Procedimiento para la decoración de la superficie de elementos individuales que en su conjunto forma un cuerpo tridimensional.

Procedimiento para la decoración de la superficie de elementos (22) ,

cuya totalidad forme un cuerpo tridimensional, con los pasos:

- generación de un primer bloque de datos, que describa la superficie del cuerpo tridimensional y su segmentación con los elementos (22) individuales,

- generación de un segundo bloque de datos, que describa la decoración (18) de la superficie del cuerpo tridimensional,

- superposición de la superficie segmentada y de la decoración (18) de la superficie del cuerpo tridimensional por combinación del primer bloque de datos y del segundo bloque de datos en un tercer bloque de datos,

- generación de un cuarto bloque de datos, que describa la proyección ortogonal bidimensional de la superficie de un elemento (22) individual a decorar del tercer bloque de datos,

- generación de un fichero de impresión a partir del cuarto bloque de datos,

- aplicación de la decoración sobre la superficie del elemento individual a decorar por medio de un procedimiento de impresión digital sin contacto utilizando el fichero de impresión y ejecutando un movimiento relativo entre una cabeza de impresión y la superficie orientada hacia ella del elemento individual a decorar.

Procedimiento para la decoración de la superficie de elementos individuales que en su conjunto forma un cuerpo tridimensional

El presente invento se refiere a un procedimiento para la decoración de la superficie de elementos individuales, que en su conjunto forman un cuerpo tridimensional.

En la industria de artículos de juguetería, pero también en otros sectores, surge algunas veces el problema de que un cuerpo tridimensional, que comprende varios elementos individuales, deba ser provisto de una decoración no ligada a los elementos individuales, sino que se extiende sobre varios elementos individuales y cubre por ejemplo la totalidad del cuerpo tridimensional. En especial, cuando la aplicación de la decoración no deba dar lugar a una unión de los elementos individuales entre sí, sino que los elementos individuales también deban mantenerse separados después de la decoración, no es muy sencilla la decoración y en especial en las interfaces de los elementos individuales mutuamente adyacentes se pueden dar problemas, como un desplazamiento no deseado de la decoración o una decoración no ajustada exactamente. Fundamentalmente se conoce la decoración de superficies con las conocidas láminas estampadas, pero las láminas estampadas son relativamente caras y en su tratamiento pueden surgir los problemas mencionados más arriba. Igualmente se conocen los procedimientos de decoración "in mold" en los que la decoración deseada de una pieza de material plástico inyectada se introduce en forma de una película de transferencia en el molde de inyección antes de la fabricación de la pieza de material plástico inyectada, uniéndose con esta durante la inyección de la pieza con la superficie de esta. También en este procedimiento pueden surgir los problemas mencionados más arriba, siendo, además, necesario en este procedimiento, que la decoración deseada sea introducida previamente en el molde de inyección.

El documento DE 22 5 156 35 U1 divulga un rompecabezas 3D y su procedimiento de fabricación.

El invento se basa en el problema de divulgar un procedimiento novedoso para la decoración de la superficie de elementos individuales, que en su conjunto formen un cuerpo tridimensional, en el que los problemas discutidos más arriba apenas aparecen o no aparecen en modo alguno y que, además puede ser adaptado de manera sencilla y rápida a decoraciones cambiantes y cuya aplicación es barata.

Este problema se soluciona según el invento con un procedimiento, que abarca los pasos expuestos en la reivindicación 1. El procedimiento según el invento se presta para la decoración de elementos individuales, cuya superficie sea plana o esté curvada y también pueda presentar una curvatura variable. U n ejemplo de aplicación preferido es la decoración de las piezas de un rompecabezas, que ensambladas forman un cuerpo tridimensional, por ejemplo una esfera, una pirámide, un corazón, un animal, un edificio, etc.

De acuerdo con el procedimiento según el invento se genera un primer bloque de datos, que describa la superficie del cuerpo tridimensional y la segmentación de la superficie por medio de los elementos individuales. Con el ejemplo del rompecabezas mencionado describe con ello este primer bloque de datos, por un lado, la totalidad de la superficie del cuerpo tridimensional y, por otro, la subdivisión de la superficie en segmentos individuales, como la resultante para la forma elegida para las diferentes piezas del rompecabezas.

El procedimiento según el invento comprende, además, la generación de un segundo bloque de datos, que describe la decoración de la superficie del cuerpo tridimensional. Así por ejemplo, una decoración de esta clase puede ser la representación de la superficie de la tierra, que deba se aplicada a modo de globo sobre un cuerpo con forma

esférica.

El primer bloque de datos y el segundo bloque de datos se agrupan después en un tercer bloque de datos de tal modo, que se superpongan la decoración de la superficie del cuerpo tridimensional y la superficie segmentada del cuerpo tridimensional, para disponer en un solo bloque de datos tanto de la información de la forma tridimensional del cuerpo y de la segmentación de su superficie, como también de la totalidad de la decoración de la superficie. Para generar el primer, el segundo y el tercer bloque de datos se puede recurrir a procedimientos conocidos, como los utilizados por ejemplo en el modelado matemático de cuerpos tridimensionales o en los programas CAD.

A partir del tercer bloque de datos se genera después un cuarto bloque de datos, que describa la proyección bidimensional y ortogonal de la superficie de un elemento individual a decorar. Con otras palabras, la superficie de un elemento individual a decorar, que con su forma tridimensional, incluido su contorno, es junto con la parte de la decoración dispuesta en ella, parte del tercer bloque de datos, que se copia casi del tercer bloque de datos y se proyecta después virtualmente, es decir por vía matemática ortogonal mente sobre una superficie bidimensional plana. El cuarto bloque de datos describe entonces esta superficie plana desde el punto de vista del tamaño, del contorno y de la decoración. Por razones, que todavía se aclararán mejor más abajo, se denomina este cuarto bloque de datos, respectivamente la superficie plana, que describe, como superficie de impresión.

A partir del cuarto bloque de datos se genera después un fichero de impresión, que en una forma compatible con la impresión contiene toda la información para la decoración de la superficie del elemento individual en cuestión desde el punto de vista de la posición sobre la superficie plana, del color, de la intensidad, etc. Este fichero de impresión es utilizado para aplicar en un paso adicional la decoración deseada sobre la superficie del elemento individual a

decorar por medio de un procedimiento de impresión digital, que trabaja sin contacto, durante la ejecución de una movimiento relativo entre la cabeza de impresión y la superficie, orientada hacia ella, del elemento individual a decorar. El procedimiento de impresión es, de acuerdo con una configuración preferida del procedimiento según el invento, un procedimiento de impresión de pixel, en especial un procedimiento de impresión con chorro de tinta y al menos el fichero de impresión contiene los correspondientes datos de los pixel.

El procedimiento según el invento es extremadamente flexible, dado que ya no se utilizan películas soporte de la decoración, sino que la decoración deseada es determinada de manera sencilla con la elección del bloque de datos correspondiente. Además, debido a la utilización de un procedimiento de impresión digital, el procedimiento según el invento no sólo es muy rápido, sino también extremadamente preciso, ya que la asignación de la correspondiente decoración a una superficie está contenida en un único bloque de datos. La exactitud de posicionado de la decoración sobre la superficie del elemento individual sólo es limitada por la exactitud del posicionado del elemento individual a decorar con relación a la cabeza de impresión, pero un posicionado de esta clase con una exactitud de una pocas centésimas de milímetro es posible por ejemplo con 4/1 mm.

En especial las superficie tridimensionales de los elementos individuales a decorar, por ejemplo superficies curvadas, pueden ser decoradas de manera excelente con el procedimiento según el invento, ya que al generar el cuarto bloque de datos se proyecta el aspecto de la superficie tridimensional de manera ortogonal sobre una superficie bidimensional y se proyecta, respectivamente transfiere vía fichero de impresión a la cabeza de impresión, que, debido a la impresión sin contacto, que tiene lugar con preferencia en el transcurso de una proyección (impresión con chorro de tinta), proyecta la "superficie de impresión " bidimensional nuevamente y de manera ortogonal sobre la superficie tridimensional, pero ahora real del elemento individual. Por ello, las curvaturas variables de la superficie del elemento individual a decorar, por ejemplo partes convexas o cóncavas de la superficie, no crean problemas al procedimiento de decoración según el invento.

El procedimiento según el invento también es flexible desde un punto de vista más amplio. En las formas de ejecución preferidas del procedimiento, el paso de la transferencia a un tercer bloque de datos comprende una compaginación entre la segmentación de la decoración de la superficie del cuerpo tridimensional. Con "compaginación" se entiende en este caso, que antes de crear de manera definitiva el tercer bloque de datos se posiciona la decoración sobre la superficie de cuerpo tridimensional de tal modo, que las líneas de segmentación no se... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la decoración de la superficie de elementos (22) , cuya totalidad forme un cuerpo tridimensional, con los pasos:

- generación de un primer bloque de datos, que describa la superficie del cuerpo tridimensional y su segmentación con los elementos (22) individuales,

- generación de un segundo bloque de datos, que describa la decoración (18) de la superficie del cuerpo tridimensional,

- superposición de la superficie segmentada y de la decoración (18) de la superficie del cuerpo tridimensional por combinación del primer bloque de datos y del segundo bloque de datos en un tercer bloque de datos,

- generación de un cuarto bloque de datos, que describa la proyección ortogonal bidimensional de la superficie de un elemento (22) Individual a decorar del tercer bloque de datos,

- generación de un fichero de impresión a partir del cuarto bloque de datos,

- aplicación de la decoración sobre la superficie del elemento individual a decorar por medio de un procedimiento de impresión digital sin contacto utilizando el fichero de Impresión y ejecutando un movimiento relativo entre una cabeza de Impresión y la superficie orientada hacia ella del elemento individual a decorar.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el procedimiento de impresión es un procedimiento de Impresión de píxel, en especial un procedimiento de impresión con chorro de tinta.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el paso de la superposición para obtener un tercer bloque de datos comprende la compaginación entre la segmentación y la decoración (18) de la superficie del cuerpo tridimensional.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el paso de la generación del cuarto bloque de datos se realiza de tal modo, que el cuarto bloque de datos describa la proyección ortogonal bidimensional de la superficie del elemento individual a decorar incluido un ancho de solapamiento prefijado con las superficies de todos los elementos (22) individuales adyacentes.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos (22) individuales pueden ser acoplados entre sí a modo de un rompecabezas, en especial por medio de salientes y de escotaduras correspondientes dispuestas por pares en su borde.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de al menos algunos elementos (22) individuales está curvada.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque al generar el primer bloque de datos, que describe la superficie del cuerpo tridimensional, se ejecuta la segmentación de tal modo, que en los elementos (22) individuales con superficie curvada a decorar no se rebase durante el paso de la aplicación de la decoración (18) sobre la superficie una separación mínima prefijada entre al cabeza de impresión y la superficie, ni una separación máxima entre la cabeza de impresión y la superficie.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la superficie del elemento (22) individual a decorar se posiciona de tal modo, que las separaciones máximas entre la cabeza de impresión y la superficie resultantes de la curvatura de la superficie sean esencialmente iguales.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque en el paso de la decoración sobre la superficie curvada del elemento (22) individual a decorar la cantidad de tinta cedida por la cabeza de impresión se incremente en función de la separación máxima resultante entre la cabeza de impresión y la superficie con relación a la cantidad de tinta cedida necesaria para la aplicación de la misma decoración (18) sobre una superficie no curvada.

1. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cabeza de impresión es una barra (32) de impresión y porque el movimiento relativo es un movimiento de traslación.