СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТЕКСТУРИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2021 года по МПК B41J2/21 B05D3/00 B05D5/02 B05D5/06 B41J11/00 B41F23/00 B29C64/00 

Изобретение относится к способу и устройству для создания текстурированного покрытия, в частности изобретение относится к способу и устройству для создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, текстурированного покрытия.

В последние годы все большее значение приобретает трехмерное выполнение покрытых поверхностей. Например, известно создание на покрытой поверхности областей с разными осязательными и/или оптическими свойствами, например в отношении матовых или глянцевых эффектов.

Лаковые слои с трехмерным выполнением известны, например, из ЕР 0741370 В2. Здесь описан лаковый слой, в котором выполнены дифракционные структуры, которые могут служить в качестве защитного признака, например для защищенных от подделки документов, таких как удостоверения. Структуры в лаковом слое могут быть получены, например, посредством тиснения или матрицирования.

Кроме того, в ЕР 2178352 В2 описаны способ и устройство для тщательного нанесения структур на подложку. При этом на этапе сканирования детектируется уже нанесенная на подложку структура, устанавливается ее пространственное расположение, а затем на этапе струйной печати наносится лак, причем лак наносится в заданных местах, которые определяются в зависимости от определения места предварительно нанесенной структуры.

Известны также различные способы создания с помощью одной и той же покрывающей системы различных осязательных (т.е. тактильно-сенсорных) свойств и/или оптических эффектов, т.е., например, матово-глянцевых эффектов.

Так, например, известен метод, называемый «Chemical Embossing» или «лакирование Drip-Off», при котором предварительно местами по-разному обработанная подложка покрывается УФ-лаком.

Также посредством шаблона можно местами по-разному обработать первоначально однородную лаковую пленку, например путем лишь локального травления или пескоструения.

Также известно, по меньшей мере, частичное создание шероховатости в еще жидкой лаковой пленке с помощью высокоэнергетического излучения. Например, в DE 102006042063 А1 описан способ регулирования степени блеска поверхностей, получаемых путем покрытия лаками УФ- и электронно-лучевого отверждения. Причем на покрытие воздействует сначала коротковолновое монохроматическое УФ-излучение, так что лишь в его поверхностном слое происходят полимеризация и сшивание. На следующем этапе электромагнитное излучение воздействует на лаковый слой с другой, большей длиной волны, так что сшивание происходит по всей толщине, и слой отверждается. Это создает в поверхностном слое микроскладчатость, которая фиксируется за счет последующего отверждения всего слоя.

В усовершенствование этого способа в ЕР 2418091 А1 описан способ, при котором микроскладчатость возникает лишь на отдельных участках лаковой поверхности, тогда как в других ее областях образуется гладкая поверхность. Для этого лишь отдельные участки лаковой поверхности облучаются необходимым для возникновения микроскладчатости излучением. Однако источник излучения выполнен так, например за счет шаблона или маски, что на других участках поверхности не происходит облучения необходимым для возникновения микроскладчатости излучением. Благодаря этому рядом друг с другом получают микроскладчатые, например шероховатые, и немикроскладчатые, например гладкие и/или с высоким блеском, поверхности.

Следовательно, известны способы создания поверхностных эффектов в покрытиях лишь локально, например за счет микроскладчатости поверхностей.

Однако трудности заключаются в определении областей, в которых должен быть создан определенный эффект, чтобы затем создать пространственно-зависимо соответствующие текстуры. Это связано с трудностями особенно тогда, когда поверхностное визуальное покрытие включает в себя особенно много разных, в частности также очень мелких, структур, как это часто бывает, например, на фотоизображениях. В частности, поэтому существует потребность в способе и устройстве для создания текстурированного покрытия, в частности в способе и устройстве для создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением, пространственно-зависимого, преимущественно латерально пространственно-зависимого, текстурированного покрытия.

Задача изобретения заключается в создании способа и устройства для текстурированного покрытия, в частности для создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, текстурированного покрытия, причем, в частности, предпочтительно создание с пространственным разрешением пространственно-зависимо текстурированного покрытия происходит цифровым путем, т.е. посредством струйной печати.

Задача изобретения решается посредством объектов независимых пунктов формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.

Предложенный способ включает в себя следующие этапы.

а) Подготовку плоскостного образа, в частности в виде изображения, причем образ представлен или может быть представлен в воплощенном виде, в частности в виде фотоснимка, и/или оцифрованным в виде набора данных. Например, образ может быть представлен в виде печатного или написанного текста. Однако возможно также, чтобы этим образом был графический образ, например изображение или картина, или чтобы образ включал в себя как графические, так и текстовые составляющие, например в виде фотографии с подрисуночной надписью или в виде графики с сигнатурой.

б) Обработку набора данных образа с помощью информационного средства, в частности для определения с пространственным разрешением цветового тона, яркости, насыщенности, контраста и/или пространственной частоты, в частности пространственной частоты цветового тона, насыщенности, яркости и/или контраста.

в) На основе обработки набора данных образа определение локальных структур визуального образа. Например, определение локальных структур включает в себя обнаружение определенных узоров и/или характеристик образов, например черт лица, водной поверхности и т.п.

г) Определение вида и места, по меньшей мере, одной создаваемой текстуры, по меньшей мере, в одной области образа, преимущественно с помощью информационного средства. Если, например, представлен образ лица, то обработка набора данных определяет характерные признаки глаз, ресниц, бровей, губ и т.д. и их пространственное расположение на подложке. Затем система определяет, по меньшей мере, для одной создаваемой текстуры, например, радужную оболочку глаз, вид текстуры (в этом случае блестящая поверхность) и ее место. Также, например, брови могут быть снабжены текстурой волосков, чтобы осязательно выделить их.

д) Подготовку текучего материала покрытия, в частности лака.

е) Нанесение текучего материала покрытия, по меньшей мере, на одну область образа, причем материал покрытия наносится пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, так, что толщина покрытия и/или последующая обработка покрытия и/или предварительная обработка покрываемой области специфически согласована с видом создаваемой текстуры покрытия, в частности поверхности лакового слоя. Если, например, создаваемая текстура представляет собой поверхность с высоким блеском, которая должна наноситься на образ радужной оболочки, а другой структурой являются, например, брови, т.е. шероховатая поверхность или шероховатая текстура, то эта другая текстура может быть создана с помощью того же материала покрытия путем локального согласования толщины покрытия. Также в качестве альтернативы или дополнительно можно варьировать вид последующей обработки покрытия и/или предварительной обработки покрываемой области. Следовательно, можно даже реализовать образ волосков бровей в точности, как у оригинала.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, после этапа г), по меньшей мере, одна создаваемая преимущественно с помощью, по меньшей мере, одного информационного средства текстура может изменяться и/или изменяется. Это может, например, означать, что впоследствии вручную или же автоматически, например, за счет цифрового присвоения, определенная текстура заменяется второй, другой текстурой. Так, например, может потребоваться вместо гладкой блестящей текстуры, как она возможна, например, для снега на фотоснимке покрытой снегом горной вершины, создать как бы слегка «крупитчатую», т.е. матовую текстуру, или даже текстуру, напоминающую ледяные узоры. Также может потребоваться при отображении металлической поверхности придать ей, в отличие от визуально «блестящего» восприятия, которое также соответствовало бы гладкой блестящей поверхности, скорее, напоминающую кристаллы текстуру, соответствующую, например, отображению полученной горячим цинкованием поверхности.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, одна текстура, по меньшей мере, в одной области образа имеет визуальное и/или осязательное восприятие, отличающееся от визуального и/или осязательного восприятия в другой области образа. Другими словами, согласно этому варианту выполнения способа, образ имеет разные области с разной текстурой. При этом под визуальным восприятием текстуры следует понимать ее внешний вид, т.е., в частности, имеет ли текстура матовый или блестящий внешний вид. В свою очередь, осязательным восприятием является тактильно-сенсорное восприятие текстуры, т.е. описывает, например, ее шероховатость или гладкость.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, способ включает в себя дополнительно этап подготовки подложки, поверхность которой покрыта образом или на поверхность которой помещен или должен быть помещен визуальный образ, причем образ представлен в виде графического файла.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, способ включает в себя нанесение образа на или в поверхность подложки. Это может происходить, например, тогда, когда образ представлен не в воплощенном виде, а лишь в виде набора данных.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, способ включает в себя сканирование образа, чтобы получить оцифрованный набор данных. Это предпочтительно, например, тогда, когда образ представлен сначала не оцифрованным в виде набора данных, а лишь в воплощенном виде. Например, в этом случае можно сначала отсканировать образ, а затем подготовить текучий материал покрытия, который на основе оценки набора данных пространственно-зависимо наносится на участок визуального образа. При этом преимущественно дополнительно к цветовой информации образа регистрируется текстура поверхности и/или рельеф поверхности и/или высотный профиль образа и преобразуется в передаваемую покрывающим устройством текстурную информацию. Следовательно, согласно этому варианту выполнения способа, можно отсканировать, например, картину с большим высотным рельефом (например, картину с толстым слоем масляной краски), причем цветовая, текстурная и рельефная информация образа, здесь в виде картины, регистрируется сканером и оцифровывается. После этого на основе этого оцифрованного набора данных сначала за счет обработки цветовой информации и основанного на этом нанесения краски, а затем на следующем этапе за счет обработки текстурной и рельефной информации покрытие наносится так, что для наблюдателя визуально и осязательно снова возникает восприятие картины-оригинала. Этим способом можно, тем самым, создавать не только текстуру, но и поверхностный рельеф покрытия образа.

При этом можно также наносить структуру, подходящую к имеющейся на исходном изображении, при случае созданной также инлайн графической информации. Это осуществляемое инлайн создание графической информации включает в себя то, что она создается, например, путем сканирования оригинала. Однако возможно также создание этой графической информации за счет создания цифрового файла, включающего в себя, например, с пространственным разрешением и/или пространственно-зависимую цветовую информацию образа, а также в качестве альтернативы или дополнительно также информацию о поверхностном рельефе. Далее также возможно, чтобы с помощью сканирования оригинала и по времени после сканирования за счет обработки этого оригинала с помощью информационного средства создавать текстурную информацию, а именно в таком виде, что за счет обработки оригинала выбирается подходящая текстурная информация. Это может осуществляться с помощью подходящей обрабатывающей программы, или же может быть выбрано за счет вмешательства оператора или – после предварительного выбора с помощью информационного средства, например с помощью хранящейся в компьютере обрабатывающей программы, – может быть изменено оператором.

Например, сканирование может осуществляться также сканером, который помимо чисто графической информации снимает также высотный профиль оригинала, так что можно заодно регистрировать непосредственно 3D-информацию, например, о текстуре поверхности. Следовательно, с помощью цифровой печатной машины можно создавать не только изображение, но и, согласно одному варианту осуществления изобретения, также другое оформление, в частности текстуру поверхности.

Например, скан может выполняться сканером Cruse Scanner фирмы Cruse Spеzialmaschinen GmbH.

Если последовательно текучим материалом покрытия покрывается с пространственным разрешением множество одинаковых образов, которые представлены, например, в воплощенном виде, таком как печатные листы, так что пространственно-зависимо, по меньшей мере, в одной области образа возникает текстурированное покрытие, то можно сканировать, например, первое из этого множества одинаковых образов. Затем на основе обработки набора данных, которое было получено с помощью скана первого образа, на последующие образы соответственно наносится текучий материал покрытия, и осуществляется текстурирование покрытия.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, сканирование осуществляется датчиком, в частности датчиком цвета, в частности содержащим УФ-лазерный диод. Такой датчик цвета включает в себя, как правило, источник освещения, в частности широкополосный источник освещения, который излучает, в частности, в области видимого света. Обычные датчики цвета способны различать цвета и цветовые различия в области видимого спектра, т.е. в диапазоне от 200 нм до 800 нм, и создавать координаты цвета. В частности, такое обнаружение происходит с пространственным разрешением. Как правило, обычные датчики цвета работают в трехцветовом пространстве, так что получают, например, цветовые данные для точки изображения или пикселя в виде так называемого RGВ-значения. Чтобы обеспечить совместимость таких RGВ-значений с другими цветовыми значениями, например значениями L*a*b системы CIEL*a*b или другими цветовыми значениями, согласно другому варианту осуществления изобретения, выполняется этап пересчета полученных цветовых значений одной цветовой системы, предпочтительно цветовой системы из трехцветового пространства, в другую цветовую систему.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, в процессе сканирования устанавливается размер пикселя. Этот размер пикселя определяет разрешение обработки графических данных и сохраняется для создания пространственно-зависимо созданной текстуры или, при необходимости, еще больше улучшается. В частности, этот размер пикселя сохраняется или улучшается для нанесения текучего материала покрытия и/или при пространственно-зависимом, преимущественно латерально пространственно-зависимом, создании текстуры покрытия, например лакировки. Разрешение составляет 600-1200 dpi (точек на дюйм). Капельки нанесенного преимущественно посредством струйной печати покрытия имеют объем 10-3 пл (пиколитров), а, при случае, еще меньше. Капельки объемом 3 пл имеют диаметр 18 мкм. Объем капелек коррелирует с диаметром (в третьей степени). При объеме капелек 6 пл диаметр составляет уже 23 мкм. Для распространения капелек по подложке сама подложка играет определенную роль, так что диаметр капелек на подложке может быть вполне разным. Расстояния между полученными капельками при этих разрешениях являются минимальными расстояниями между форсунками. Это соответствует примерно 45 мкм при 600 dpi и 23 мкм при 1200 dpi. Следует исходить из того, что с дальнейшим развитием могут быть реализованы капельки объемом 1 пл и менее, следовательно, в будущем могут быть достигнуты еще меньшие диаметры, причем в качестве нижней границы здесь можно принять объем капелек 0,1 пл.

Особое действие покрытия для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимой текстуры может заключаться также в том, что за счет показателя преломления покрытия, который можно принять между 1,47 и 1,6 для традиционных лаков, например на акрилатной основе, может достигаться, при случае, даже действие по типу микролинз, и, следовательно, можно улучшить видимость особых структур образа.

Особо следует упомянуть сканеры, в которых помимо цветовой информации изображения дополнительно регистрируется рельефная информация, причем в качестве рельефной информации здесь подразумевается трехмерный высотный профиль, т.е. очертание высотных линий покрытия образа. Она регистрируется, например, в виде изображения градации серого. Это позволяет регистрировать текстуры, которые могут быть представлены, например, в виде ткани или рифленого листа. Кроме того, с помощью такого сканера можно отсканировать написанную масляными красками картину и дополнительно к цветовой информации зарегистрировать мазок кисти художника, т.е. толщину цветового слоя. В последнем примере можно было бы создать цветной оттиск, на который с помощью бесцветного покрытия латерально разной толщины слоя аналогично изображению градации серого для высотного профиля дополнительно к цвету снова был бы наложен мазок кисти. Следовательно, можно создавать, например, цифровые репродукции картин. Другим применением было бы, например, создание рисунков тканей в каталогах, в которых близко к реальности можно было бы воспроизвести, например, обивку мягкой мебели.

Сканирование может осуществляться также сканером, который помимо чисто графической информации снимает также высотный профиль оригинала, так что можно заодно регистрировать непосредственно 3D-информацию, например, о текстуре оригинала. Следовательно, с помощью цифровой печатной машины (т.е. печатной машины, работающей по методу струйной печати) можно создавать не только изображение, но и, согласно одному варианту осуществления изобретения, также другое оформление, в частности текстуру поверхности.

Например, скан может выполняться сканером Cruse Scanner фирмы Cruse Spеzialmaschinen GmbH.

Согласно вариантам выполнения изобретения, создание текстуры осуществляется за счет пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, установленной толщины покрытия и/или за счет пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, произведенной предварительной обработки покрываемой поверхности и/или за счет пространственно-зависимой, преимущественно латерально пространственно-зависимой, последующей обработки нанесенного покрытия или нанесенной пленки покрытия, например, следовательно, нанесенной лакировки или лаковой пленки.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, текучий материал покрытия содержит лак, предпочтительно лак радикального отверждения, особенно предпочтительно УФ-отверждаемый лак, причем лак выполнен так, что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в объеме нанесенной пленки покрытия.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, способ включает в себя этап отверждения нанесенного текучего материала покрытия. При этом отверждение осуществляется предпочтительно пространственно-зависимо, в частности, продолжительность отверждения и/или вид отверждения в разных областях нанесенного покрытия и/или между в нанесенных на разных участках отображения покрытиях согласованы с видом создаваемой текстуры. Следовательно, можно пространственно-зависимо создавать в разных областях согласованную с соответствующей структурой образа текстуру. Если, например, образ выполнен в виде фотографии заснеженного дома, то возможно, например, чтобы на поверхностях окон дома было создано покрытие, на участке изображений окон с ледяными узорами был создан эффект ледяных узоров, а, напротив, не покрытые льдом участки окна производили бы впечатление высокого блеска. В этом случае, например, возможно, чтобы текучий материал покрытия по всей площади изображения окон имел одинаковую толщину, однако чтобы отверждение осуществлялось в разных областях по-разному. Однако возможно также, чтобы с пространственным разрешением была создана разная толщина пленки покрытия, а затем отверждение в обеих областях происходило в том же виде, однако также по-разному.

Согласно одному варианту выполнения способа, облучение покрытия происходит по всей площади одинаково, причем в разных областях получают разную микроскладчатость в зависимости от пространственного разрешения и/или пространственно-зависимо разной толщины слоя покрытия. При этом возможно также, чтобы одна область не имела никакой микроскладчатости.

В одном особенно предпочтительном варианте варьируется только толщина слоя, а отверждение осуществляется по всей площади образа так, что в покрытие вводится одинаковая мощность. Например, отверждение осуществляется по всей площади образа посредством ртутного излучателя среднего давления. В этом случае возможно, чтобы отверждение происходило по-разному в зависимости от пространственно-зависимой, преимущественно латерально пространственно-зависимой, толщины покрытия, когда, например, в одной области с большей толщиной слоя, например 12 мкм и более, микроскладчатость возникает, тогда как в области с меньшей толщиной слоя, например менее 10 мкм, микроскладчатость отсутствует. Другими словами, можно, тем самым, только за счет латерально разной толщины слоя при одинаковой в остальном последующей обработке, в частности при одинаковом в остальном отверждении, получать в покрытии разную поверхностную текстуру.

Согласно этому варианту, толщина нанесенного материала покрытия с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, разная, а отверждение происходит так, что по всей площади образа в покрытие вводится одинаковая мощность, преимущественно посредством ртутного излучателя среднего давления.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, для облучения покрытия, по меньшей мере, в одной текстурируемой области в его поверхностный слой вводится УФ-С-излучение с длиной волны 240 нм и более.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения способа, облучение осуществляется при этом пространственно-зависимо в два этапа так, что на первом этапе на одном участке текучего материала покрытия, нанесенного, по меньшей мере, на одну область образа, вводится меньшая УФ-доза, создающая микроскладчатость, а на втором этапе слой на участке текучего материала покрытия полностью отверждается, причем на обоих этапах отверждения используется УФ-излучение с большей длиной волны, как у УФ-излучателя среднего давления, так что на облученном участке покрытия получают заданную текстуру поверхности покрытия, которая отличается или может отличаться от текстуры или текстур поверхности других участков покрытия или на других участках нанесенных на образ покрытий. Под «УФ-излучением с большей длиной волны» здесь следует понимать то, что для образования микроскладчатости до сих пор используется излучение эксимерного лазера, которое по сравнению с упомянутым здесь излучением УФ-излучателя среднего давления имеет меньшую длину волны.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, на одном этапе облучения достигаются микроскладчатость и полное отверждение. При этом материал покрытия выполнен предпочтительно так, что поглощение УФ-излучения варьируется по толщине нанесенного слоя текучего материала покрытия.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, облучение поверхностного слоя и облучение для отверждения покрытия осуществляются соответственно посредством ртутного излучателя среднего давления.

Предпочтительно пространственно-зависимое облучение поверхностного слоя для образования микроскладчатости осуществляется, по меньшей мере, на одном участке посредством растрирования поверхности покрытия с пространственным разрешением.

Особенно предпочтителен вариант выполнения способа, в котором растрирование осуществляется за счет того, что поверхность построчно сканируется, строка разделена на отдельные точки изображения или пиксели и каждая строка соотнесена с продвижением сканирующей головки. При этом особенно предпочтительно размер пикселей соответствует размеру пикселей, полученному в процессе сканирования образа, или даже увеличенному по сравнению с ним, т.е. сканирующая головка имеет для пространственно-зависимого облучения большее разрешение, чем сканирующая головка датчика цвета.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, облучение осуществляется УФ-излучением в атмосфере инертного газа, предпочтительно в атмосфере азота.

При этом, согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, остаточное содержание кислорода составляет менее 5000 ppm, предпочтительно менее 1000 ppm и особенно предпочтительно менее 500 ppm.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, нанесение текучего материала покрытия осуществляется в процессе печати, в частности глубокой печати, флексопечати, трафаретной печати, тампопечати или струйной печати. Особенно предпочтительно покрытие наносится посредством струйной печати. Этим способом особенно просто создавать за одну операцию в разных областях поверхности разную толщину слоя материала покрытия.

Другой аспект изобретения касается устройства для создания текстурированного покрытия, в частности для создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, текстурированного покрытия, включающего в себя:

а) преимущественно устройство для размещения подложки,

б) средство для транспортировки подложки между отдельными рабочими станциями,

в) преимущественно средство для сканирования образа, в частности в виде датчика цвета, предпочтительно в виде датчика цвета, содержащего УФ-лазерный диод, причем средство регистрирует с пространственным разрешением параметры образа, в результате чего получают оцифрованный набор данных, а также особенно предпочтительно средство для регистрации высотного профиля образа, например картины, написанной акриловыми или масляными красками,

г) информационное средство для хранения и/или обработки оцифрованного набора данных образа, например в виде компьютера, причем набор данных включает в себя цветовую информацию, а также преимущественно высотный профиль образа, причем высотный профиль может быть представлен, в частности, в виде изображения градации серого,

д) устройство для нанесения текучего материала покрытия на подложку, причем устройство может быть выполнено так, что текучий материал покрытия наносится по всей области поверхности подложки или только на одном ее участке,

е) устройство для отверждения покрытия, причем отверждение происходит пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, в частности в два этапа, а излучение, введенное посредством устройства для отверждения преимущественно пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, может регулироваться преимущественно так, что на первом этапе пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, обрабатывается только поверхностный слой покрытия, причем поверхностный слой имеет толщину от 10 нм до 1 мкм, а на втором этапе покрытие пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, отверждается по всей толщине,

ж) преимущественно устройство для извлечения подложки, а также

з) преимущественно устройство управления установкой, например в виде информационного средства, например компьютера, для управления этапами работы устройства, который управляет параметрами всех этапов способа и обеспечивает их взаимодействие.

Однако устройство для отверждения по признаку е) может быть выполнено так, что оно происходит в один этап. В этом случае отверждение покрытия может происходить пространственно-зависимо по-разному, если покрытие пространственно-зависимо и/или с пространственным разрешением имеет, в частности, разную толщину слоя. Возможно также, чтобы устройство для отверждения содержало два УФ-излучателя, излучающих УФ-лучи с разной длиной волны, за счет чего отверждение происходит в два этапа, причем, при необходимости, используется один или другой излучатель.

Устройство управления установкой включает в себя предпочтительно также средство для считывания параметров в информационном формате, используемом в полиграфической промышленности, например JDF (Job Definition Format – формат описания заданий), и преобразования в этапы способа. Например, такое средство может содержать также хранящийся в памяти файл параметрирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, устройство содержит, по меньшей мере, по одному датчику, а также энкодеру и акторы, чтобы сенсорно регистрировать соответствующие этапы способа и посредством компьютерного управления реализовать соответствующими акторами.

Согласно другому варианту, устройство содержит устройство для цифровой отделки фольгой для тиснения. Здесь в цифровой форме на подложку или на фольгу для тиснения с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, наносится клей, при необходимости, с разными толщинами слоя, после чего частично переносится фольга для тиснения. Например, фольгой для тиснения является несущая ПЭТ-фольга с многослойным покрытием, чей один слой содержит алюминиевое напыление, которое за счет окрашенного слоя после переноса может иметь также золотистый цвет или другие металлические эффекты. Здесь могут быть перенесены также другие эффекты, например голограммы или другие интерферентные структуры.

Устройство может быть выполнено также в виде компактного прибора, который может использоваться, например, в быту или в копировальном центре.

Изобретение более подробно описано ниже с помощью предпочтительных вариантов его осуществления, называемых также примерами, и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображают:

- фиг. 1: схематичный вид варианта устройства 1 для создания текстурированного покрытия на подложке;

- фиг. 2: другой схематичный вид устройства 1 в другом предпочтительном варианте;

- фиг. 3: схематичный вид образа с разными с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурами.

В рамках данного изобретения приведены следующие определения.

Лак

Под лаком следует понимать текучий, например жидкий или пастообразный, материал покрытия, посредством которого на подложку наносится слой. Полученный слой, называемый лаковым слоем или лакировкой, служит, как правило, для защиты поверхности, например для повышения стойкости к царапинам, а также для отделки, например путем создания определенного восприятия поверхности, такой как поверхность с высоким блеском.

Текстура

Текстура описывает вообще характер поверхности, в частности в отношении ее оптических и/или эстетических свойств, причем, однако, окрашивание не учитывается. Особый интерес представляют свойства поверхности, которые определяют ее блеск, т.е. способность отражать или рассеивать падающий на поверхность свет, а также те свойства, которые влияют на гаптику, т.е. свойства при касании поверхности. Здесь значение имеют, в частности, рельеф поверхности (называемый также поверхностным рельефом), т.е. очертание высотных линий, и шероховатость поверхности. В рамках данного изобретения рельеф поверхности образа называется также ее высотным профилем.

Изображение

Под изображением в рамках данного изобретения следует понимать образ, например в виде фотографии или рисунка, а также в виде текста. Кроме того, изображение может быть выполнено в виде картины, в частности в виде картины, написанной масляными и/или акриловыми красками. Такие картины отличаются, в частности, толстым слоем красок, толщина которого местами разная, что объясняется мазками кисти при нанесении краски, т.е. имеют выраженный поверхностный рельеф.

Структура

В рамках данного изобретения под структурой следует понимать визуальный характер области образа, который отличается, в частности, от визуального характера других, соседних областей. Например, структура может быть представлена в виде узора, т.е. в виде визуального оформления поверхности, имеющего определенную симметрию и/или периодичность. Однако возможно также, чтобы образующий структуру визуальный образ был неупорядоченным в том смысле, что он имеет лишь определенный ближний порядок, например визуальный образ древесной коры, или в виде непериодического, однако упорядоченного расположения. Под структурой далее в рамках данного изобретения следует понимать также такие области, которые в соответствии с жизненным опытом воспринимаются как заметно отличающиеся от других областей. Например, в визуальном образе лица можно различать разные структуры, например в отношении глаз область радужной оболочки как обычно круглую или скругленную область, а ресницы – как темные, продолговато-изогнутые, тонкие области.

Нанесение с пространственным разрешением

Под нанесением с пространственным разрешением вещества, например материала покрытия, на поверхность, понимается, вообще, то, что происходит нанесение на предварительно установленные области покрываемой подложки, например бумаги или картона. Например, нанесение с пространственным разрешением печатной краски включает в себя создание изображения и/или печатного текста.

Пространственно-зависимое нанесение

Поскольку ниже говорится о пространственно-зависимом нанесении, речь идет при этом об осуществляемом, как правило, с пространственным разрешением нанесении и/или последующей обработке материала покрытия, например, лака, так, что нанесение происходит пространственно-специфически по-разному в зависимости от положения, в котором происходит нанесение материала покрытия. Например, пространственно-зависимое нанесение включает в себя то, что материал покрытия наносится в определенной области покрываемой подложки с определенной толщиной слоя, которая может отличаться от толщины, с которой материал покрытия наносится в другой области подложки.

Вообще, возможно также, чтобы пространственно-зависимо в разных областях наносился один и тот же материал покрытия одинаковой толщины, однако чтобы пространственно-зависимо осуществлялась разная последующая обработка этих областей.

Разумеется, возможно также, чтобы при пространственно-зависимом нанесении вид наносимого материала и/или толщина нанесенного слоя и/или последующая обработка нанесенного слоя были разные.

Следовательно, согласно одному варианту, можно комбинировать нанесение разнотолщинных слоев с разной последующей обработкой. Микроскладчатость или самоматирование покрытия зависит от толщины слоя и, как уже сказано, может в зависимости от толщины слоя приводить к образованию матовых и блестящих областей. Они предельно отличаются друг от друга также осязательно. Так, блестящие места как бы «липкие», так что при проведении по ним пальцем он как бы затормаживается, а в микроскладчатых областях палец скользит по ним «шелковисто-легко», и пленка на ощупь «мягкая».

Поскольку в рамках данного изобретения говорится о латерально пространственно-зависимом нанесении и/или о нанесении с пространственным разрешением, под этим следует понимать то, что нанесение покрытия отличается пространственно-зависимо и/или с пространственным разрешением, в частности, в отношении латерального, т.е. нанесенного по ширине покрытия и/или краски.

Печатные краски

Печатными красками или чернилами называются, вообще, текучие материалы покрытия, функцией которых является, в основном, визуальное оформление покрываемых подложек, например при создании изображений или текста. Печатные краски выполнены, тем самым, в частности, в виде окрашивающих веществ, например за счет добавления в материал покрытия пигментов и/или красителей. При этом термины «печатные краски» и «чернила» используются обычно как синонимы.

Трехмерное оформление поверхностей

Под трехмерным оформлением поверхности следует понимать то, что материал покрытия наносится не только двухмерно так, что получают, например, картину и/или текст, а материал покрытия, например лак, наносится так, что оформляется также высота нанесения материала покрытия, т.е., например, лакового слоя, и/или высотный профиль этого покрытия, т.е., например, его рельеф, например за счет целенаправленного, с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, установления определенной толщины нанесения материала покрытия и/или выбранного, также с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, вида последующей обработки материала покрытия и/или выбранного, преимущественно латерально разного, состава материала покрытия.

Покрытие

Под покрытием в рамках данного изобретения следует понимать процесс покрытия, т.е. создание поверхностного слоя на подложке. За счет покрытия на поверхности осаждается слой материала, причем, как правило, происходит соединение между материалом покрытия и подложкой, в результате чего возникает связь между образовавшимся слоем и подложкой. Это возможно, например, за счет образования граничной поверхности между слоем и подложкой, например, когда перед нанесением материала покрытия на покрываемые части подложки наносится праймер или промотор адгезии. Также возможно, чтобы текучий материал покрытия, по меньшей мере, частями мигрировал в близкие к поверхности зоны покрываемой подложки и чтобы за счет этого создавалось сцепление. Слой материала покрытия на поверхности имеет определенную высоту, которая, например в случае лакировки, может лежать в диапазоне нескольких микрон.

В противоположность такому покрытию существуют способы, при которых нанесенный материал впитывается подложкой, так что не возникает никакого повышения или возникает лишь крайне небольшое локальное повышение. Это, например, тот случай, когда чернила наносятся на впитывающую подложку. В этом случае чернила впитываются материалом, например бумагой, так что происходит не столько нанесение на поверхность подложки, сколько ввод материала в ее поверхность. В частности, термин «покрытие» включает в себя также термин «лакировка», причем лакировка – это слой, полученный нанесением лака в качестве текучего материала покрытия на поверхность подложки.

Цвет

Под цветом образа следует понимать его цветовое воздействие или цветовые координаты. Цветовое воздействие или цветовые координаты может/могут быть указано/указаны по-разному, в частности в так называемых цветовых пространствах или цветовых системах. Как правило, датчики цвета работают в трехцветовом пространстве.

Микроскладчатость

Под термином «микроскладчатость» в рамках данного изобретения понимается следующий феномен. Поверхностный слой нанесенного текучего материала покрытия на первом этапе отверждается в кожевидный слой, т.е. слой с близкой к поверхности более твердой или более вязкой долей. Будучи обусловлен усадкой при отверждении определенных материалов, например ненасыщенных акрилатов, содержащихся в составах радикального УФ-отверждения, поверхностный слой при отверждении сжимается. В результате происходит структурирование, которое обуславливает то, что, по меньшей мере, на одном участке поверхности покрытия имеется локальное изменение толщины покрытия, так что колебания толщины лежат, по меньшей мере, в однозначном микрометрическом диапазоне. В частности, поверхностный слой может быть складчатым. На втором этапе нанесенный текучий материал покрытия отверждается по всему объему.

Примеры

Способ особенно хорошо осуществляется, например, посредством текучих материалов покрытия, которые могут отверждаться за счет высокоэнергетического корпускулярного излучения, в частности УФ-излучения, в частности за счет радикальной полимеризации, а также доступны для процесса возникновения микроскладчатости. При этом микроскладчатость возникает за счет облучения поверхностного слоя нанесенного покрытия, например за счет облучения УФ-С-излучением с длиной волны более 240 нм.

Вообще, текучий материал покрытия (или покрывающий флюид), подходящий для осуществления способа, может иметь состав, в котором для отверждения на 13 частей смеси фотоинициаторов и/или сшивателей и/или активаторов приходятся 100 частей жидкого связующего.

Под фотоинициаторами в рамках данного изобретения понимаются вещества, которые возбуждаются за счет поглощения света, в частности УФ-света, и вследствие этого образуют реактивный вид, в частности радикалы или катионы. Образование реактивного вида происходит за счет разложения молекулы и/или за счет интеракции с синергистом.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, используются фотоинициаторы, которые образуют радикалы.

Под сшивателями и/или активаторами в рамках данного изобретения понимаются вещества, которые особенно эффективно способствуют реакциям полимеризации, например за счет того, что они подходят для образования особенно эффективных стартовых радикалов. Другим примером повышения эффективности является превращение радикала, неактивного в результате ингибирования кислородом, в повторный стартовый радикал. В рамках изобретения активатором является соответственно также синергист и может также называться таковым.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, в качестве сшивателя или активатора используется, по меньшей мере, один третичный амин. Предпочтительно это осуществляется, согласно другому варианту осуществления изобретения, тогда, когда в качестве фотоинициатора используется так называемый фотоинициатор типа II. У фотоинициатора типа II радикалы образуются, когда возбужденный фотоинициатор, например бензофенон в триплетном состоянии, отбирает у соседней молекулы атом водорода. В противоположность этому у фотоинициаторов типа I радикалы образуются непосредственно за счет разложения молекулы инициатора. Такой фотоинициатор типа I имеется под торговым названием Irgacure 1173 или Darocur 1173 и включает в себя 1-фенил-2-гидрокси-2-метил-1-пропанон.

Предпочтительно используется связующее на акрилатной основе.

Далее смесь из фотоинициаторов и/или сшивателей и/или активаторов составлена так, что добавляются одна часть фотоинициатора типа I, 6 частей фотоинициатора типа II и 6 частей активатора.

Синергист (или же активатор) вместе с фотоинициаторами типа II вызывает преодоление ингибирования кислородом и используется, в частности, при сшивании в атмосферных условиях, чтобы обеспечить и/или усилить поверхностную активность.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, текучий материал покрытия имеет следующий состав:

40 частей HDDA (гександиолдиакрилата)

10 частей TMPTA (триметилолпропантриакрилата)

50 частей DPGDA (дипропиленгликольдиакрилата)

1 часть Irgacure 1173 (или Darocur 1173)

6 частей бензофенона

6 часте й N-метилдиэтаноламина

То, что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в ее объеме, достигается, тем самым, за счет того, что на 100 частей жидкой связующей смеси (здесь включающей в себя HDDA, TMPTA и DPGDA) используются 1 часть фотоинициатора типа I (здесь 1-фенил-2-гидрокси-2-метил-1-пропанона), 6 частей фотоинициатора типа II (здесь бензофенона) и 6 частей активатора (здесь N-метилдиэтаноламина). Изменяя доли фотоинициатора типа I относительно долей фотоинициатора типа II, можно достичь дальнейших целенаправленных отличий реактивности на поверхности нанесенной пленки покрытия от реактивности в ее объеме.

Термин «части» в рамках данного изобретения обозначает соответственно массовые доли.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, текучий материал покрытия имеет следующий состав:

80 частей HDDA (гександиолдиакрилата)

20 частей TMPTA (триметилолпропантриакрилата)

1 часть Irgacure 1173 (или Darocur 1173)

6 частей бензофенона

6 часте й N-метилдиэтаноламина

То, что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в ее объеме, достигается, тем самым, за счет того, что на 100 частей жидкой связующей смеси (здесь включающей в себя HDDA и TMPTA) используются 1 часть фотоинициатора типа I (здесь 1-фенил-2-гидрокси-2-метил-1-пропанона), 6 частей фотоинициатора типа II (здесь бензофенона) и 6 частей активатора (здесь N-метилдиэтаноламина и, в отличие от предыдущего примера, используется более высокореактивная связующая смесь. Изменяя доли фотоинициатора типа I относительно долей фотоинициатора типа II, можно достичь дальнейших целенаправленных отличий реактивности на поверхности нанесенной пленки покрытия от реактивности в ее объеме.

Другой пример изделия, которое может быть снабжено посредством излучения ртутного излучателя среднего давления микроскладчатостью, покрывается следующим составом:

100 частей DPGDA (дипропиленгликольдиакрилата)

1 часть Irgacure 1173 (или Darocur 1173)

6 частей бензофенона

6 часте й N-метилдиэтаноламина

То, что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в ее объеме, достигается, тем самым, за счет того, что на 100 частей жидкой связующей смеси (здесь включающей в себя DPGDA) используются 1 часть фотоинициатора типа I (здесь 1-фенил-2-гидрокси-2-метил-1-пропанона), 6 частей фотоинициатора типа II (здесь бензофенона) и 6 частей активатора (здесь N-метилдиэтаноламина). Используемый DPGDA в качестве дифункционального связующего образует относительно мягкую пленку. Объемная усадка по сравнению с ТМРТА-содержащим составами менее выраженна. Изменяя доли фотоинициатора типа I относительно долей фотоинициатора типа II, можно достичь дальнейших целенаправленных отличий реактивности на поверхности нанесенной пленки покрытия от реактивности в ее объеме.

В другом варианте микроскладчатость удается образовать только за один этап отверждения. Для этого к составу покрытия необходимо добавить, например, эластичные алифатические уретанакрилаты. Очень хорошая реактивность при одновременно весьма выраженном эффекте достигается со следующим составом:

80 частей DPGDA (дипропиленгликольдиакрилата)

20 частей Ebecryl 4491 фирмы Allnex

1 часть Irgacure 1173 (или Darocur 1173)

6 частей бензофенона

6 часте й N-метилдиэтаноламина

То, что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в ее объеме, достигается, тем самым, за счет того, что на 100 частей жидкой связующей смеси (здесь включающей в себя DPGDA и Ebecryl 4491) используются 1 часть фотоинициатора типа I (здесь 1-фенил-2-гидрокси-2-метил-1-пропанона), 6 частей фотоинициатора типа II (здесь бензофенона) и 6 частей активатора (здесь N-метилдиэтаноламина). Изменяя доли фотоинициатора типа I относительно долей фотоинициатора типа II, можно достичь дальнейших целенаправленных отличий реактивности на поверхности нанесенной пленки покрытия от реактивности в ее объеме.

Аналогичные эффекты могут достигаться также с AC Resin 250 фирмы BASF.

У всех упомянутых составов речь идет о грунтовочных составах, которые для достижения перерабатываемости могут быть дополнены еще соответствующими, обеспечивающими растекание и смачивание аддитивами. Однако это аддитивирование не оказывает никакого влияния на достижение нужных эффектов. Кроме того, в этих примерах для достижения микроскладчатости необходима толщина слоя, по меньшей мере, 12 мкм. В диапазоне 10-12 мкм микроскладчатость образуется лишь неравномерно. Менее 10 мкм поверхность остается блестящей. За счет целенаправленного воздействия на состав и условия отверждения (длина волны, доза, интенсивность) диапазон толщин слоя, в котором достигается микроскладчатость, можно регулировать в широких пределах. За счет соответственно высоких УФ-доз подходящей длины волны (УФ-С) можно даже полностью предотвратить образование микроскладчатости.

Названные составы отличаются очень низкой вязкостью при переработке (70-120 с в вискозиметре истечения по DIN 2), которая позволяет использовать их в струйных печатающих головках. При этом может предпочтительно применяться способ, который обеспечивает одновременное создание зон сильно отличающейся толщины слоя.

Однако эффект микроскладчатости никоим образом не зависит от вязкости. Возможно также создавать намного более вязкие составы, которые могут наноситься другими способами. Важно получить относительно более высокую реактивность на поверхности, чем в объеме. При этом используемые фотоинициаторы должны иметь свой максимум поглощения в УФ-С-диапазоне.

Эффект микроскладчатости можно предотвратить, если добавить в состав более высокие концентрации фотоинициаторов для объемного отверждения (например, > 2% Irgacure 1173 при одинаковых в остальном концентрациях фотоинициаторов и соинициаторов в составе могут предотвратить этот эффект). То же самое происходит, если для объемного отверждения фотоинициаторы используются с большей длиной волны поглощения в подходящих концентрациях. Так, микроскладчатость можно предотвратить также за счет добавления в названные составы 1% ТРО (трифенилфосфиноксида). Процентные значения относятся соответственно к массовым процентам.

На фиг. 1 в схематичном виде изображен вариант устройства 1 для создания текстурированного покрытия на подложке 3, в частности для создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимого, преимущественно латерально пространственно-зависимого, текстурированного покрытия, причем покрытие получают за счет нанесения текучего материала покрытия, предпочтительно материала покрытия, отверждаемого за счет высокоэнергетического корпускулярного излучения, в частности УФ-излучения.

На фиг. 1 изображено средство для транспортировки подложки 3 между отдельными рабочими станциями. Это средство образовано частями 21, 22, 23 и включает в себя первый валик или ролик 21, на который намотана подложка или запечатываемый материал 3, например из бумаги, картона, ламинированной бумаги или ламинированного картона, полимерной пленки, гофрокартона или полиолефиновой пленки или ПЭТ- или ацетатной пленки.

Подложка 3 движется через устройство 1 по стрелке 25 (направление транспортировки), причем поверхность 31 запечатываемого материала 3 или подложки 3, которая должна быть запечатана, направлена на фиг. 1 вверх. Валик 22 является другой частью транспортирующего средства.

Далее устройство 1 содержит устройство 4 для нанесения текучего материала покрытия на подложку 3. Устройство для нанесения текучего материала покрытия описано в виде покрывающего блока, например, в публикации WO 2009/012996, раскрытое содержание которой включено в данное изобретение, причем, согласно изобретению, описанное в ней устройство для разглаживания пленки, нанесенной на поверхность подложки посредством покрывающего блока, может, правда, предпочтительно использоваться, однако он представляет собой опциональный блок, который необязательно должен использоваться при осуществлении изобретения.

При этом устройство 4 может быть выполнено так, что текучий материал покрытия наносится по всей области поверхности 31 подложки 3 или лишь на один ее участок. При этом нанесение по всей области поверхности 31 подложки 3 предпочтительно, если наносится текучий материал покрытия, который в отвержденном состоянии выполняет также защитную функцию, например, обладает свойством защиты от царапин. В противоположность этому лишь частичное нанесение, т.е. нанесение текучего материала покрытия лишь на один участок поверхности 31 подложки 3, предпочтительно, чтобы целенаправленно выделить или отметить, например, определенные области подложки. Этим могут создаваться также образы, например, в виде изображений или текстов.

Устройство 1 содержит далее устройство 7 для отверждения покрытия. Отверждение покрытия происходит пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, в частности в два этапа. Мощность, введенная устройством 7 для отверждения покрытия преимущественно пространственно-зависимо, в частности латерально пространственно-зависимо, может регулироваться преимущественно так, что на первом этапе обрабатывается только поверхностный слой покрытия. При этом поверхностный слой имеет преимущественно толщину от 10 нм до 1 мкм. На втором этапе покрытие отверждается по всей толщине. Предпочтительно устройство 7 содержит информационное средство для управления отверждением покрытия. В частности, информационное средство выполнено так, что оно определяет мощность, дозу и/или место отверждения.

Вообще, не ограничиваясь описанным примером, возможно, чтобы отверждение происходило так, чтобы по всей площади образа вводилась одинаковая мощность, например, когда отверждение происходит равномерно и без локального варьирования мощности и/или длины волны УФ-излучения, например посредством УФ-излучателя среднего давления. В этом случае далее возможно, чтобы лишь в зависимости от разной толщины покрытия пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, образовывались разные текстуры покрытия, например, когда в областях большей толщины слоя образуется микроскладчатость, а в областях меньшей толщины слоя – гладкая, немикроскладчатая поверхность.

Далее на фиг. 1 изображено устройство 6 для сушки покрытия. Посредством этого устройства можно на первом этапе перед отверждением удалить легкие летучие компоненты текучего материала покрытия. Однако такое устройство 6 в составе устройства 1 является лишь опциональным. Далее устройство 1 может содержать устройство 8 для охлаждения покрытой подложки после отверждения.

Кроме того, на фиг. 1 изображено устройство 9 для сканирования образа. Например, устройство 9 содержит датчик, посредством которого преимущественно с пространственным разрешением, в частности с латеральным пространственным разрешением, регистрируются цветовые координаты точек изображения образа. Например, устройство 9 содержит датчик цвета, например датчик, включающий в себя УФ-лазерный диод. Согласно другому варианту, устройство 9 содержит также средство для регистрации высотного профиля образа. Это значит, что, согласно этому варианту, посредством устройства 9, т.е., например, сканера, например 3D-сканера, можно регистрировать и оцифровывать как цветовую, так и текстурную и рельефную информацию образа, например в виде картины. Затем на основе полученного за счет этого оцифрованного набора данных, который включает в себя как цветовую информацию, так и, например, в виде изображения градации серого рельефную информацию образа, можно сначала за счет обработки цветовой информации и основанного на этом нанесения цвета, а затем на следующем этапе за счет обработки текстурной и рельефной информации нанести покрытие так, что для наблюдателя визуально и осязательно снова возникает восприятие картины-оригинала. Следовательно, с помощью устройства 1 можно создать не только текстуру, но и поверхностный рельеф покрытия на образе.

Устройство 1 содержит далее информационное средство для хранения и/или обработки оцифрованного набора данных образа, например в виде компьютера. Однако возможно также, чтобы это информационное средство было интегрировано в устройство 9.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, устройство 1 может содержать также устройство 5 управления установкой, например в виде информационного средства, такого, например, как компьютер, для управления операциями установки, которое преимущественно сенсорно регистрирует и преимущественно с помощью соответствующих акторов управляет релевантными параметрами всех этапов способа, обеспечивая, тем самым, взаимодействие этих этапов. Далее возможно также, чтобы информационное средство для хранения и/или обработки оцифрованного набора данных было включено в состав устройства 5 управления установкой, т.е., например, как здесь показано, устройство 9 посредством интерфейса 59 связано с устройством 5 в качестве информационного средства для хранения и/или обработки оцифрованного набора данных образа.

Устройство 5 управления установкой содержит предпочтительно также средство для считывания параметров в информационном формате, используемом в полиграфической промышленности, например JDF (Job Definition Format), и преобразования в этапы способа. Например, такое средство может содержать также хранящийся в памяти файл параметрирования.

Также возможно, чтобы устройство 1, не ограничиваясь описанным примером, содержало несколько устройств управления установкой, которые управляют отдельными устройствами.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, устройство 1 содержит, по меньшей мере, по одному датчику, а также энкодеру и акторы, чтобы сенсорно регистрировать соответствующие этапы способа и посредством компьютерного управления реализовать соответствующими акторами.

Согласно одному варианту, устройство 5 управления установкой предпочтительно посредством подходящих интерфейсов, например интерфейсов 54, 56, 57, 58, 59, связано с устройствами, включенными в состав устройства 1, например устройствами 4, 6, 7, 8, 9.

На фиг. 2 изображен другой схематичный вид устройства 1 в другом предпочтительном варианте. Устройство 1 содержит устройство 301 для размещения подложек, где находятся различные подложки 3, которые для лучшей наглядности показаны не все. Из устройства 301 отдельные подложки 3, которые могут содержать, например, бумагу, картон, ламинированную бумагу или ламинированный картон, полимерную пленку, гофрокартон или полиолефиновую пленку или ПЭТ- или ацетатную пленку, движутся через устройство 1 с помощью средства для транспортировки между отдельными рабочими станциями.

Средство для транспортировки подложки 3 содержит первый 21, второй 23 и дополнительный 22 валики, причем в состав средства для транспортировки могут входить еще различные дополнительные валики 22. Средство для транспортировки содержит также ленточный транспортер 24, соединяющий между собой оба валика 21, 23, причем движение подложек 3 через устройство 1 по стрелке 25 происходит за счет вращения, по меньшей мере, одного из валиков 21, 23.

Устройство 1 содержит также устройство 4 для нанесения текучего материала покрытия на подложку 3 и устройство 7 для отверждения покрытия.

Показаны также устройства 6, 8, которые могут служить соответственно для сушки текучего материала покрытия и охлаждения запечатанной подложки после отверждения и в данном случае являются лишь опциональными. Устройства 4, 6, 7, 8, 9 могут быть связаны с устройством 5 управления установкой интерфейсами 54, 56, 57, 58, 59. Также такое устройство 5 управления установкой с соответствующими интерфейсами включено в состав устройства 1 лишь опционально.

На фиг. 2 показано также устройство 9 для сканирования образа. Например, устройство 9 содержит датчик, посредством которого преимущественно с пространственным разрешением регистрируются цветовые координаты точек изображения. Например, устройство 9 содержит датчик цвета, например датчик, включающий в себя УФ-лазерный диод. Согласно другому варианту, устройство 9 содержит преимущественно средство для регистрации высотного профиля образа. Далее устройство содержит информационное средство. Этим информационным средством может быть компьютер. Возможно, чтобы этот компьютер был установлен отдельно. Однако возможно также, чтобы информационное средство было частью устройства 5 управления установкой или входило в его состав.

Далее, не ограничиваясь описанным примером, возможно также, чтобы устройство 1 содержало несколько устройств 5 управления установкой, которые управляют отдельными устройствами 4, 6, 7, 8, 9.

Кроме того, устройство 1 содержит устройство 302 для извлечения подложки 3.

На фиг. 3 схематично показан образ. Он нанесен на подложку 3 (не показана) и имеет несколько областей 32, 33, 34, 35, 36 с разными структурами. Например, область 32 выполнена в виде облака. Характер структуры, по общему наблюдению, следует классифицировать, скорее, как матовый, так что в этой области 32 следует создать, скорее, матовую структуру покрытия. Область 33 схематично выполнена в виде месяца и содержит вследствие этого гладкую поверхностную текстуру, чтобы создать поверхность с высоким блеском, которая поддерживает визуальное восприятие месяца как светящегося небесного объекта. Область 34 выполнена в виде ствола дерева, а область 35 – в виде его кроны. Обе области имеют характерные структуры, например крона 35 имеет вид листвы, а ствол 34 – поверхность в виде коры. Соответствующие текстуры могут быть созданы в соответствии со способом, так что визуальное восприятие образа можно еще четче подчеркнуть за счет нанесенного с пространственным разрешением, здесь с латеральным пространственным разрешением, и пространственно-зависимого, здесь латерально пространственно-зависимого, текстурированного покрытия, в частности лакировки. Область 36 образа является изображением рамы из дерева, так что в этой области 36 создается текстура шероховатой свилеватой деревянной поверхности.

Разумеется, благодаря этому возможно не только эстетическое восприятие. Напротив, этим можно целенаправленно вызывать также осязательное восприятие.

Изобретение относится к способу и устройству для создания текстурированного покрытия. Техническим результатом является создание с пространственным разрешением пространственно-зависимо текстурированного покрытия, которое происходит цифровым путем, т.е. посредством струйной печати. Устройство для создания текстурированного покрытия содержит устройство для размещения подложки, средство для транспортировки, средство для сканирования образа, информационное средство для хранения и/или обработки оцифрованного набора данных образа, устройство для нанесения лака, устройство для отверждения покрытия УФ-С-излучением, устройство для извлечения подложки, а также устройство управления установкой для управления этапами работы устройства, которое управляет параметрами всех этапов способа и обеспечивает их взаимодействие, при этом устройство выполнено так, что может быть нанесен УФ-отверждаемый лак, содержащий синергист, а также фотоинициатор типа I, фотоинициатор типа II, и что лак наносят пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, а облучение осуществляют пространственно-зависимо в два этапа. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

1. Способ создания текстурированного покрытия, в частности создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, текстурированного покрытия, включающий в себя следующие этапы:

а) подготовку плоскостного образа, в частности в виде изображения, причем образ представлен в воплощенном виде, в частности в виде фотоснимка, и/или оцифрованным в виде набора данных,

б) обработку набора данных образа с помощью информационного средства, в частности для определения с пространственным разрешением цветового тона, яркости, насыщенности, контраста и/или пространственной частоты, в частности пространственной частоты цветового тона, насыщенности, яркости и/или контраста,

в) так что на этой основе определяют локальные структуры визуального образа,

г) определение вида и места, по меньшей мере, одной создаваемой текстуры, по меньшей мере, в одной области образа, преимущественно с помощью информационного средства, так что дополнительно к цветовой информации образа регистрируют текстуру поверхности, и/или рельеф поверхности, и/или высотный профиль образа и преобразуют в передаваемую покрывающим блоком текстурную информацию,

д) подготовку лака,

е) нанесение лака, по меньшей мере, на одну область образа, причем лак наносят пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, так, что толщина покрытия, и/или последующая обработка покрытия, и/или предварительная обработка покрываемой области специфически согласована с видом создаваемой текстуры покрытия, в частности поверхности лакового слоя, а также

ж) этап отверждения нанесенного лака, причем отверждение осуществляют пространственно-зависимо, в частности продолжительность отверждения и/или вид отверждения в разных областях нанесенного покрытия и/или на разных участках образа нанесенных покрытий согласованы с видом создаваемой текстуры,

причем на первом этапе пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, обрабатывают только поверхностный слой покрытия, причем поверхностный слой имеет толщину 10 нм - 1мкм,

отличающийся тем, что

лак содержит УФ-отверждаемый лак, причем лак содержит синергист, а также фотоинициатор типа I, фотоинициатор типа II, так что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в объеме нанесенной пленки покрытия,

и что для облучения покрытия, по меньшей мере, в одной текстурируемой области в его поверхностный слой вводят УФ-С-излучение с длиной волны 240 нм и более, и

что облучение осуществляют пространственно-зависимо в два этапа так, что на первом этапе на одном участке текучего материала покрытия, нанесенного, по меньшей мере, на одну область образа, вводят меньшую УФ-дозу, создающую микроскладчатость, а на втором этапе слой на участке текучего материала покрытия полностью отверждают, причем на обоих этапах отверждения используют УФ-излучение с большей длиной волны, как у УФ-излучателя среднего давления, так что на облученном участке покрытия получают заданную текстуру поверхности покрытия, которая отличается от текстуры или текстур поверхности других участков покрытия или на других участках нанесенных на образ покрытий.

2. Способ по п. 1, причем после этапа г), по меньшей мере, одна создаваемая преимущественно с помощью, по меньшей мере, одного информационного средства текстура выполнена с возможностью изменения и/или ее изменяют.

3. Способ по п. 1 или 2, причем, по меньшей мере, одна текстура, по меньшей мере, в одной области образа имеет визуальное и/или осязательное восприятие, отличающееся от визуального и/или осязательного восприятия в другой области образа.

4. Способ по любому из пп. 1-3, причем образ представлен в виде графического файла, включающего в себя этап подготовки подложки, на поверхность которой нанесен или должен быть нанесен образ или в поверхность которой введен или должен быть введен образ.

5. Способ по п. 4, включающий в себя этап подготовки подложки, на поверхность которой нанесен или должен быть нанесен образ или в поверхность которой введен или должен быть введен образ.

6. Способ по п. 1, причем образ представлен в воплощенном виде, включающий в себя этап сканирования образа, чтобы получить оцифрованный набор данных, причем преимущественно дополнительно к цветовой информации образа регистрируют текстуру поверхности, и/или рельеф поверхности, и/или высотный профиль образа и преобразуют в передаваемую покрывающим блоком текстурную информацию.

7. Способ по п. 6, причем множество одинаковых образов последовательно с пространственным разрешением покрывают текучим материалом покрытия и причем первый из образов сканируют и на основе обработки набора данных, получаемого за счет скана первого образа, осуществляют нанесение текучего материала покрытия на текстурирование покрытия последующего образа.

8. Способ по любому из пп. 6 или 7, причем сканирование осуществляют датчиком, в частности датчиком цвета, в частности содержащим УФ-лазерный диод.

9. Способ по п. 8, включающий в себя этап пересчета цветовых значений одной цветовой системы, предпочтительно цветовой системы из трехцветового пространства, в другую цветовую систему.

10. Способ по любому из пп. 8 или 9, причем в процессе сканирования устанавливают размер пикселя, причем этот размер пикселя сохраняют или улучшают для нанесения текучего материала покрытия и/или при пространственно-зависимом создании текстуры покрытия.

11. Способ по любому из пп. 1-10, причем толщина нанесенного материала покрытия с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, разная, а отверждение осуществляют так, что по всей площади образа в покрытие вводят одинаковую мощность, преимущественно посредством ртутного излучателя среднего давления.

12. Способ по любому из пп. 1-11, причем облучение поверхностного слоя и облучение для отверждения покрытия осуществляют соответственно посредством ртутного излучателя среднего давления.

13. Способ по п. 12 или 13, причем пространственно-зависимое облучение поверхностного слоя для образования микроскладчатости осуществляют, по меньшей мере, на одном участке посредством растрирования поверхности покрытия с пространственным разрешением.

14. Способ по п. 13, причем растрирование осуществляют за счет того, что поверхность построчно сканируют, строка разделена на отдельные точки изображения или пиксели и каждая строка соотнесена с продвижением сканирующей головки.

15. Способ по любому из пп. 1-14, причем облучение осуществляют УФ-излучением в атмосфере инертного газа, предпочтительно в атмосфере азота.

16. Способ по п. 15, причем остаточное содержание кислорода составляет менее 5000 ppm, предпочтительно менее 1000 ppm и особенно предпочтительно менее 500 ppm.

17. Способ по любому из пп. 1-16, причем нанесение текучего материала покрытия осуществляют в процессе печати, в частности глубокой печати, флексопечати, трафаретной печати, тампопечати или струйной печати.

18. Устройство для создания текстурированного покрытия, в частности для создания с пространственным разрешением, преимущественно с латеральным пространственным разрешением, текстурированного покрытия, преимущественно для создания с пространственным разрешением пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, текстурированного покрытия, включающего в себя:

а) устройство для размещения подложки,

б) средство для транспортировки подложки между отдельными рабочими станциями,

в) средство для сканирования образа, в частности в виде датчика цвета, предпочтительно в виде датчика цвета, содержащего УФ-лазерный диод, причем средство регистрирует с пространственным разрешением параметры образа, в результате чего получают оцифрованный набор данных, а также особенно предпочтительно средство для регистрации высотного профиля образа,

г) информационное средство для хранения и/или обработки оцифрованного набора данных образа,

д) устройство для нанесения лака на поверхность подложки, причем устройство может быть выполнено с возможностью нанесения текучего материала покрытия на всю область поверхности подложки или только на один ее участок,

е) устройство для отверждения покрытия УФ-С-излучением с длиной волны 240 нм и более, причем отверждение происходит пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, в частности в два этапа, а излучение, введенное посредством устройства для отверждения преимущественно пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, может регулироваться преимущественно так, что на первом этапе пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, обрабатывают только поверхностный слой покрытия, причем поверхностный слой имеет толщину от 10 нм до 1 мкм, а на втором этапе покрытие пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, отверждают по всей толщине,

ж) устройство для извлечения подложки, а также

з) преимущественно устройство управления установкой для управления этапами работы устройства, которое управляет параметрами всех этапов способа и обеспечивает их взаимодействие,

отличающееся тем, что устройство выполнено так,

что может быть нанесен УФ-отверждаемый лак, содержащий синергист, а также фотоинициатор типа I, фотоинициатор типа II, так что реактивность на поверхности нанесенной пленки покрытия целенаправленно отличается от реактивности в объеме нанесенной пленки покрытия,

и что нанесение лака, по меньшей мере, на одну область образа осуществляют так, что лак наносят пространственно-зависимо, преимущественно латерально пространственно-зависимо, так, что толщина покрытия, и/или последующая обработка покрытия, и/или предварительная обработка покрываемой области специфически согласована с видом создаваемой текстуры покрытия, в частности поверхности лакового слоя,

а облучение осуществляют пространственно-зависимо в два этапа так, что на первом этапе на одном участке текучего материала покрытия, нанесенного, по меньшей мере, на одну область образа, вводят меньшую УФ-дозу, создающую микроскладчатость, а на втором этапе слой на участке текучего материала покрытия полностью отверждают, причем на обоих этапах отверждения используют УФ-излучение с большей длиной волны, как у УФ-излучателя среднего давления, так что на облученном участке покрытия получают заданную текстуру поверхности покрытия, которая отличается от текстуры или текстур поверхности других участков покрытия или на других участках нанесенных на образ покрытий.

19. Устройство по п. 18, содержащее средство для считывания параметров в информационном формате, используемом в полиграфической промышленности, таком как JDF, и преобразования в этапы способа.

20. Устройство по п. 18 или 19, содержащее, по меньшей мере, по одному датчику, а также энкодеру и акторы, чтобы сенсорно регистрировать соответствующие этапы способа и посредством компьютера реализовать соответствующими акторами.

21. Устройство по любому из пп. 18-20, выполненное в виде компактного прибора.