Un método de imprimir una imagen sobre un objeto, que comprende los pasos de:

habilitar un objeto que tiene una superficie exterior (2, 2'') dotada de una porción planar (26) y un canal (30) embutido en la porción planar (26); aplicar una primera mano de imprimación (94) sobre la superficie exterior (2, 2''); secar la primera mano de imprimación (94); y aplicar gotitas de tinta (74) sobre la mano de imprimación secada (94) para formar una imagen, en donde las gotitas (74) son eyectadas desde un cabezal de impresión de chorros de tinta (60) que se mantiene a una distancia sustancialmente constante (G) del plano (P) de la porción planar (26) del objeto

Campo de la invención

La presente invención se dirige a un método de imprimir una imagen sobre un objeto, que comprende los pasos de habilitar un objeto que tiene una superficie exterior con una porción planar y un canal embutido en dicha porción 5 planar; aplicar una primera mano de imprimación sobre la superficie exterior; secar la primera mano de imprimación; y proyectar gotitas de tinta sobre la mano de imprimación secada para formar una imagen, en donde las imágenes se proyectan desde un cabezal de impresión de chorros de tinta que se mantiene a una distancia constante del plano de la porción planar del objeto. La invención se refiere también a un objeto que tiene una imagen creada según el método descrito y a un aparato de impresión para crear el objeto impreso. 10

Antecedentes de la invención

La madera natural maciza es un material relativamente caro y, por tanto, los artículos hechos de madera natural son generalmente mas caros que los artículos hechos de materiales alternativos tales como plástico o material compuesto de madera. Además, la madera maciza proporciona cualidades estéticas que son deseables para muchos consumidores. A medida que ha ido aumentando el precio de la madera natural, ha crecido el mercado para productos 15 manufacturados que simulan madera natural. Por ejemplo, los forros de puerta, los frisos, las molduras, los ornamentos y similares se hacen frecuentemente de materiales compuestos, tal como tablero de fibra, y no de madera maciza.

Las puertas de núcleo hueco simulando puertas macizas naturales son bien conocidas en la técnica. Tales puertas se forman a menudo a base de dos delgadas hojas de tablero de fibra, denominadas "forros de puerta", que se aseguran a lados opuestos de un marco periférico. La puerta resultante tiene el espesor de una puerta de madera 20 maciza, pero es hueca en el centro o tiene un núcleo macizo. El espacio hueco puede llenarse de almohadillas onduladas, un núcleo contorneado de fibra de madera, material de aislamiento u otro, si se desea. Los forros de puerta tienen una superficie planar lisa (es decir, forros de puerta a haces), una superficie texturada o una superficie contorneada (es decir, forros de puerta moldeados). Los forros de puerta moldeados se hacen frecuentemente de modo que tengan porciones que simulen montantes, travesaños y paneles, tal como se encuentran en puertas tradicionales de 25 travesaños y montantes de madera.

Los artículos de material compuesto de madera, tales como forros de puerta, son en cierto modo similares a la madera natural en cuanto a resistencia y densidad, pero carecen del aspecto de la madera natural, especialmente el color, la veta y/o los dibujos incrustados que se consideran deseables por muchos consumidores. Por tanto, se pintan frecuentemente tales artículos moldeados para mejorar el aspecto del material compuesto utilizado para formarlos. Si se 30 desea un aspecto natural, se puede pegar una chapa de madera a la superficie del artículo. Por ejemplo, los tableros utilizados para hacer muebles de "paquete plano" comprenden frecuentemente un núcleo de tablero de virutas, con una chapa de madera asegurada a la superficie exterior del núcleo para proporcionar el aspecto de un tablero de madera natural maciza. Este tablero es frecuentemente más ligero y menos costoso que un tablero macizo de dimensiones comparables, lo que puede ser ventajoso dependiendo de la aplicación del tablero. 35

La chapa puede comprender una delgada hoja o capas de madera maciza. Como alternativa, la chapa puede ser un material basado en plástico sobre el cual se aplica una imagen de madera. La chapa se pega al substrato de núcleo subyacente antes o después de que se fabrique el artículo. Se utilizan ampliamente chapas como revestimientos para crear madera simulada para mesas, puertas y otros artículos de mobilario. Se pueden utilizar también papeles y películas para simular el aspecto de veta de madera. Sin embargo, la aplicación de chapas, papeles y películas consume 40 a menudo mucho tiempo y, especialmente en el caso de papeles y películas, puede conducir a un producto inaceptable si no se pone gran cuidado en la aplicación de los materiales. Esto aumenta el coste de fabricación de tales artículos y da como resultado una estética variada.

Otro método de simular un dibujo de veta de madera prevé la impresión del dibujo de veta de madera sobre la superficie de un artículo plano utilizando un rodillo labrado, conocido como impresión de grabado en offset, que transfiere 45 pintura a la superficie del artículo. Como alternativa, se pueden utilizar cilindros grabados con un dibujo de veta de madera deseado. Sin embargo, tales métodos de impresión son generalmente complejos y requieren el uso de un juego diferente de rodillos o cilindros para cada dibujo deseado o para artículos de diferentes formas que se estén imprimiendo. Los rodillos o cilindros producen puertas que tienen dibujos idénticos con pequeñas repeticiones debido al tamaño de los cilindros. Además, los cilindros y rodillos grabados son relativamente costosos, pero no son lo bastante fiables como para 50 mantener un fiel registro.

En un intento por proporcionar dibujos más variados sin el uso de múltiples rodillos o cilindros, algunos métodos prevén el uso de chorros de fluido para crear dibujos aleatorios a manera de veta de madera en paneles planos de diversos materiales. Por ejemplo, un método de esta clase se describe en la patente US No. 4,849,768. Otros métodos incluyen la impresión sobre un tablero de fibra plano utilizando un cabezal de impresión de chorros de tinta, tal como se 55 describe en la patente US No. 5,683,753 y en la patente US No. 6,095,628.

Sin embargo, los métodos de impresión por chorros de tinta de la técnica anterior no han sido capaces de conseguir una calidad de imagen satisfactoria en un artículo impreso, particularmente cuando se imprime sobre tablero

de fibra. Por tanto, aunque a veces puede ser posible producir veta de madera simulada de baja resolución sobre superficies planares, tales como forros de puerta a haces, no ha sido posible hasta ahora producir imágenes de alta calidad directamente sobre superficies contorneadas. Por el contrario, cuando se necesitan imágenes de alta calidad, es necesario imprimir tales imágenes sobre papel o película y luego fijar el papel o la película a la superficie del substrato en una operación de laminación intensiva en mano de obra. Así, por ejemplo, las puertas dotadas de imágenes de alta 5 calidad se hacen generalmente en cantidades limitadas cuando el coste pueda estar justificado. Además, sobre superficies contorneadas, tales como forros de puerta moldeados, no ha sido posible hasta ahora producir una veta de madera realista u otras imágenes en las porciones contorneadas rebajadas y/o realzadas del forro.

Se sabe por patentes de la técnica anterior, tal como la patente US No. 6,360,656 de Kubo, que se puede imprimir con chorros de tinta una superficie dotada de una característica realzada si se varía el régimen de aplicación de 10 tinta a medida que un cabezal de impresión pasa sobre la característica. Sin embargo, este método requiere que se controle cuidadosamente la distancia entre el cabezal de impresión y la característica realzada y, por tanto, se precisan sensores para medir con precisión la distancia entre un cabezal de impresión y la superficie que se está imprimiendo. Si la característica es una porción rebajada, tal como un canal moldeado, surgen problemas adicionales al utilizar el método descrito por Kubo. En primer lugar, la anchura del canal puede ser más pequeña que la anchura del cabezal de 15 impresión, haciendo imposible bajar este cabezal de impresión al interior del canal para mantener el espaciamiento requerido entre el cabezal de impresión y la superficie que se esta imprimiendo. En segundo lugar, la turbulencia de las gotitas de tinta eyectadas circundantes puede ser amplificada por el estrecho canal, haciendo difícil que se controle el emplazamiento de dichas gotitas de tinta.

El aumento de la distancia entre el cabezal de impresión y las porciones rebajadas de una superficie a imprimir 20 a fin de superar problemas asociados con Kubo no ha podido tampoco conseguir una imagen de calidad adecuada. Uno de los problemas de aumentar la distancia de desplazamiento de las gotitas de tinta en la región de un rebajo es que, después de una corta distancia de desplazamiento desde las boquillas del cabezal de impresión, se produce una rotura de las gotitas debido a la viscosidad del aire y al tamaño relativamente pequeño de dichas... [Seguir leyendo]

1. Un método de imprimir una imagen sobre un objeto, que comprende los pasos de:

habilitar un objeto que tiene una superficie exterior (2, 2') dotada de una porción planar (26) y un canal (30) embutido en la porción planar (26);

aplicar una primera mano de imprimación (94) sobre la superficie exterior (2, 2'); 5

secar la primera mano de imprimación (94); y

aplicar gotitas de tinta (74) sobre la mano de imprimación secada (94) para formar una imagen, en donde las gotitas (74) son eyectadas desde un cabezal de impresión de chorros de tinta (60) que se mantiene a una distancia sustancialmente constante (G) del plano (P) de la porción planar (26) del objeto.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende el paso adicional de aplicar una última mano de 10 recubrimiento (96) a la superficie exterior (2, 2') después de dicho paso de aplicación de gotitas de tinta.

3. El método de la reivindicación 2, en el que la última mano de recubrimiento (96) es un barniz transparente.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende el paso de aplicar una segunda mano de imprimación (112) al canal (30) después de dicho paso de aplicar una primera mano de imprimación.

5. El método de la reivindicación 4, en el que dicho paso de secado incluye secar la primera mano de 15 imprimación (94) y la segunda mano de imprimación (112).

6. El método de la reivindicación 1, en el que dicho paso de aplicación de gotitas de tinta incluye eyectar gotitas de tinta (74) que tienen un diámetro mayor que aproximadamente 20 m.

7. El método de la reivindicación 6, en el que las gotitas (74) tienen un diámetro de al menos aproximadamente 40 m. 20

8. El método de la reivindicación 1, que incluye el paso de revestir la superficie exterior (2, 2') con un sellante antes de dicho paso de aplicación de una primera mano de imprimación.

9. El método de la reivindicación 1, en el que el objeto es un forro de puerta (14, 16).

10. El método de la reivindicación 1, en el que la imagen formada es un dibujo de veta de madera o una imagen en color. 25

11. El método de la reivindicación 1, en el que el canal (30) incluye un fondo (32) embutido con respecto al plano (P) de la porción planar (26) y una pared lateral inclinada (34) que se extiende desde el fondo (32) hasta la porción planar (26), particularmente bajo un ángulo de 80 grados o menos con relación al plano (P) de la porción planar (26).

12. El método de la reivindicación 11, que incluye el paso de eyectar las gotitas de tinta (74) desde el cabezal de impresión de chorros de tinta (60) hasta el fondo (32) del canal (30) a una distancia máxima de impresión de 30 aproximadamente 15 mm o menos.

13. El método de la reivindicación 1, que comprende los pasos adicionales de:

aplicar gotitas de tinta (74) sobre la mano de imprimación secada (94, 112) dispuesta sobre una primera superficie (2, 2') del objeto; y

aplicar gotitas de tinta (74) sobre una segunda superficie del objeto. 35

14. El método de la reivindicación 13, en el que la segunda superficie incluye una mano de imprimación y dicho paso de aplicación de gotitas de tinta (74) sobre la segunda superficie cubre la mano de imprimación.

15. El método de la reivindicación 1, en el que el objeto es una puerta (10, 10', 100, 138) y el cual comprende, antes de dicho paso de aplicación de una primera mano de imprimación (94), los pasos de:

seleccionar una imagen para aplicarla a una puerta (10, 10', 100, 138); 40

determinar el color dominante de la imagen seleccionada;

seleccionar un color relacionado con el color dominante;

modificar dicho paso de aplicación de la primera mano de imprimación (94) para convertirlo en la aplicación de una mano de imprimación primaria (94) del color seleccionado a la puerta (10, 10', 100, 138); y

modificar dicho paso de aplicación de gotitas de tinta (74) para convertirlo en la impresión por chorros de tinta 45 de la imagen seleccionada sobre la mano de imprimación primaria (94).

16. El método de la reivindicación 15, en el que dicho paso de selección de un color relacionado con el color

dominante comprende el paso de seleccionar un color similar al color dominante.

17. El método de la reivindicación 15 ó 16, en el que la puerta (10, 10', 100, 138) incluye una porción planar (26) y una porción rebajada (30), incluyendo dicho método el paso de aplicar una mano de imprimación secundaria (112) a la porción rebajada (30) de la puerta (10, 10', 100, 138) antes de la impresión por chorros de tinta de la imagen seleccionada. 5

18. El método de la reivindicación 17, en el que la mano de imprimación secundaria (112) tiene un color más oscuro que el color de la mano de imprimación primaria.

19. El método de las reivindicaciones 15 a 18, en el que dicho paso de impresión por chorros de tinta de la imagen seleccionada sobre la mano de imprimación primaria (94) comprende los pasos de:

mover el cabezal de impresión (60) desde una primera posición (78) hasta una segunda posición (80) para 10 imprimir una primera porción de la imagen sobre la mano de imprimación primaria (94) en una sola pasada del cabezal de proyección de chorros de tinta (60);

mover la puerta (10, 10', 100, 138) alejándola del cabezal de proyección (60);

devolver el cabezal de proyección (60) a la primera posición (78);

mover la puerta (10, 10', 100, 138) hasta una posición adyacente al cabezal de proyección (60); e 15

imprimir una segunda porción de la imagen sobre la puerta (10, 10', 100, 138).

20. El método de la reivindicación 1, en el que el objeto es una puerta (10, 10', 100, 138) y el cual comprende además los pasos de:

seleccionar inicialmente una imagen para aplicarla a una puerta (10, 10', 100, 138) de entre una pluralidad de imágenes; 20

determinar seguidamente el color dominante de la imagen seleccionada;

seleccionar seguidamente un color relacionado con el color dominante;

después de dicho paso de aplicación de la primera mano de imprimación (94) del color seleccionado a la puerta (10, 10', 100, 138), aplicar al canal (30) una mano de imprimación secundaria (112) dotada de un color más oscuro que el de la mano de imprimación primaria (94); 25

en donde dicho paso de aplicación de gotitas de tinta (74) sobre una mano de imprimación secada (94) para formar una imagen comprende los pasos de:

habilitar un cabezal de impresión de chorros de tinta (60) montado para movimiento entre unas posiciones primera (78) y segunda (80) en un plano (P) paralelo a la porción planar (26) de la puerta (10, 10', 100, 138);

mover el cabezal de impresión (60) desde la primera posición (78) hasta la segunda posición (80) mientras se 30 eyectan gotitas de tinta (74) con un diámetro mayor que aproximadamente 30 m hacia la puerta (10, 10', 100, 138) para formar una primera porción de una imagen de calidad fotográfica sobre la puerta (10, 10', 100, 138), a la vez que se mantiene el cabezal de impresión (60) a una distancia sustancialmente constante (G) del plano (P);

mover la puerta (10, 10', 100, 138) alejándola del cabezal de impresión (60);

mover el cabezal de impresión (60) desde la segunda posición (80) hasta la primera posición (78); 35

mover la puerta (10, 10', 100, 138) hacia una nueva posición con relación al cabezal de impresión (60);

mover el cabezal de impresión (60) desde la primera posición (78) hasta la segunda posición (80) mientras se eyectan gotitas de tinta (74) con un diámetro mayor que aproximadamente 30 m hacia la puerta (10, 10', 100, 138) para formar una segunda porción de la imagen sobre la puerta (10, 10', 100, 138), a la vez que se mantiene el cabezal de impresión (60) a una distancia sustancialmente constante (G) del plano (P); 40

permitir que se sequen las gotitas de tinta (74); y

aplicar una última mano de recubrimiento (96) resistente a UV sobre la tinta.

21. El método de la reivindicación 1, en el que el objeto tiene una superficie recubierta de chapa de madera o de papel.

22. El método de cualquier reivindicación anterior, en el que dicha aplicación de gotitas de tinta (74) 45 comprende, además, aumentar la densidad de impresión en el canal (30).

23. El método de la reivindicación 22, en el que dicho aumento de la densidad de impresión comprende cambiar el color de la tinta impresa en el canal (30).

24. El método de la reivindicación 22 ó 23, en el que dicho aumento de la densidad de impresión comprende ajustar la imagen a imprimir para proporcionar una densidad de tinta sustancialmente constante a la imagen.

25. Un aparato para imprimir una imagen impresa por chorros de tinta con calidad fotográfica sobre un objeto moldeado, que comprende:

un dispositivo de revestimiento (46) para aplicar una mano de imprimación primaria (94) a una cara superior (2, 5 2') de un objeto, teniendo la cara superior (2, 2') una porción planar (26) y un canal embutido (30); y

una impresora de chorros de tinta (58) para imprimir una imagen sobre la cara superior (2, 2'), comprendiendo dicha impresora (58) un cabezal de impresión de chorros de tinta (60) para emitir gotitas (74) de tinta de chorro de tinta y siendo móvil dicho cabezal de impresión (60) en un plano paralelo al plano (P) de la porción planar (26), en donde las gotitas (74) son eyectadas del cabezal de impresión de chorros de tinta (60), el cual se mantiene a una distancia 10 sustancialmente constante (G) del plano (P) de la porción planar (26) del objeto.

26. El aparato de la reivindicación 25, en el que dicho dispositivo de revestimiento (46) aplica una mano de imprimación secundaria (112) después de aplicar la mano de imprimación primaria (94).

27. El aparato de la reivindicación 26, que comprende, además, una estación de curado (48) para curar las manos de imprimación primera (94) y segunda (112). 15

28. El aparato de la reivindicación 25, en el que dicha impresora de chorros de tinta (58) comprende una bancada (64) para soportar el objeto y en el que dicha bancada (64) y dicho cabezal de impresión (60) están dispuestos para realizar un movimiento relativo.

29. El aparato de la reivindicación 25, en el que dicha impresora de chorros de tinta (58) comprende, además, una lámpara de curado (72) para curar dichas gotitas (74) de tinta de chorro de tinta. 20

30. El aparato de la reivindicación 25, en el que dicho cabezal de impresión (60) eyecta gotitas (74) de tinta de chorro de tinta que tienen un diámetro medio de 25 m o más.

31. El aparato de la reivindicación 30, en el que dicha impresora de chorros de tinta (58) está dispuesta de modo que dicho cabezal de impresión (60) esté a no más de 15 mm de un fondo (32) del canal (30) del objeto.

32. El aparato de la reivindicación 25, que comprende, además, un controlador (44) para poner en registro la 25 posición de la cara superior (2, 2') del objeto a imprimir con la imagen que se debe imprimir.

33. El aparato de la reivindicación 25, en el que dicha impresora (58) comprende un segundo cabezal de impresión (60') y en el que dicho cabezal de impresión primeramente referenciado (60) eyecta gotitas (74) de tinta de chorro de tinta sobre la superficie superior (2, 2') del objeto y dicho segundo cabezal de impresión (60') eyecta gotitas (74) de tinta de chorro de tinta sobre una segunda superficie (4) del objeto. 30

34. El aparato de la reivindicación 25, que comprende además un suministro de tinta para suministrar tinta curable por UV.

35. El aparato de la reivindicación 25, en el que se selecciona la imagen dentro del grupo consistente en un dibujo de veta de madera y un dibujo gráfico decorativo.