징, 플라스틱 포일인 임의의 표면(2)에 도포될 수 있거나 바람직하게는 목재 또는 폴리머 재료를 포함하는 시이트 형상 재료에 기본 컬러가 도포될 수 있다.
패널(1)과 같은 시이트 형상 재료에 대한 표면(2)의 도포는 몇몇 이점들을 제공한다. 액체 블랭크 잉크의 도포 동안 부풀고 수축할 수 있는 느슨한 층들을 다루고 위치지정하는 것이 회피될 수 있다. 착색제(7)들의 도포 접착은 매우 낮은 접착 강도에 의해 이루어질 수 있는데 이는 표면(2)이 편평한 패널에 의해 지지되고 컨베이어 상에서 직접적으로 수평으로 열 및 압력에 의한 영구 접착이 일어나는 프레스 안으로 변위될 수 있기 때문이다. 종이 및 포일 표면들의 롤링, 절단 및 적층이 회피될 수 있다. 경화되지 않은 분말 및 타일 글레이징과 같은 일부 표면들은 패널(1)의 지지부 없이 다루어질 수 없다.
LVT 바닥들 상의 BAP 프린팅이, 바람직하게는 유리 섬유층을 포함하는 예컨대 개별 베이스 층들, 그리고 기본 컬러를 갖는 장식 플라스틱 포일이 패널에 함께 융합될 때 또한 이루어질 수 있다. 투명한 보호층이 BAP 프린트에 열 및 압력에 의해 융합될 수 있고 건조한 잉크 입자들과 같은 장식 플라스틱 포일이 표면에 영구적으로 접착되고 융합된다. 블랭크 잉크는 매끄러운 플라스틱 포일 상의 액적들의 부상이 회피되도록 구성될 수 있다. 블랭크 잉크가 높은 점도, 바람직하게는 10 cps 이상을 갖는다면 이점이다.
세라믹 타일들 상의 BAP 프린팅은 바람직하게는 분말이 패널을 형성하는 타일 본체에 프레스될 때 이루어진다. 바람직하게는 기본 컬러를 갖는 글레이징이 타일에 도포되고 BAP 프린트는 건조한 글레이징에 도포된다. BAP 프린트 및 타일 본체는 그 후에 프레스되고 보호 투명 글레이징이 프레스된 프린트에 도포된다. 타일은 글레이징 후에 건조한 잉크 입자들이 경화되고 타일 본체 및 글레이징으로 융해되도록 노 또는 가마에서 매우 높은 온도들에서 구워진다.
상기 설명된 실시예들은 BAP 프린트가 패널(1)의 일부를 형성하고 열 및 압력이 가해질 때, 패널, 표면 및 프린트가 함께 영구적으로 접착되게 될 재료 조성을 또한 포함하는 표면(2)에 도포된다는 주요 원리들을 기본으로 한다. 이러한 표면들은 열경화성 수지들, 바람직하게는 일반적으로 WFF 또는 종이 기반 적층 바닥들에 사용되는 멜라민 포름알데히드 수지들, 세라믹 타일들에 사용되는 경화 가능하고 가용성(fusible) 광물 재료들, 또는 LVT 바닥들에 사용되는 열가소성 재료들을 포함할 수 있다.
직접 및 전사 BAP 프린팅은 직물 표면들 상에 또한 사용될 수 있다. 건조한 잉크 및 블랭크 잉크가 다양한 직물 표면들을 위하여 특별히 구성될 수 있다. 바인더들, 건조한 잉크 점도 및 착색제들의 크기는 착색제들의 적절한 접착 및 제거를 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 특별한 표면들 상의 도포는 때때로 또한 공기 플라즈마라고 지칭되는 소위 코로나(corona) 처리에 의해 개선될 수 있다. 이는 표면의 특성들에 변화들을 부여하기 위해 낮은 온도의 코로나 배출된 플라즈마를 사용하는 표면 수정 기술이다. 코로나 플라즈마는 날카로운 팁들의 단부들에서 플라즈마를 형성하는 날카로운 전극 팁들에 높은 전압을 인가함으로써 발생된다. 플라스틱, 유리 또는 종이와 같은 재료들은 재료의 표면 에너지를 변경하기 위해 코로나 플라즈마 커튼을 통과할 수 있다. 표면은 또한 다양한 타입들의 무기염들에 의해 처리될 수 있다.
표면은 착색된 가시 표면의 주요 부분을 생성하는데 사용될 수 있는 제 1 기본 컬러를 포함할 수 있다. 바람직하게는 열경화성 수지들을 포함하는 분말 기반 표면들은 예비 프레스될 수 있고 착색제들의 도포 및 제거를 용이하게 하는 매끄러운 표면으로 형성될 수 있다. 예비 프레싱은 바람직하게는 압력 및 열에 의해 이루어지고 도입부에서 설명된 바와 같이 멜라민 수지가 반경화된 레벨에 있고 B 스테이지에 있는 것을 보장하는 프레스 사이클 시간 동안 이루어진다.
착색제는, 바람직한 실시예에서, 주로 도 2b에 도시된 바와 같이 습식 바인더 패턴(BP) 위에 건조한 분말층으로서 분산되는 컬러 안료(12)들을 포함한다. 안료들은 이들이 액체 바인더 패턴(BP)과 접촉할 때 융해되고 안료들을 표면에 접착시키는 다른 입자들, 예컨대 멜라민 분말 입자(13)와 혼합될 수 있다. 건조한 비접착된 안료들 및 멜라민 분말(13)은 예컨대 기류 또는 중력에 의해 제거될 수 있고 남아있는 습식 멜라민(13) 및 컬러 안료(12)들은 도 2c 에 도시된 바와 같이 블랭크 잉크에 의해 생성된 바인더 패턴(BP)과 본질적으로 동일한 프린트(P)를 형성한다. 건조한 잉크는 분말 기반 WFF 바닥에서 표면층(2)과 동일한 재료 조성을 가질 수 있고 목재 섬유들, 건조한 멜라민 포름알데히드 수지 분말, 산화 알루미늄 입자들 및 컬러 안료들의 혼합물을 포함할 수 있다.
프린트의 안정화는 예컨대 IR 에 대한 노출, 뜨거운 공기, UV 광들, 마이크로파들, 예비 프레싱 등 또는 이러한 방법들의 조합들에 의해 부분적으로 또는 완전하게 얻어질 수 있다. 이러한 바람직한 실시예에서 물 또는 습식 멜라민인 바인더는 바람직하게는 컬러 안료들을 표면(2)에 접착하는 예비 프레싱에 의해, 습식 멜라민을 건조시킴으로써 또는 멜라민 입자들을 융해시킴으로써 안정화된다. 예비 프레싱은 프린트된 패턴(P)의 표면을 압축한다. 제 2 패턴은 표면(2)에 블랭크 잉크에 의해 프린트될 수 있고 안료들 및 멜라민 분말의 제 2 층이 표면에 그리고 제 1 프린트 위에 도포될 수 있다. 이는 반복될 수 있고 디지털 이미지는 상이한 컬러들이 동일 평면에서 수평으로 오프셋되어 위치되는 착색제들을 포함하도록 몇몇 컬러들에 의해 생성될 수 있다.
블랭크 잉크는 바람직하게는 접착된 착색제들의 컬러를 훼손하지 않는 본질적으로 투명한 액체 물질이다. 동일한 액체 물질을 갖는 블랭크 잉크는 많은 상이한 착색제들을 포함하는 건조한 잉크와 함께 사용될 수 있고 이는, 예컨대 동일한 블랭크 잉크를 갖는 하나의 프린트 헤드가 블랭크 잉크에 의해 형성되는 디지털 패턴의 중간 도포에 의해 몇몇 단계들로 도포될 수 있는 몇몇의 상이한 컬러들을 도포하는데 사용될 수 있는 것을 가능하게 한다. 이는 프린트 헤드들의 수가 상당히 감소될 수 있는 것을 가능하게 하는데 이는 동일한 블랭크 잉크를 도포하는 하나의 잉크 채널을 갖는 하나의 프린트 헤드가 상이한 컬러들, 구조들 입자 크기들 등을 갖는 실질적으로 무한한 개수의 건조한 잉크들을 도포하는데 사용될 수 있기 때문이다. 블랭크 잉크의 간단한 조성은 더 비용 효율적인 프린트 헤드들을 사용하는 것을 가능하게 하는데 이는 컬러 안료들이 프린트 헤드의 작은 노즐들을 통하여 발사되지 않기 때문이다.
안정화 단계는 일부 분야들에서 영구 접착을 생성하기에 충분할 수 있다. 최종 영구 접착은 표면이 바람직하게는 적층 또는 열경화성 수지를 포함하는 분말 기반 표면 또는 열가소성 층을 포함하는 표면을 경화하는데 사용되는 방법들에 따른 열 및 압력 하에서 프레스되고 경화될 때 또한 일어날 수 있다. 착색제들 위에 도포되고 도포 후에 UV 오븐에서 경화되는 UV 경화 투명 래커가 또한 사용될 수 있다. 이러한 투명 층은 롤러들 또는 디지털 피에조 헤드들에 의해 액체 형태로 그리고 중간 UV 경화에 의한 하나 또는 몇몇 단계들로 도포될 수 있다. 열가소성 수지 또는 열가소성 입자들이 제 1 도포 접착 또는 제 2 영구 접착을 얻기 위해 또한 사용될 수 있다. 산화 알루미늄 및 멜라민 수지들을 포함하는 종이 기반 또는 분말 기반 오버레이가 보호층들로서 그리고 영구 접착으로서 또한 사용될 수 있다.
액적 도포 헤드에 의해 도포되는 액체 물질의 간단한 화학적 조성 및 낮은 비용은 액체 바인더 물질을 도포하기 위해 상당히 간단한 디지털 프린트 헤드 기술을 사용하는 것을 가능하게 한다. CIJ(연속 잉크젯)이 사용될 수 있는데 이는 물이 재사용하기 쉽고 수집된 액적들은 심지어 어떠한 재사용 없이 버려질 수 있기 때문이다. 비용 효율적인 열 프린트 헤드들이 사용될 수 있는데 이는 물이 버블 젯 기술에 의해 다루기가 쉽기 때문이다. 높은 생산성 및 DOD(드롭 온 디맨드) 시스템들을 갖는 상당히 간단한 피에조 헤드들이 사용될 수 있으며 이는 긴 수명 시간을 가질 수 있고 어떠한 제품 훼손도 초래하지 않을 액체 물질의 매우 바람직한 조성으로 인해 최소한의 보수를 요구하는데, 이는 안료들이 없고 바람직하게는 종래의 안료 기반 잉크들이 사용될 때의 경우 다뤄져야만 하는 신속하게 건조되는 수지들이 없기 때문이다.
바인더는 표면, 건조한 잉크의 입자들 또는 화학품들로서, 또는 디지털 액적 도포 헤드에 의해 도포되는 블랭크 잉크의 확산물들로서 사용될 수 있는 매우 다양한 열경화성 및 열가소성 재료들을 포함할 수 있다. 이러한 재료들의 대부분은 건조한 분말 형태 또는 액체 확산물들로 제조될 수 있다. 건조 후에 접착을 제공하는 화학 물질이 표면 또는 건조한 잉크에 포함되고 블랭크 잉크는 건조한 형태에서 노즐들을 막을 수 있는 임의의 수지들 또는 다른 화학품들이 없는 간단한 액체 화학 물질인 것이 바람직하다.
멜라민과 같은 열경화성 재료들에 대한, 또는 예컨대 PVC 분말과 같은 열가소성 재료들에 대한 대안으로서, 예컨대 UV 경화된 폴리우레탄이 분말 형태로 또는 확산물로서 사용될 수 있다.
디지털 액적 도포 헤드(30)에 적응되는 점도를 갖는 UV 경화 가능한 폴리우레탄 물질이 사용될 수 있다. 수성 폴리우레탄 확산물들은 디지털 액적 도포 헤드의 액체 물질로서 바람직한데 이는 이들이 UV 광에 노출될 때까지 경화되지 않기 때문이다. 폴리우레탄 확산물들은 작고 별개의 폴리머 입자들의 완전히 반응된 폴리우레탄/폴리우레아들이며 이러한 입자들은 약 0.01 내지 5.0 미크론의 크기로 제조될 수 있고 따라서 디지털 프린트 헤드 또는 다른 유사한 헤드들에서 다루어질 수 있다. 폴리우레탄 확산물들은 비용을 감소시키기 위해 예컨대 아크릴 에멀젼들 및 다른 에멀젼들과 섞일 수 있다.
일부 분야들에서 바람직하게는 피에조 헤드일 수 있는 디지털 액적 도포 헤드는 바람직하게는 약 1 내지 200 피코리터 또는 그 초과의 액적 크기를 갖는 액적들을 발사하는 용량을 갖는다. 액적 크기 및 액적 선명도는 변할 수 있고 이는 컬러의 선명도를 변하게 하고 동일한 기본 컬러에 의해 소위 "회색 톤"을 생성하는데 사용될 수 있다. 더 큰 액적들이 건조한 잉크의 더 두꺼운 층들로 접착될 것이고 더 작은 액적들이 더 얇은 층들로 접착될 것이다.
가용성 접착제들 또는 물 확산 접착제들과 같은 수성 접착제들이 또한 사용될 수 있다.
에폭시의 아크릴레이트들, 우레탄, 폴리에스터, 폴리에테르, 아민 수정된 폴리에테르 아크릴산 및 여러 종류의 아크릴레이트 올리고머들과 같은 다른 UV 경화된 재료들이 바인더들로서 분말 형태로 또는 확산물들로서 사용될 수 있다.
블랭크 잉크는 분무 노즐들에 의해 또는 조각된 롤러들에 의해 표면에 또한 도포될 수 있다.
도 2d는 표면(2), 코어(3) 및 이면층(4)을 포함하는 패널(1)에 디지털 프린트(P)를 생성하는데 사용될 수 있는 바인더 프린팅 장비의 하나의 BAP 프린팅 스테이션(40)을 개략적으로 도시한다. 바람직하게는 피에조 헤드 또는 열 프린트 헤드인 디지털 액적 도포 헤드(30')를 포함하는 블랭크 잉크 도포 스테이션(36)은 블랭크 잉크(11)에 의해 바인더 패턴(BP)을 도포한다. 몇몇 헤드(30')들은 프린트되는 표면의 폭을 커버하기 위해 나란하게 위치될 수 있다. 바인더 패턴은 종래의 디지털 프린팅에서와 동일한 방식으로 디지털식으로 생성된다. 컬러들은 분리되고 각각의 블랭크 잉크 도포 스테이션(36)은 하나의 특정 컬러를 각각의 프린트 형성 사이클에서 접착시키는데 사용되는 동일한 액체 물질 또는 블랭크 잉크를 주로 도포한다. 디지털 액적 도포 헤드는 이송 파이프(32)에 의해 블랭크 잉크를 갖는 컨테이너(31)에 연결된다. 디지털 액적 도포 헤드(30')들은 액적들의 도포, 컨베이어(21)의 속도, 건조한 잉크 도포 유닛(27)의 기능 및 안료들을 접착하고 제거하는데 사용되는 모든 다른 장비를 제어하는 디지털 제어 유닛(34)에 바람직하게는 데이터 케이블(33)들 또는 무선에 의해 디지털식으로 연결된다.
이러한 실시예에서 도포 바인더로서의 역할을 하는 블랭크 잉크(11)의 수성 액적들은 이들이 이러한 바람직할 실시예에서 분산(scattering) 스테이션인 건조한 잉크 도포 스테이션(27)을 지나갈 때까지 습식이어야 한다. 이러한 바람직한 실시예에서 분무 건조된 멜라민 분말(13)의 수지와 혼합되는 컬러 안료(12)들의 착색제들을 포함하는 건조한 잉크(15)는 액체 블랭크 잉크(11)에 분산된다.
분산 장비는 건조한 잉크(15)를 담고 있는 호퍼(45), 바람직하게는 조각된, 양각된, 에칭된 또는 샌드 블라스트된 롤러 표면(44)을 포함하는 롤러(46)와 함께 호퍼(45)로부터 건조한 잉크(15)의 미리 정해진 양을 표면(2)으로 이동시키는 분배 장치로서 작용하는 닥터 블레이드(47)를 포함한다. 롤러(46)는 작은 바늘들을 포함하는 롤러 표면(44)을 또한 가질 수 있다. 회전 및 진동 롤러들이 또한 사용될 수 있다. 진동 또는 회전 브러시(48)일 수 있는 재료 제거 장치가 일부 분야들에서 상이한 방향들로 진동 또는 회전할 수 있는 하나 또는 몇몇의 회전 또는 진동 메쉬(49)들과 함께 또한 사용될 수 있다.
닥터 블레이드(47)는 강성이거나 가요성일 수 있으며 롤러 표면의 구조에 적응되는 에지를 가질 수 있다. 진동 또는 회전 메쉬(49)들은 이들이 건조한 잉크(15)를 미리 정해진 방식으로 퍼뜨리도록 또한 형성될 수 있으며 이들은 입자들이 층으로서 도포되기 전에 입자들을 체로 거르는데 사용될 수 있는 몇몇의 네트들 중 하나와 조합될 수 있다. 롤러의 회전, 닥터 블레이드의 위치 그리고 건조한 잉크에 의해 커버되고자 하는 표면의 속도는 층 두께를 제어하는데 사용될 수 있다.
액체 블랭크 잉크(11) 그리고 안료(12)들 및 융해된 멜라민 입자(13)들을 갖는 건조한 잉크는 이러한 실시예에서, 바람직하게는 이송 방향으로 디지털 액적 도포 헤드(30') 뒤에 위치되는 바람직하게는 고온 IR 램프(23) 아래에서 변위될 때 가열되고 안정화된다.
이러한 실시예에서 기류들 및 진공을 기본으로 하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)은 습식이 아니고 바인더 패턴(BP)에 의해 접착되지 않은 안료(12)들 및 멜라민 입자(13)들을 제거하며 완벽한 컬러 프린트(P)가 제공된다. 건조한 잉크 제거 스테이션은 IR 조명(23)들 뒤에 또는 IR 조명들과 분산 스테이션(27) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 제조 단계는 반복될 수 있고 다른 컬러를 포함하는 제 2 분산 스테이션(27)은 새로운 프린트 헤드 또는 제 2 프린트 형성 사이클에서 사용되는 새로운 프린트 헤드에 의해 도포될 수 있는 바인더 패턴에 제 2 컬러를 도포할 수 있다. 제거된 건조된 안료들 및 멜라민 입자들은 체 또는 필터를 통과할 수 있고 이들은 다시 수회 재생될 수 있고 재사용될 수 있다.
표면(2)을 갖는 패널(1)은 바람직하게는 본질적으로는 디지털 액적 도포 헤드(30'), 건조한 잉크 도포 스테이션(27) 및 건조한 잉크 제거 스테이션(28) 아래에서 하나 또는 몇몇의 컨베이어(21)들에 의해 수평으로 변위된다. 디지털 액적 도포 헤드(30'), 건조한 잉크 도포 스테이션(27) 및 건조한 잉크 제거 스테이션(28)은 BAP 프린팅 동안 패널(1) 위에 대안적으로 변위될 수 있는 것이 자명하다.
건조한 잉크는, 안료들 및 멜라민 입자들 외에, 작은 산화 알루미늄 입자들과 같은 내마모성 입자들 및 섬유들, 바람직하게는 표백된 투명 또는 반투명 섬유들을 포함하거나 이들로 이루어질 수 있는 바람직하게는 목재 섬유들을 또한 포함할 수 있다. 이러한 건조한 잉크는 바인더들과 하나가 다른 하나의 위에 수직으로 위치되는 안료들 및 안료들 위아래의 내마모성 입자들을 갖는 고형 프린트를 생성하는데 사용될 수 있다. 블랭크 잉크의 작은 액적들은 모세관 현상 그리고 표면 장력과 점착력들의 조합으로 인해 건조한 잉크로 침투할 수 있고 안료들이 표면에 작은 액적들로서 도포되는 종래의 잉크에 의한 도포보다 더 많은 양들의 건조한 잉크를 접착시킬 수 있다.
BAP 프린팅의 바람직한 실시예는 착색제들의 수직 확장 범위가 블랭크 잉크 액적들의 수직 확장 범위를 초과하는 것을 특징으로 한다. 다른 바람직한 실시예는 디지털식으로 도포된 블랭크 잉크 액적들이 도포 후에 표면으로부터 하방 및 상방으로 침투하는 것을 특징으로 한다. 매우 내마모성 프린트가 바람직하게는 건조한 잉크에 포함되는 내마모성 입자들을 갖는 블랭크 잉크 및 건조한 잉크를 포함하는 프린팅 방법에 의해 얻어질 수 있다.
프린트들의 몇몇의 층들은 하나가 다른 하나의 위에 위치될 수 있고 이는 내마모성을 더 증가시키고 3D 장식 효과들을 생성하는데 사용될 수 있다.
정전기 또는 초음파가 비접착된 분말 입자들을 도포하고/하거나 제거하는데 사용될 수 있다. 입자들을 날려버리고/버리거나 빨아들이는 진공 및 기류들이 바람직하게는 브러시들에 의해 조합될 수 있다. 일반적으로 먼지를 제거하는데 사용되는 모든 건식 및 습식 방법들은 건조한 잉크의 비접착된 부분들을 제거하기 위해 별개로 또는 다양한 조합들로 사용될 수 있다. 하지만, 건식 및 비접촉 방법들이 바람직하다.
비접착된 건조한 잉크 입자들의 제어된 완전한 또는 부분적인 제거는 미리 정해진 장식 이미지를 갖는 높은 품질의 프린트를 위해 필수적이다. 투명 멜라민 분말 입자들의 필수적인 부분이 표면에 남아있을 수 있으면서 단지 착색제들, 예컨대 컬러 안료들을 제거하는 진보된 제거 시스템들이 또한 사용될 수 있다. 이는 예컨대 2-단계의 도포에 의해 달성될 수 있으며 여기서 제 1 층은 착색제들을 갖는 블랭크 잉크의 도포에 앞서 표면에 도포되는 단지 멜라민 수지 또는 입자들을 포함한다. 이러한 제 1 층은 바람직하게는 안정화된다. 물이 함께 분무될 수 있으며 예컨대 IR 또는 뜨거운 공기에 의해 건조될 수 있다. 바람직하게는 멜라민을 포함하는 이러한 별도의 바인더 층은, 예컨대 일부 분야에서 표면층(2)으로서 사용될 수 있는 예비 침지된 종이로 일부 분야들에서 대체될 수 있고, 기본 컬러를 갖는 또는 갖지 않는 침지되지 않은 종이만이 프린트 도포 사이클을 위해 표면(2)으로서 사용될 수 있다.
표면층의 습기 함량은 비접착된 분말 입자들의 제거를 용이하게 하기 위해 정확하게 제어되어야 한다. 8% 미만 또는 더욱더 바람직하게는 6%를 초과하지 않는 습기 함량이 바람직하다. 표면층(2)은 블랭크 잉크의 도포에 앞서 예컨대 IR 램프들에 의해 건조될 수 있다. 특별한 화학물이 블랭크 잉크가 도포되지 않는 표면층의 특정 부분들에 착색제들이 달라붙는 것을 방지할 수 있는 시일링 또는 이형층을 생성하기 위해 접착된 착색제들의 상부 부분 또는 표면(2)을 밀봉하기 위해 도포될 수 있다.
바닥 패널(1)은 일반적으로 적층물, 플라스틱 포일들, 코팅된 종이 등의 재료의 하부 잔여층(4)을 포함한다. 이러한 잔여층은 프레싱에 앞서 습기 및 열에 의해 안정화되는, 멜라민 분말 및 목재 섬유들의 건조한 혼합물로서 또한 도포될 수 있다. 안료들은 기본 컬러를 제공하기 위해 분말 혼합물에 포함될 수 있다. 잔여층은 또한 코어(3)의 후면 측에 직접 도포되는 단지 멜라민 분말 또는 액체 멜라민 수지를 포함할 수 있으며, 종이 또는 목재 섬유들이 표면층에 포함되는 것이 요구되지 않는다. 표면층의 멜라민 함량은 바람직하게는 잔여층에서보다 더 높다. 패널의 후면 측은 바닥 설치가 또는 최종 소비자에게 특정 정보를 제공하기에 매우 적절하다. 종래의 디지털 프린팅 또는 BAP 프린팅은 잔여층에 디지털 패턴 또는 문장을 생성하는데 사용될 수 있다. 설치 및 보수 지시들, 로고들, 다른 타입의 지시, 그림들 및 정보가 포함될 수 있고 패키징에 일반적으로 가해지는 정보 또는 특별한 별도의 지시들로 대체될 수 있다. 디지털 프린트 및 특별하게는 BAP 프린트는 매우 비용 효율적일 수 있는데 이는 기본 컬러 외에 단지 하나의 디지털식으로 도포된 컬러가 일반적으로 충분하기 때문이다. 이면층이 또한 단지 장식인 디지털 프린트를 가질 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는, 착색제(7)들 그리고 바람직하게는 멜라민(13)일 수 있는 바인더를 또한 포함하는 건조한 잉크(15)가 제 1 단계에서 표면(2)에 도포되는 제 2 원리를 기본으로 하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 디지털 프린트는 그 후에 제 2 단계로서 건조한 잉크에 블랭크 잉크에 의해 블랭크 잉크 패턴(BP)을 도포하는 디지털 액적 도포 헤드에 의해 형성된다. 제 1 원리와 제 2 원리 사이의 주된 차이는 블랭크 잉크와 건조한 잉크의 도포의 순서이다. 블랭크 잉크(15)는 제 1 원리에 따르면 제 1 단계에서 도포되지만 제 2 원리에 따르면 블랭크 잉크(15)는 제 2 단계에서 도포된다. 제 1 원리는 이하에 "분말 아래의 바인더" BUP 프린팅으로서 지칭되고 제 2 원리는 "분말 상의 바인더" BOP 프린팅으로서 지칭된다. BUP 및 BOP 디지털 프린트는 상기 설명된 바와 같이 직접 프린트 또는 전사 프린트일 수 있다.
이러한 2 개의 원리들(BUP 및 BOP)은 상이한 컬러 선명도를 갖는 상이한 이미지들을 제공할 수 있다. 블랭크 잉크 액적(11)들은 제 1 BUP 원리에 따라 도포될 때 이들이 표면에 닿을 때 잉크 스폿들을 형성할 것이고 이러한 잉크 스폿들은 액적들의 직경보다 더욱더 큰 면적을 커버할 것이다. 잉크 스폿들로부터의 액체 물질의 단지 일부가 표면으로부터 그리고 건조한 잉크로 침투할 것이다. 블랭크 잉크 액적들이 제 2 BOP 원리에 따라 도포될 때, 이들은 먼저 작은 입자 클러스터들로 함께 접착될 건조한 잉크 입자들로 침투될 것이며 액체 블랭크 잉크 액적들의 더 적은 부분이 표면(2)에 도달할 것이며 여기서 작은 클러스터들이 표면에 접착될 것이다. 이러한 도포는 표면이 액체 물질을 분배하는 개방 구조를 갖는 일부 분야에서 번짐을 방지하는데 사용될 수 있다. 번짐은 항상 단점인 것이 아닌 것이 언급되어야 하는데 이는 장식 효과들을 생성하는데 사용될 수 있기 때문이다. 건조한 잉크의 도포는 BOP 원리가 사용될 때 반드시 정확하게 제어되어야 하며 건조한 잉크층의 최대 두께는 블랭크 잉크가 건조한 잉크층을 통하여 그리고 표면으로 침투하도록 액적 크기 및 액적 선명도에 적응되어야 한다. 건조한 잉크층의 두께는 바람직하게는 건조한 잉크 액적들의 최대 침투 레벨을 초과하지 않아야 한다.
건조한 잉크층의 두께는 제 1 BUP 원리가 사용될 때 상당히 변할 수 있는데 이는 표면에 도포되는 블랭크 잉크 액적들의 침투 레벨을 초과하는 비접착된 입자들이 자동적으로 제거될 것이고 건조한 잉크 입자들의 상부 부분의 액체 물질이 건조될 수 있기 때문이다. 건조한 잉크층의 두께는 BUP 원리가 사용될 때 블랭크 잉크 액적들의 침투 레벨보다 더 크거나 또는 더 작을 수 있다. 이는 컬러 변형들을 생성하기 위해 건조한 잉크의 수직 확장 범위와 블랭크 잉크 액적 선명도의 조합들을 사용하는 가능성을 제공한다.
양측의 원리들은 분야에 따라 이점들 및 단점들을 갖는다.
블랭크 잉크(11)는 심지어 이러한 실시예에서, 도포될 때 예컨대 안료(12)들과 혼합되는 멜라민 입자(13)들 또는 안료들 아래에 도포되는 멜라민 입자들을 융해하는 물을 포함할 수 있다. 바인더는 다른 비접착된 안료들이 제거되지만 바인더 패턴(BP)과 동일한 패턴을 형성하는 일부 안료들을 연결한다. 도 3a는 표면(2)에 분산된 멜라민 분말(13)과 안료(12)들의 혼합물을 포함하는 건조한 잉크(15)를 도시한다. 도 3b는 건조한 잉크에 도포되는 디지털식으로 도포된 블랭크 잉크 패턴(BP)을 도시한다. 도 3c는 비접착된 안료들 및 이러한 바람직한 실시예에서 또한 멜라민 입자(13)들이 제거된 것을 도시한다. 도 3d는 분산 스테이션(27), 블랭크 잉크 도포 스테이션(36), IR 오븐(23) 및 기류 및 진공을 기반으로 하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)을 포함하는 BAP 프린팅 스테이션(40)을 도시한다.
제 1 및 제 2 원리들을 조합될 수 있다. 블랭크 잉크(11)는 건조한 잉크(15)의 도포에 앞서 그리고 도포 후에 도포될 수 있고 이는 더 두꺼운 착색제들의 층을 접착하고 더 큰 수직 확장 범위 및 높은 내마모성을 갖는 고형 프린트를 생성하는데 사용될 수 있다. 바인더 프린팅 장비는 제 1 및 제 2 원리에 따라 건조한 그리고 블랭크 잉크를 도포하는 바인더 프린팅 스테이션들을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 건조한 잉크(15)의 접착이 열 민감 수지를 활성화시키고 건조한 잉크(15)를 표면(2)에 접착시켜서 비접착된 건조한 잉크 입자들이 제거될 때 디지털 프린트(P)가 형성되게 되는 디지털식으로 제어된 열에 의해 달성되는 제 3 원리를 기본으로 하는 본 발명의 실시예들을 도시한다. 착색제(7)들, 바람직하게는 안료(12)들을 포함하는 건조한 잉크(15)는 제 1 단계에서 도 4a에 도시된 바와 같이 표면(2)에 도포될 수 있다. 바인더 패턴(BP) 또는 이미지는 그 후에 건식 방법들에 의해 디지털식으로 형성되고 비접착된 착색제(7)들은 그 후에 도 4c에 도시된 바와 같이 제거된다. 몇몇 방법들이 사용될 수 있다. 도 4d는 바인더, 예컨대 블랭크 잉크와 혼합될 수 있거나 표면(2)에 포함될 수 있는 열경화성 또는 열가소성 수지(13)를 융해하거나 경화하는 레이저 빔(29)을 도시한다. 건조한 잉크는 레이저 빔에 의해 표면에 정전기적으로 또한 연결될 수 있다. 디지털식으로 생성된 프린트(P)는 비접착된 또는 연결되지 않은 착색제들이 제거될 때 얻어진다. 레이저 빔은 블랭크 잉크의 도포를 위해 상기 설명된 제 1 및 제 2 원리들에 따라 착색제들의 도포에 앞서 및/또는 도포 후에 열에 의해 또는 정전기적으로 바인더 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다.
도 4d는 건조한 잉크 도포 스테이션(27), 레이저(29) 및 기류 및 진공을 기반으로 하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)을 포함하는 바인더 프린팅 스테이션(40)을 도시한다. 레이저(29)는 예컨대 일부 암석 디자인들에서와 동일한 컬러 또는 목재 결 디자인들에서의 기본 컬러들의 상당히 큰 면적들을 포함하는 이미지들을 생성하는데 사용될 수 있는 가열 램프들에 의해 대체될 수 있다.
도 4d는 몇몇의 작은 가열 요소들을 포함하는 가열 프린트 헤드(80)들을 갖는 열 접착 스테이션(26)이 건식 접착 방법들에 의해 고해상도 프린트들을 생성하는데 사용될 수 있는 것을 도시한다. 가열 프린트 헤드(80)는 바람직하게는 안료(12)들 및 열 민감 수지를 포함하는 건조한 잉크(15) 입자들을 접착하는 직접적인 열을 가할 수 있다. 가열 프린트 헤드(80)는 가열 프린트 헤드(80) 및 건조한 잉크(15) 입자들과 접촉할 수 있는 열 전달 포일(81)을 가열함으로써 또한 간접적인 열을 가할 수 있다. 열 전달 포일(81)은 구리 또는 알루미늄 포일일 수 있고 높은 열 전도성을 갖는 개별적인 작은 요소들, 예컨대 개별적인 요소들 사이에서 열이 퍼뜨려지는 것을 방지하는 단열 캐리어에 매립되는 구리 또는 알루미늄으로 만들어지는 요소들을 포함할 수 있다. 열 전달 포일(81)은 프린팅 능력을 증가시키는데 사용될 수 있다. 가열 프린트 헤드로부터의 열 펄스는 포일의 일부를 가열할 것이며 열은 포일이 표면을 뒤따르고 건조한 잉크 입자들로 열을 전달할 때 유지될 것이다.
심지어 상기 설명된 충격 방법을 기본으로 하는 종래의 레이저 시스템도 빌딩 패널에 부분적으로 또는 완전하게 디지털 프린트를 도포하는데 사용될 수 있거나 상기 설명된 바인더 프린팅 방법들과 조합하여 사용될 수 있다.
모든 상기 설명된 원리들은 부분적으로 또는 완전히 조합될 수 있고 제조 라인은 제 1, 제 2 또는 제 3 원리들에 따른 몇몇의 디지털 바인더 프린팅 스테이션을 포함할 수 있다.
도 5a 내지 도 5h는 제 1 BUP 원리에 따른 2 개의 상이한 컬러들의 도포의 개략적인 측면도들을 도시한다. 이러한 실시예에서 본질적으로 물을 포함하는 제 1 바인더 또는 블랭크 잉크(11a)의 스폿은 도 5a에 도시된 바와 같이 안정화된 분말층 또는 종이일 수 있는 표면(2)에 열 디지털 액적 도포 잉크 헤드에 의해 도포된다. 헤드로부터의 젯(50)들은 블랭크 잉크 액적(11)들이 이들이 표면(2)과 닿을 때 액체 스폿(11a)들을 형성하도록 히터(59)가 잉크 챔버(52)에 버블(60)들을 생성할 때 노즐(54)들에 의해 블랭크 잉크(11)의 액적들을 도포한다. 디지털 액적 도포 헤드는 또한 피에조 헤드일 수 있고 수성 블랭크 잉크는 점도가 증가하는 물질을 또한 포함할 수 있다. 수성 블랭크 잉크는 글리콜 또는 글리세린을 포함할 수 있다.
컬러 안료(12a)들 및 바인더의 건조한 입자들, 이러한 바람직한 실시예에서 멜라민 입자(13a)들을 포함하는 제 1 건조한 잉크층이 도 5b에 도시된 바와 같이 표면(2)에 그리고 액체 블랭크 잉크 스폿(11a)들 상에 도포된다. 습식 수성 액적들과 접촉하는 멜라민 입자(13a)들이 융해될 것이다. 제 1 IR 램프(23a)들이 습식 멜라민을 건조하고 도 5c에 도시된 바와 같이 표면에 안료들을 접착시키는데 사용될 수 있고 비접착된 멜라민 및 안료 입자들은 그 후 도 5d에 도시된 바와 같이 블랭크 잉크 액적(11a)들에 의해 형성된 도포된 바인더 패턴에 대응하는 안료 이미지 또는 장식(12a)이 얻어지도록 제거된다. 도 5e 내지 도 5h는 동일한 도포가 다른 컬러를 갖는 안료(12b)들을 포함하고 멜라민 입자(13b)들과 새로운 바인더 패턴(11b)과 혼합되는 건조한 잉크의 새로운 도포에 의해 반복될 수 있으며 도 5h에 도시된 바와 같이 2 가지 컬러의 이미지가 블랭크 잉크(11a, 11b)의 2 개의 패턴들에 접착되는 2 가지 타입들의 착색제들 또는 컬러 안료(12a, 12b)들에 의해 얻어지는 것을 도시한다.
도 6a는 디지털 BAP 프린팅 장비(40)가 디지털 블랭크 잉크 도포 스테이션(36), 건조한 잉크 도포 스테이션(27), IR 건조 또는 경화(23) 및 건조한 잉크 제거 진공 스테이션(28)을 포함하는 실시예를 도시한다. BAP 프린팅 장비(40)는 이러한 바람직한 실시예에서 종래의 잉크젯 프린터(35)와 조합된다. BAP 프린팅 방법은 이러한 조합에서 디지털 프린트의 대부분을 생성하는데 사용될 수 있지만 최종 프린트의 일부 부분들은 종래의 잉크젯 프린터에 의해 생성될 수 있다. 이는 잉크 비용을 상당히 감소시킬 수 있는데, 이는 예컨대 안료들이 디지털 액적 도포 헤드에 의해 다루어질 필요가 없는 비용 효과적인 BAP 방법이, 예컨대 완전히 프린트된 디지털 장식 또는 패턴을 생성하는데 요구되는 안료들의 90%를 도포할 수 있기 때문이다. 분말 기반 바닥들은 이러한 조합된 방법을 위해 특히 적절하다. 제 1 기본 컬러가 분말층(2a)에 의해 제공될 수 있다. 제 2 착색된 패턴이 BAP 프린팅 장비에 의해 도포될 수 있으며 제 3 컬러가 종래의 디지털 프린팅 장비에 의해 도포될 수 있다. 제 2 컬러의 안정화는 요구되지 않는데 이는 부가적인 건조한 착색제들이 도포되고 제거되지 않을 것이기 때문이다. 이러한 실시예는 3 가지 컬러 이미지가, 바람직하게는 분말로 또는 종이층에 포함되는 기본 색상, 건조한 착색제들 및 액체 잉크에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. 동일한 타입의 프린트 헤드들이 블랭크 잉크 및 종래의 액체 잉크를 도포하는데 사용될 수 있다.
종래의 디지털 프린터는 건조한 잉크를 위한 바인더로서 사용되는 블랭크 잉크 및 착색제들을 포함하는 종래의 액체 잉크를 도포하는데 사용될 수 있다. 하나 또는 몇몇의 잉크 채널들은 예컨대 종래의 안료 기반 잉크를 포함하는 채널과는 상이한 건조한 및/또는 접착 특성들을 갖는 블랭크 잉크로 충전될 수 있다. 블랭크 잉크 액적들은 안료 기반 액적들이 건조될 때 습식일 수 있다. 블랭크 잉크는 디지털 프린트의 컬러의 대부분들을 형성하는 착색제들을 도포하는데 사용될 수 있다.
도 6b는, 예컨대 안료(12)들 및 멜라민 분말(13)의 혼합물을 포함하는 건조한 잉크(15)가 바람직하게는 양각 롤러(22) 및 바람직하게는 진동 브러시(42)를 포함하는 분산 스테이션(27)에 의해 도포되는 바인더 및 분말 프린팅 장비(40)를 도시한다. 예컨대 안료들 및 멜라민 입자들인 비접착된 착색제들은 혼합물(12, 13) 또는 블랭크 잉크를 재사용하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)에 의해 분산 스테이션(27)으로 다시 이동된다. 안료/멜라민 먼지 구름은 기류들에 의해 생성될 수 있으며 단지 습식 바인더(11)와 접촉하게 되는 안료들 및 멜라민 분말이 표면(2)에 접착될 것이다.
도 6c는 바닥 패널(1)의 횡단면이며 BAP 프린팅 방법이 종이 기반 또는 분말 기반 표면(2)을 갖고 패널들의 수직 잠금을 위해 다른 에지에서 텅 그루브(9)와 협동하는 하나의 에지에 텅(10) 그리고 인접한 에지들의 수평 잠금을 위해 다른 패널의 인접한 에지의 잠금 그루브(14)와 협동하는 하나의 에지의 잠금 요소(8)를 갖는 스트립(6)을 포함하는 기계적 잠금 시스템을 갖는 바닥 패널에 디지털 BAP 프린트를 도포하기에 특히 적합한 것을 도시한다. 이러한 바닥 패널들은 다량의 상이한 컬러 안료들을 요구하는 일반적으로 진보된 양각 목재 또는 암석 장식들 및 양각 구조들 그리고 기계적 잠금 시스템이 형성되는 패널 에지들에 대하여 정확하게 위치되어야만 하는 장식을 갖는다. 일반적으로 장식은 잠금 시스템들이 형성될 때 제거되는 표면 부분의 에지 부분에 적응되어야만 한다. 도 6c는 상이한 컬러들을 갖는 제 1 표면 부분(S1) 및 제 2 표면 부분(S2)을 갖는 목재 결 패턴을 도시한다. 이러한 실시예에서 주로 바닥 패널의 길이 방향(L)으로 연장하는 제 2 표면 부분(S2)은 제 1 표면 부분(S1)을 포함하는 기본 층(2)에 도포된다.
도 6d는 이러한 실시예에서 입자들을 날려보내고 흡입하는 기류들 및 진공을 기본으로 하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)을 도시한다. 도포된 건조한 잉크층의 전체 폭을 커버하는 개구들을 갖는 하나 또는 몇몇의 진공 흡입 프로파일(41)들은 본질적으로 모든 비접착된 건조한 잉크 입자(11)들을 제거하는데 사용될 수 있다. 또한 전체 폭을 커버하는 하나 또는 몇몇의 에어 나이프(42)들이 남아있는 비접착된 입자들에 공기 압력을 가할 수 있어서 이들은 패널 표면(2)으로부터 해제되고 진공 흡입 프로파일로 날려진다. 이러한 조합된 방법에 의한 주요 이점은 높은 공기 압력이 더 효율적이며 진공보다 더 강한 기류를 생성한다는 것이다. 이러한 방법은 안정화된 분말 표면과 같은 거친 표면들 및 거친 종이 표면들로부터 본질적으로 모든 가시적인 건조한 잉크 입자들을 제거하는데 사용될 수 있다. 심지어 매우 작은 입자들, 예컨대 작은 안료들 또는 매우 작은 목재 섬유들도 제거될 수 있다. 2 단계 공정이 건조한 잉크를 재사용하는데 사용될 수 있다. 제 1 제거는 단지 진공 흡입 장치를 포함하고 비접착된 건조한 잉크 입자들의 약 90% 또는 그 초과일 수 있는 모든 매우 느슨한 입자들을 제거하는 건조한 잉크 제거 스테이션에 의해 이루어진다. 이러한 입자들은 일반적으로 매우 깨끗하며 재사용될 수 있다. 도 6d에 도시된 바와 같은 진공 및 공기 압력을 기반으로 하는 제 2 조합 건조한 잉크 제거 스테이션(28)은 분말 기반 표면(2)으로부터 또는 다른 컬러의 비싼 도포로부터의 일부 입자들을 함유할 수 있는 남아있는 입자들을 제거하는데 사용될 수 있다. 이러한 입자들은 재사용을 위해 적절하지 않을 수 있다.
모든 상기 설명된 방법들은 부분적으로 또는 완전히 조합될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 상이한 크기들을 갖는 착색제(64)들의 도포 및 제거 그리고 고형 프린트(P)가 건조한 잉크(11) 입자들을 함께 프레싱함으로써 어떻게 형성될 수 있는지를 설명한다.
착색제들의 도포 및 제거는, 일부 분야들에서 고품질 이미지를 위해 중요하다. 일부 다른 분야에서 일부 착색제들이 표면에 남아있다면 유리할 수 있는데 이는 이러한 착색제들이, 예컨대 목재 디자인들의 더 사실적인 복제품을 생성하는데 사용될 수 있기 때문이며 여기서 목재 표면은 일반적으로 무작위 방식으로 분산된 몇몇 작은 결함들 및 컬러 스폿들을 항상 포함한다. 작은 입자들은 또한 보기 어렵고, 특히 이들이 래스터 패턴으로 도포되지 않는다면 많은 분야들에서 장식의 전체 인상을 훼손하지 않을 것이다.
도 7a는 10 내지 20 미크론 및 그보다 더 작은 크기의 매우 작은 입자들이, 예컨대 상당히 거친 섬유 구조를 갖는 목재 섬유(61)들을 포함하는 코팅되지 않은 종이 표면일 수 있는 표면(2)에 달라붙는 경향을 가질 수 있는 것을 도시한다. 도 7a는 패널 표면(2)의 프레스된 부분(A) 및 프레스되지 않은 부분(B)을 또한 도시한다. 블랭크 잉크 액적들은 래스터 패턴(R1 내지 R4)으로 도포된다. 프레스되지 않은 부분(B)은 건조한 잉크의 제거 후에 블랭크 잉크에 접착되는 안료(12a)들 및 블랭크 잉크에 의해 접착되지 않지만 마찰 또는 정전기로 인해 제거 후에도, 예컨대 종이 표면에 여전히 부착되는 다른 안료(12b)들을 도시한다. 프레스된 부분(A)은 압력 및 열에 의해 표면(2)에 영구적으로 접착된 안료(12c)들을 도시한다. 서로의 위에 도포된 안료(12c)들은 안료들을 겹침으로써 편평하고 고형인 프린트(P)로 프레스된다. BAP 프린트는 블랭크 잉크(11)를 도포할 때, 예컨대 300 DPI 인 상당히 낮은 해상도를 사용함으로써 실질적으로 무한대의 해상도에 대응하는 프린트를 생성하는 가능성을 제공한다. 이러한 프린트된 패턴은 패턴들이 상이한 천연 섬유들 또는 결정 구조들에 의해 형성되는 실제 목재에서의 목재 결 구조 또는 실제 암석의 암석 패턴과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7b는, 예컨대 종래의 안료(12)들보다 더 큰 착색제(7)들을 포함하는 건조한 잉크에 의해 해결될 수 있는 달라붙은 문제를 도시한다. 착색제들은 바람직하게는 30 내지 100 미크론의 범위이다. 일부 분야들에서 최대 300 미크론 또는 그 초과의 크기를 갖는 착색제들이 장식에 따라 사용될 수 있다. 이러한 비교적 큰 대형 착색제 입자(64)들은 많은 상이한 방식들로 형성될 수 있다. 대형 착색제(64)들은 하나의 바람직한 실시예에 따르면 입자 본체(66)에 부착되는 안료(12)들을 포함한다. 입자 본체는 이러한 바람직한 실시예에서 분무 건조된 멜라민 입자(13)이다. 20 미크론을 초과하는 크기를 갖는 이러한 대형 착색제 입자(64)들은 수 미크론 또는 그보다 더 작은 크기를 갖는 작은 안료들보다 분산시키고 제거하는 것이 더욱더 쉽다. 주된 이점은 안료들이, 도 7b의 위에서부터 도시된 대형 착색제(64)의 측면도인, 도 7c에 도시된 바와 같이 입자 본체(66)의 몇몇 부분들 - 하부 부분(66a) 및 상부 부분(66b) - 에 부착된다는 것이다. 액체 블랭크 잉크(11)의 스폿(57)은 몇몇 안료(12)들을 포함하는 대형 착색제 입자(64)와 접착된다. 안료(12)들은 입자 본체(66)의 대향 측들에 서로 수직으로 위에 위치되고 이러한 실시예는 증가된 컬러 선명도 및 내마모성을 갖는 더 깊은 프린트를 제공할 수 있다. 다른 이점은 작은 블랭크 잉크 스폿(57)이 디지털 액적 도포 헤드(30')로부터의 액적들로서 도포되는 블랭크 잉크 스폿들의 크기 또는 질량보다 실제로 더 큰 크기 또는 질량을 가질 수 있는 많은 양의 착색제들 또는 안료들을 접착하는데 사용될 수 있다는 것이다. 많은 양의 안료 또는 착색제들이 이러한 방식으로 블랭크 잉크의 상당히 작은 액적들에 의해 접착될 수 있다. 예컨대 1 그램의 블랭크 잉크는 1 내지 5 그램의 착색제들과 접착될 수 있다. 이는 액체 잉크가 일반적으로 단지 20%의 안료들을 포함하고 잉크 액적이 잉크 액적 자체보다 항상 더 적은 양의 착색제들을 포함하는 종래의 디지털 프린팅에 비교할 때 주된 차이이다. 일반적으로 약 5 그램의 종래의 안료를 갖는 잉크가 표면에 1 그램의 안료들을 도포하기 위해 도포되어야만 한다.
도 8a 내지 도 8h는 대형 착색제 입자(64)들의 바람직한 실시예들을 도시한다. 이러한 입자들은 특정 컬러를 갖는 대형 착색제 입자(64)들에 서로 연결될 수 있는 몇몇의 개별 착색제 입자(69)들을 포함하거나 이들로 이루어질 수 있다. 대형 착색제 입자(64)들은 입자 본체(66) 그리고 입자 본체(66)에 포함되거나 입자 본체의 표면에 부착되는 안료들을 갖는 몇몇 재료들 및 화학품들의 조합에 의해 또한 제조될 수 있다. 도 8a는 바인더와 서로 연결되고 대형 착색제 입자(64)를 형성하는 몇몇의 개별 착색제(69)들, 예컨대 안료(12)들을 포함하는 실시예들 도시한다. 이러한 대형 착색제들은 예컨대 안료(12)들과 액체 열경화성 수지, 예컨대 멜라민을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 혼합물은 미리 결정된 크기의 안료 클러스터들을 포함하는 대형 착색제들로 건조되고, 밀링되고 체로 걸러진다.
도 8b는 입자 본체(66) 내에 그리고 그의 표면에 안료(12a, 12b)들을 포함하는 분무 건조된 열경화성 또는 열가소성 수지의 입자 본체(66)를 갖는 대형 착색제 입자(64)를 도시한다. 안료들은 상이한 컬러들일 수 있다. 본체(66)의 착색제는 또한 염료일 수 있다. 예컨대 분무 건조에 앞서 안료들 또는 염료들과 액체 열경화성 수지, 예컨대 멜라민과의 혼합물이 이러한 입자들을 제조하는데 사용될 수 있다. 표면 상의 안료는 분무 건조된 입자들과 안료들을 혼합함으로써 또한 부착될 수 있다. 안료들은 분무 건조된 입자 본체의 표면에 달라붙을 것이다. 혼합물이 입자 본체는 특히 멜라민을 포함할 때 증가된 습도 또는 열 하에서 이루어진다면 접착 강도가 증가될 수 있다. 멜라민 기반 입자들은 안료들이 본체에 단단하게 접착될 최종 스테이지에서 가열될 수 있다. 멜라민 입자들의 경화 레벨은 증가될 것이고 이는 프린트된 표면의 최종 프레싱 및 경화 동안 안료들의 번짐을 방해할 것이다. 대형 착색제 입자(64)들은 바람직하게는 약 30 내지 100 미크론의 직경을 갖고 안료 함량은 전체 중량의 10 내지 50%일 것이다. 수지는 멜라민 또는 폴리아크릴레이트일 수 있다. 바인더가 안료들과 입자 본체 사이의 접착을 증가시키기 위해 혼합물에 또한 첨가될 수 있다.
도 8c는 입자 본체(66)에 컬러 안료(12)를 갖는 열경화성 또는 열가소성 입자 본체(66)를 포함하는 대형 착색제 입자(64)를 도시한다.
도 8d는 예컨대 대형 착색제 입자(64)들이 천연 컬러들을 포함하는 광물 입자들일 수 있는 것을 도시한다. 모래 또는 암석 분말 또는 예컨대 산소, 규소, 알루미늄, 철, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨 및 유리 분말로부터 비롯되는 다양한 타입들의 광물들이 사용될 수 있다. 암석을 복제하고자 하는 일부 분야들에서의 바람직한 재료는 미세하게 분할된 바위 및 광물 입자들로 구성되는 천연 발생 과립 재료인 모래이다. 모래의 조성 및 컬러는 국부적인 바위 소스들 및 상태들에 따라 매우 가변적이지만, 가장 일반적인 타입들의 모래는 보통은 석영 형태인 실리카(이산화규소, 또는 SiO2)이다.
바람직한 실시예는 멜라민 수지를 접착하고 코팅하기에 매우 적절한 산화 알루미늄(63)이다.
타일 제조에 사용되는 글레이징 분말과 유사하게, 안료들을 포함하는 광물 입자들 및 특별히 착색된 유리 입자들은 타일들에 BAP 프린팅을 위해 매우 적절하지만 또한 다른 BAP 분야들에서 사용될 수 있다. BAP 프린트는 기본 컬러를 갖는 기본 글레이즈 층을 포함하는 타일 본체에 도포될 수 있다. 이러한 기본 글레이즈 층은 습식 형태로 예비 프레스되거나 도포되고 건조될 수 있다. BAP 프린트는 타일의 발사 동안 기본 글레이징 층으로 융해될 수 있다. 투명 글레이즈 층이 또한 BAP 프린트 위에 도포될 수 있다. 바인더가 기본 글레이즈 층에, 착색된 유리 입자들에 또는 건조한 잉크에 도포될 수 있어서 도포 접착이 예컨대 IR 광 또는 뜨거운 공기에 블랭크 및 건조한 잉크를 노출시킴으로써 얻어질 수 있다.
도 8e는 본질적으로는, 예컨대 산화 알루미늄 입자(63)들과 같은 모든 광물들이 열가소성 또는 열경화성 수지, 예컨대 멜라민(13)에 의해 코팅될 수 있는 것을 도시한다. 수지는 입자 본체(66)에 컬러 안료(12)들을 접착하는데 사용될 수 있다. 이러한 대형 착색제(64)들은 표면에 도포하고 이로부터 제거하기가 매우 쉽고 이들은 입자 본체(66)의 상부 부분들 및 하부 부분들에 도포되는 안료들을 갖는 매우 내마모성 프린트를 제공할 수 있다. 광물 기본 대형 착색제들의 바람직한 평균 크기는 약 100 미크론이다. 이러한 입자 크기는 100 미크론의 입자 깊이를 갖는 내마모성 프린트를 생성하는데 사용될 수 있다. 바인더 함량은 바람직하게는 10 내지 30%이고 안료 함량은 바람직하게는 대형 착색제 입자의 전체 중량의 5 내지 25%이다.
멜라민 수지 및 안료들에 의해 코팅된 산화 알루미늄 입자 본체(66)를 포함하는 광물 입자들은 접착이 가열 프린트 헤드(80)에 의해 이루어질 때 건조한 잉크로서 특히 적절하게 사용된다. 산화 알루미늄 입자들은 높은 열 전도성을 갖고 멜라민 수지는 약 100℃ 의 열에 의해 접착될 수 있다.
도 8f는 대형 착색제 입자(64)들이 천연 섬유들, 예컨대 목재 섬유(61)들을 포함할 수 있는 것을 도시한다. 안료들은 필요하지 않은데 이는 섬유들이 천연 컬러들을 가질 수 있기 때문이다. 많은 상이한 목재 종들로부터의 섬유들이 사용될 수 있으며, 예컨대 소나무 및 가문비나무(spruce)과 같은 연질 목재 그리고 물푸레나무(ash), 너도밤나무(beech), 자작나무(birch) 및 오크 나무(oak)와 같은 경질 목재가 사용될 수 있다. 컬러들은 열처리에 의해 수정될 수 있다. 심지어 코르크(cork) 입자들이 사용될 수 있다. 이러한 천연 착색제들은 바인더, 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 수지, 예컨대 멜라민에 의해 코팅될 수 있다. 코팅은 분산 특성들을 개선하고/하거나 바인더로서 대형 착색제들을 표면에 그리고 블랭크 잉크에 의해 생성되는 바인더 패턴에 접착시키는데 사용될 수 있다.
도 8g 및 도 8h는 목재 섬유(61)들을 포함하는 대형 착색제 입자(64)들 및 수지 및 안료(12)들에 의해 코팅된 목재 칩(62)들을 도시한다.
섬유 기반 대형 착색제들은 거의 동일한 목재의 복제품을 생성하는데 사용될 수 있다. 상이한 컬러들을 갖는 목재 섬유들은 실제 목재 판자에 목재 결 패턴을 형성한다. BAP 프린팅 방법은 동일한 원리들이 실질적으로 목재 결 패턴을 형성하고 래스터 패턴으로 배열된 작은 잉크 액적들을 형성하지 않는 상이한 섬유들과 함께 사용될 수 있는 것을 가능하게 한다. 이는 도 6c에 도시된다. 패널(1)은 제 1 컬러를 갖는 목재 섬유(61a)들을 포함하는 기본 층(2)에 의해 형성되는 제 1 표면 부분(S1)을 포함하는 목재 결 장식을 갖는 표면을 갖는다. 제 2 표면 부분(S2)은 제 2 컬러를 갖는 목재 섬유(61b)들에 의해 형성된다. 제 2 컬러를 갖는 목재 섬유들은 기본 층에 도포되고 이에 접착된다. 기본 층은 바람직하게는 연속적이다. 제 2 표면 부분(S2)은 바람직하게는 제 1 표면 부분(S1)의 부분을 커버한다. 기본 층(2)은 열 경화성 수지, 착색된 종이 또는 착색된 목재 기반 코어와 혼합된 분말일 수 있다. 2 개의 표면 부분(S1, S2)들의 섬유들은 바람직하게는 상이한 평균 크기들을 갖는다. 제 2 표면 부분(S2)의 섬유들은 바람직하게는 제 1 표면 부분(S1)의 섬유들보다 더 작다. 제 2 표면 부분(S2)들은 바람직하게는 폭(W)을 초과하는 길이(L)를 갖는 패턴을 포함한다.
수지들에 의한 코팅은 안료들을 입자 본체에 접착시키고 블랭크 잉크에 의한 대형 착색제 입자들을 표면에 접착시키는데 사용될 수 있다. 코팅은 수지의 중간 건조 및 경화에 의해 몇몇 단계들에서 이루어질 수 있다. 열 경화성 수지, 예컨대 멜라민 수지에 의한 제 1 코팅, 건조 및 경화가 제 2 경화에서보다 더 높은 온도 하에서 이루어지는 것이 바람직하다. 제 1 경화는 멜라민 수지가 멜라민이 최종 프레싱 작업 동안 부상하지 않게 될 본질적으로는 C 스테이지에서 경화되도록 이루어질 수 있고 이는 안료들의 번짐을 없앨 것이다. 제 2 코팅은 바람직하게는 멜라민이 건조한 잉크와 융해되는 것이 가능한 B 스테이지에서 경화된다. 건조한 잉크 입자들은 안료들과 멜라민 수지와 혼합되는 목재 섬유(61)들로 제조될 수 있고 이들은 이후에 멜라민 수지가 경화되도록 증가된 온도 하에서 프레스된다. 프레스된 혼합물은 작은 입자들로 밀링될 수 있고 액체 멜라민 수지에 의해 코팅될 수 있으며 외부 멜라민 코팅이 B 스테이지에 있도록 건조된다. 바인더 층은 안료들과 입자 본체 사이에 그리고 안료들 상에 도포될 수 있어서 이들은 바인더 층에 의해 완전하게 코팅된다. 상이한 컬러들을 갖는 안료들의 몇몇 층들은 대형 착색제의 입자 본체에 접착될 수 있다.
건조한 잉크는 예컨대 멜라민/광물들, 멜라민/섬유들, 섬유들/광물들 등의 몇몇 상이한 타입들의 대형 착색제 입자들의 혼합물을 포함할 수 있고 대형 착색제들의 구조 및 크기는 특별한 장식들을 생성하는데 사용될 수 있다.
입자 본체(66)의 코팅은, 예컨대 섬유들 또는 광물들과 같은 입자들이 제 1 단계에서 수지, 바람직하게는 분무 건조된 멜라민 및 안료들과 혼합되는 몇몇 단계들로 이루어진다. 이러한 혼합물은 컨베이어에 예컨대 1 내지 3 ㎜ 의 두께를 갖는 상당히 얇은 층으로서 도포될 수 있다. 혼합물은 제 3 단계로서 물과 함께 분무되고 뜨거운 공기 또는 IR 램프에 의해 건조된다. 입자 본체, 이러한 실시예에서 섬유들 또는 광물들은 습식 멜라민에 의해 코팅되고 침지되며 안료들은 입자 본체에 접착된다. 작은 층 두께는 짧은 건조 시간, 예컨대 1 분 동안 층을 건조시키는 것을 가능하게 하며, 수지는 여전히 반경화된 B-스테이지에 있을 수 있다. 건조한 혼합물은, 예컨대 스크래핑에 의해 컨베이어로부터 제거되고 건조한 박편들은 미리 정해진 입자 크기들로 밀링되고 체로 걸러진다. 분무 건조된 멜라민 입자들 및 물은 습식 바인더, 예컨대 입자 본체(66)를 형성하는 안료들 및 입자들을 포함하는 혼합물에 분무될 수 있는 습식 멜라민에 의해 대체될 수 있다.
안료들은 수성 아크릴 에멀전들을 포함하는 바인더에 의해 입자 본체(66)에 또한 접착될 수 있다.
대형 착색제들은 특히 섬유들이 목재 결 패턴을 복제하는데 사용되고 광물들이 암석 디자인을 복제하는데 사용될 때 원래의 목재 또는 암석 디자인과 매우 유사한 프린트를 제공할 수 있다. 프린팅 실린더에 의한 종래의 로토그라비어 방법들이 표면에 블랭크 잉크를 도포하는데 사용될 수 있다. 대형 착색제 입자들을 포함하는 건조한 잉크는 블랭크 잉크에 도포될 수 있고 비접착된 입자들은 상기 설명된 BAP 프린팅 원리들에 따라 제거될 수 있다. 이러한 프린팅 방법은 종래의 잉크에 의해 생성되는 것이 불가능한 디자인을 포함하는 진보된 프린트를 제공하는데 사용될 수 있다.
대형 착색제들은 패턴, 바람직하게는 목재 또는 암석 패턴을 LVT 바닥들에 생성하는데 사용될 수 있다. BAP 프린팅 방법이 코어, 포일 또는 투명 보호층의 하부 또는 상부측에 프린트를 도포하는데 사용될 수 있다. 착색제들은 프레싱 작업 동안 층들에 융해될 수 있다. 서로 위에 수직으로 위치된 상이한 층들의 프린트들은 3D 효과를 생성할 수 있다. 투명 층의 프린팅은 더욱더 사실적인 3D 효과를 생성할 수 있다.
도 9a 내지 도 9e는 안료(12)들 및 멜라민 수지(13)에 의해 코팅된 섬유 기반(61) 입자 본체(66)를 갖는 대형 착색제(64)들을 포함하는 건조한 잉크에 의한 BAP 프린팅을 도시한다. 바람직하게는 열 잉크 헤드로부터의 젯(50)들은 이러한 실시예에서 도 9a에 도시된 바와 같이 코어(3)에 도포되는 예비 프레스된 분말층인 표면(2)에 블랭크 잉크 스폿(57)들을 형성하는 블랭크 잉크(11)의 액적들을 래스터 패턴(R1 내지 R4)으로 도포한다.
도 9b는 표면(2)에 도포되는 섬유 기반 매크로 착색제(64)들을 포함하는 건조한 잉크층(15)을 도시하고 도 9c는 비접착된 대형 착색제 입자들이 제거될 때의 건조한 잉크층을 도시한다. 블랭크 잉크(11)는 모세관 현상 및 바인더 특성들로 인해 상방으로 그리고 표면으로부터 건조한 잉크층(15)으로 침투하고 서로 위에 수직으로 위치된 몇몇 대형 착색제들은 블랭크 잉크 스폿(57)들에 의해 접착될 수 있다. 개별 착색제들, 바람직하게는 대형 착색제 입자(64)들의 수평 확장 범위(H2)는 바람직하게는 잉크 스폿(57)들의 수평 확장 범위(H1)를 초과하고, 비접착된 입자들의 제거 후에 건조한 잉크층의 수직 확장 범위(V2)는 바람직하게는 블랭크 잉크 스폿(57)들의 수직 확장 범위(V1)를 초과한다. 블랭크 잉크 스폿들의 수직 확장 범위(V1)는 일반적으로 10 미크론 또는 그보다 더 작다. 도포되고 접착된 블랭크 잉크층의 수직 확장 범위(V2)는, 비접착된 입자들의 제거 후에 적어도 50 미크론 또는 그보다 더욱 클 수 있고, 바람직하게는 100 미크론보다 더 클 수 있다. 이는 안료들이 잉크 액적들에 포함되는 전통적인 잉크젯 프린팅에 비교할 때의 주된 차이이다. BAP 프린팅은 디지털 액적 도포 헤드에 의해 도포되는 블랭크 잉크의 체적보다 더 큰 체적들의 착색제들을 포함하는 프린트가 형성될 수 있는 것을 가능하게 한다.
도 9d는 이러한 실시예에서 예비 프레싱 작업인 안정화 단계 후의 BAP 프린트(P)를 도시한다. 대형 착색제(64)들은 분말 기반 표면(2)으로 부분적으로 프레스될 수 있다.
도 9e는 최종 프레싱 작업 후에 완전히 경화된 스테이지에 있는 분말 기반 표면을 도시한다. 대형 착색제(64)들은 분말 기반 표면(2)으로 프레스된다. 프린트(P)는 표면(2a)의 상부 부분에 제 1 수평면(Hp1)에 위치되는 안료(12a)들 및 입자 본체(66) 아래 그리고 제 1 수평면(Hp1) 아래의 제 2 수평면(Hp2)에 위치되는 안료(12b)들을 포함한다. 대형 착색제(64)들은 입자 본체(66)의 상부 및 하부측에 안료(12a, 12b)들을 포함한다.
대형 착색제 입자들은 임의로 도포되고 바람직하게는 각각의 열 및 행이 하나의 픽셀 및 하나의 건조한 잉크 스폿(57)을 나타내는 래스터 패턴(R1 내지 R4)에 대하여 오프셋된다. 프린트(P)는 서로 연결되는 및/또는 서로 겹치는 몇몇 대형 착색제들을 갖는 고형 프린트일 수 있다. BAP 프린트는 이러한 바람직한 실시예에서 블랭크 잉크(11)가 래스터 패턴(R1 내지 R4)으로 도포되고 건조한 잉크(15)가 착색제(7)들 또는 대형 착색제(64)들과 겹치면서 임의로 도포되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 대형 착색제 입자(64)의 크기는 래스터 패턴의 몇몇 픽셀들을 커버할 정도이다.
섬유(61)들의 두께(직경)는 바람직하게는 약 10 내지 50 미크론이고 길이는 50 내지 150 미크론일 수 있다. 길이는 몇몇 분야들에서 또한 150 미크론을 초과할 수 있고 사실적인 목재 결 디자인들이 약 100 내지 300 미크론의 길이를 갖는 섬유들에 의해 형성될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 매우 높은 내마모성을 갖는 BAP 프린트를 도시한다. 안료(12a)들 및 멜라민 수지(13)에 의해 코팅된 산화 알루미늄 입자(63)들의 입자 본체(66)를 포함하는 대형 착색제(64a)들은 이러한 실시예에서 멜라민 분말 및 안료들 그리고 바람직하게는 또한 목재 섬유들을 포함하는 분말 기반 표면(2a)인 표면에 도포된다. 표면은 바람직하게는 기본 컬러를 포함한다. 패널에 기본 컬러를 제공하는 대형 착색제들을 포함하는 층은 또한 표면(2a)을 형성할 수 있고 목재 또는 플라스틱 기반 코어, 타일 본체 또는 분말, 종이, 포일을 포함하는 표면 및 유사한 표면들에 직접 도포될 수 있다. 도 10a는 블랭크 잉크(11)에 의해 표면(2a)에 접착되는 대형 착색제(64a)들을 도시한다. 도 10b는 상이한 컬러를 갖는 안료(12b)들을 포함하는 대형 착색제(64b)들의 제 2 층을 도시한다. 도 10c는 분말 기반 표면(2a)에 프레스되고 바람직하게는 투명 층, 바람직하게는 예비 프레싱 작업 후에 하지만 최종 프레싱 단계에 앞서 도포될 수 있는 멜라민 층(2b)에 의해 커버되는 대형 착색제들을 갖는 최종 경화된 표면을 도시한다. 투명 멜라민 층(2b)은 또한 표백된 투명 목재 섬유들을 포함할 수 있다. 이는 오버레이, 래커, 포일 또는 글레이징일 수 있다. 높은 내마모성이 달성될 수 있는데 이는 산화 알루미늄 입자(63)들의 입자 본체(66)를 포함하는 표면(2a, 2b)의 상당한 부분이 프린트(P)의 모든 안료(12a, 12b)들이 제거되기 전에 마모되어야만 하기 때문이다. 안료들(도시되지 않음)을 갖는 또는 갖지 않는 산화 알루미늄 입자들은 바람직하게는 또한 분말 기반 표면층(2a) 및/또는 투명 멜라민 층(2b)에 포함된다. 이 방법은 종이, 포일들, 타일들 및 본 개시에 설명된 다른 표면층들과 같은 많은 다른 표면들에 내마모성 디지털 프린트를 도포하는데 또한 사용될 수 있다.
도 11a는 하나의 특정 컬러를 도포하는 프린트 형성 사이클을 위해 각각 사용되는 몇몇의 BAP 프린팅 스테이션(40a, 40b)들을 포함하는 BAP 장비를 도시한다. 각각의 BAP 스테이션은 디지털 액적 도포 헤드(30'a, 30'b) 및 조합된 건조한 잉크 도포 및 제거 스테이션(27a, 28a, 27b, 28b) 및 새로운 건조한 잉크층이 상기 설명된 원리들에 따라 도포될 수 있고 제거될 수 있도록 건조한 잉크(15)를 안정화하는 예비 프레싱 유닛(37a, 37b)들을 포함한다. 유닛의 실시예는 IR 램프를 대체할 수 있다. 유닛(37a)의 실시예는 바람직하게는 가열 롤러(38c) 및 냉각 롤러(38d), 벨트(20) 그리고 예비 프레싱 테이블(39)을 포함한다. 이러한 부분들은 일부 분야들에서 단지 하나의 롤러에 의해 대체될 수 있다. 액체 이형제(19)가 롤러(38a, 38b)들 또는 브러시들 또는 유사한 장치들에 의해 벨트(20)에 도포될 수 있다. 바람직하게는 액적 도포 헤드(30a', 30b')들은 몇몇 컬러들을 갖는 프린트(P)를 제공하기 위해 동일한 블랭크 잉크(11)를 사용한다. 이는 종래의 프린팅과 비교할 때 주된 이점이다. BAP 프린팅 방법은 블랭크 잉크(11) 및 건조한 잉크(15)로부터의 착색제(7)들이 표면(2)에 서로 부착될 때 실제로 최종 프린팅 잉크가 연이어(in line) 혼합되고 제조되는 것을 가능하게 한다.
도 11b는, 예컨대 각각 잉크 채널을 포함하며, 하나의 열로 정렬된 디지털 액적 도포 헤드(30')들의 하나의 세트, 및 IR 램프(23)들 또는 예비 프레싱 유닛들의 하나의 세트가 액적 도포 헤드(30') 후에 이송 방향으로 위치되는 몇몇의 건조한 잉크(15) 도포 스테이션(27a, 27b, 27c)들과 조합될 수 있는 콤팩트한 프린팅 스테이션(40)을 개략적으로 도시한다. 액적 도포 헤드(30')들의 하나의 열은 많은 다양한 컬러들을 갖는 착색제들을 도포할 수 있다. 바람직하게는 본질적으로 투명 액체 물질인 블랭크 잉크는 바람직하게는 액적 도포 헤드(30')에 의해 형성되는 제 1 및 바람직하게는 또한 제 2 디지털 패턴과는 상이한 컬러를 포함한다. 이는 각각의 프린트 헤드가 특정 컬러를 도포하고 이러한 컬러는 프린트 헤드에 의해 도포되는 액체 물질과 항상 동일한 종래의 디지털 프린팅에 비교할 때 주된 차이이다. 바닥 패널(1)의 부분인 표면층(2) 또는 표면은 2 개의 방향들로 변위될 수 있고 각각의 사이클은 동일한 액적 도포 헤드에 의해 하나의 특정 컬러를 도포하는데 사용될 수 있다. BAP 프린팅 스테이션은 IR 램프들 또는 예비 프레싱 유닛들 그리고 디지털 액적 도포 헤드의 양측들에 건조한 잉크 도포 스테이션들을 포함할 수 있고 상이한 컬러들은 표면(2)이 각각의 방향으로 헤드(30') 아래로 변위될 때 도포될 수 있다. 이는 예컨대, 패널(1)이 헤드(30') 아래로 변위되고, 다시 그의 최초 위치로 변위되고 다시 헤드 아래로 변위될 때 기본 컬러 상에 동일한 액적 도포 헤드(30')에 의해 3 개의 컬러들이 도포될 수 있는 것을 의미한다. 속도는 다양한 도포 단계들 사이에서 변할 수 있다. 이는 용량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 목재 결 패턴이 일반적으로 특정 착색제들의 상이한 양들로 이루어진다. 속도는 특정 착색제들의 양이 낮을 때 증가될 수 있는데 이는 단지 적은 양의 블랭크 잉크가 표면에 도포될 필요가 있기 때문이다. 디지털 제어 시스템이 특정 디지털 패턴을 형성하는데 필요한 블랭크 잉크(11)의 양에 대해 속도를 적응시키고 용량을 최적화하는데 사용될 수 있다. 몇몇 대안들은 몇몇의 건조한 잉크 도포 스테이션들 및 제거 스테이션들과 하나의 블랭크 잉크 액적 도포 헤드를 조합하는데 사용될 수 있다. 패널이 제 1 프린트 형성 사이클 후에 패널이 최초 위치가 되게 하는 컨베이어에 대해 수직으로 또는 측방으로 변위될 수 있다. 중간 적층 유닛이 또한 사용될 수 있다. 말려있는(in roll) 종이 및 포일 재료가 동일한 액적 도포 헤드 및 동일한 블랭크 잉크에 의해 몇 회 프린트될 수 있다.
도 11c는 BAP 프린팅에 앞서 기본 컬러를 갖는 분말층을 예비 프레스하는데 사용될 수 있는 예비 프레싱 유닛(37)을 도시한다. 이러한 예비 프레싱 유닛은 프린트들을 안정화하거나 또는 코어(3)의 배면 측에 분말 기반 이면층(4)을 예비 프레스하고 연결하는데 또한 사용될 수 있다. 멜라민이 바인더로서 사용될 때, 가열 롤러(38c) 및 예비 프레싱 테이블(39)이 예컨대 90 내지 120℃ 의 열을 가할 수 있고 냉각 롤러(38d)가 반경화된 층(2)을 바람직하게는 80℃ 미만의 온도로 냉각시킬 수 있다. 프레싱은 상당히 낮은 압력들, 예컨대 5 바 또는 그 미만에서 이루어질 수 있고 프레싱 시간은 약 10 초 또는 그보다 더 짧을 수 있다. 멜라민은 최종 프레싱 작업에서 더 프레스될 수 있고 경화될 수 있는 반경화된 B-스테이지로 예비 프레스될 것이다. 예비 프레스된 분말 기본 표면 및 이면층을 갖는 시이트 재료가 제조될 수 있고 예비 마무리된 패널로서 사용될 수 있다. 다른 바인더들, 예컨대 열가소성 바인더들이 바인더 특성들에 특별하게 적응된 다른 온도들로 예비 프레스될 수 있다.
도 12a는 BAP 프린팅 스테이션(40) 및 예비 프레싱 유닛(37)이 BAP 전사 프린팅 스테이션(41)과 조합될 수 있고 표면(2)에 디지털 BAP 전사 프린트(P)를 생성하기 위해 조합되어 사용될 수 있는 것을 도시한다. 블랭크 잉크(11) 그리고 착색제(7)들, 바람직하게는 안료(12)들을 포함하는 건조한 잉크는, 예컨대 강 또는 플라스틱 벨트 또는 이와 유사한 것일 수 있는 전사 표면(18)에 도포된다. 프린트(P)는 롤러(38c, 38d)들에 의해, 그리고 바람직하게는 예비 프레싱 테이블(38)에 의해 표면(2)에 프레스된다. BAP 전사 프린팅 유닛은 세정 장치(71), 이형제(19)를 도포하는 롤러(38a, 38b)들 또는 브러시들 그리고 블랭크 잉크(11)의 도포에 앞서 이형제를 건조시키는 바람직하게는 또한 IR 램프(23)를 포함할 수 있다. 이형제는 건조한 잉크(15)에 또한 혼합될 수 있다.
BAP 전사 프린팅 방법은 블랭크 및 건조한 잉크가 번짐에 대한 어떠한 위험들 없는 블랭크 잉크의 고해상도 도포 그리고 건조한 잉크의 쉬운 도포 및 제거를 위해 특별히 적응될 수 있는 미리 정해진 전사 표면(18)에 도포될 수 있다는 이점들을 제공한다. 이는 예컨대, BAP 프린트가, 예컨대 직물들, 카펫들, 다양한 보드 재료들 및 유사한 표면들과 같은 상당히 거친 표면들에 쉽게 도포될 수 있는 것을 가능하게 한다. BAP 전사 프린트는 모든 다른 설명된 방법들, 예컨대 하나의 액적 도포 헤드(30')가 몇몇의 컬러들을 도포하는데 사용되는 도 11b에 설명된 방법과 조합될 수 있다.
도 12b는 벨트가 전사 표면(18)을 포함하는 롤러(38)에 의해 대체된 BAP 전사 프린팅 스테이션(41)을 도시한다. 롤러는 바람직하게는 가열 구역(25a) 및 냉각 구역(25b)을 포함한다. 비접착된 건조한 잉크는 초음파, 진동들 또는 기류들과 조합될 수 있는 중력에 의해 제거될 수 있다. 이러한 방법은 종이, 포일 또는 유사한 것일 수 있는 가요성 표면(2a)에 직접 BAP 프린트를 도포하는데 또한 사용될 수 있다. 도포는 프레싱 작업에 의해 또는 별도의 제조 단계로서 연이어 이루어질 수 있다.
도 12c는 본 발명에 따른 바닥 패널(1)의 바람직한 실시예를 도시한다. 패널(1)은 코어(3)의 배면 측의 이면층(4) 및 하위 층(2c), 종이 또는 포일(2b) 그리고 이 종이 위의 마모층(2a)을 포함하는 코어의 상부 부분에 표면(2)을 포함한다. 이면층(4) 및 하위 층(2c)은 건조한 멜라민 포름알데히드 분말로서 도포될 수 있고 마모층은 산화 알루미늄 입자들을 포함하는 건조한 멜라민 포름알데히드 분말로서 도포될 수 있다. 종이는 기본 컬러를 포함할 수 있다. BAP 프린트 또는 종래의 디지털 프린트는 종이에 도포될 수 있다. 이러한 건조 공정은 장식 종이 또는 보호 오버레이의 임의의 침지 없이 매우 비용 효율적인 패널을 형성하는데 사용될 수 있다. 분무 건조된 멜라민 입자들은 종이의 프레싱 및 침지 동안 융해될 것이다. 이러한 건조 방법은 종래의 장식 종이가 사용될 때이더라고 비용들을 절약하는데 사용될 수 있는 것이 자명하다.
도 12d는 공동들, 크랙들, 나무 조각(splint)들 또는 결함(3a, 3b)들을 포함하는 거친 코어 재료(3)들 상에 기본 층을 형성하는 방법을 도시한다. 이러한 코어 재료는 예컨대 합판 또는 OSB로 만들어질 수 있다. 문제는 분말층이 일반적으로 공동들 및 코어 표면의 상부 부분들에서 동일한 두께를 갖고 프레싱 후에 고품질 표면을 형성하기 위해 충분한 양의 분말이 있지 않는다는 것인데 이는 표면층의 밀도가 공동들을 갖는 표면 부분들에서 낮을 것이기 때문이다. 이러한 문제는 충전재로서 도포되고, 예컨대 본질적으로 편평한 분말 기반 표면층(2a)이 형성되도록 롤러 또는 룰러(ruler)에 의해 공동들 안으로 프레스되는 제 1 분말층(2a)에 의해 해결될 수 있다. 제 2 분말 기반 층(2b)은 제 1 충전재 층(2a)에 도포될 수 있다. 2 개의 층들은 상기 설명된 바와 같이 예비 프레스될 수 있고 기본 층이 바람직하게는 BAP 프린트에 의해 프린트될 수 있고 그 후 열 및 압력에 의해 경화될 수 있는 제 2 단계에서 형성될 수 있다. 이 방법은 또한 프린트 없이 사용될 수 있고 섬유들, 바인더들 및 바람직하게는 안료들을 포함하는 단지 분말층들이 사용될 수 있다. 이러한 실시예는 공동들 위의 분말 함량이 코어의 상부 부분들 위의 분말 함량보다 더 높은 것을 특징으로 한다. 분말 함량은 공동 위 그리고 표면의 상부 부분 위의 분말의 중량을 측정함으로써 측정될 수 있다. 제 1 충전재 층(2a) 그리고 제 2 분말층(2b)을 포함하는 기본 층은 종래의 장식 종이에 의해 그리고 또한 바람직하게는 예컨대 종래의 오버레이 또는 투명 래커인 보호층에 의해 커버될 수 있다.
도 13a는 건조한 잉크 입자들을 끌어당기고 해제하기 위해 전기 전하들을 사용하는 종래의 레이저 프린팅 기술이 디지털 프린트들이 바람직하게는 기본 컬러를 갖는 표면(2)을 포함하는 코어 재료(3)에 제공될 수 있도록 적응될 수 있는 것을 도시한다. 종래의 레이저 토너 안료들일 수 있는 음으로 대전된 건조한 잉크 입자(15)들은 전하 롤러(71)와 접촉하는 광 컨덕터 드럼(70)에 현상기 롤러(72)에 의해 도포된다. 레이저 빔(29)은 전기 대전된 광 컨덕터 드럼(70)에 이미지를 투영하고 음으로 대전된 구역들을 방전시키며 정전기 이미지가 생성된다. 건조한 잉크 입자들은 드럼의 방전된 구역들에 의해 정전기적으로 픽업된다. 드럼은 직접 접촉에 의해 표면(2)에 프린트(P)를 프린트한다. 전기 전하는 안료들이 드럼으로부터 해제되고 표면에 도포되도록 표면 또는 코어에 인가될 수 있다. 퓨즈 롤러(73)가 표면에 건조한 잉크 입자들을 융합하고 건조한 잉크 입자들을 접착시킨다. 롤러 세정 장치(74)가 광 컨덕터 드럼을 세정하는데 사용될 수 있다. 건조한 잉크 입자들은 열 및 압력에 의해 표면에 입자들을 접착하는데 사용될 수 있는 열가소성 또는 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
도 13b는 레이저 프린팅 기술이 표면(2)에 전사 프린트(P)를 도포하는데 사용될 수 있는 것을 도시한다. 건조한 잉크 입자들은 전사 표면(18)을 포함하는 벨트(20)에 도포되고 벨트(20)에 전기 전하를 인가하는 전기 인가 롤러(75)에 의해 광 컨덕터 드럼(70)으로부터 해제된다. 건조한 잉크 입자들은 그 후 벨트(20) 및 전사 표면(15)에 열 및 압력을 가하는 예비 프레싱 테이블(39)에 의해 융합된다. 가열 롤러(38c) 및 냉각 롤러(38d)가 사용될 수 있다. 벨트는 도 12b에 도시된 바와 같이 전사 롤러에 의해 대체될 수 있다.
도 13c는 블랭크 잉크의 액체 바인더를 도포하는 디지털 액적 도포 헤드 없이 표면(2)에 양호하게 형성된 패턴들로 입자들을 도포하는데 사용될 수 있는 몇몇 다른 바람직한 원리들을 개략적으로 도시한다.
제 1 원리는 2 개 이상의 상이한 컬러들을 포함하는 기본 층을 생성하는 방법이다. 제 1 기본 컬러를 갖는 제 1 층(2a)이 분말 또는 착색된 종이로서 제공된다. 건조한 잉크(15)의 제 2 컬러는 제 1 기본 컬러에 분산된다. 건조한 잉크(15)의 일부 부분들은 이들이 기본 컬러(2a)를 갖는 표면에 도달하기 전에, 예컨대 진공에 의해 건조한 잉크 입자들을 제거할 수 있는 몇몇의 공기 노즐(77a, 77b)들을 포함하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)에 의해 제거된다. 공기 노즐(77a, 77b)들은 바람직하게는 몇몇의 밸브들에 의해 디지털식으로 제어될 수 있고 건조한 잉크 패턴(P)이 형성될 수 있다. 이는 반복될 수 있고 몇몇의 컬러 패턴들이 임의의 디지털 액적 도포 헤드들 도는 블랭크 잉크 없이 형성될 수 있다. 이러한 방법은 목재 또는 암석 디자인들을 복제하는데 부분적으로 또는 완전하게 사용될 수 있는 패턴들을 형성하는데 특히 적절하다. 이러한 방법은 디지털 BAP 프린팅 또는 종래의 디지털 프린팅과 조합될 수 있다. 이 방법은 고해상도를 갖는 디지털 프린트들을 생성하는데 또한 사용될 수 있다. 건조한 잉크(15)는, 분산 동안 표면(2)을 향하여 미리 결정된 본질적으로는 직선 방향으로 떨어지는 광물들, 특히 산화 알루미늄 입자들 또는 유리 입자들과 같은 고밀도를 갖는 입자들을 포함할 수 있고 정밀한 부분적인 제거가 공기 노즐(77a, 77b)들을 지나갈 때 진공에 의해 이루어질 수 있다. 도포된 건조한 잉크는 바람직하게는 도포에 앞서 또는 도포 후에 물 분무에 의해 안정화된다.
건조한 잉크 입자들은 제 2 원리를 따라 일부 입자들에 전하를 부여하는 전극들의 세트를 통과한다. 대전된 입자들은 그 후 표면에 도포될 입자들, 그리고 건조한 잉크 도포 시스템에 의해 재사용하기 위해 수집되고 복귀될 입자들을 선택하기 위해 정전기장을 사용하는 편향 판(79)을 지나갈 수 있다.
제 3 원리에 따르면 염료 승화 또는 열 프린팅 기술들에 사용되는 프린트 헤드들과 유사한 열의 변화량들을 발생하는 작은 가열 요소들을 포함하는 가열 프린트 헤드(80)가 표면에 착색제들을 부착하는데 사용될 수 있다. 몇몇의 가열 프린트 헤드(80)들은 이들이 프린트된 표면의 전체 폭을 커버하도록 나란히 부착될 수 있다. 약 100℃ 의 상당히 낮은 온도들이 건조한 잉크 입자들의 도포 접착을 얻기 위해 사용될 수 있다. 열은 또한 예컨대 200 내지 250℃ 로 상당히 높을 수 있으며 이러한 열은 종이 및 분말 기반 층들의 목재 섬유들을 파괴하지 않을 것이다. 몇몇 방법들은 건조한 잉크에 의해 디지털 프린트를 형성하는데 사용될 수 있고 여기서 건조한 잉크 입자들은 미리 결정된 디지털식 프린트로 표면에 접착된다. 공지된 기술과 대조적으로 건조한 잉크와 조합된 가열 헤드들은 임의의 열 민감 종이들 또는 전사 포일들 없이 광범위한 상이한 컬러들을 도포하는데 사용될 수 있다. 열 경화성 또는 열가소성 수지, 왁스 및 낮은 융점들을 갖는 유사한 재료들일 수 있는 열 민감 바인더가 표면층 또는 건조한 잉크의 착색제들에 포함될 수 있다. 상이한 컬러들의 염료 승화 입자들을 포함하는 분말이 건조한 잉크로서 사용될 수 있다. 가열 프린트 헤드(80)는 도포 후에 건조한 잉크의 양호하게 형성된 부분들에, 또는 건조한 잉크의 도포에 앞서 표면층에 디지털식으로 제어된 열을 직접적으로 가할 수 있다. 가열 잉크 헤드는 본질적으로 편평한 표면에 또는 건조한 잉크를 갖는 표면이 가열 프린트 헤드 아래로 변위될 때 회전하는 실린더에 배열되는 가열 요소들을 포함할 수 있다. 대안적으로 도 4d에 도시된 바와 같은 열 전달 포일(81)은 건조한 잉크와 가열 프린트 헤드(80) 사이에 도포될 수 있고 가열 요소들 및 가열 프린트 헤드의 세라믹 기재에 맞닿아 슬라이드할 수 있다. 비접착된 착색제들 또는 기화되지 않은 염료들은 제거되고 재사용될 수 있다.
도 12a는 가열 프린트 헤드(80)가 건조한 잉크(15)를 가열하는 전사 표면(18)에 열을 제공하는데 사용될 수 있는 것을 도시한다. 전사 표면은 열 전달 포일(81)로서 사용될 수 있다. 가열 프린트 헤드(80)는 전사 표면(18)을 통하여 또는 전사 표면(18)에 도포된 건조한 잉크(15)를 통하여 열을 제공하도록 위치될 수 있다. 가열 프린트 헤드(80)는 건조한 잉크의 도포에 앞서 표면의 일부들을 또한 가열할 수 있다. 표면은 보드 재료, 분말, 종이, 포일, 기본 코팅, 전사 표면 및 본 개시에 설명된 모든 다른 표면 재료들일 수 있다.
도 13d는 가열 프린트 헤드(80)들 및 건조한 잉크(15)가 바람직하게는 종이, 포일, 직물 재료, 및 열 전달 포일(81)로서 기능하기 위해 일반적으로 충분한 열 전달 능력들 및 열 저항을 갖는 유사한 재료들일 수 있는 가요성 얇은 표면(2)들에 디지털 프린트(P)를 형성하는데 사용하기에 특히 적합한 것을 도시한다. 분말 및 열 프린팅 장비는 표면에 블랭크 잉크(12)를 도포하는 분산 스테이션(27), 표면(2)에 열에 의해 블랭크 잉크(15)의 일부를 접착하는 가열 프린트 헤드(80) 및 비접착된 건조한 잉크(15)를 제거하는 건조한 잉크 제거 스테이션(28)을 포함할 수 있다. 일부 분야에서 예비 프레싱 유닛(37), 표면의 하부 측에 가해지는 진공 또는 진동이 열 접착 동안 건조한 잉크 입자들과 표면 사이의 접촉을 증가시키는데 사용될 수 있다. 도 4d에 도시된 바와 같은 별도의 열 전달 포일은 프린팅 용량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 예비 프레싱 유닛(37)은 또한 가열 프린트 헤드들을 포함할 수 있고 열은 상부 측 및/또는 하부 측으로부터 가해질 수 있다.
열 전달 포일(81)을 갖는 또는 갖지 않는 가열 프린트 헤드(80)는 본 개시의 실시예들의 모든 디지털 액적 도포 헤드(30')들을 대체할 수 있다.
상기 설명된 3 개의 원리들의 실시예들은 착색제들이 건조한 형태의 분말로서 표면에 도포되고 프린트를 형성하는 미리 결정된 패턴으로 접착되는 주요 방법을 기본으로 한다. 표면은 전사 표면(18)일 수 있고 3 개의 원리들은 전사 프린트를 제공하는데 사용될 수 있다.
도 14a 내지 도 14d는, 이후에 BAP 양각으로서 지칭되는 바람직하게는 EIR 구조인 표면(2) 상의 디지털 양각을 형성하는 방법을 도시한다. 디지털 액적 도포 헤드는 도 14a에 도시된 바와 같이 캐리어(68)에 블랭크 잉크의 패턴을 도포한다. 도 8d 내지 도 8h에 도시된 착색제들과 유사한 프레스 입자(67)들은 알루미늄 포일, 플라스틱 포일, 종이 및 이와 유사한 것일 수 있는 캐리어(68)에 도포될 수 있다. 도포는 BAP 프린팅을 위한 것과 동일할 수 있으며 상기 설명된 모든 방법들이 캐리어(68)에 패턴으로 프레스 입자(67)들을 도포하는데 사용될 수 있다. 하지만, 프레스 입자(67)들은 안료들에 의해 코팅될 필요는 없다. 이들은 열경화성 수지(13) 또는 열가소성 수지에 의해 코팅될 수 있다. 일부 분야에서 블랭크 잉크는 도포 접착을 제공하기에 충분하다. 가열 프린트 헤드가 또한 캐리어에 프레스 입자(67)들을 접착하는데 사용될 수 있다. 캐리어(68) 및/또는 블랭크 잉크는 또한 바인더를 포함할 수 있다. 입자들은 바람직하게는 산화 알루미늄, 모래, 암석 분말 및 이와 유사한 것과 같은 경질 광물들이다. 본질적으로는 프레싱 동안 원래 형상을 유지하고 프레싱 작업 동안 압축되지 않는 이러한 입자들은 경질 프레스 입자들로서 지칭된다. 입자들의 크기는 양각의 깊이에 적응되어야 한다. 약 0.2 ㎜ 직경을 갖는 입자들이 예컨대 0.2 ㎜ 이상의 깊이를 갖는 양각을 생성하는데 사용될 수 있다. 프레스 입자(67)들을 갖는 캐리어(68)가 위치되고 예컨대 분말 또는 종이 표면(2)에 도포되는 BAP 프린트 또는 종래의 프린트일 수 있는 프린트된 패턴(P)과 상호 조정된다. 도 14b는 프레스 입자(67)들 및 캐리어(68)가 프레스 테이블(24)에 의해 표면(2)에 프레스되는 프레싱 단계를 도시한다. 도 14c는 프레스 입자(67)들을 갖는 캐리어(68)가 프레싱 후에 제거되고 임의의 종래의 프레스 판들 없이 임의의 타입의 디지털 프린트(P)들과 상호 조정될 수 있는 완벽한 디지털식으로 형성된 EIR 표면이 얻어질 때의 양각 구조(17)를 도시한다. 표면 구조물의 일부, 특히 광택 레벨을 제공하는 마이크로 구조물(16)이 캐리어에 의해 형성될 수 있다. 깊은 양각 구조(17)들은 프레스 입자들 및 캐리어(68)에 의해 형성된다.
BAP 양각은 깊은 양각이 단지 하나 또는 소수의 BAP 도포 단계들에 의해 형성될 수 있다는 이점들을 제공하는데 이는 상당한 양의 프레스 입자(67)들이 블랭크 잉크(11)의 얇은 층들에 도포될 수 있기 때문이다. 이러한 방법은 양각 깊이(D)가 캐리어에 프레스 입자들을 연결하는 블랭크 잉크 스폿(57)들의 수직 확장 범위(V)를 초과하는 것을 가능하게 한다.
도 14d는 BAP 양각을 갖는 패널의 표면(2)을 형성하는 방법을 도시한다. 블랭크 잉크 도포 스테이션(36)이 이러한 실시예에서 바람직하게는 알루미늄 포일 또는 코팅된 이형지(release paper)인 캐리어(68)에 블랭크 잉크(11)를 도포하였다. 건조한 잉크 도포 스테이션(27)은 캐리어에 프레스 입자(67)들을 도포하는데 사용된다. IR 램프(23)가 일부 분야들에서 도포 접착을 생성하는데 사용될 수 있다. 프레스 입자들은 건조한 잉크 제거 스테이션(28)에 의해 제거되고 프레스 입자들을 갖는 캐리어는 프레스 테이블(24)에 의해 기재에 맞닿아 프레스된다. 캐리어 및 프레스 입자들은 그 후 제거되고 BAP 양각 구조가 형성된다.
이 방법은 종래의 양각 또는 EIR 양각을 형성하는데 사용될 수 있다.
양각 표면(2)에 맞닿아 프레스되는 캐리어(68) 표면은 상이한 광택 레벨들 또는 마이크로 구조물들이 얻어질 수 있도록 코팅될 수 있다. 이러한 코팅은 바람직하게는 본 개시에 설명된 방법에 따라 디지털식으로 이루어진다.
프레스 입자(67)들은 상기 설명된 모든 방법들에 의해 캐리어에 접착될 수 있다. 예컨대 가열 프린트 헤드(80) 및 레이저(29)가 사용될 수 있다.
도 15a 내지 도 15d는 BAP 전사 프린트 방법이 BAP 양각 방법과 조합될 수 있는 것을 도시한다. 프레스 입자(67)들은 캐리어(68)의 일 측에 도포될 수 있고 BAP 프린트는 도 15a에 도시된 바와 같이 전사 표면(18)을 포함하는 캐리어(68)의 대향 측에 도포될 수 있다. 캐리어(68)는 포일, 종이 및 상기 설명된 것과 유사한 것일 수 있다. BAP 프린트는 또한 종래의 디지털 프린트에 의해 또는 심지어 종래의 롤러들에 의해 제공되는 프린트에 의해 대체될 수 있다. 바람직하게는 프린트(P) 및 프레스 입자(67)들의 패턴은 EIR 구조물이 형성될 수 있도록 상호 조정된다. 도 15b는 캐리어(68) 및 프레스 입자(67)들이 프린트(P)와 함께 표면(2)에 프레스되는 것을 도시한다. 도 15c는 프린트(P)가 표면(2)에 접착되고 프레스 입자(67)들을 갖는 캐리어(68)가 프레싱 작업 후에 제거될 때 양각 구조(17)를 형성하는 것을 도시한다. 프레스 입자(67) 및 건조한 잉크 프린트의 도포는 도 15d에 도시된 바와 같이 프레싱 작업과 연이어 이루어질 수 있거나 바람직하게는 포일로서 개별 캐리어로서 공급될 수 있는 예비 프린트된 그리고 예비 양각된 캐리어(68)가 형성되는 별도의 작업으로서 이루어질 수 있다. 조합된 BAP 프린팅 및 양각 장비는 블랭크 잉크 도포 스테이션(36)들, 캐리어(68)의 대향 측들에 건조한 잉크(15) 및 프레스 입자(67)들을 도포하고 제거하는 건조한 잉크 도포 스테이션(27)들 및 건조한 잉크 제거 스테이션(28)을 포함한다.
입자들은 레이저 빔, 가열 프린트 헤드들 및 상기 설명된 모든 다른 방법들에 의해 캐리어에 또한 접착될 수 있다.
패널 표면(2)과 접촉하는 캐리어(68)의 표면은 예비 프레스될 수 있고 상이한 광택 레벨들 또는 마이크로 구조물들이 형성될 수 있다. 이러한 예비 프레싱은 종래의 양각 실린더들 또는 BAP 양각 방법에 의해 이루어질 수 있다. 다양한 광택 레벨들 및 마이크로 구조물들이 또한 디지털 프린팅에 의해 형성될 수 있고 코팅은 본 개시에서 설명된 임의의 방법들에 따라 이루어질 수 있다. 프레스 입자(67)들을 갖는 그리고 바람직하게는 또한 전사 프린트(P)를 갖는 캐리어(68)가 프레스 매트릭스(78)로서 공급될 수 있고 예컨대 적층, 목재 및 분말 기반 바닥들 하지만 또한 타일들 및 LVT 바닥들에 양각 구조를 형성하는데 사용될 수 있다. 프레스 매트릭스(78)는 몇 회 사용될 수 있다. 프린트(P)는 종래의 프린트, 디지털 잉크젯 프린트, 디지털 BAP 프린트 또는 이와 유사한 것일 수 있다.
이 방법은 또한 캐리어(68)의 돌출부들이 시이트 형상 프레스 매트릭스에 공동들을 형성하는 시이트 재료일 수 있는 더 내구성 있는 "거울 형상" 프레스 매트릭스를 형성하는데 사용될 수 있다. 프레스 입자들을 갖는 캐리어는 침지된 종이, 바람직하게는 페놀 침지된 공예지 또는 열경화성 수지를 포함하는 분말에 맞닿아 프레스될 수 있고, 제 2 단계에서 프레스 매트릭스로서 사용될 수 있는 구조된 시이트 매트릭스가 형성될 수 있다. 금속 분말 및 유리 섬유들이 강도 및 열 전달 특성을 개선하기 위해 포함될 수 있다.
모든 상기 설명된 방법들은 디지털 프린트 및/또는 디지털 양각을 부분적으로 또는 완전히 생성하기 위해 부분적으로 또는 완전히 조합될 수 있다.
수성 블랭크 잉크는 일부 분야에서 유성 또는 용제 기반 잉크와 조합되거나 이에 의해 대체될 수 있다. 유성 잉크에 의한 이점은 이것이 매우 긴 건조 시간을 갖고 이는 디지털 액적 도포 헤드의 기능을 개선할 수 있다는 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 본원에 설명되었지만, 본 발명은 본원에 설명된 다양한 바람직한 실시예들로 제한되지 않으며 본 개시를 기본으로 하여 당업자에 의해 이해될 것과 같은 동등한 요소들, 수정들, 생략들, 조합들(예컨대 다양한 실시예들에 걸친 양태들의 조합), 적응들 및/또는 대안들을 갖는 임의의 그리고 모든 실시예들을 포함한다. 청구항들에서의 제한들은 청구항들에서 이용된 언어를 기본으로 하여 광의적으로 해석되어야 하며 본 명세서에서의 또는 예들이 배타적이지 않은 것으로 이해되는 출원의 심사 동안의 예들로 제한되지 않아야 한다.
예 1 - 물 및 글리콜을 포함하는 블랭크 잉크
블랭크 잉크 형성물이 5 내지 6 cps 의 점도를 갖는 잉크들을 위해 디자인된 Kyocera Piezo 프린트 헤드를 위해 만들어졌다. 60.8%의 탈이온화된 물이 38.0%의 폴리에틸렌 글리콜(PEG)(400), 1.0%의 설피놀 습윤제 그리고 세균 및 균류 제어를 위해 0.2%의 Actidice MBS 와 혼합되었다.
예 2 - 건조한 섬유 기반 잉크
건조한 잉크 분말이 20 (중량)%의 분무 건조된 멜라민 포름알데히드 입자들, 20%의 짙은 갈색 안료들 및 약 0.2 ㎜ 의 평균 길이 및 약 0.05 ㎜ 의 두께를 갖는 소나무의 목재 섬유들 60%를 혼합함으로써 제조되었다. 혼합물은 강 벨트에 분산 장비에 의해 1 ㎜ 두께의 층으로서 도포되었다. 분말 혼합물은 그 후에 가열되었고 습기가 탈이온화된 물로부터 증기에 의해 가해졌다. 혼합물은 반경화된 멜라민 바인더들에 의해 경질 안정화된 분말 기반 표면층이 얻어지도록 뜨거운 공기에 의해 건조되었다. 건조된 층은 스크래핑에 의해 벨트로부터 제거되었고 안료들 및 멜라민 수지들에 의해 코팅된 건조한 목재 입자들은 개별 목재 섬유들의 크기와 유사한 크기를 갖는 건조한 잉크 착색제들로 밀링되고 체로 걸려졌다. 목재 섬유 본체를 갖고 표면이 반경화된 멜라민 수지에 의해 섬유들에 접착되는 안료들에 의해 커버되는 착색제들을 포함하는 건조한 잉크가 얻어졌다.
예 3- 디지털 바인더 및 분말 프린트
8 ㎜ HDF 보드는 탈이온화된 물의 작은 물 액적들에 의해 분무되었고 목재 섬유들, 멜라민 입자들, 옅은 갈색 컬러 안료들 및 산화 알루미늄 입자들을 포함하는 300 g/㎡ 의 분말 혼합물이 HDF 코어에 분산 장비에 의해 도포되었다. 혼합물은 이형제를 포함하는 탈이온화된 물에 의해 다시 분무되었고 경질 안정화된 부분적으로 반경화된 분말 기반 표면이 HDF 코어에 접착되고 옅은 갈색 기본 컬러가 얻어지도록 IR 광에 의해 건조되었다. 안정화된 분말 표면을 갖는 패널은 컨베이어에 놓여졌고 디지털 Kyocera Piezo 프린트 헤드 아래로 변위되었다. 디지털 프린트 헤드는 주로 물 및 글리콜을 포함하는 블랭크 잉크의 액적들을, 상기 예 1에서 설명된 바와 같은 형성물에 의해 옅은 갈색 컬러를 갖는 안정화된 분말 기본 표면에 도포하였고 투명 액체 목재 결 패턴이 안정화된 분말 기반 표면에 프린트되었다. 목재 결 패턴은 패널의 긴 그리고 짧은 에지로부터 미리 정해진 거리에 위치되었다. 도포된 투명 패턴 아래의 표면의 멜라민은 디지털 피에조 코팅 헤드가 분말 기본 표면에 수성 액적들을 도포하였을 때 융해되었다. 기본 옅은 갈색 분말 기반 표면보다 더 짙은 갈색 컬러를 포함하는, 상기 예 2에서 설명된 바와 같은 건조한 잉크는 제 2 단계에서 전체 분말 기반 표면 및 투명 패턴에 걸쳐 호퍼 및 5 ㎝ 의 직경을 갖는 회전 및 진동하는 조각된 롤러를 포함하는 건조한 잉크 도포 스테이션에 의해 분산되었다. 약 30 gr/㎡ 의 건조한 잉크층이 패널 표면에 도포되었다. 투명한 블랭크 잉크 패턴과 접촉하는 건조한 잉크 섬유들의 멜라민은 융해되었고 건조한 잉크 입자들은 안정화된 분말 표면에 접착되었다. 투명한 블랭크 잉크 패턴을 갖는 패널 및 건조한 잉크층은 그 후에 컨베이어에 의해 IR 램프들 아래로 변위되었다. 투명한 패턴의 멜라민은 다시 건조되었고 상기 투명한 패턴 상의 안료들과 섬유들의 더 강한 접착이 얻어졌다. 패널은 그 후에 본질적으로 안료들을 갖는 모든 비접착된 섬유들이 제거되는, 컨베이어에 의해 도포된 건조한 잉크층의 전체 폭을 커버하는 개구를 갖는 진공 흡입 프로파일, 그리고 본질적으로 모든 가시적인 건조한 잉크 입자가 제거되도록 패널 표면으로부터 해제된 남아있는 비접착된 입자들에 공기 압력을 가하고 진공 흡입 프로파일로 날려버리는 에어 나이프를 포함하는 건조한 잉크 제거 스테이션 아래로 변위되었다. 옅은 갈색 기본 컬러 및 짙은 갈색 목재 결 구조를 포함하는 목재 결 패턴이 얻어졌다. 건조한 멜라민 및 산화 알루미늄 입자들의 건조한 혼합물을 포함하는 보호층에 블랭크 잉크를 위해 상기 설명된 바와 같은 동일한 타입의 분산 스테이션에 의해 전체 표면에 걸쳐 분산되었다. 보호층은 이형제를 포함하는 작은 물 액적들에 의해 분무되었고 IR 램프들 아래에서 건조되었다. 프린트 및 보호층을 갖는 패널은 그 후 유압 프레스의 길 그리고 짧은 에지에 대하여 미리 정해진 위치로 위치되었고 170℃ 의 온도 및 40 바의 압력 하에서 20 초 동안 양각된 강 판에 맞닿아 프레스되었고 목재 결 패턴 및 보호층을 갖는 분말 기반 표면은 양각 표면 구조물과 상호 조정된 고품질 디지털 프린트를 갖는 경질의 내마모성 표면으로 경화되었다. 패널의 장식은 기본 컬러 그리고 목재 섬유들과 안료들을 포함하는 목재 결 디자인에 의해 생성되었다. 목재 디자인의 얻어진 복제품은 매우 사실적이었는데 이는 천연 목재 섬유들이 가시적인 패턴을 생성하는데 사용되었기 때문이다.
예 4 - 전사 프린트
목재 결 패턴은 알루미늄 포일에 블랭크 잉크에 의해 프린트되었고 안료 코팅된 목재 섬유들은 블랭크 잉크 패턴에 도포되었다. 비접착된 섬유들은 제거되었다. 이러한 BAP 프린트는 상기 예 3에서 설명된 것과 동일한 원리들에 따라 이루어졌다. 알루미늄 포일은 170℃ 의 온도 및 40 바의 압력 하에서 20 초 동안 분말 기반 표면에 맞닿아 프레스되었다. 목재 결 패턴을 갖는 분말 기반 표면은 경질의 내마모성 표면으로 경화되었다. 알루미늄 포일은 제거되었고 고품질 디지털 프린트를 갖는 표면을 포함하는 패널이 얻어졌다.
실시예들
1. 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은 :
ㆍ상기 표면(2)에 착색제(7)들을 도포하는 단계;
ㆍ바인더(11)에 의해 상기 표면(2)에 착색제들의 일부를 접착시키는 단계; 및
ㆍ디지털 프린트(P)가 접착된 착색제(7)들에 의해 형성되도록 표면(2)으로부터 비접착된 착색제(7)들을 제거하는 단계를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
2. 제 1 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 바인더(11)와 혼합된 안료(12)들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
3. 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 있어서,
상기 바인더(11)는 열경화성 수지를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
4. 제 1 실시예 내지 제 3 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 바인더(11)는 열가소성 수지를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
5. 제 1 실시예 내지 제 4 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 바인더(11)는 분말인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
6. 제 1 실시예 내지 제 5 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 종이층 또는 포일인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
7. 제 1 실시예 내지 제 6 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 분말층을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
8. 제 1 실시예 내지 제 7 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 빌딩 패널(1)의 일부인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
9. 제 1 실시예 내지 제 8 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 바닥 패널(1)의 일부인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
10. 제 1 실시예 내지 제 9 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 기류에 의해 제거되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
11. 제 1 실시예 내지 제 10 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 바인더는 디지털 액적 도포 헤드(30')에 의해 도포되는 액체 물질을 포함하는 블랭크 잉크(11)인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
12. 제 1 실시예 내지 제 10 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
레이저 빔(29) 또는 가열 프린트 헤드(80)가 접착을 이루는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
13. 제 11 실시예에 있어서,
상기 액체 물질은 수성인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
14. 제 11 실시예 또는 제 13 실시예에 있어서,
상기 액체 물질은 IR 광(23) 또는 뜨거운 공기에 노출되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
15. 제 14 실시예에 있어서,
상기 액체 물질(11)은 UV 광에 노출되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
16. 제 14 실시예에 있어서,
상기 액체 물질은 피에조 잉크 헤드에 의해 도포되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
17. 제 14 실시예에 있어서,
상기 액체 물질은 열 잉크 헤드에 의해 도포되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
18. 제 16 실시예 또는 제 17 실시예에 있어서,
상기 액체 물질은 래스터(R1 내지 R4)로 배열되는 액적(56)들에 의해 도포되고 상기 착색제(7)들은 몇몇 액적들과 접착되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
19. 제 1 실시예 내지 제 18 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 섬유(61)들 또는 광물 재료(63)를 포함하는 입자 본체(66)를 갖는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
20. 제 1 실시예 내지 제 19 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기접착된 착색제(7)들을 갖는 표면(2)은 프레스되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
21. 제 1 실시예 내지 제 20 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 접착된 착색제(7)들을 갖는 표면(2)은 가열되고 프레스되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
22. 제 1 실시예 내지 제 21 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 착색제(7)들 외의 다른 컬러를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
23. 제 1 실시예 내지 제 22 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 방법은 부가적으로 표면(2) 및 제 1 접착된 착색제(7, 12a)들에 상이한 컬러를 갖는 새로운 착색제(7, 12b)들을 도포하는 단계, 바인더에 의해 표면에 새로운 착색제(7, 12b)들의 일부를 접착시키는 단계, 및 디지털 프린트(P)가 표면(2)에 나란하게 위치된 제 1 착색제(12a)와 새로운 착색제(12b)에 의해 형성되도록 표면으로부터 비접착된 새로운 착색제(7, 12b)들을 제거하는 단계를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
24. 제 1 실시예 내지 제 23 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 분산에 의해 도포되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
25. 제 1 실시예 내지 제 24 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 목재 결 또는 암석 패턴으로 배열되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
26. 제 1 실시예 내지 제 25 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제들은 양각(17) 구조물을 갖는 경질 표면으로 프레스되고 경화되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
27. 제 1 실시예 내지 제 26 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 20 미크론보다 더 큰 대형 착색제 입자(64)들인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
28. 제 1 실시예 내지 제 27 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들은 표면(2)에 프레스되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
29. 제 1 실시예 내지 제 28 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 적층 또는 목재 바닥, 분말 기반 바닥, 타일 또는 LVT 바닥인 패널(1)의 일부인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
30. 디지털 액적 도포 헤드(30'), 건조한 잉크 도포 스테이션(27), 및 건조한 잉크 제거 스테이션(28)을 포함하는, 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 제공하기 위한 장비(40)로서,
ㆍ상기 디지털 액적 도포 헤드(30')는 표면(2)에 액체 블랭크 잉크(11)를 도포하도록 구성되고;
ㆍ상기 건조한 잉크 도포 스테이션(27)은 표면(2)에 착색제(7)들을 포함하는 건조한 잉크(15)를 도포하도록 구성되고;
ㆍ상기 블랭크 잉크(11)는 표면(2)에 건조한 잉크(15)의 일부를 접착시키도록 구성되고;
ㆍ상기 건조한 잉크 제거 스테이션(28)은 표면(2)으로부터 비접착된 착색제(7)들을 제거하도록 구성되는,
표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
31. 제 30 실시예에 있어서,
상기 표면은 패널(1)의 일부인,
표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
32. 제 30 실시예 또는 제 31 실시예에 있어서,
상기 건조한 잉크(15)는 수지를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
33. 제 30 실시예 내지 제 32 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 수성인,
표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
34. 제 30 실시예 내지 제 33 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 도포 후에 증가된 온도에 노출되는,
표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
35. 표면(2)에 도포되는 액체 프린트(P)에 접착하기 위한 대형 착색제 입자(64)들을 포함하는 건조한 잉크(15)로서,
상기 대형 착색제 입자(64)들은 입자 본체(66) 및 입자 본체(66)에 부착되는 컬러 안료(12)들을 포함하는,
건조한 잉크.
36. 제 35 실시예에 있어서,
상기 대형 착색제 입자(64)들은 20 미크론보다 더 큰,
건조한 잉크.
37. 제 35 실시예 또는 제 36 실시예에 있어서,
상기 입자 본체(66)는 광물 입자(63), 섬유(61) 또는 열경화성 수지(13)인,
건조한 잉크.
38. 제 35 실시예 또는 제 36 실시예에 있어서,
상기 입자 본체(66)는 광물 입자(63)인,
건조한 잉크.
39. 제 35 실시예 또는 제 36 실시예에 있어서,
상기 입자 본체(66)는 섬유(61)인,
건조한 잉크.
40. 제 35 실시예 내지 제 39 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 입자 본체(66)는 수지에 의해 코팅되는,
건조한 잉크.
41. 제 40 실시예에 있어서,
상기 수지는 열경화성 수지(13)인,
건조한 잉크.
42. 제 35 실시예 내지 제 41 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 액체 프린트는 수성이고 디지털 액적 도포 헤드(30')에 의해 도포되는,
건조한 잉크.
43. 입자 본체(66) 및 상기 입자 본체(66)의 표면에 부착되는 컬러 안료(12)들을 포함하는 대형 착색제(64)들의 디지털식으로 형성된 프린트(P)를 포함하는 표면(2)을 갖는 패널(1)에 있어서,
상기 착색제(7)들은 입자 본체(66)의 상부 및 하부 표면에 안료(12)들과 함께 패턴들로 배열되는,
패널.
44. 제 43 실시예에 있어서,
상기 입자 본체(66)는 섬유(61)들을 포함하는,
패널.
45. 제 43 실시예에 있어서,
상기 입자 본체(66)는 광물 입자(63)인,
패널.
46. 제 43 실시예 내지 제 45 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 대형 착색제(64)들은 20 미크론을 초과하는 입자 크기를 갖는,
패널.
47. 제 43 실시예 내지 제 46 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 대형 착색제(64)들은 겹쳐지는 장식 입자들을 갖는 고형 프린트를 형성하는,
패널.
48. 제 43 실시예 내지 제 47 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 패널(1)은 적층 또는 목재 바닥, 분말 기반 바닥, 타일 또는 LVT 바닥인,
패널.
49. 캐리어(68)에 경질 프레스 입자(67)들을 접착시킴으로써 표면(2)에 디지털 양각(17)을 형성하는 방법으로서 :
ㆍ상기 캐리어에 액체 물질(11)을 도포하는 디지털 액적 도포 헤드(30')에 의해 캐리어(68)에 액체 바인더 패턴(BP)을 제공하는 단계;
ㆍ상기 경질 프레스 입자들이 액체 바인더 패턴(BP)에 의해 캐리어(68)에 접착되도록 캐리어(68)에 경질 프레스 입자(67)들 및 바인더 패널(BP)을 도포하는 단계;
ㆍ상기 캐리어(68)로부터 비접착된 경질 프레스 입자(67)들을 제거하는 단계;
ㆍ상기 접착된 경질 프레스 입자(67)들을 갖는 캐리어(68)를 표면(2)에 대해 프레싱하는 단계;
ㆍ상기 경질 프레스 입자(67)들을 갖는 캐리어(68)를 프레스된 표면(2)으로부터 제거하는 단계를 포함하는,
표면에 디지털 양각을 형성하는 방법.
50. 제 49 실시예에 있어서,
상기 프레스 입자(67)들은 광물 입자(63)들인,
표면에 디지털 양각을 형성하는 방법.
51. 제 49 실시예 또는 제 50 실시예에 있어서,
상기 캐리어는 종이 또는 포일인,
표면에 디지털 양각을 형성하는 방법.
52. 제 49 실시예 내지 제 51 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 액체 물질은 수성인,
표면에 디지털 양각을 형성하는 방법.
53. 제 49 실시예 내지 제 52 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 분말 또는 종이 또는 포일인,
표면에 디지털 양각을 형성하는 방법.
54. 제 49 실시예 내지 제 53 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 패널(1)의 일부인,
표면에 디지털 양각을 형성하는 방법.
55. 제 1 컬러를 갖는 목재 섬유(61a)들을 포함하는 연속적인 기본 층에 의해 형성되는 제 1 표면 부분(S1) 그리고 제 2 컬러를 갖는 목재 섬유(61b)들에 의해 형성되는 제 2 표면 부분(S2)을 포함하는 목재 결 장식을 갖는 표면(2)을 갖는 패널(1)로서,
상기 제 2 컬러를 갖는 목재 섬유(61b)들은 연속적인 기본 층에 도포되고 이에 접착되며, 상기 제 2 표면 부분(S2)은 제 1 표면 부분(S1)의 일부를 커버하는,
목재 결 장식을 갖는 표면을 갖는 패널.
56. 제 55 실시예에 있어서,
상기 연속적인 기본 층은 열경화성 수지를 포함하는 분말인,
목재 결 장식을 갖는 표면을 갖는 패널.
57. 제 55 실시예 또는 제 56 실시예에 있어서,
상기 연속적인 기본 층은 종이인,
목재 결 장식을 갖는 표면을 갖는 패널.
58. 제 55 실시예 내지 제 57 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 제 2 표면 부분(S2)은 제 1 표면 부분(S1) 보다 더 작은 섬유들을 포함하는,
목재 결 장식을 갖는 표면을 갖는 패널.
59. 전사 프린팅 방법에 의해 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 제공하기 위한 장비로서,
상기 장비는 디지털 액적 도포 헤드(30'), 건조한 잉크 도포 유닛(27), 건조한 잉크 제거 스테이션(28) 및 전사 표면(18)을 포함하며,
ㆍ상기 디지털 액적 도포 헤드(30')는 전사 표면(18)에 액체 블랭크 잉크(11)를 도포하도록 구성되고;
ㆍ상기 건조한 잉크 도포 유닛(27)은 전사 표면(18)에 착색제들을 포함하는 건조한 잉크(15)를 도포하도록 구성되고;
ㆍ상기 블랭크 잉크(11)는 전사 표면(18)에 건조한 잉크(15)의 일부를 접착시키도록 구성되고;
ㆍ상기 건조한 잉크 제거 스테이션(28)은 전사 표면(18)으로부터 비접착된 건조한 잉크를 제거하도록 구성되고;
ㆍ상기 접착된 건조한 잉크를 갖는 전사 표면(18)은 표면(2)에 맞닿아 프레스되도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
60. 제 59 실시예에 있어서,
상기 건조한 잉크(15)는 수지를 포함하는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
61. 제 59 실시예 또는 제 60 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 수성인,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
62. 제 59 실시예 내지 제 61 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크는 도포 후에 증가된 온도에 노출되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하기 위한 장비.
63. 패널(1)에 양각 구조(17)를 형성하는 프레스 매트릭스(78)로서,
상기 프레스 매트릭스는 패턴으로 배열되고 코팅된 종이 또는 포일인 캐리어(68)에 접착되는 경질 프레스 입자(67)들을 포함하는,
프레스 매트릭스.
64. 제 63 실시예에 있어서,
상기 경질 프레스 입자(67)들은 캐리어의 일 측에 배열되고 프린트(P)가 캐리어의 대향 측에 배열되는,
프레스 매트릭스.
65. 제 63 실시예 또는 제 64 실시예에 있어서,
상기 경질 프레스 입자(67)들 및 프린트(P)는 프레스 매트릭스가 패널 표면(2)에 맞닿아 프레스될 때 합치된 양각 프린트된 표면이 얻어질 수 있도록 상호 조정되는,
프레스 매트릭스.
66. 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 형성하는 방법으로서,
상기 표면에 착색제(7)들을 포함하는 건조한 잉크(15)의 분말을 도포하는 단계, 상기 디지털 프린트(P)가 접착된 건조한 잉크 착색제(7)들에 의해 형성되도록 디지털 가열 프린트 헤드(80)에 의해 표면(2)에 건조한 잉크(15) 분말의 일부를 접착시키는 단계 및 상기 표면(2)으로부터 비접착된 건조한 잉크(15)를 제거하는 단계를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
67. 제 66 실시예에 있어서,
상기 건조한 잉크(15)는 열 민감 수지를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
68. 제 66 실시예 또는 제 67 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 열 민감 수지를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
69. 제 67 실시예 또는 제 68 실시예에 있어서,
상기 열 민감 수지는 열경화성 또는 열가소성 수지인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
70. 제 69 실시예에 있어서,
상기 열 민감 수지는 멜라민을 포함하는 열경화성 수지인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
71. 제 66 실시예 내지 제 69 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 가열 프린트 헤드(80)는 열 전달 포일(81)에 열을 가하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
72. 제 70 실시예에 있어서,
상기 열 전달 포일(81)은 구리 또는 알루미늄을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
72. 제 66 실시예 내지 제 68 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)은 빌딩 패널의 일부 바람직하게는 바닥 패널(1)의 일부인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
73. 제 66 실시예 내지 제 72 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 건조한 잉크(15)는 광물 입자들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
74. 제 73 실시예에 있어서,
상기 건조한 잉크(15)는 산화 알루미늄 입자들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
75. 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 형성하는 방법으로서,
상기 표면(2)에 디지털 액적 도포 헤드(30')에 의해 블랭크 잉크(11)의 액적(57)들을 도포하는 단계 및 상기 디지털 프린트(P)를 형성하기 위해 블랭크 잉크의 액적(57)들에 착색제(7)들을 부착하는 단계를 포함하며,
상기 디지털 프린트(P)는 블랭크 잉크(11) 외의 다른 컬러를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
76. 제 75 실시예에 있어서,
상기 다른 컬러는 블랭크 잉크(11)에 의해 표면(2)에 접착되는 착색제(7)들에 의해 형성되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
77. 제 75 실시예 또는 제 76 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 본질적으로는 물을 포함하는 투명 액체 물질인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
78. 제 75 실시예 내지 제 77 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 프린트(P)의 제 1 및 제 2 부분을 형성하고 상기 블랭크 잉크, 제 1 및 제 2 부분들 모두는 상이한 컬러들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
79. 제 75 실시예 내지 제 78 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 디지털 프린트(P)는 동일 평면에서 수평으로 오프셋되어 위치되는 상이한 컬러들을 갖는 착색제(7)들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
80. 제 75 실시예 내지 제 79 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 착색제(7)들의 수직 확장 범위(V2)는 블랭크 잉크 액적(57)들의 수직 확장 범위(V1)를 초과하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
81. 제 75 실시예 내지 제 80 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 디지털식으로 도포된 블랭크 잉크 액적(57)들은 도포 후에 표면(2)으로부터 하방으로 그리고 상방으로 침투하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
82. 제 75 실시예 내지 제 81 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 표면(2)에 블랭크 잉크 스폿(57)을 제공하는 블랭크 잉크(11)의 액적들은 블랭크 잉크 스폿(57)의 크기보다 더 큰 크기를 갖는 착색제(7)들을 접착시키는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
83. 제 75 실시예 내지 제 82 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 래스터 패턴(R1 내지 R4)으로 도포되고 상기 건조한 잉크(15)는 겹치는 착색제(7)들과 임의로 도포되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
84. 제 75 실시예 내지 제 83 실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,
개별 착색제(7)들의 수평 확장 범위(H2)는 잉크 스폿(57)들의 수평 확장 범위(H1)를 초과하고 상기 건조한 잉크층의 수직 확장 범위(V2)는 비접착된 입자들의 제거 후에 바람직하게는 블랭크 잉크 스폿(57)들의 수직 확장 범위(V1)를 초과하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
Claims (31)
- 빌딩 패널의 일부인 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 형성하는 방법으로서,
- 상기 표면(2)에 디지털 액적 도포 헤드(30')에 의해 블랭크 잉크(11)의 액적들을 도포하는 단계,
- 디지털 프린트(P)를 형성하기 위해 블랭크 잉크(11)의 액적들에 착색제(7)들을 부착하는 단계를 포함하며,
부착된 착색제(7)들에 의해 형성된 디지털 프린트(P)는 블랭크 잉크(11) 외의 다른 컬러를 포함하고,
다른 착색제들 위에 수직으로 위치되는 착색제(7)들은 표면(2)에 도포된 액적들로부터의 블랭크 잉크 스폿(57)들에 의해 접착되고,
상기 착색제들은 안료 코팅된 목재 섬유(61)들을 포함하고,
상기 착색제(7)들은 도포 후에 표면(2)으로 프레스되는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 착색제(7)들은 20 미크론보다 더 큰 직경 또는 길이를 갖는 대형 착색제 입자들인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 물을 포함하는 투명 액체 물질인,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 글리콜 또는 글리세린을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
열경화성 또는 열가소성 재료가 표면(2)에 포함되고 건조 후에 접착을 추가적으로 제공하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 착색제들은 열경화성 수지를 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 착색제들은 상이한 타입들의 대형 착색제 입자들의 혼합물을 포함하는 대형 착색제들이고, 상기 대형 착색제들은 20 미크론보다 더 큰 직경 또는 길이를 갖는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 대형 착색제들은 섬유들과 광물들의 혼합물을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 디지털 프린트(P)는 동일 평면에서 수평으로 오프셋되어 위치되는 상이한 컬러들을 갖는 착색제(7)들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 착색제(7)들의 수직 확장 범위(V2)는 블랭크 잉크 액적들의 수직 확장 범위(V1)를 초과하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 디지털식으로 도포된 블랭크 잉크 액적들은 상기 표면(2)으로부터 착색제(7)들 내로 침투하고 도포 후에 표면(2)으로부터 상방으로 연장하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 블랭크 잉크(11)는 래스터 패턴(R1 내지 R4)으로 도포되고, 건조한 잉크(dry ink; 15)는 겹쳐지는(overlapping) 착색제(7)들과 어떠한 패턴도 아닌 임의로 도포되고, 상기 건조한 잉크(15)는 상기 착색제(7)들을 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
개별 착색제(7)들의 수평 확장 범위(H2)는 잉크 스폿(57)들의 수평 확장 범위(H1)를 초과하고,
건조한 잉크 층의 수직 확장 범위(V2)는, 비접착된 입자들의 제거 후에, 블랭크 잉크 스폿(57)들의 수직 확장 범위(V1)를 초과하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
접착된 착색제(7)들을 갖는 상기 표면(2)에 열과 압력을 가하는 단계를 더 포함하는,
표면에 디지털 프린트를 형성하는 방법.
- 전사 프린팅 방법에 의해 빌딩 패널의 일부인 표면(2)에 디지털 프린트(P)를 제공하는 장비로서,
상기 장비는 디지털 액적 도포 헤드(30'), 건조한 잉크 도포 유닛(27), 건조한 잉크 제거 스테이션(28) 및 전사 표면(18)을 포함하고,
ㆍ상기 디지털 액적 도포 헤드(30')는 전사 표면(18)에 액체 블랭크 잉크(11)를 도포하도록 구성되고,
ㆍ상기 건조한 잉크 도포 유닛(27)은 전사 표면(18)에 안료 코팅된 목재 섬유(61)들을 포함하는 착색제들을 포함하는 건조한 잉크(15)를 도포하도록 구성되고,
ㆍ상기 액체 블랭크 잉크(11)는 전사 표면(18)에 건조한 잉크(15)의 일부를 접착시키도록 구성되고,
ㆍ상기 건조한 잉크 제거 스테이션(28)은 전사 표면(18)으로부터 비접착된 건조한 잉크를 제거하도록 구성되고,
ㆍ접착된 건조한 잉크를 갖는 전사 표면(18)은 표면(2)에 대해 프레스되도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
상기 건조한 잉크 도포 유닛은 수지를 포함하는 건조한 잉크(15)를 도포하도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
상기 건조한 잉크 도포 유닛은 열경화성 수지를 포함하는 건조한 잉크를 도포하도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
상기 디지털 액적 도포 헤드는 수성인 액체 블랭크 잉크(11)를 도포하도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
상기 디지털 액적 도포 헤드는 글리콜 또는 글리세린을 포함하는 액체 블랭크 잉크(11)를 도포하도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
상기 액체 블랭크 잉크(11)는 도포 후에 도포 시의 온도보다 더 높은 온도에 노출됨으로써 전사 표면에 건조한 잉크의 일부를 접착하도록 구성되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
상기 표면(2)은 목재 섬유들을 포함하는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비.
- 제 15 항에 있어서,
건조 후에 접착을 제공하는 화학 물질이 표면(2)에 포함되는,
전사 프린팅 방법에 의해 표면에 디지털 프린트를 제공하는 장비. - 삭제
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