PT1490232E - Processo e aparelho para criar uma imagem num artigo, e artigo impresso - Google Patents

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Description

DESCRIÇÃO
Processo e aparelho para criar uma imagem num artigo, e artigo inqpresso
Campo do invento 0 presente invento refere-se a um processo de impressão de uma imagem num objecto, compreendendo os passos de: proporcionar um objecto tendo uma superfície exterior tendo uma porção plana e um canal rebaixado a partir da porção plana; aplicar uma primeira camada base à superfície exterior; secar a primeira camada base; e aplicar gotículas de tinta na camada base seca para formar uma imagem, na qual as gotículas são ejectadas por uma cabeça de impressão com jacto de tinta que é mantida a uma distância substancialmente constante do plano da porção plana do objecto. 0 invento também se refere a um objecto tendo uma imagem criada de acordo com o processo revelado, e um aparelho de impressão para criar o objecto impresso.
Enquadramento do invento A madeira natural, maciça é um material relativamente dispendioso e, assim, os artigos feitos em madeira natural são normalmente mais dispendiosos que os artigos feitos em materiais alternativos, tais como plástico ou compósito de madeira. Para além disso, a madeira maciça proporciona qualidade estéticas que são desejáveis para muitos consumidores. Uma vez que o preço da madeira natural aumentou, o mercado dos produtos fabricados que imitam a madeira natural 1 também cresceu. Por exemplo, os revestimentos de porta, lambris, moldes, molduras e semelhantes são feitos muitas vezes em materiais compósitos, tal como painéis de fibras, mais do que em madeira maciça.
As portas com alma oca imitando portas naturais maciças são bem conhecidas na técnica. Estas portas são muitas vezes constituídas por duas camadas finas de painel de fibras, referidas como "revestimentos de porta", que são fixas aos lados opostos de uma armação periférica. A porta resultante tem a espessura de uma porta em madeira maciça, mas é oca no meio, ou tem uma alma maciça. 0 espaço oco pode ser cheio com almofadas onduladas, um núcleo em fibra de madeira contornado, isolamento ou outro material se desejado. Os revestimentos de porta podem ter uma superfície plana lisa (isto é, revestimentos de porta à face), uma superfície texturada ou uma superfície contornada (isto é, revestimentos de porta moldados). Os revestimentos de porta moldados são muitas vezes formados para terem porções simulando coiceiras, travessas superiores do aro e painéis, tal como se encontra em portas tradicionais de coiceira e travessa em madeira.
Os artigos em compósito de madeira, tal como revestimentos de portas, são algo semelhantes à madeira natural em termos de resistência e densidade, mas falta-lhes a aparência da madeira natural, em particular a cor, fio, e outros motivos que são considerados desejáveis por muitos consumidores. Assim, estes artigos moldados são muitas vezes pintados para realçar a aparência do material compósito usado para os formar. Se se pretender uma aparência natural, um folheado de madeira pode ser fixo à superfície do artigo. Por exemplo, tábuas usadas para fabricar mobiliário "flat-pack" compreendem muitas vezes um núcleo feito em aglomerado, com um revestimento de folheado 2 de madeira fixo à superfície exterior do núcleo para proporcionar a aparência de uma tábua de madeira maciça, natural. Uma tal tábua é muitas vezes mais leve e menos dispendiosa do que uma tábua maciça de dimensões comparáveis, o que pode ser vantajoso, dependendo da aplicação da tábua. 0 folheado de madeira pode compreender uma folha fina, ou folheado, de madeira maciça. Em alternativa, o folheado de madeira pode ser um material à base de plástico no qual é aplicada uma imagem de madeira. 0 folheado de madeira é ligado ao substrato de núcleo subjacente, quer antes quer depois do artigo ser fabricado. Os folheados de madeira são muito usados como revestimentos para criar imitação de madeira para mesas, portas e outros artigos de mobiliário. 0 papel e folha também podem ser usados para simular a aparência do fio da madeira. No entanto, a aplicação de folheados de madeira, papel e folha é muitas vezes demorada e, em particular no caso de papel e folha, pode produzir um produto inaceitável se não se tomar muito cuidado na aplicação dos materiais. Isto aumenta o custo de fabrico destes artigos e provoca estéticas diferentes.
Outro processo de simular um motivo de fio da madeira consiste na impressão do motivo de fio da madeira na superfície de um artigo liso, utilizando um rolo com um motivo, conhecido como impressão offset, que transfere tinta para a superfície do artigo. Em alternativa, podem ser usados os cilindros gravados com um motivo de fio da madeira desejado. No entanto, estes processos de impressão são normalmente complexos, e exigem a utilização de um conjunto diferente de rolos ou cilindros para cada motivos desejado, ou para os artigos com forma diferente a serem impressos. Os rolos ou cilindros proporcionam portas tendo motivos idênticos com pequenas repetições devido à dimensão do cilindro. Para além disso, os cilindros e rolos 3 gravados são relativamente dispendiosos, mas não excessivamente fiáveis para manter uma gravação próxima.
Numa tentativa de proporcionar motivos mais variados sem a utilização de rolos ou cilindros múltiplos, alguns processos proporcionam a utilização de jactos de fluido para criar motivos aleatórios, do tipo fio da madeira, em painéis lisos de diferentes materiais. Por exemplo, um destes processos está revelado na patente US n° 4,849,768. Outros processos, incluem a impressão em painel de fibras liso usando uma cabeça de impressão com jacto de tinta, tal como está revelado na patente US n° 5,683,753 e patente US n° 6,095,628.
No entanto, os processos de impressão por jacto de tinta da técnica anterior têm falhado no atingimento de uma qualidade de imagem satisfatória num artigo impresso, em particular quando se imprime em painel de fibras. Embora possa ser possível, por vezes, produzir a imitação de um fio da madeira com baixa resolução em superfícies planas, tais como revestimentos de porta à face, não tem sido possível, até agora, produzir imagens de elevada qualidade directamente nas superfícies contornadas. Em vez disso, quando são necessárias imagens com elevada qualidade, é necessário imprimir estas imagens em papel ou filme, e então fixar o papel ou filme à superfície do substrato num passo de laminação com mão de obra intensiva. Assim, por exemplo, as portas que têm imagens com elevada qualidade são feitas normalmente em quantidades limitadas, quando o custo pode justificar-se. Além disso, em superfícies contornadas, tais como revestimentos de porta moldados, não tem sido possível produzir, até agora, quer um fio da madeira realista quer outras imagens nas porções contornadas rebaixadas e / ou salientes do revestimento. 4
Sabe-se, a partir das patentes da técnica anterior, tais como as patentes US n° 6,360,656, para Kubo, que uma superfície tendo uma característica saliente pode ser impressa com jacto de tinta se a velocidade de aplicação da tinta variar à medida que a cabeça de impressão passa na característica. No entanto, este processo exige que a distância entre a cabeça de impressão e a característica saliente seja cuidadosamente controlada, sendo assim necessários sensores para medir com precisão a distância entre uma cabeça de impressão e a superfície que é impressa. Se a característica for uma porção rebaixada, tal como um canal moldado, surgem mais problemas quando se usa o processo revelado por Kubo. Em primeiro lugar, a largura do canal pode ser inferior à largura da cabeça de impressão, sendo impossível baixar-se a cabeça de impressão para o canal para manter o espaçamento necessário entre a cabeça de impressão e a superfície que é impressa. Em segundo lugar, a turbulência envolvendo as gotículas de tinta ejectadas pode ser ampliada pelo canal estreito, dificultando o controlo da colocação das gotículas de tinta. O aumento da distância entre a cabeça de impressão e as porções rebaixadas de uma superfície a ser impressa, para ultrapassar os problemas associados com Kubo, também falharam no atingimento de uma imagem com qualidade adequada. Um dos problemas em aumentar a distância de percurso das gotículas de tinta na zona de um rebaixo é o facto de, depois de um percurso curto a partir dos bicos da cabeça de impressão, as gotículas partem-se devido à viscosidade do ar e à dimensão relativamente pequena das gotículas. À medida que as gotículas perdem velocidade, tornam-se cada vez mais susceptíveis às correntes de ar que afastam as gotículas do seu percurso pretendido. Isto provoca, em última análise, erros na colocação da gotícula e, 5

Claims (35)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de impressão de uma imagem num objecto, compreendendo as etapas de: proporcionar um objecto tendo uma superfície exterior (2, 2') tendo uma porção plana (26) e um canal (30) rebaixado a partir da porção plana (26); aplicar uma primeira camada base (94) à superfície exterior (2, 2'); secar a primeira camada base (94); e aplicar gotículas de tinta (74) na camada base seca (94) para formar uma imagem, na qual as gotículas (74) são ejectadas por uma cabeça de impressão com jacto de tinta (60) que é mantida a uma distância substancialmente constante (G) do plano (P) da porção plana (26) do objecto.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda a etapa de aplicar uma camada superior (96) à superfície exterior (2, 2') depois da dita etapa de aplicação de gotículas de tinta.
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que a camada superior (96) é um verniz transparente.
  4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a etapa de aplicar uma segunda camada base (112) ao canal (30) depois da dita etapa de aplicação de uma primeira camada base. 1
  5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 4, no qual a dita etapa de secagem compreende a secagem das primeira (94) e segunda camadas base (112) .
  6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual a dita etapa de aplicação de goticulas de tinta compreende a ejecção das goticulas de tinta (74) tendo um diâmetro superior a cerca de 20 ηιη.
  7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, no qual as goticulas (74) têm um diâmetro de pelo menos cerca de 40 qm.
  8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 1, incluindo a etapa de revestir a superfície exterior (2, 2' ) com um selante antes da dita etapa de aplicação de uma primeira camada base.
  9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o objecto é um revestimento de porta (14, 16).
  10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual a imagem formada é um motivo de fio da madeira ou uma imagem colorida.
  11. 11. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o canal 830) compreende um fundo (32) rebaixado do plano (P) da porção plana (26) e uma parede lateral inclinada (34) prolongando-se do fundo (32) para a porção plana (26), particularmente num ângulo de 80° ou menos relativamente ao plano (P) da porção plana (26). 2
  12. 12. Processo de acordo com a reivindicação 11, incluindo a etapa de ejectar as goticulas de tinta (74) da cabeça de impressão com jacto de tinta (60) para o fundo (32) do canal (30) numa distância de impressão máxima de cerca de 15 mm ou menos.
  13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda as etapas de: aplicar as goticulas de tinta (74) na camada base seca (94, 112) numa primeira superfície (2, 2') do objecto; e aplicar as goticulas de tinta (74) numa segunda superfície do objecto.
  14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 13, no qual a segunda superfície compreende uma camada base, e a dita etapa de aplicação de goticulas de tinta (74) na segunda superfície cobre a camada base.
  15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o objecto é uma porta (10, 10', 100, 138), compreendendo antes da dita etapa de aplicar uma primeira camada base (94) as etapas de: seleccionar uma imagem para a aplicar numa porta (10, 10', 100, 138); determinar a cor dominante da imagem seleccionada; seleccionar uma cor relacionada com a cor dominante; a dita etapa de aplicar uma primeira camada base (94) é modificada para aplicar uma camada base primária 3 (94) da cor seleccionada à porta (10, 10', 100, 138); e a dita etapa de aplicar as goticulas de tinta (74) é modificada para imprimir por jacto de tinta a imagem seleccionada na camada base primária (94).
  16. 16. Processo de acordo com a reivindicação 15, no qual a dita etapa de seleccionar uma cor relacionada com a cor dominante compreende a etapa de seleccionar uma cor semelhante à cor dominante.
  17. 17. Processo de acordo com as reivindicações 15 ou 16, no qual a porta (10, 10', 100, 138) compreende uma porção plana (26) e uma porção recuada (30), incluindo a etapa de aplicar uma camada base secundária (112) à porção recuada (30) da porta (10, 10', 100, 138) antes da impressão por jacto de tinta da imagem seleccionada.
  18. 18. Processo de acordo com a reivindicação 17, no qual a camada base secundária (112) apresenta uma cor mais escura do que a cor da camada base primária.
  19. 19. Processo de acordo com as reivindicações 15 a 18, no qual a dita etapa de impressão por jacto de tinta da imagem seleccionada na camada de fundo primária (94) compreende as etapas de: deslocar a cabeça de impressão (60) de uma primeira posição (78) para uma segunda posição (80) para a impressão de uma primeira porção da imagem na camada 4 base primária (94) numa passagem única da cabeça de impressão por jacto de tinta (60); afastar a porta (10, 10', 100, 138) da cabeça de impressão (60); retornar a cabeça de impressão (60) para a primeira posição (78); deslocar a porta (10, 10', 100, 138) para uma posição adjacente da cabeça de impressão (60); e imprimir uma segunda porção da imagem na porta (10, 10', 100, 138) .
  20. 20. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o objecto é uma porta (10, 10', 100, 138) compreendendo ainda as etapas de: seleccionar inicialmente uma imagem para aplicar a uma porta (10, 10', 100, 138) de entre uma pluralidade de imagens; determinar subsequentemente a cor dominante da imagem seleccionada; seleccionar subsequentemente uma cor relacionada com a cor dominante; após a dita etapa de aplicar a primeira camada base (94) da cor seleccionada à porta (10, 10', 100, 138), aplicar uma camada base secundária (112) tendo uma cor mais escura do que a camada de fundo primária (94) ao canal (30); em que a dita etapa de aplicar as goticulas de tinta (74) numa camada base seca (94) para formar uma imagem compreende as etapas de: 5 proporcionar uma cabeça de impressão com jacto de tinta (60) montada para deslocamento entre as primeira (78) e segunda (80) posições num plano (P) paralelo à porção plana (26) da porta (10, 10', 100, 138); deslocar a cabeça de impressão (70) da primeira posição (78) para a segunda posição (80) durante a ejecção das goticulas de tinta (74) tendo um diâmetro superior a cerca de 30 ηιη para a porta (10, 10', 100, 138) para formar uma primeira porção da imagem de qualidade fotográfica na porta (10, 10', 100, 138), enquanto a cabeça de impressão (60) é mantida a uma distância substancialmente constante (G) do plano (P); afastar a porta (10, 10', 100, 138) da cabeça de impressão (60); deslocar a cabeça de impressão (60) da segunda posição (80) para a primeira posição (78); deslocar a porta (10, 10', 100, 138) para uma nova posição em relação à cabeça de impressão (60); deslocar a cabeça de impressão (60) da primeira posição (78) para a segunda posição (80) enquanto se ejectam as goticulas de tinta (74) tendo um diâmetro superior a cerca de 30 qm para a porta (10, 10', 100, 138) para formar uma segunda porção da imagem na porta (10, 10', 100, 138) enquanto a cabeça de impressão é mantida a uma distância substancialmente constante (G) do plano (P); permitir às goticulas de tinta (74) secar; e aplicar uma camada superior resistente aos UV (96) na tinta. 6
  21. 21. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o objecto apresenta uma superfície de folheado de madeira ou de papel.
  22. 22. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, no qual a dita aplicação de goticulas de tinta (74) compreende ainda o aumento da densidade de impressão no canal (30) .
  23. 23. Processo de acordo com a reivindicação 22, no qual a dita densidade de impressão aumentada compreende a mudança de cor da tinta impressa no canal (30).
  24. 24. Processo de acordo com as reivindicações 22 ou 23, no qual a dita densidade de impressão aumentada compreende o ajuste da imagem a ser impressa para proporcionar uma densidade de tinta substancialmente constante à imagem.
  25. 25. Aparelho para a impressão de uma imagem impressa por jacto de tinta de qualidade fotográfica num objecto moldado, compreendendo: um dispositivo de revestimento (46) para aplicar uma camada base primária (94) a uma superfície superior (2, 2') de um objecto, a superfície superior (2, 2') tendo uma porção plana (26) e um canal (30); e e uma impressora de jacto de tinta (58) para imprimir uma imagem na face superior (2, 2'), a dita impressora (58) compreendendo uma cabeça de impressão com jacto de tinta (60) para emitir as goticulas de 7 tinta em jacto de tinta (74), e a dita cabeça de impressão (60) capaz de movimento num plano paralelo ao plano (P) da porção plana (26), em que as goticulas (74) são ejectadas da cabeça de impressão com jacto de tinta (60) que é mantido a uma distância substancialmente constante (G) do plano (P) da porção plana (26) do objecto.
  26. 26. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, no qual o dito dispositivo de revestimento (46) aplica uma camada base secundária (112) depois da aplicação da camada base primária (94) .
  27. 27. Aparelho de acordo com a reivindicação 26, compreendendo ainda uma estação de secagem (48) para secar as primeira (94) e segunda camadas base (112) .
  28. 28. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, no qual a dita impressora por jacto de tinta (58) compreende uma cama (64) para suportar o objecto, em que a dita cama (64) e a dita cabeça de impressão (60) estão dispostos para movimento relativo.
  29. 29. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, em que a dita impressora por jacto de tinta (58) compreende ainda uma lâmpada de secagem (72) para secar as ditas gotas de tinta em jacto de tinta.
  30. 30. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, em que a dita cabeça de impressão (60) ejecta as goticulas de tinta em jacto de tinta (74) tendo um diâmetro médio de 25 ηιη ou mais.
  31. 31. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, em que a dita impressora de jacto de tinta (58) está disposta de forma que a dita cabeça de impressão (60) não esteja a mais do que 15 mm do fundo (32) do canal (30) do objecto.
  32. 32. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, compreendendo ainda um dispositivo de comando (44) para gravar a posição da face superior (2, 2') do objecto para ser impresso com a imagem a ser impressa.
  33. 33. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, no qual a dita impressora (58) compreende uma segunda cabeça de impressão (60'), no qual a dita primeira cabeça de impressão de referência (60) ejecta as goticulas de tinta em jacto de tinta (74) na superfície superior (2, 2') do objecto, e a dita segunda cabeça de impressão (60) ejecta as goticulas de tinta em jacto de tinta (74) numa segunda superfície (4) do objecto.
  34. 34. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, compreendendo ainda uma alimentação de tinta para fornecer a tinta que pode ser seca por UV.
  35. 35. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, no qual a imagem é seleccionada do grupo formado por um motivo de fio da madeira e um motivo gráfico decorativo. Lisboa, 15 de Março de 2011. 9 RESUMO Processo e aparelho para criar uma imagem num artigo, e artigo impresso Processo de impressão de uma imagem num objecto compreende os passos de: proporcionar um objecto tendo uma superfície exterior tendo uma porção plana (26) e um canal (30) rebaixado a partir da porção plana (26); aplicar uma primeira camada base à superfície exterior; secar a primeira camada base; e aplicar gotículas de tinta na camada base seca para formar uma imagem, na qual as gotículas são ejectadas por uma cabeça de impressão com jacto de tinta (60) que é mantida a uma distância substancialmente constante do plano da porção plana (26) do objecto.
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