[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verbesserten Direktdruck
von Dekorpaneelen, sowie ein Verfahren zum verbesserten Direktdruck von Dekorpaneelen.
[0002] Unter dem Begriff Dekorpaneel sind im Sinne der Erfindung Wand-, Decken, oder Bodenpannele
zu verstehen, welche ein auf eine Trägerplatte aufgebrachtes Dekor aufweisen. Dekorpaneele
werden dabei in vielfältiger Weise sowohl im Bereich des Innenausbaus von Räumen,
als auch zur dekorativen Verkleidung von Bauten, beispielsweise im Messebau verwendet.
Eine der häufigsten Einsatzbereiche von Dekorpaneelen ist deren Nutzung als Fußbodenbelag.
Die Dekorpaneele weisen dabei vielfach ein Dekor auf, welches einen Naturwerkstoff
nachempfinden soll.
[0003] Beispiele für solche nachempfundenen Naturwerkstoffe sind Holzart wie z.B. Ahorn,
Eiche, Birke, Kirsche, Esche, Nussbaum, Kastanie, Wenge oder auch exotische Hölzer
wie Panga-Panga, Mahagoni, Bambus und Bubinga. Darüber hinaus werden vielfach Naturwerkstoffe
wie Steinoberflächen oder Keramikoberflächen nachempfunden.
[0004] Bisher werden solche Dekorpaneele vielfach als Laminate hergestellt, bei welchen
auf eine Trägerplatte ein mit einem gewünschten Dekor vorbedrucktes Dekorpapier aufgebracht
wird, auf welches dann wiederum ein sogenanntes Overlay aufgebracht wird. Nachdem
gegebenenfalls noch auf der dem Dekorpapier gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte
ein Gegenzugpapier aufgebracht wurde, wird der erhaltene Schichtenaufbau unter Verwendung
geeigneter druck- und/oder wärmeaktivierter Klebemittel fest miteinander verbunden.
[0005] In Anhängigkeit des gewünschten Einsatzbereiches der Dekorpaneele können diese aus
unterschiedlichen Materialen gefertigt sein. Insbesondere kann dabei das Material
des Trägers in Abhängigkeit des Einsatzbereichs gewählt sein. So kann der Träger beispielsweise
aus einem Holzwerkstoff bestehen, sofern das Dekorpaneele keiner übermäßigen Feuchtigkeit
oder Witterungsbedingungen ausgesetzt ist. Soll das Paneel hingegen z.B. in Feuchträumen
oder im Außenbereich eingesetzt werden, kann der Träger beispielsweise aus einem Kunststoff
bestehen.
[0006] Holzwerkstoffe im Sinne der Erfindung sind dabei neben Vollholzwerkstoffen auch Materialien
wie z.B. Brettsperrholz, Brettschichtholz, Stabsperrholz, Funiersperrholz, Furnierschichtholz,
Funierstreifenholz und Biegesperrholz. Darüber hinaus sind unter Holzwerkstoffen im
Sinne der Erfindung auch Holzspanwerkstoffe wie z.B. Spanpressplatten, Strangpressplatten,
Grobspanplatten (Oriented Structural Board, OSB) und Spanstreifenholz sowie auch Holzfaserwerkstoffe
wie z.B. Holzfaserdämmplatten (HFD), mittelharte und harte Faserplatten (MB, HFH)
, sowie insbesondere mitteldichte Faserplatten (MDF) und hochdichte Faserplatten (HDF)
zu verstehen. Auch moderne Holzwerkstoffe wie Holz-Polymer-Werkstoffe (Wood Plastic
Composite, WPC), Sandwichplatten aus einem leichten Kernmaterial wie Schaumstoff,
Hartschaum oder Papierwaben und einer darauf aufgebrachten Holzschicht, sowie mineralisch,
z.B. mit Zement, gebundene Holzspanplatten bilden Holzwerkstoffe im Sinne der Erfindung.
Auch Kork stellt dabei einen Holzwerkstoff im Sinne der Erfindung dar.
[0007] Kunststoffe, welche bei der Herstellung entsprechender Paneele eingesetzt werden
können, sind beispielsweise thermoplastische Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid, Polyolefine
(beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polyurethane
(PU), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA),
Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK) oder
Mischungen oder Co-Polymerisate dieser. Die Kunststoffe können übliche Füllstoffe
enthalten, beispielsweise Kalziumcarbonat (Kreide), Aluminiumoxid, Kieselgel, Quarzmehl,
Holzmehl, Gips. Auch können sie in bekannter Weise eingefärbt sein.
[0008] Unter dem Begriff "Direktdruck" wird im Sinne der Erfindung das Aufbringen eines
Dekors direkt auf den Träger eines Paneels oder auf eine auf dem Träger aufgebrachte
nicht bedruckte Faserwerkstoffschicht verstanden. Entgegen der konventionellen Verfahren,
bei welchen auf einen Träger eine zuvor mit einem gewünschten Dekor bedruckte Dekorschicht
aufgebracht wird, erfolgt beim Direktdruck das Aufdrucken des Dekors unmittelbar im
Zuge der Paneel-Herstellung. Dabei können unterschiedliche Drucktechniken, wie beispielsweise
Flexo-Druck, Offset-Druck oder Siebdruck zum Einsatz gelangen. Insbesondere können
dabei Digitaldrucktechniken, wie beispielsweise Inkjet-Verfahren oder Laserdruck-Verfahren
eingesetzt werden.
[0009] Im Sinne der Erfindung sind unter dem Begriff Faserwerkstoffe Materialien wie z.B.
Papier und Vliese auf Basis pflanzlicher, tierische, mineralischer oder auch künstlicher
Fasern zu verstehen, ebenso wie Pappen. Beispiele sind Faserwerkstoffe aus pflanzlichen
Fasern sind neben Papieren und Vliesen aus Zellstofffasern Platten aus Biomasse wie
Stroh, Maisstroh, Bambus, Laub, Algenextrakte, Hanf, Baumwolle oder Ölpalmenfasern.
Beispiele für tierische Faserwerkstoffe sind keratinbasierte Materialien wie z.B.
Wolle oder Rosshaar. Beispiele für mineralische Faserwerkstoffe sind aus Mineralwolle
oder Glaswolle.
[0010] Zum Schutz der aufgebrachten Dekorschicht sind in der Regeln Verschleiß- oder Deckschichten
oberhalb der Dekorschicht aufgebracht. Eine Verschleiß- und/oder Deckschicht im Sinne
der Erfindung ist eine als äußerer Abschluss aufgebrachte Schicht, welche insbesondere
die Dekorschicht vor Abnutzung oder Beschädigung durch Schmutz, Feuchtigkeitseinfluss
oder mechanische Einwirkungen wir beispielsweise Abrieb schützt. Dabei kann es vorgesehen
sein, dass die Verschleißschicht Hartstoffe wie beispielsweise Titannitrid, Titancarbid,
Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Tantalcarbid, Aluminiumoxid
(Korund), Zirconiumoxid oder Mischungen dieser aufweist, um die Verschleißfestigkeit
der Schicht zu erhöhen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Hartstoff in einer
Menge zwischen 5 Gew.-% und 40 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 Gew.-% und 25 Gew.-%
in der Verschleißschichtzusammensetzung enthalten ist. Vorzugsweise weist der Hartstoff
dabei einen mittleren Korndurchmesser zwischen 10 µm und 250 µm, weiter vorzugsweise
zwischen 10µm und 100µm auf. Hierdurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die
Verschleißschichtzusammensetzung eine stabile Dispersion ausbildet und eine Entmischung
bzw. ein Absetzten des Hartstoffes in der Verschleißschichtzusammensetzung vermieden
werden kann. Zur Ausbildung einer entsprechenden Verschleißschicht ist es in einer
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Hartstoff enthaltende und strahlungshärtbare
Zusammensetzung in einer Konzentration zwischen 10 g/m
2 und 250 g/m
2, vorzugsweise zwischen 25 g/m
2 und 100g/m
2 aufgetragen wird. Dabei kann die Auftragung beispielsweise mittels Walzen, wie Gummiwalzen
oder mittels Gießvorrichtungen aufgetragen werden. In einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Hartstoff zum Zeitpunkt des Auftrages
der Verschleißschichtzusammensetzung nicht in der Zusammensetzung enthalten ist, sondern
als Partikel auf die aufgetragenen Verschleißschichtzusammensetzung aufgestreut wird
und diese im Anschluss gehärtet wird.
[0011] Vielfach ist es vorgesehen, dass in solche Verschleiß- oder Deckschichten eine mit
dem Dekor übereinstimmende Oberflächenstrukturierung eingebracht ist. Unter einer
mit dem Dekor übereinstimmenden Oberflächenstrukturierung ist zu verstehen, dass die
Oberfläche des Dekorpaneels eine haptisch wahrnehmbare Struktur aufweist, welche ihrer
Form und ihrem Muster dem aufgebrachten Dekor entspricht, um so eine möglichst originalgetreue
Nachbildung eines natürlichen Werkstoffes auch hinsichtlich der Haptik zu erhalten.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass Trägerplatte bereits eine Strukturierung aufweist
und eine Ausrichtung eines Druckwerkzeuges zur Aufbringung des Dekors und der Trägerplatte
zueinander in Abhängigkeit mittels der mittels optischer Verfahren erfassten Strukturierung
der Trägerplatte erfolgt. Zur Ausrichtung des Druckwerkzeuges und der Trägerplatte
zueinander kann es dabei vorgesehen sein, dass eine zur Ausrichtung notwendige Relativbewegung
zwischen Druckwerkzeug und Trägerplatte zueinander durch eine Verschiebung der Trägerplatte
oder durch eine Verschiebung des Druckwerkzeugs erfolgt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Strukturierung der Dekorpaneele nach dem
Auftrag der Deck- und/oder Verschleißschicht erfolgt. Hierzu kann es bevorzugt vorgesehen
sein, dass als Deck- und/oder Verschleißschicht eine härtbare Zusammensetzung aufgetragen
wird und ein Aushärtungsprozess nur in dem Maße erfolgt, dass lediglich eine Teilhärtung
der Deck- und/oder Verschleißschicht erfolgt. In die so teilgehärtete Schicht wird
mittels geeigneter Werkzeuge, wie beispielsweise einer Hartmetall-Strukturwalz oder
eines Stempels, eine gewünschte Oberflächenstruktur eingeprägt. Dabei erfolgt die
Prägung in Übereinstimmung mit dem aufgebrachten Dekor. Zur Gewährleistung einer hinreichenden
Übereinstimmung der einzubringenden Struktur mit dem Dekor kann es vorgesehen sein,
dass die Trägerplatte und das Prägewerkzeug durch entsprechende Relativbewegungen
zueinander ausgerichtet werden. Im Anschluss an die Einbringung der gewünschten Struktur
in die teilgehärtete Deck- und/oder Verschleißschicht erfolgt eine weitere Härtung
der nun strukturierten Deck- und/oder Verschleißschicht.
[0012] Ein Problem, welches beim direkten Bedrucken von Dekorpaneelen auftreten kann, ist
das im Laufe des Produktionsprozesses eine Verschlechterung des Druckbildes auftritt.
In Abhängigkeit des gewählten Druckverfahrens kann es während des Produktionsprozesses
zu einer sichtbaren Unschärfe des Druckbildes kommen. Wird beispielsweise ein Inkjet-Verfahren
bzw. Tintenstrahlverfahren zur Aufbringung des Dekors verwendet, tritt nach einem
gewissen Produktionszeitrum eine deutliche Unschärfe im Dekordruck auf, welche nicht
auf etwaige Verschmutzungen des Druckkopfes oder Veränderung der Druckfarbe zurückzuführen
ist.
[0013] Dies berücksichtigend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
und ein Verfahren anzugeben, welche das aus dem Stand der Technik bekannte Problem
zu überwinden vermögen.
[0014] Gelöst wir diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren
gemäß Anspruch 7. Ausgestaltungen der Erfinden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie
der weiteren Beschreibung.
[0015] Mit der Erfindung wir somit eine Paneelbedruckungsvorrichtung vorgeschlagen, welche
eine Zuführeinrichtung für einen zu bedruckenden Träger und ein Druckwerk aufweist,
welche dadurch gekennzeichnet, dass die Paneelbedruckungsvorrichtung wenigstens eine
Einrichtung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen aus dem Träger aufweist.
[0016] Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass das Vorsehen einer Einrichtung zur Ableitung
elektrostatischer Ladungen aus den zu bedruckenden Trägern geeignet ist, das Auftreten
von Unschärfen im Laufe des Produktionsprozesses zu vermeiden. Die sich im Laufe des
Produktionsprozesses aufbauende elektrostatische Ladung in den zu bedruckenden Trägern
führt zu einer Ablenkung der Farb- bzw. Tintentropfen auf Ihrem Weg vom Druckkopf
zur zu bedruckenden Oberfläche. Dabei wird davon ausgegangen, dass das sich aufbauende
elektrostatische Feld auf den Trägern die in der Regel positiv geladenen Farbpartikel
ablenkt, so dass diese nicht auf dem vorgesehenen Punkt der zu bedruckenden Oberfläche
auftreffen. Die so hervorgerufene Ungenauigkeit des Farbauftrags führt zu der wahrnehmbaren
Unschärfe des Druckbildes. In Abhängigkeit der Produktionsgeschwindigkeit und des
gewählten Trägermaterials tritt dieser Effekt in unterschiedlicher Ausprägung auf,
so dass davon ausgegangen wird, dass die Träger, in Abhängigkeit des Trägermaterials,
durch den Transport innerhalb der Fertigungsanlage elektrostatisch aufgeladen werden
und diese Aufladung hinreichend ist, um den beobachteten Effekt hervorzurufen.
[0017] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass Einrichtung zur Ableitung
elektrostatischer Ladungen wenigstens eine Rolle, Bürste oder Lippe aus einem leitfähigen
Material aufweist, welche den Träger zumindest im Bereich des Druckwerks elektrisch
leitend kontaktiert und welche mit einem elektrischen Massenpotential verbunden ist.
Dabei kann das elektrische Massenpotential beispielsweise durch eine Erdung bereitgestellt
werden.
[0018] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ausleitung der elektrostatischen
Aufladung über eine Rolle erfolgt, welche Bestandteile der Zuführeinrichtung zum Druckwerk
ist. Hierdurch kann eine kompakte Bauweise der Vorrichtung erreicht werden. Gemäß
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es dabei vorgesehen sein,
dass eine Mehrzahl der zum Transport der Träger innerhalb einer Fertigungsstrecke
zur Herstellung von Dekorpaneelen derart ausgeführt sind, dass über diese etwaige
auftretende elektrostatische Ladungen ausgeleitet werden können.
[0019] Die Rolle, Bürste oder Lippe ist vorzugsweise zumindest im Kontaktbereich mit dem
Träger aus einem Material mit einer Leitfähigkeit ≥1 *10
3 Sm
-1 gebildet. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass der elektrische Widerstand
zwischen Träger und Massenpotential ≤0,5 Ω, vorzugsweise ≤0,05 Ω ist.
[0020] Die Rolle, Bürste oder Lippe, mittels welcher der Träger kontaktiert wird kann beispielsweise
im Kontaktbereich mit dem Träger aus einem elektrisch leitfähigen Metall wie Stahl,
Chrom, Kupfer, Aluminium, Silber oder einer leitfähigen Legierung wie Messing oder
Bronze gebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die
Rolle, Bürste oder Lippe zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff.
Beispiele für geeignete elektrisch leitfähige Kunststoffe sind Poly-3,4-ethylendioxythiophen,
dotiertes Polythiophen, dotiertes Polyethin, Polyanilin und Polypyrrol. Ein Vorteil
solcher leitfähiger Kunststoffe gegenüber Metallen ist, dass die Kunststoffe weicher
als die Metalle sind, wodurch eine etwaige Beschädigung des Trägers durch verkratzen
vermieden werden kann. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Rolle, Bürste
oder Lippe zumindest an den Kontaktstellen mit dem Träger aus einem leitfähigen Gewebe
besteht. Dies kann beispielsweise ein Kunststoffgewebe sein, in welches Metallfäden
eingewebt sind.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass diese
eine dem Druckwerk vorgelagerte Ionisierungseinrichtung aufweist, mittels welcher
ein ionisierter Luftstrahl über den zu bedruckenden Träger geleitet wird. Es hat sich
gezeigt, dass die Beaufschlagung mit ionisierter Luft geeignet ist, das Auftreten
von elektrostatischer Aufladung der Träger weiter zu verringern.
[0022] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Druckwerk
einen Tintenstrahldruckkopf auf.
[0023] Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch Verfahren zum direkten Bedrucken
von Dekorpaneelen, aufweisend die Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines zu bedruckenden Trägers;
- Zuführen des Trägers zu einem Druckwerk;
- Aufdrucken eines Dekors auf den Träger mittels des Druckwerks, welches dadurch gekennzeichnet,
dass der Träger vor der Zuführung zum Druckwerk und/oder während des Druckvorgangs
im Druckwerk mit Mittel zur Verringerung der elektrostatischen Aufladung des Trägers
behandelt wird.
[0024] Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens umfassen die Mittel zur Verringerung der
elektrostatischen Aufladung die elektrisch leitfähige Kontaktierung des Trägers mit
einem Massenpotential. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Kontaktierung des
Trägers mittels einer Rolle, Bürste oder Lippe aus einem Material mit einer elektrischen
Leitfähigkeit ≥ 1 *10
3 Sm
-1 erfolgt.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen
sein, dass der Träger vor und/oder während der Zuführung zum Druckwerk mit einem ionisierten
Luftstrom beaufschlagt wird. Es hat sich gezeigt, dass die Beaufschlagung mit einem
ionisierten Luftstrom geeignet ist, eine elektrostatische Aufladung in den Trägern
signifikant zu verringern.
[0026] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur weiter erläutert.
[0027] Fig. 1 zeigt eine Paneelbedruckungsvorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 weist eine
Zuführeinrichtung 110 für einen zu bedruckenden Träger 600 auf, mittels welcher der
Träger 600 einem Druckwerk 120 zugeführt wird. Das Druckwerk umfasst einen Tintenstrahldruckkopf,
welcher über ein Rechnersystem gesteuert ein Dekorbild auf den Träger 600 aufbringt.
Die Vorrichtung 100 weist eine Einrichtung 130 zur Ableitung elektrostatischer Ladungen
aus dem Träger 600 aufweist. Die Einrichtung 130 ist dabei im Bereich der Zuführeinrichtung
110 angeordnet und aus einer Rolle aus einem leitfähigen Material gebildet, welche
durch eine Erdung 150 mit einem Massenpotential verbunden ist. In Transportrichtung
des Trägers 600 vor dem Druckwerk 120 ist eine Ionisierungseinrichtung 140 vorgesehen,
in welcher ein Luftstrahl 160 ionisiert wird. Der so ionisierte Luftstrahl 160 wird
auf die Träger 600 geleitet.
Bezugszeichenliste
[0028]
- 100
- Paneelbedruckungsvorrichtung
- 110
- Zuführeinrichtung
- 120
- Druckwerk
- 130
- Ableiteinrichtung
- 140
- Ionisierungseinrichtung
- 150
- Erdung
- 160
- Ionisierter Luftstrahl
- 600
- Träger
1. Paneelbedruckungsvorrichtung (100), aufweisend eine Zuführeinrichtung (110) für einen
zu bedruckenden Träger (600) und ein Druckwerk (120), dadurch gekennzeichnet, dass die Paneelbedruckungsvorrichtung (100) wenigstens eine Einrichtung (130) zur Ableitung
elektrostatischer Ladungen aus dem Träger (600) aufweist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung (130) zur Ableitung elektrostatischer
Ladungen wenigstens eine Rolle, Bürste oder Lippe aus einem leitfähigen Material aufweist,
welche den Träger (600) zumindest im Bereich des Druckwerks (120) elektrisch leitend
kontaktiert und welche mit einem elektrischen Massenpotential verbunden ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Rolle, Bürste oder Lippe zumindest im Kontaktbereich
mit dem Träger aus einem Material mit einer Leitfähigkeit ≥1*103 Sm-1 gebildet ist.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Rolle, Bürste oder Lippe
zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff bestehen.
5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese in eine dem Druckwerk
(120) vorgelagerte Ionisierungseinrichtung (140) aufweist, mittels welcher ein ionisierter
Luftstrahl über den zu bedruckenden Träger (600) geleitet wird.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckwerk (120) einen
Tintenstrahldruckkopf umfasst.
7. Verfahren zum direkten Bedrucken von Dekorpaneelen, aufweisend die Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines zu bedruckenden Trägers (600);
- Zuführen des Trägers (600) zu einem Druckwerk (120);
- Aufdrucken eine Dekors auf den Träger (600) mittels des Druckwerks (120), dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (600) vor der Zuführung zum Druckwerk (120) und/oder während des Druckvorgangs
im Druckwerk (120) mit Mittel zur Verringerung der elektrostatischen Aufladung des
Trägers (600) behandelt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Mittel zur Verringerung der elektrostatischen
Aufladung die elektrisch leitfähige Kontaktierung des Trägers (600) mit einem Massenpotential
umfasst.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Kontaktierung des Trägers mittels einer Rolle,
Bürste oder Lippe aus einem Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit > 1 *103 Sm-1 erfolgt.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Träger (600) vor und/oder während
der Zuführung zum Druckwerk (120) mit einem ionisierten Luftstrom beaufschlagt wird.