SI23200A2 - Postopek poslikave keramiäśnih ploĺ äśic z digitalnim uv tiskanjem - Google Patents

Abstract

Postopek za poslikavo keramičnih ploščic z digitalnim UV tiskanjem z laserskim tiskalnikom rešuje problem prenosa fotografij, slik, grafik, teksta v digitalno obliko in potem prenos te oblike na laserski tiskalnik, ki digitalno poslika keramične ploščice, ki so postavljene v tehnološko linijo za izdelavo oziroma nanos ali tiskanje. Linija: za' digitalno poslikavo prevedenih fotografij, slik, napisov, tekstov, grafik je sestavljena iz več samostojnih, med seboj povezanih in sinhroniziranih strojev in naprav, katere so lahko umeščene na koncu linije za proizvodnjo keramičnih ploščic ali deluje kot samostojna enota. Sam tehnološki postopek poslikave keramičnih ploščic je izveden v treh fazah. Prva faza je priprava medija za tiskanje. Druga faza je digitalno UV tiskanje, v kateri se izvede operacija tiskanja oz. poslikave ene ali več keramičnih ploščic, v tretji fazi pa se izvede postopek pakiranja poslikanih keramičnih ploščic v za to primerne škatle.

Description

POSTOPEK POSLIKAVE KERAMIČNIH PLOŠČIC Z DIGITALNIM UV TISKANJEM

Predloženi izum se nanaša na nov postopek, s katerim omogočamo poslikavo ali tiskanje fotografij na eno ali več v ravnino postavljenih keramičnih ploščic, na kamen ali na katerokoli drug raven predmet, narejen iz lesa, stekla, plastike, pločevine.

S pričujočim izumom smo rešili tehnološki problem prenosa digitalne oblike fotografije na navedene materiale, zlasti je postopek primeren za keramiko, kamen in na že navedene druge materiale, ker le-ti materiali dobijo nov funkcionalno-estetski videz ter tako obdelani po našem postopku preidejo v višji kakovostni razred in s tem tudi v višji cenovni razred.

Prav tako smo z našo tehnologijo in postopkom dosegli višji nivo kvalitete tako obdelanega materiala (v našem primeru in pričujoči patentni prijavi se bomo opisno usmerili samo na keramične ploščice), ki se uporabljajo največ v gradbeni industriji, vendar se njihova uporabna vrednost najde v mnogih drugih panogah.

Z našim postopkom obdelana keramika ima daljšo uporabno in življenjsko dobo, ker slikovna plast z nanosom posebnih barv na vidni del keramične ploščice kvalitetno izboljša to vrhnjo plast, s tem so predvsem doseženi odlični rezultati na odpornost proti UV žarkom, na nizke temperature in vključno z izboljšano trdnostno strukturo vidnega dela, na katerega je nanesena fotografija po našem postopku, predloženem s pričujočim izumom.

Znano je, da se danes v svetu izdelujejo keramične ploščice v desetinah različnih izvedbenih primerov, da je kar nekaj tehnologij, ki omogočajo poslikavo vidnega dela keramične ploščice, s postopkom barvanja, emajliranja, filmskega nanosa slik ter nazadnje z ročnim • · risanjem različnih likov na keramični ploščici. Vsi ti navedeni postopki imajo vrsto prednosti oz. pomanjkljivosti. Tehnologije, ki vsebujejo ročno nanašanje barv, slik, risanje na vrhnji del keramične ploščice, so zelo drage in cenovno tako izdelane enoto so nedosegljive za povprečnega uporabnika.

Najpomembnejša rešitev po izumu je ta, da je digitalni tisk fotografij ali njim podobnih medijev na keramiko, kamen oz. na že omenjene druge materiale cenovno primerna tehnologija, ki po drugi strani kvalitetno ter vizualno zadovoljuje slehernega kupca. Omogoča implementacijo kupčevih želja in potreb po prenosu vizualnosti njegovih podob na keramično ploščico, katero bo vgradil v svoje okolje.

Posebej gradbena industrija pri opremljanju interierja objektov, hiš, okolja uveljavlja visoke kakovostne standarde za vgrajene elemente po njihovi funkcionalnosti kakor tudi po estetiki. Prav k uveljavljanju visokih standardov po prijaznosti ali lepoti opremljenosti posameznih segmentov objektov je pripomogel naš izum. Ta potreba se kaže v velikem povpraševanju po tovrstnih izdelkih, ki v sebi vsebujejo slike, bordure, reliefe, ipd.

Pri snovanju postopka digitalnega nanosa fotografij na keramične ploščice sem izhajal iz že znanih tehničnih rešitev digitalnega tiska, znanega pod imenom UV print, ter splošno znanih tehničnih rešitev iz tehnike fotografiranja na trde podlage. Namreč že prve fotografije so bile narejene na steklu. Prav tako nisem zasledil kakršnekoli patentne prijave, ki bi obravnavala to ali podobno tehnično rešitev in na sploh digitalni tisk fotografij, slik ali podobnih vzorcev na keramiko, kar daje mojemu izumu posebno inovativno in tehnično rešitev. Zaradi tega nismo v stanju podati našemu izumu nobene sorodne rešitve oz. že prijavljene tehnične rešitve. Čeprav imajo drugi proizvajalci keramičnih ploščic, ki vsi po vrsti uporabljajo tehnike dodajanja barv v maso za izdelavo ali direktnega barvanja vrhnje plasti, emajliranje, tehnike nanosa vrhnje plasti na temelju sitotiska, ročne poslikave, pa po nam znanih podatkih noben proizvajalec do sedaj ni v enovit sistem proizvodnje keramičnih ploščic vključil takšne naprave ali podobne naprave in na takšen način, kije predlagan po našem izumu.

V nadaljevanju prikaza naše inovacije po priloženem izumu se bomo osredotočili izključno na prikazovanje uporabnosti inovacije in sicer tako, da bom z opisanim izumom, ki v bistvu predstavlja rešitev tehničnega problema poslikave keramične ploščic ali skupine keramičnih ploščic tako, da se lahko naročniku prilagodi velikost zahtevane slike ali drugače povedano, • · smo v možnosti izdelave formata poslikave celo do 30 m² in več. To nam omogoča postavitev naprave za digitalni tisk v širše zasnovano pripravo, ki vsebuje neskončni premični trak ter dvodimenzionalno gibljivo pripravo, s katero nam je omogočeno tiskanje najmanjših standardnih dimenzij keramičnih ploščic do že navedenega formata. Ta dvodimenzialno gibajoča se priprava ni predmet te prijave ampak je kot del tehnološke linije v, katero smo vtkali lastno znanje z uporabo splošno znanih in na tržišču dosegljivih materialov in naprav.

Ena od izvedbenih inačic prikaza praktične uporabnosti, ki jo omogoča naša inovacija, je rešitev poslikave ne samo ene ali skupine ploščic, zloženih na delovni mizi, ampak za zagotavljanje večje kompatibilnosti v sliko nameščenih več ploščic z namenom izogiba ne poslikanih fug med ploščicami smo omogočili direktnemu naročniku možnost poslikave celotne stene ali dela stene, glede na njegovo zahtevo po velikosti formata slike. Torej smo na temeljno podlago že zalepili ploščice in fugirali vmesne reže ter na celotno ploskev poslikali želeni motiv. S to rešitvijo so enakomerno poslikane tudi fuge zahtevanega motiva in smo tako dobili celovito sliko na keramiki, katero smo potem vgradili po naročilu kupca.

Na osnovi ugotovljenega stanja tehnik in izvedenih poizkusov na naši napravi ter implementaciji na posameznih objektih različnih namembnostih smo potrdili določene prednosti postopka po izumu, ki se kaže predvsem v enostavnosti postopka in v cenejši oz. hitrejši realizaciji tehnologije ter njene uvedbe v avtomatizirano proizvodnjo.

Problem, ki ga rešuje postopek digitalne poslikave keramičnih ploščic, je linija za izdelavo oz. nanos ali tiskanje v digitalno obliko prevedenih fotografij, slik, napisov, bordur, tekstov, grafike ipd., sestavljena iz več samostojnih, med seboj povezanih in sinhroniziranih strojev in naprav, katere so lahko umeščene na koncu linije za proizvodnjo keramičnih ploščic ali delujejo kot samostojna enota, katero prikazujem opisno in v sliki s to mojo patentno prijavo.

Linija za poslikavo keramičnih ploščic po postopku digitalnega UV tiskanja želenega medija na keramiko je zasnovana tako, da je možno s kombinacijo enostavnih obdelav (posamične keramike ali več ploščic, postavljenih v ravnino na avtomatski napravi) doseči izjemno izboljšanje kvalitete želene poslikave ter s tem tudi dobre ekonomske učinke.

Izum bomo prikazali s skico, ker menim, da je tako enostaven in da se potrebne naprave za njegovo realizacijo nahajajo v zadostnem številu po kvaliteti in kapaciteti, tako da si ga lahko vsakdo prilagodi svojim tehnološkim potrebam.

Sl. 1 3D pogled linije za digitalni nanos tiska na keramiko s krmilno enoto

Linijo za poslikavo keramičnih ploščic s pomočjo digitalnega UV tiska sestavlja več, med seboj povezanih in sinhroniziranih strojev in naprav, prikazanih na sliki 1. To so digitalni laserski UV tiskalnik 1, ki koristi posebne UV barve (barve odporne na UV žarke) za tisk želenega motiva na keramične ploščice 2, ki so nameščene v ravnino na nosilni podstavek keramičnih ploščic 3, kateri potuje po neskončnem traku 4. Digitalni laserski tiskalnik 1 je povezan in tako krmiljen z računalnikom 5 ter je tiskalna enota 1 nameščena na premično konstrukcijo 6, katera omogoča dvodimenzionalno gibanje digitalnega tiskalnika 1 tako, daje s to tehnično rešitvijo omogočeno dvosmerno premikanje digitalnega laserskega tiskalnika 1 po dolžini mize z neskončnim trakom 4, in sicer po nosilni konzoli ali mostu 6.1. Za dosego poslikave večje kvadrature keramičnih ploščic 2 smo izdelali premično konstrukcijo 6, ki omogoča po širini dvosmerno gibanje mostu 6.1, na katerega je obešen laserski digitalni UV tiskalnik 1. S takšno tehnično rešitvijo smo omogočili digitalni tisk v ravnini po obeh koordinatah x in y, kar nam daje možnost izdelave ali tiskanja tudi do 30 m² in več ploščic 2, katere so zložene na različne dimenzije na nosilni podstavek keramičnih ploščic 3.

Delovanje vseh strojev in naprav je medsebojno programsko usklajeno in sinhronizirano ter vodeno iz računalniške enote 5, v katero so inštalirani računalniški programi za krmiljenje premikajočih naprav ter za obdelavo vnesenih fotografij, slik, napisov ali želenega teksta, katerega hočemo prenesti na keramiko. Ti programi niso predmet te patentne prijave, vendar so bili napisani izključno za našo linijo oz. za naše naprave, ki smo jih vgradili v naš postopek. Moram povedati, da so vsi instalirani programi med seboj usklajeni in programsko krmiljeni tako, da dajejo brezhiben rezultat, ki se kaže v enkratnosti izdelanega produkta.

Delovni mizi 8 in 7 sta lahko poljubne izvedbe ali tudi narejeni kot neskončni trak tako, da se na mizi 8 izvaja operacija pripravljanja in zlaganja keramičnih ploščic 2, ki se nahajajo v paketih ali škatlah 9 oz. lahko so tudi v razsutem stanju. Poslikane ploščice se potem na koncu tehnološke linije za poslikavo keramičnih ploščic s pomočjo digitalnega UV tiska na mizi 7 pakirajo v škatle 10 in je s tem postopek poslikave končan.

Pri izdelavi fiksno poslikanih sten se nosilni podstavek keramičnih ploščic 3 zamenja s fiksno stensko podlogo 3.1, na katero se nalepijo keramične ploščice 2 in po lepljenju se izvede operacija fugiranja vmesnih rež ter se celovita stena poslika z digitalnim laserskim UV tiskalnikom 1.

O digitalnem postopek nanosa posebnih UV barv, s pomočjo laserskega digitalnega UV tiskalnika 1, ne bom govoril, ker je ta način tiskanja, odvisen od vrste, tehnične kvalitete in cene in jih najdemo na prostem tržišču v poljubnih cenovno in tehnično različnih inačicah. Za nas je bistveno, da dosegamo 96 % kvaliteten digitalni prenos fotografije na keramično ploščico 2, kije kot poslikana dobila novo in izboljšano kvalitetno lastnost.

Sam postopek digitalne UV poslikave keramičnih ploščic 2 se dejansko izvaja v treh osnovnih fazah izdelave.

Prva faza obsega področje priprave keramičnih ploščic 2, ki se nahajajo v paketih 9, ter se nameščajo ali razvrščajo na nosilni podstavek keramičnih ploščic 3.

Naslednja faza obdelave je premik tako naloženega podstavka na področje, ki ga pokriva naprava za laserski digitalni tisk 1. Operater na liniji, ki dela po sistemu avto kontrole, lahko tudi presodi, ali je potrebno popraviti morebitne premike keramičnih ploščic 2. V primeru, če ugotovi, da te niso več razvrščene v pravilnem sorazmerju, jih dodatno poravna in potem, ko je vse napake odpravil, sproži postopek laserskega tiska z digitalnim UV tiskalnikom 1. Računalniški strokovnjak v tej fazi skrbi za nemoteno delovanje sistema krmiljenja s pomočjo računalnika 5 ter izvaja kontrolo pravilnega mešanja UV barv za dosego optimalne kvalitete nanosa medija na keramično ploščico 2.

Končna oz. zaključna tretja faza zajema sortiranje poslikanih keramičnih ploščic 2 v zato pripravljene škatle, zabojnike ali temu primemo embalažo 10 ter njihov odvoz v skladišče in se v tej fazi sname prazen nosilni podstavek 3 z neskončnega premičnega traka 4. V primeru poslikave keramičnih ploščic 2 nalepljenih na fiksno stensko podlago 3.1, se snetje s tekočega traka izvrši s transportnim sredstvom, kot so paletni prenosniki ali viličarji.

• · · ·

Vse tri faze priprave, poslikave in sortiranja ali pakiranja keramičnih ploščic 2 so postavljene v neskončno linijo tako, daje kapacitivnost linije izključena. Glede na potrebe se dodaja posamezno število pripravljalnih ali sortimih miz 7 in 8 ter se podvaja število neskončnih trakov 4. Namesto njih se v področje možnosti digitalnega tiska lahko dodatno namestijo delovne mize, podobne pripravljalni mizi 8. S tem je dana možnost povečanja kapacitete linije za digitalno poslikavo keramičnih ploščic.

Za rešitev naloge so postopek in temu postopku narejene ter kupljene naprave za poslikavo keramičnih ploščic s pomočjo laserskega digitalnega UV tiska po našem izumu značilni po značilnostih iz prvega patentnega zahtevka, torej: postopek je zasnovan z (po sebi znanim) vrstnim redom izvajanja tehnoloških operacij poslikave ene ali v ravnino postavljenih več kosov keramičnih ploščic, ki so najprej razvrščene na nosilnem podstavku, ki potuje po neskončnem traku in se trak ustavi, ko doseže področje tiskanja. V tej fazi se izvede operacija tiskanja oz. poslikave ene ali več keramičnih ploščic ter v tretji fazi se izvede postopek pakiranja poslikanih keramičnih ploščic v za to primerne škatle.

Sam postopek iskanja tehnične rešitve je zahteval veliko poskusov s posameznimi napravami in programsko opremo, da smo dosegli optimalne hitrosti tiskanja in na drugi strani je bilo zelo veliko poskusov z različnimi barvami ter samim vrstnim redom nanašanja posamičnih barvnih odtenkov in posebej nanašanja posameznih vrst barve v določenem vrstnem redu. V primeru, da ni dosežen optimalni vrstni red barv, ki se lahko prekrivajo, se poslikava izmaliči in dobimo nedefiniran zmazek mešanic več barv, katere udarjajo ena skozi drugo. Namreč smo si zadali cilj, da z uporabo obstoječih principov in tehnične prakse pri mešanju barv dosežemo maksimalno ali optimalno poslikavo ob čim manjšem izmetu in minimalni porabi UV barv, ki so zelo draga materialna postavka.

Na drugi strani pa smo z rešeržiranjem znanih tehničnih rešitev podobnih postopkov na svetovnem nivoju prišli do spoznanja, daje naša rešitev enkratna in da predstavlja novost na tem področju, kar se kaže v tej patentni prijavi in njenih patentnih zahtevkih.

Novost je predvsem v posameznih rešitvah tehničnih problemov, ki so se pojavljali v postopku snovanja, ker je bil cilj visoko postavljen, a to je najpomembnejša lastnost samega postopka, ki tudi omogoča izdelavo končnega izdelka poslikane keramične ploščice, ki je skoraj enaka izvirniku, kateri je hkrati visoko komercialen proizvod ter je našel široko uporabo, zahvaljujoč nepričakovanim rezultatom in lastnostim uporabnosti in kakovosti.

Na osnovi ugotovljenega stanja tehnike in izvedenih poizkusov v proizvodnji smo potrdili določene prednosti postopka po izumu, ki se kaže predvsem v enostavnosti postopka in v cenejši oz. hitrejši realizaciji dognane tehnologije ter njene uvedbe v avtomatizirano proizvodnjo oz. prilagoditve že obstoječim napravam za digitalni laserski tisk z UV barvami.

Prav tako se ta enostavnost kaže v kvalitetni in hitri zamenjavi vrste barvila, kije odvisna od same vrste in namena uporabe obdelane keramične ploščice. Pri individualnem naročilu za notranje prostore - interier se lahko UV barvilo zamenja s cenejšim barvilom, ki nima te zaščite.

Claims (8)

1. Postopek za poslikavo keramičnih ploščic z digitalnim UV tiskanjem z laserskim tiskalnikom je značilen po tem, da je tehnološki postopek nanašanja laserskega digitalnega UV tiska zasnovan tako, da je postavljena linija za poslikavo keramičnih ploščic, ki se v prvi fazi tehnološkega postopka prične na pripravljalni mizi, na kateri se paketi keramike razpakirajo in se nato keramične ploščice sortirajo ali razvrstijo na nosilni podstavek keramičnih ploščic ter tako zložene postavijo na neskončni premični trak, s pomočju katerega se le-te prenesejo v področje digitalnega laserskega tiskanja z UV barvami, katero se izvede v drugi fazi tehnološkega postopka tiskanja ali nanosa digitalne oblike medija na keramično ploščico, in sicer s pomočjo digitalnega laserskega tiskalnika, kateri je krmiljen s pomočjo računalnika in v njem instalirane programske opreme, ki sinhronizirano upravlja delovanje premične konstrukcije z mostom, na katerega je nameščena digitalna tiskalna enota z UV barvami tako, da se po končanem postopku poslikave keramičnih ploščic izvrši tretja faza tehnološkega postopka sortiranje in skladiščenje poslikanih ploščic ter nosilnih podstavkov.

2. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da se lahko izvaja na ročno vodeni ali avtomatski proizvodni liniji in navedenih fazah dela po prvem patentnem zahtevku.

3. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da se lahko postopek poslikave keramičnih ploščic izvede na fiksno postavljeni steni tako, da se keramične ploščice zlepijo na temeljno podlago potem fugirajo ter nazadnje digitalno poslikajo.

4. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da se lahko pri digitalni laserski poslikavi ploščic zamenja barva tiskanja, a vendar, še vedno primerna za notranje prostore objekta interier.

5. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da se lahko poslikava izvede na enem kosu keramične ploščice ali na skupini keramičnih ploščic, razvrščenih v ravnini.

6. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da je lahko površina v ravnino položenih keramičnih ploščic trideset in več kvadratnih metrov.

7. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da se lahko izvaja digitalna poslikava na ravne ploskve lesa, stekla, kamna, usnja, pločevine.

8. Postopek po zahtevku 1 je značilen po tem, da se izvaja tehnološko predpisan vrstni red nanašanja barv na ravno površino za poslikavo, da nebi prihajalo do ne prekrivanja več slojnih nanosov barv, katere z nepravilnim vrstnim redom nanosa lahko uničijo predmet poslikave.