ES2582727T3 - Impresión por inyección de tintas sobre un objeto con forma de cuboide y de gran tamaño - Google Patents

Impresión por inyección de tintas sobre un objeto con forma de cuboide y de gran tamaño Download PDF

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Abstract

Método de impresión por inyección de tintas curables por radiación UV de un objeto con forma de cuboide (1, 2, 3), que incluye los pasos de: a) poner y mantener al menos parte del dispositivo de impresión por inyección de tinta (32, 33, 36, 37) en contacto físico con el objeto con forma de cuboide; y b) aplicar por chorro y curar por radiación UV una imagen formada por una o más tintas curables por radiación UV (34) sobre al menos un panel vertical (16) del objeto con forma de cuboide; en el que el objeto con forma de cuboide es un contenedor para el transporte intermodal de mercancías.

Description

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DESCRIPCION
Impresion por inyeccion de tintas sobre un objeto con forma de cuboide y de gran tamano.
Campo de la invencion
La presente invencion hace referencia a la impresion por inyeccion de tintas sobre contenedores para transporte intermodal de mercandas.
Antecedentes de la invencion
El trafico intermodal en contenedores para el envfo de productos, particularmente mercandas unitizadas, en mercados nacionales e internacionales ha experimentado un espectacular aumento desde la decada de los noventa del siglo pasado. 'Intermodal' significa que el contenedor puede moverse de un medio de transporte a otro, p. ej. de un barco a un tren a un camion, sin necesidad de descargar y volver a cargar el contenido del contenedor.
La fabricacion de contenedores para el transporte intermodal de mercandas es bien conocida. En general, los contenedores son de metal y su montaje implica la produccion y la soldadura de paneles metalicos planos u ondulados. Tal como se ilustra en el documento US 2010264137 (LAMPE), existen tecnicas mas modernas que consisten en el moldeo de material termoplastico para formar un contenedor. En una etapa de acabado del proceso de fabricacion, el contenedor se pinta aplicando con pistola una pintura basada en disolvente. La pintura incluye la aplicacion de una imprimacion, la aplicacion de una pintura de fondo y la aplicacion de un logotipo de empresa y de informacion en forma de texto, tal como un codigo de propietario, un codigo de identificacion de contenedor, un codigo de grupo de productos, el peso maximo, el peso de contenedor, la capacidad volumetrica y similares. La aplicacion de la imprimacion y la aplicacion de la pintura de fondo se realizan normalmente utilizando un dispositivo automatico de pintura con pistola, tal y como se muestra, por ejemplo, en el documento CN 101480643 (ClMc). La pintura de un logotipo de empresa y de informacion en forma de texto se realiza aplicando mascaras adhesivas del logotipo y de los caracteres alfanumericos sobre un panel de contenedor, tras lo cual se aplica con pistola pintura en el interior de la mascara. Este proceso de pintura lleva mucho tiempo, especialmente si son necesarios multiples colores, y, ademas, a menudo da lugar a errores en la aplicacion de las mascaras, lo que se traduce en un repintado costoso y una perdida de tiempo adicional.
En un intento por aumentar la productividad, las mascaras fueron reemplazadas por pelfculas adhesivas decorativas que llevaban el logotipo y/o los caracteres alfanumericos requeridos preimpresos, que normalmente reciben el nombre de calcomamas. Este metodo trajo consigo una reduccion significativa de los errores en los datos alfanumericos. Sin embargo, las pelfculas con frecuencia se aplicaban torcidas debido a los paneles ondulados empleados en los contenedores para aumentar su resistencia. El documento EP 2108515 A (BOEING) da a conocer un aparato para la aplicacion y la colocacion precisa de una imagen grafica sobre una superficie contorneada de gran tamano, que comprende un sistema de colocacion de rafles flexibles que esta montado sobre una parte de la superficie sobre la que ha de aplicarse la imagen grafica.
Ademas, se observo que, transcurrido un tiempo, algunas de las marcas adhesivas desaparedan de los panales de contenedor debido a la accion de los elementos, las condiciones de transporte (incluyendo la exposicion al agua salada y a las emisiones del trafico) y el vandalismo. El documento US 2010316853 A (AIRBUS) divulga la aplicacion con pistola en una aeronave de una capa de pintura transparente que contiene un filtro UV para proteger la pelfcula decorativa contra la erosion.
El documento US 2007062383 A (Gazeau et al.) da a conocer un robot de impresion para la impresion tridimensional de gran formato sobre una superficie fija que cuenta con cinco ejes motorizados, que comprende un bloque de impresion por inyeccion de tinta, medios para desplazar y orientar este conjunto de impresion a lo largo de varios ejes, al menos una unidad de control que controla estos medios y un dispositivo de secado para secar la tinta aplicada con pistola sobre la superficie. La distancia a la superficie de un veldculo se controla utilizando sensores opticos.
Por lo tanto, todavfa se hace necesario un metodo mejorado de aplicacion de logotipos, mensajes de seguridad e informacion alfanumerica sobre objetos con forma de cuboide y de gran tamano, tales como los contenedores para el transporte intermodal de mercandas.
Resumen de la invencion
Con el fin de superar los problemas descritos anteriormente, realizaciones preferidas de la presente invencion se han realizado mediante un metodo de impresion por inyeccion de tinta tal y como se define en la reivindicacion 1.
El metodo de impresion que hace uso de una tinta curable por radiacion UV y de un curado por radiacion UV preve una mayor productividad mediante una simplificacion del flujo de trabajo para fabricar contenedores para el transporte intermodal de mercandas, lo que tambien hace que sea un proceso mas economico.
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Una ventaja del metodo de impresion por inyeccion de tintas es que pueden imprimirse datos e imagenes variables sobre cada objeto con forma de cuboide y de gran tamano. Esto les permitira a los fabricantes de contenedores generar mas ingresos, ya que podran vender la superficie de gran tamano para la colocacion de anuncios duraderos. Ademas, los datos alfanumericos son controlados por un ordenador, lo que practicamente elimina la aparicion de errores en, por ejemplo, el codigo de propietario o los codigos de identificacion de contenedor, tales como los codigos de barras y codigos QR.
Otros objetos de la presente invencion se haran evidentes en la siguiente descripcion.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 muestra contenedores para el transporte intermodal de mercandas con forma de cuboide de ultima generacion.
La Figura 2 muestra una vista tridimensional de un armazon de contenedor tipo 6.
La Figura 3 muestra una vista en despiece de un contenedor tipo.
La Figura 4 muestra ejemplos de objetos con forma de cuboide y de gran tamano: un camion 25, un trailer 26, un remolque 27 y un vagon de carga 28.
La Figura 5 muestra una vista en corte transversal de una superficie ondulada 29 de un contenedor que esta siendo pintada utilizando un travesano 30 con protuberancias 31 como controlador pasivo de la distancia para que el cabezal de impresion que esta en una primera posicion 32 y el cabezal de impresion que esta en una segunda posicion 33 esten aproximadamente a la misma distancia de la superficie corrugada 29.
La Figura 6 muestra una vista en corte transversal de una superficie ondulada 29 de un contenedor que esta siendo pintada utilizando un controlador activo de la distancia 35 para que el cabezal de impresion que esta en una primera posicion 32 y el cabezal de impresion que esta en una segunda posicion 33 esten aproximadamente a la misma distancia de la superficie corrugada 29.
La Figura 7 muestra una realizacion preferida para la impresion de una superficie ondulada 29 utilizando un grupo de cabezales de impresion 37 de una pluralidad de cabezales de impresion individuales 36.
Descripcion detallada
Definiciones
El termino 'imagen' incluye texto, numeros, graficos, logotipos, fotograffas, codigos de identificacion (codigos tales como codigos de barras, codigos QR y similares) y cosas por el estilo. Una imagen puede definirse en uno o mas colores.
Tal y como se utiliza en la descripcion de la presente invencion, el termino 'conjunto de tintas de inyeccion' significa el conjunto de tintas de inyeccion que esta asociado al dispositivo de impresion por inyeccion de tinta.
Metodos de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV
El metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV de un objeto con forma de cuboide segun la presente invencion incluye los pasos de: a) poner y mantener al menos parte de un dispositivo de impresion por inyeccion de tinta en contacto ffsico con el objeto con forma de cuboide; y b) aplicar por chorro y curar por radiacion UV una imagen formada por una o mas tintas curables por radiacion UV sobre al menos un panel vertical del objeto con forma de cuboide, en el que el objeto con forma de cuboide es un contenedor para el transporte intermodal de mercandas.
Para conseguir una buena calidad de imagen, se vio que era necesario poner y mantener al menos parte de un dispositivo de impresion por inyeccion de tinta en contacto ffsico con el objeto con forma de cuboide. Preferiblemente, se hace contacto en al menos dos esquinas, mas preferiblemente, tres esquinas, y lo mas preferiblemente, cuatro esquinas (p. ej. las piezas esquineras 9 de la Figura 2) de un panel vertical del objeto con forma de cuboide. Esto permite controlar con precision la distancia media entre una boquilla de inyeccion de tinta y un plano paralelo al panel vertical. El panel puede ser totalmente plano para que coincida plenamente con ese plano, pero normalmente el panel vertical no es totalmente plano, sino que tiene una superficie ondulada, tal como se muestra mediante el panel de pared lateral 16 del contenedor de la Figura 3. Los paneles de pared lateral ondulados son ventajosos ya que tienden a aumentar la resistencia ffsica de un contenedor.
A menudo, las piezas esquineras son de acero, por lo que pueden utilizarse imanes para realizar el contacto ffsico
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entre el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta y el objeto con forma de cuboide. Preferiblemente, los iimanes son electroimanes, ya que la sujecion y el desprendimiento del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta al y del objeto con forma de cuboide pueden controlarse facilmente dejando pasar y cortando, respectivamente, una corriente electrica. Alternativamente, se pueden usar ventosas o pinzas para realizar el contacto ffsico. Se prefieren las ventosas porque tienden a provocar menos danos superficiales, tales como rasgunos, que las pinzas.
En una realizacion preferida, el contacto ffsico se logra mediante el empleo de dos, tres, cuatro o mas medios de sujecion seleccionados de entre el grupo formado por ventosas, electroimanes y pinzas.
En otra realizacion preferida, se hace contacto ffsico no solo en una pieza esquinera 9 sino tambien en un travesano extremo superior 8 y/o un poste esquinero 10 de un armazon de contenedor 6, tal y como se muestra en la Figura 2.
La puesta de parte de un dispositivo de impresion por inyeccion de tinta en contacto ffsico con el objeto con forma de cuboide se consigue preferiblemente haciendolo deslizar sobre uno o mas rafles hacia el objeto con forma de cuboide, moviendolo sobre ruedas hacia el objeto con forma de cuboide o haciendolo oscilar hacia el objeto con forma de cuboide. En este ultimo caso, el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta o la al menos una parte del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta se cuelga del techo de la habitacion en la que estan situados el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta y el objeto con forma de cuboide, pero preferiblemente el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta o la al menos una parte del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta se cuelga de un puente montado sobre el objeto con forma de cuboide.
En vez de usar ventosas, electroimanes o pinzas para mantener contacto ffsico, tambien pueden emplearse sencillos dispositivos de deteccion de superficie que solo toquen la superficie. La fuerza para mantener contacto ffsico es ejercida entonces por medios capaces de apretar la al menos una parte de un dispositivo de impresion por inyeccion de tinta contra el panel vertical. Los dispositivos de deteccion preferiblemente tambien estan situados en al menos dos esquinas, mas preferiblemente, tres esquinas, y lo mas preferiblemente, cuatro esquinas, del objeto con forma de cuboide y de gran tamano.
Los medios de sujecion, tales como ventosas, electroimanes o pinzas, para realizar el contacto ffsico entre el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta y el objeto con forma de cuboide son, preferiblemente, ajustables en las direcciones x, y y z para conseguir una alineacion optima del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta con el objeto con forma de cuboide.
Tambien puede haber presentes dispositivos de deteccion en los postes esquineros 10 y/o el travesano lateral superior 7 para colocar o centrar con precision la imagen sobre el panel de pared lateral 16.
Cuando el panel vertical no es completamente plano, sino que tiene, por ejemplo, una superficie ondulada, entonces la distancia entre una boquilla de inyeccion de tinta y la superficie del al menos un panel vertical esta controlada por un controlador activo o pasivo de la distancia.
Los expertos en la tecnica conocen bien la tecnologfa que hay detras de los controladores activos de la distancia. Por ejemplo, en un sistema PDC (Parking Distance Control, o control de la distancia de estacionamiento) se utilizan sensores ultrasonicos para ayudar a un conductor a estacionar su coche. En un aparato de radar como el divulgado en el documento US 5864391 (DENSO) o en radares de velocidad tambien se emplean sistemas de control activo de la distancia que usan un laser o diodos laser. En una realizacion preferida del metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV, el controlador activo de la distancia usa un sensor ultrasonico, un sensor infrarrojo o un sensor fotoelectrico de la distancia, tambien denominado sensor fotoelectrico medidor de la distancia. Un sensor fotoelectrico medidor de la distancia proporciona a una senal analogica de salida continua y dinamica; en algunos casos, tambien puede activarse una salida digital que esta relacionada con la posicion del objeto. Estos sensores emiten, o bien un luz roja visible, o bien, preferiblemente, una luz laser, que se refleja de vuelta hacia el sensor.
Alternativamente, puede utilizarse un controlador pasivo de la distancia. Un controlador pasivo de la distancia es un medio fijo, tal como un travesano 30 con protuberancias 31 como el mostrado en la Figura 5, que coincide con el relieve de un panel vertical para que se obtengan variaciones mmimas de la distancia entre la boquilla de inyeccion de tinta y la superficie del al menos un panel vertical mientras un cabezal de impresion se desplaza por el travesano 30. Preferiblemente, el travesano con protuberancias es facilmente reemplazable, de manera que puedan imprimirse con el mismo dispositivo de impresion por inyeccion de tinta paneles verticales con una superficie diferentemente ondulada. Un controlador activo de la distancia tiene la ventaja sobre un controlador pasivo de la distancia de que pueden imprimirse por inyeccion de tinta paneles verticales con formas distintas, p. ej., con y sin una superficie ondulada, sin necesidad de sustituir el controlador pasivo de la distancia por un controlador pasivo de la distancia con una forma diferente.
En el metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV, preferiblemente, la imagen se aplica por chorro y se cura simultaneamente sobre al menos dos paneles del objeto con forma de cuboide. Por ejemplo, preferiblemente, la imagen se aplica por chorro y se cura simultaneamente sobre ambos paneles de pared lateral 16
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del contenedor mostrado en la Figura 3.
Preferiblemente, ademas se aplica por chorro y se cura una imagen sobre el panel horizontal de techo. Una imagen as^ puede estar formada por el codigo de identificacion de contenedor, el cual puede serle util al operador de una carretilla portico. En una realizacion mas preferida, la imagen sobre el panel de techo se aplica por chorro y se cura simultaneamente con ambos paneles de pared lateral 16 de un contenedor como el mostrado en la Figura 3.
Objetos con forma de cuboide
El objeto con forma de cuboide es un contenedor para el transporte intermodal de mercandas, preferiblemente un contenedor refrigerado o un contenedor frigonfico 2 que incluye una unidad de refrigeracion 4, tal como se muestra en la Figura 1.
La Figura 1 simplemente muestra algunos ejemplos de contenedor para el transporte intermodal de mercandas, tal como un contenedor tipo 1, un contenedor frigonfico 2 y un contenedor descubierto 3.
Otro objeto con forma de cuboide es un cajon, es decir, un contenedor de madera para el almacenaje o utilizado como contenedor mantimo.
Otros objetos con forma de cuboide son un camion 25, un trailer 26, un remolque 27 y un vagon de carga 28. Los vagones de carga tambien son conocidos como vagones ferroviarios de carga.
Preferiblemente, el contenedor para el transporte intermodal de mercandas tiene una longitudinal de entre 5,5 y 13,8 m, una anchura de aproximadamente 2,4 m y una altura de entre 2,2 y 2,9 m como dimensiones exteriores.
El objeto con forma de cuboide de gran tamano tiene preferiblemente un volumen interno superior a 1 m3, preferiblemente superior a 3 m3 y lo mas preferiblemente superior a 10 m3
El objeto con forma de cuboide es preferiblemente un contenedor para el transporte intermodal de mercandas segun las especificaciones de la norma ISO 668:2013.
Puesto que actualmente no se conoce o se ha concebido ningun contenedor para el transporte intermodal de mercandas con forma de cuboide que presente una imagen formada por tintas curadas por radiacion UV en un panel vertical, una realizacion preferida de la presente invencion incluye un metodo de fabricacion de un contenedor para el transporte intermodal de mercandas con forma de cuboide que comprenda el metodo de impresion por inyeccion de tintas anteriormente descrito.
El panel vertical puede ser un panel ondulado. En una realizacion preferida, la ondulacion tiene preferiblemente una profundidad menor que 5 mm para poder maximizar la velocidad de impresion; mas preferiblemente, no existe ondulacion alguna. Esta ultima opcion preferida puede conseguirse, por ejemplo, cubriendo un panel de pared lateral con una chapa plana. De este modo, pueden maximizarse simultaneamente tanto la resistencia ffsica del contenedor debido a la ondulacion como la calidad de imagen debido a la presencia de una superficie plana.
Tintas curables por radiacion UV
Una o mas tintas curables por radiacion UV son eyectadas por chorro por el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta que esta en contacto ffsico con el objeto con forma de cuboide.
Las una o mas tintas curables por radiacion UV son preferiblemente tintas curables por radicales libres. Se descubrio que las tintas de inyeccion cationicamente curables planteaban problemas de fiabilidad de eyeccion por chorro en sistemas de impresion por inyeccion de tinta a escala industrial de eyeccion debido a la luz ultravioleta dispersada. La luz ultravioleta dispersada que incide sobre las boquillas puede hacer que se estropeen las boquillas, ya que la tinta curada en una boquilla acaba por obstruirla. A diferencia de una tinta curable por radicales libres, en la que las especies de radical tienen una vida mucho mas corta, la tinta cationicamente curable sigue curandose una vez que la luz ultravioleta ha generado una especie acida en la boquilla.
Preferiblemente, la tinta de inyeccion curable por radiacion UV es parte de un conjunto de tintas de inyeccion curables por radiacion UV. Preferiblemente, tal conjunto de tintas curables comprende al menos una tinta cian curable (C), al menos una tinta magenta curable (M), al menos una tinta amarilla curable (Y) y preferiblemente tambien al menos una tinta negra curable (K). Ademas, el conjunto de tintas CMYK curables puede ampliarse con tintas adicionales como tinta roja, verde, azul y/o naranja para aumentar adicionalmente la gama de colores. Asimismo, el conjunto de tintas CMYK puede ampliarse mediante la combinacion de tintas de inyeccion de densidad total y de baja densidad. La combinacion de tintas oscuras y claras y/o tintas negras y grises permite mejorar la calidad de la imagen al reducir la granulacion.
En una realizacion preferida, las una o mas tintas de inyeccion curables por radiacion UV incluyen una tinta de
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inyeccion de color suplementario. En una realizacion mas preferida, las tintas de inyeccion de color suplementario tienen un color seleccionado entre el grupo que consta de RAL 1033, RAL 2000, rAl 2002, RAL 2004, RAL 3003, RAL 3005, RAL 3009, RAL 5003, RAL 5010, RAL 5013, RAL 5015, RAL 6002, RAL 6005, RAL 6013, RAL 6017, RAL 6018, RAL 7000, RAL 7031, RAL 7035, RAL 7037, RAL 7038, RAL 8004, RAL 8012 y RAL 9010.
En otra realizacion, una o mas tintas de inyeccion curables por radiacion UV (color directo) pueden mezclarse a partir de un conjunto de tintas de inyeccion curables por radiacion UV de base, p. ej., CMYK, utilizando una estacion de mezcla de tintas. La estacion de mezcla de tintas puede mezclar el conjunto de tintas de inyeccion curables por radiacion UV de base para formar una tinta con un color seleccionado de entre el grupo formado por RAL 1033, RAL 2000, RAL 2002, RAL 2004, RAL 3003, RAL 3005, RAL 3009, RAL 5003, RAL 5010, RAL 5013, RAL 5015, RAL 6002, RAL 6005, RAL 6013, RAL 6017, RAL 6018, RAL 7000, RAL 7031, RAL 7035, RAL 7037, RAL 7038, RAL 8004, RAL 8012 y RAL 9010.
La impresion con colores directos mejora la productividad del proceso de impresion por inyeccion de tintas al permitir una impresion mas rapida con un menor consumo de tinta.
En una realizacion preferida, las una o mas tintas curables por radiacion UV incluyen una tinta blanca. Esto permite ocultar el color de imprimaciones y de pinturas y preve la obtencion de colores mas vibrantes cuantas mas sean las tintas curables por radiacion UV.
En una realizacion preferida, las una o mas tintas de inyeccion curables por radiacion UV forman un conjunto de tintas de 4 a 6 tintas curables por radiacion UV.
El conjunto de tintas de inyeccion curables por radiacion UV puede formarse utilizando cuatro tintas de inyeccion con un color seleccionado de entre el grupo formado por RAL 1033, RAL 2000, RAL 2002, RAL 2004, RAL 3003, RAL 3005, RAL 3009, RAL 5003, RAL 5010, RAL 5013, RAL 5015, RAL 6002, RAL 6005, RAL 6013, RAL 6017, RAL 6018, RAL 7000, RAL 7031, RAL 7035, RAL 7037, RAL 7038, RAL 8004, RAL 8012 y RAL 9010.
No obstante, el conjunto de tintas de inyeccion curables por radiacion UV incluye preferiblemente al menos una tinta curable de color cian (C) y al menos una tinta curable de color magenta (M), al menos una tinta curable de color amarillo (Y) y, preferiblemente tambien, al menos una tinta curable de color negro (K). El conjunto de tintas CMYK curables tambien puede ampliarse con mas tintas, tales como los colores directos anteriormente mencionados. El uso de tintas CMYK no solo preve la obtencion de una gama de color mucho mayor, sino que tambien permite utilizar los sistemas de gestion del color convencionales empleados en las aplicaciones de artes graficas.
La tension superficial estatica de la tinta de inyeccion curable por radiacion UV es preferiblemente de entre 20 y 40 mN/m, mas preferiblemente de entre 22 y 35 mN/m. Preferiblemente, es de 20 mN/m o superior desde el punto de vista de la capacidad de impresion mediante una segunda tinta de inyeccion curable por radiacion y, preferiblemente, no es superior a 30 nM/m desde el punto de vista de la humectabilidad. Por lo tanto, Las una o mas tintas de inyeccion curables por radiacion UV preferiblemente tambien contienen al menos un agente tensioactivo.
Normalmente, las tintas de inyeccion curables por radiacion UV utilizadas en las aplicaciones de artes graficas tradicionales tienen una viscosidad a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1 y a 25°C que es menor que 30 mPa.s, a menudo menor que 15 mPa.s. Para la impresion de paneles verticales de objetos con forma de cuboide de gran tamano, la viscosidad es, preferiblemente, mayor que 40 mPa.s a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1 y a 25°C. Una viscosidad reducida requiere un curado por radiacion UV de muy alta potencia, ya que, de lo contrario, se correna la tinta aplicada por la superficie vertical. El uso de una tinta de viscosidad mas elevada en conjuncion con cabezales de impresion adecuados permite reducir el coste del dispositivo de curado por radiacion UV. Para maximizar la velocidad de impresion, la viscosidad es, preferiblemente, no superior a 600 mPa.s a una velocidad de cizallamiento de 1.000 s-1 y a 25°C.
En una realizacion preferida, las una o mas tintas curables por radiacion UV son una o mas tintas de cambio de fase curables por radiacion UV. Las tintas de cambio de fase curables por radiacion UV son solidas a temperatura ambiente, pero se vuelven lfquidas a temperaturas de inyeccion mas elevadas. Este comportamiento se puede aprovechar para mejorar la calidad de imagen. Una tinta de inyeccion de cambio de fase curable por radiacion UV se solidifica al caer sobre un panel vertical que esta a temperatura ambiente, por lo que se minimiza el corrimiento de tinta. Las tintas de inyeccion de cambio de fase curables por radiacion UV son muy conocidas por los expertos en la tecnica. Tales tintas se ilustran, por ejemplo, en los documentos US 2012224011 (XEROX) y US 2008122914 (XEROX).
Imprimaciones y pinturas
La naturaleza qmmica de las imprimaciones y las pinturas puede ser distinta de la de las tintas curables por radiacion UV. Por ejemplo, pueden ser tintas con base de disolvente, dado que los requisitos para la aplicacion de imprimaciones y de pinturas son menos exigentes que aquellos para la aplicacion de tintas curables por radiacion UV con vistas a la impresion de imagenes.
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Las imprimaciones y las pinturas pueden tener un color seleccionado de entre el grupo formado por RAL 1033, RAL 2000, RAL 2002, RAL 2004, RAL 3003, RAL 3005, RAL 3009, RAL 5003, RAL 5010, RAL 5013, RAL 5015, RAL 6002, RAL 6005, RAL 6013, RAL 6017, RAL 6018, RAL 7000, RAL 7031, RAL 7035, RAL 7037, RAL 7038, RAL 8004, RAL 8012 y RAL 9010.
En una realizacion preferida del metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV, se aplica una imprimacion a un panel vertical antes de la aplicacion por chorro de la imagen. Normalmente, la imprimacion incluye algunos componentes protectores, tales como componentes antioxidantes. A menudo, tales componentes limitan el numero de colores en los que se encuentra disponible una imprimacion. Por lo tanto, antes de aplicarse por chorro una imagen formada por las una o mas tintas curables por radiacion UV, al panel vertical imprimado preferiblemente se le aplica con pistola una pintura del color deseado.
Colorantes
El colorante en la tinta de inyeccion curable por radiacion UV puede ser un tinte, per es preferiblemente un pigmento de color por razones de decoloracion por la luz. Preferiblemente, la tinta curable por radiacion UV contiene un dispersante, mas preferiblemente un dispersante polimerico, para dispersar el pigmento. La tinta curable pigmentada puede contener un sinergista de dispersion con el fin de mejorar la calidad y estabilidad de dispersion de la tinta.
Los pigmentos pueden ser de color negro, cian, magenta, amarillo, rojo, naranja, violeta, azul, verde, marron, mezclas de los mismos y similares. El pigmento puede escogerse entre los descritos por HERBST, Willy, et al., Industrial Organic Pigments, Production, Properties, Applications, 3a edicion, Wiley - VCH, 2004, ISBN 3527305769.
En los parrafos [0128] a [0138] del documento WO 2008/074548 (AGFA) se divulgan pigmentos preferidos. Tambien pueden utilizarse cristales miXtos. Los cristales mixtos se denominan tambien soluciones solidas. Por ejemplo, en ciertas condiciones, diferentes quinacridonas se mezclan entre sf para formar soluciones solidas, que son bastante distintas tanto de las mezclas ffsicas de los compuestos como de los propios compuestos. En una solucion solida, las moleculas de los componentes entran normalmente, aunque no siempre, en la misma red cristalina que uno de los componentes. El patron de difraccion por rayos x del solido cristalino resultante es caracteffstico de ese solido y puede diferenciarse claramente del patron de una mezcla ffsica de los mismos componentes en la misma proporcion. En dichas mezclas ffsicas, es posible distinguir el patron de rayos x de cada uno de los componentes, y la desaparicion de muchas de sus lmeas es uno de los criterios de la formacion de soluciones solidas. Un ejemplo disponible en el mercado es Cinquasia™ Magenta RT-355-D, de Ciba Specialty Chemicals.
Tambien es posible utilizar mezclas de pigmentos. Por ejemplo, la tinta de inyeccion curable por radiacion UV puede incluir un pigmento negro y al menos un pigmento seleccionado de entre el grupo formado por un pigmento azul, un pigmento cian, un pigmento magenta y un pigmento rojo. Se descubrio que una tinta de inyeccion negra de este tipo permiffa una mejor y mas facil gestion del color y, ademas, produda un color negro neutro mas agradable, en vez de un color negro parduzco.
En vez de pigmentos de color organicos, tambien pueden utilizarse pigmentos de color inorganicos.
Los pigmentos de color inorganicos que se prefieren particularmente son los pigmentos que reflejan la radiacion IR. La ventaja de usar tales pigmentos es que se transmite menos calor a los contenedores para el transporte intermodal de mercandas, lo que da lugar a un alargamiento de la vida del contenido de los contenedores. El uso de pigmentos que reflejan la radiacion IR tambien reduce el consumo energetico de los contenedores frigoffficos.
Ademas, los pigmentos que reflejan la radiacion IR se pueden mezclar con pigmentos organicos de color.
Entre los pigmentos que reflejan la radiacion IR adecuados que estan disponibles comercialmente se encuentran los pigmentos Altiris™ de Huntsman y los pigmentos que reflejan la radiacion IR Arctic™ de la Shepherd Color Company.
Las parffculas de pigmento en las tintas de inyeccion deben ser lo suficientemente pequenas como para permitir que la tinta fluya libremente a traves del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta, especialmente a traves de las boquillas de eyeccion. Tambien es recomendable utilizar parffculas pequenas para maximizar la intensidad de color y ralentizar la sedimentacion.
Las parffculas de pigmento de 4 a 15 pm pueden emplearse para producir colores individuales. Sin embargo, para producir una pluralidad de colores con las tintas de inyeccion curables por radiacion UV, el tamano medio en numero de la parffcula de pigmento es preferiblemente de entre 0,050 y 1 pm, mas preferiblemente de entre 0,070 y 0,300 pm y particularmente preferiblemente de entre 0,080 y 0,200 pm. Lo mas preferiblemente, el tamano medio en numero de la parffcula de pigmento no supera los 0,200 pm. Un tamano de parffcula medio inferior a 0,050 pm es menos deseable a causa de la disminucion de la solidez a la luz. El tamano de parffcula medio de las parffculas de pigmento se determina con un Brookhaven Instruments Particle Sizer BI90plus basado en el principio de dispersion
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de luz dinamica. La tinta se diluye con acetato de etilo a una concentracion de pigmento del 0,002% en peso. Los ajustes de medicion del BI90plus son: 5 ensayos a 23 °C, angulo de 90°, longitud de onda de 635 nm y graficos = funcion de correccion.
Sin embargo, en el caso de tintas de inyeccion de pigmento blanco, el diametro medio en numero de partmula del pigmento blanco es preferiblemente de entre 50 y 500 nm, mas preferiblemente de entre 150 y 400 nm y lo mas preferiblemente de entre 200 y 350 nm. No es posible obtener una potencia de cobertura suficiente cuando el diametro medio es inferior a 50 nm, y la capacidad de almacenamiento y la idoneidad de eyeccion de la tinta tienden a degradarse cuando el diametro medio supera los 500 nm.
La determinacion del tamano medio de la partmula (diametro de partmula medio en numero) se realiza mas adecuadamente mediante espectroscopia de correlacion de fotones a una longitud de onda de 633 nm utilizando un laser de HeNe de 4 mW en una muestra diluida de la tinta de inyeccion pigmentada. Se utilizo el analizador de tamano de partmula adecuado Malvern™ nano-S, disponible a traves de Goffin-Meyvis. Para preparar una muestra puede, por ejemplo, anadirse una gota de tinta a una cubeta con un contenido de 1,5 ml de acetato de etilo y mezclar hasta obtener un producto homogeneo. El tamano de partmula medido es el valor medio de 3 mediciones consecutivas, consistente en 6 ensayos de 20 segundos.
La Tabla 2 en el parrafo [0116] del documento WO 2008/074548 (AGFA) describe pigmentos blancos adecuados. El pigmento blanco es preferiblemente un pigmento con un mdice de refraccion superior a 1,60. Los pigmentos blancos pueden emplearse individualmente o en combinacion. Para el pigmento con un mdice de refraccion superior a 1,60 se emplea preferiblemente dioxido de titanio. En los parrafos [0117] y [0118] del documento WO 2008/074548 (AGFA) se describen pigmentos de dioxido de titanio preferidos.
Preferiblemente, los pigmentos estan presentes en una proporcion del 3,0 al 20,0% en peso.
Dispersantes
Preferiblemente, la tinta de inyeccion pigmentada curable por radiacion contiene un dispersante, mas preferiblemente un dispersante polimerico, para dispersar el pigmento. La tinta de inyeccion curable por radiacion pigmentada puede contener un sinergista de dispersion con el fin de mejorar la calidad y estabilidad de dispersion de la tinta de inyeccion.
Los dispersantes polimericos adecuados son copolfmeros de dos monomeros, pero pueden contener tres, cuatro, cinco o incluso mas monomeros. Las propiedades de los dispersantes polimericos dependen tanto de la naturaleza de los monomeros como de su distribucion en el polfmero. Preferiblemente, los dispersantes copolimericos presentan las siguientes composiciones de polfmero:
• monomeros polimerizados estadfsticamente (por ejemplo, monomeros A y B polimerizados en ABBAABAB),
• monomeros polimerizados segun un ordenamiento alternado (por ejemplo, monomeros A y B polimerizados en ABABABAB),
• monomeros polimerizados (ahusados) en gradiente (por ejemplo, monomeros A y B polimerizados en AAABAABBABBB),
• copolfmeros de bloque (por ejemplo, monomeros A y B polimerizados en AAAAABBBBBB) en los que la longitud de bloque de cada uno de los bloques (2, 3, 4, 5 o incluso mas) es importante para la capacidad de dispersion del dispersante polimerico,
• copolfmeros de injerto (copolfmeros de injerto consistentes en una estructura basica polimerica con cadenas laterales polimericas unidas a la cadena principal), y
• formas mixtas de estos polfmeros, como por ejemplo copolfmeros de bloque en gradiente.
En la seccion “Dispersantes”, mas concretamente en los parrafos [0064] a [0077] del documento EP 1911814 A (AGFA) se muestra una lista de dispersantes polimericos adecuados.
El dispersante polimerico tiene, preferiblemente, un peso molecular promedio en numero Mn de entre 500 y 30.000, mas preferiblemente de entre 1.500 y 10.000.
El dispersante polimerico tiene, preferiblemente, un peso molecular promedio en peso Mw inferior a 100.000, mas preferiblemente inferior a 50.000 y lo mas preferiblemente inferior a 30.000.
El dispersante polimerico tiene, preferiblemente, una dispersidad polimerica DP inferior a 2, mas preferiblemente inferior a 1,75 y lo mas preferiblemente inferior a 1,5.
Los dispersantes polimericos particularmente preferidos comercialmente disponibles incluyen los dispersantes Solsperse™, de NOVEON, los dispersantes Efka™, de CIBA SPECIALTY CHEMICALS INC, y los dispersantes Disperbyk™, de BYK CHEMIE GMBH.
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El dispersante polimerico se utiliza, preferiblemente, en una proporcion del 2 al 600% en peso, mas preferiblemente del 5 al 20% en peso y lo mas preferiblemente del 50 al 90% en peso con respecto al peso del pigmento.
Algunos sinergistas de dispersion adecuados disponibles en el mercado incluyen Solsperse™ 5000 y Solsperse™ 22000, de NOVEON.
Entre los sinergistas de dispersion adecuados se incluyen aquellos divulgados en los documentos EP 1790698 A (AGFA), EP 1790696 A (AGFA), WO 2007/060255 (AGFA) y EP 1790695 A (AGFA).
En una realizacion preferida, el sinergista de dispersion incluye uno, dos o mas grupos acido carboxflico.
Fotoiniciadores y coiniciadores
Preferiblemente, las tintas de inyeccion curables por radiacion tambien contienen uno o mas fotoiniciadores y opcionalmente coiniciadores.
Preferiblemente, el fotoiniciador en las tintas de inyeccion curables por radiacion es un iniciador de radicales libres, mas espedficamente un iniciador Norrish de tipo o un iniciador Norrish de tipo II. Un fotoiniciador de radicales libres es un compuesto qdmico que inicia la polimerizacion de monomeros y oligomeros cuando se expone a radiacion actmica mediante la formacion de un radical libre. Un iniciador Norrish tipo I es un iniciador que se desdobla tras la excitacion produciendo el radical iniciador de forma inmediata. Un iniciador Norrish tipo II es un fotoiniciador que se activa mediante radiacion actmica y forma radicales libres por abstraccion de hidrogeno a partir de un segundo compuesto que se convierte en el verdadero radical libre iniciador. Este segundo compuesto se denomina co- iniciador o sinergista de polimerizacion. Tanto los fotoiniciadores de tipo I como los de tipo II pueden emplearse en la presente invencion solos o combinados.
En CRIVELLO, J.V., et al. VOLUME III: Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, 2a edicion, editado por BRADLEY, G., Londres, Reino Unido: John Wiley and Sons Ltd, 1998. pags. 287-294, se describen fotoiniciadores adecuados.
Ejemplos espedficos de fotoiniciadores pueden incluir, sin limitacion, los siguientes compuestos o combinaciones de los mismos: benzofenona y benzofenonas sustituidas, 1-hidroxiciclohexil fenil cetona, tioxantonas como isopropiltioxantona, 2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona, 2-bencil-2-dimetilamino-(4-morfolinofenil)butan-1-ona, dimetilcetal bencilo, oxido de bis-(2,6-dimetilbenzoil)-2,4,4-trimetilpentilfosfina, oxido de 2,4,6- trimetilbenzoildifenilfosfina, 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropan-1-ona, 2,2-dimetoxi-1,2-difeniletan-1-ona o 5,7-diyodo-3-butoxi-6-fluorona.
Entre los fotoiniciadores adecuados disponibles en el mercado se incluyen Irgacure™ 184, Irgacure™ 500, Irgacure™ 907, Irgacure™ 369, Irgacure™ 1700, Irgacure™ 651 Irgacure™ 819, Irgacure™ 1000, Irgacure™ 1300, Irgacure™ 1870, Darocur™ 1173, Darocur™ 2959, Darocur™ 4265 y Darocur™ ITX, disponibles en CIBA SPECIALTY CHEMICALS, Lucerin™ TPO, disponible en BASF AG, Esacure™ KT046, Esacure™ KIP150, Esacure™ KT37 t Esacure™ EDB, disponibles en LAMBERTI, H-Nu™ 470 y H-Nu™ 470X, disponibles en SPECTRA GROUP Ltd..
Una cantidad preferida de fotoiniciador es de entre el 1 y el 50% en peso con respecto al peso total de la tinta curable, mas preferiblemente de entre el 3 y el 20% en peso con respecto al peso total de la tinta curable, y lo mas preferiblemente de entre el 5 y el 15% en peso con respecto al peso total de la tinta curable.
Preferiblemente, las tintas de inyeccion curables por radiacion incluyen el coiniciador en una cantidad de entre el 1 y el 50% en peso con respecto al peso total de la tinta curable, mas preferiblemente de entre el 2 y el 25% en peso con respecto al peso total de la tinta curable, y lo mas preferiblemente de entre el 3 y el 10% en peso con respecto al peso total de la tinta curable.
Inhibidores de polimerizacion
Las tintas de inyeccion curables por radiacion pueden contener un inhibidor de polimerizacion. Entre los inhibidores de polimerizacion adecuados se incluyen antioxidantes de tipo fenol, fotoestabilizadores de amina con impedimento esterico, antioxidantes de tipo fosforo y monometil eter de hidroquinona utilizado comunmente en monomeros de (met)acrilato. Tambien pueden utilizarse hidroquinona, t-butilcatecol y pirogalol.
Los inhibidores comerciales adecuados son, por ejemplo, Sumilizer™ GA-80, Sumilizer™ GM y Sumilizer™ GS, fabricados por Sumitomo Chemical Co. Ltd., Genorad™ 16, Genorad™ 18 y Genorad™ 20 de Rahn AG, Irgastab™ UV10 y Irgastab™ UV22, Tinuvin™ 460 y CGS20 de Ciba Specialty Chemicals, el rango Floorstab™ UV (UV-1, UV- 2, UV-5 y UV-8) de Kromachem Ltd, el rango Additol™ S (S100, S110, S120 y S130) de Cytec Surface Specialties.
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Puesto que la adicion excesiva de estos inhibidores de polimerizacion puede reducir la sensibilidad de la tinta al curado, es preferible que se determine la cantidad capaz de evitar la polimerizacion antes del mezclado. Preferiblemente, la cantidad de un inhibidor de polimerizacion es inferior al 2% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyeccion.
Compuestos polimerizables
Puede usarse cualquier compuesto polimerizable comunmente conocido en la tecnica.
Preferiblemente se usa un monomero u oligomero polimerizable por radicales libres como compuesto polimerizable. Tambien puede utilizarse una combinacion de monomeros, oligomeros y/o prepolfmeros. Los monomeros, oligomeros y/o prepolfmeros pueden poseer diferentes grados de funcionalidad y puede emplearse una mezcla que incluya combinaciones de monomeros, oligomeros y/o prepolfmeros mono-, di- o trifuncionales y de una funcionalidad superior. La viscosidad de las composiciones y tintas curables por radiacion puede ajustarse variando la proporcion entre los monomeros y los oligomeros.
Son monomeros y oligomeros preferidos aquellos listados en los parrafos [0106] a [0115] del documento EP 1911814 A (AGFA).
Otros aditivos y capas de acabado
Adicionalmente, una o mas tintas curables por radiacion UV pueden contener uno o mas otros aditivos, agentes reticuladores, agentes plastificantes, pigmentos especiales y agentes espaciadores.
Los agentes fotorresistentes que evitan el apagado de los colores con la luz son estabilizadores preferidos para obtener una maxima conservacion del color. En vez de incorporar los estabilizadores en las tintas curables por radiacion UV, preferiblemente, se aplica una capa de acabado, la cual se denomina barniz, sobre las tintas curables por radiacion Uv curadas. Por ejemplo, puede utilizarse una capa de acabado, tal como un esmalte alqrndico (p. ej., SilkydTM-7010 de SIMCO), para obtener un recubrimiento elastico y resistente que tenga una excepcional durabilidad exterior y un lustre y una conservacion del color superiores. Ademas, la capa de acabado puede aportar proteccion frente al agua marina. Entre las capas de acabado protectoras adecuadas se encuentran las silixonas y los alcoxisilanos alqrndicos. Por ejemplo, puede aplicarse una capa de acabado de tapaporos resistente al agua marina para aplicaciones profesionales StoneTech™ de DuPont™.
Entre los estabilizadores de luz preferidos se encuentran las benzofenonas, los compuestos de benzotriazol y los compuestos HALS (Hindered Amine Light Stabilizer, o estabilizador de luz de amina impedida).
Preferiblemente, la capa de acabado incorpora partfculas duras, tales como partfculas de oxido de silicio y de oxidos de aluminio, para ofrecer una proteccion frente al desgaste.
Tensioactivos
La tinta de inyeccion curable por radiacion puede contener al menos un agente tensioactivo. El tensioactivo puede ser anionico, cationico, no ionico o zwitterionico y se anade preferiblemente en una cantidad total inferior al 3% en peso con respecto al peso total de la tinta y, particularmente, en una cantidad total inferior al 1% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyeccion.
Los tensioactivos preferidos se seleccionan entre tensioactivos de fluor (tales como hidrocarburos fluorados) y tensioactivos de silicona. Las tensioactivos de silicona son preferiblemente siloxanos y pueden ser alcoxilados, modificados con poliester, modificados con polieter, hidroxi funcionales modificados con polieter, modificados con amina, modificados con epoxi y otras modificaciones o combinaciones de los mismos. Los siloxanos preferidos son polimericos, por ejemplo polidimetilsiloxanos.
Entre los tensoactivos de silicona comerciales preferidos se incluyen BYKTM 333 y BYKTM UV3510 de BYK Chemie. En una realizacion preferida, el tensoactivo es un compuesto polimerizable.
Entre los tensioactivos de silicona polimerizables preferidos se incluye un tensioactivo de silicona (met)acrilatado. Lo mas preferiblemente, el tensioactivo de silicona (met)acrilatado es un tensioactivo de silicona acrilatado, porque los acrilatos son mas reactivos que los metacrilatos.
En una realizacion preferida, el tensioactivo de silicona (met)acrilatado es un polidimetilsiloxano (met)acrilatado modificado con polieter o un polidimetilsiloxano (met)acrilatado modificado con poliester.
Entre los tensioactivos de silicona (met)acrilatada comercialmente disponibles preferidos se incluyen Ebecryl™ 350, un diacrilato de silicona de Cytec, el polidimetilsiloxano acrilatado modificado con polieter BYKtM UV3500 y BYK™
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UV3530, el polidimetilsiloxano acrilatado modificado con poliester BYKTM UV3570, todos producidos por BYK Chemie, TegoTM Rad 2100, TegoTM Rad 2200N, TegoTM Rad 2250N, TegoTM Rad 2300, TegoTM Rad 2500, TegoTM Rad 2600 y Tego™ Rad 2700, TegoTM RC711 de EVONIK, Silaplane™ FM7711, Silaplane™ FM7721, Silaplane™ FM7731, SilaplaneTM FM0711, Silaplane™ FM0721, Silaplane™ FM0725, Silaplane™ TM0701 y Silaplane™ TM0701T, todos producidos por Chisso Corporation, y DMS-R05, DMS-R11, DMS-R18, DMS-R22, DMS-R31, DMS- U21, DBE-U22, SIB1400, RMS-044, RMS-033, RMS-083, UMS-182, UMS-992, UCS-052, RTT-1011 y UTT-1012, todos producidos por Gelest, Inc..
Preparacion de tintas de inyeccion curables por radiacion UV
La preparacion de tintas de inyeccion curables por radiacion es comunmente conocido por los expertos en la tecnica. En los parrafos [0076] a [0085] del documento WO 2011/069943 (AGFA) se divulgan metodos de preparacion preferidos.
Dispositivos de impresion por inyeccion de tinta
Las tintas de inyeccion curables por radiacion UV pueden eyectarse mediante uno o mas cabezales de impresion, eyectando pequenas gotas de tinta de una manera controlada a traves de boquillas sobre un sustrato que se esta moviendo con respecto al cabezal o a los cabezales de impresion.
Un cabezal de impresion preferido para el sistema de impresion por inyeccion de tinta es un cabezal de impresion conocido como de inyeccion por valvula. Los cabezales de impresion de inyeccion por valvula tienen un diametro de boquilla de entre 45 y 600 pm. Eso preve la obtencion de una resolucion de 15 a 150 ppp, la cual se prefiere para lograr una productividad elevada sin afectar a la calidad de imagen.
La manera de incorporar cabezales de impresion de inyeccion por valvula a un dispositivo de impresion por inyeccion de tinta es bien conocida por los expertos en la tecnica. Por ejemplo, el documento US 2012105522 (MATTHEWS RESOURCES INC) divulga una impresora de inyeccion por valvula que incluye una bobina de solenoide y una varilla de empuje que cuenta con un vastago magneticamente susceptible.
Entre los cabezales de impresion por inyeccion por valvula adecuados que se encuentran a la venta se encuentran los chromoJET™ 200, 400 y 800 de Zimmer y el Printos™ P16 de VideoJet.
En una realizacion preferida del metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV, el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta incluye uno o mas cabezales de impresion por inyeccion por valvula.
Preferiblemente, el cabezal de impresion eyecta gotitas de 1 a 1.500 nanolitros, lo cual es muy superior a las gotitas de picolitros que eyectan la mayona de sistemas termicos o piezoelectricos de impresion por inyeccion de tinta.
El cabezal de impresion por inyeccion de tinta normalmente se desplaza hacia atras y hacia delante en una direccion transversal, a traves de la superficie receptora de tinta en movimiento. Se prefiere la impresion bidireccional, tambien denominada impresion de pasadas multiples”, para obtener una capacidad de produccion por area alta. Otro metodo de impresion preferido es mediante un “proceso de impresion de pasada unica”, que pueden realizarse usando cabezales de impresion por inyeccion de tinta de ancho de pagina o multiples cabezales de impresion por inyeccion de tinta, escalonados, que cubren toda la anchura de la superficie receptora de tinta.
En un metodo de impresion de pasadas multiples, tal como el de cinglado y entrelazado ilustrado en el documento EP 1914668 A (AGFA), o en un metodo de aplicacion de mascaras de impresion, tal como el ilustrado en el documento US 7452046 (HP), el metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV consiste preferiblemente en un metodo de aplicacion de mascaras de impresion antigoteo para evitar que, en una pasada de impresion, caigan gotas de tinta inyectada del panel vertical. Las anteriores capas de tinta curadas de pasadas precedentes pueden evitar el goteo de tinta inyectada antes del curado. Preferiblemente, las mascaras de impresion antigoteo son mascaras de impresion con patrones ajedrezados y/o patrones de lmeas horizontales. Preferiblemente, las mascaras de impresion antigoteo son incoloras o tienen el mismo color que la imprimacion o la pintura.
En una realizacion preferida, la resolucion del cabezal de impresion es de 15 a 150 ppp; preferiblemente, la resolucion no es superior a 75 ppp, mas preferiblemente, no es superior a 50 ppp, para maximizar la velocidad y la productividad de impresion. Los cabezales de impresion de inyeccion por valvula que permiten imprimir puntos variables o que tienen multiples resoluciones tambien pueden emplearse ventajosamente para mejorar todavfa mas la calidad de imagen.
La distancia de proyeccion de las gotitas de tinta de inyeccion curable por radiacion UV es preferiblemente de entre 3 y 50 mm, mas preferiblemente de entre 5 y 30 mm, para maximizar la calidad de imagen. La distancia de proyeccion corresponde a la distancia entre una boquilla de inyeccion de tinta y la superficie del al menos un panel vertical.
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En una realizacion preferida, la eyeccion del cabezal de impresion se realiza en sentido ascendente. De esta manera, una gotita de tinta ya curada impedira un corrimiento excesivo de una gotita de tinta eyectada sobre la gotita de tinta ya curada.
Un dispositivo de impresion por inyeccion de tinta preferido y utilizado para imprimir una superficie ondulada 29 incluye un grupo de cabezales de impresion 37 de una pluralidad de cabezales de impresion individuales 36. La impresion por inyeccion de tintas se realiza entonces desplazando el grupo de cabezales de impresion para eyectar en un movimiento de arriba a abajo, preferiblemente de abajo a arriba, seguido de un movimiento de paso horizontal 38, y repitiendo el movimiento de impresion de arriba a abajo y/o de abajo a arriba. Los cabezales de impresion individuales 36 se colocan de tal manera que coinciden con la superficie ondulada para que se mantenga una distancia constante entre las boquillas de inyeccion de tinta y la superficie ondulada. Ademas, los cabezales de impresion en ambos extremos del grupo de cabezales de impresion preferiblemente se colocan de tal manera que exista un ligero solapamiento de las zonas de impresion antes y despues del movimiento de paso horizontal.
En otra realizacion preferida, solo se utiliza un cabezal de impresion, en la que la forma del cabezal de impresion coincide con el relieve de parte de la superficie ondulada.
Una realizacion preferida del metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV comprende un metodo que consiste en el ajuste de la temporizacion de disparo de gotitas de tinta para corregir defectos de impresion provocados por el relieve del panel vertical para que las gotitas de tinta caigan en el sitio correcto sobre el panel vertical mediante la comprobacion de un mapa topologico del relieve del panel vertical. El mapa topologico puede ser generado por un controlador activo de la distancia que haya barrido el panel vertical o puede ser generado mediante la renderizacion del contenido tridimensional definido en un formato vectorial tridimensional de dibujo que defina el relieve del objeto con forma de cuboide o, preferiblemente, el relieve del panel vertical. En el documento US 2007070099 (APPLIED MATERIALS) se da a conocer un ejemplo de metodo de impresion por inyeccion de tintas sobre una mesa plana en el que se utiliza una correccion de la distancia de proyeccion de gotitas semejante, denominado tambien punto de correccion de la distancia de proyeccion.
Preferiblemente, se emplean cabezales de impresion que tengan un borde muerto de pequeno tamano, es decir, la zona en el borde de la placa de boquillas que carece de boquillas. Tales cabezales de impresion permiten realizar la impresion en las esquinas de la superficie ondulada.
Dispositivos de curado
Las tintas de inyeccion curables por radiacion UV aplicadas por chorro pueden curarse exponiendolas a radiacion actmica, preferiblemente radiacion ultravioleta.
Preferiblemente, el medio de curado se dispone junto al cabezal de impresion de la impresora de inyeccion de tinta de forma que se desplace con el y la tinta curable se exponga a la radiacion de curado justo despues de haber sido eyectada por chorro. En una realizacion preferida, la tinta curable por radiacion UV eyectada por chorro se expone a radiacion UV durante menos de 10 a 800 ms para maximizar la calidad de imagen.
En esta configuracion puede resultar complicado disponer una fuente de radiacion lo suficientemente pequena que este conectada al cabezal de impresion y sea capaz de desplazarse con el. Preferiblemente, pueden utilizarse LED UV, pero normalmente no son lo suficiente potentes como para realizar un curado completo. Por tanto, puede utilizarse una fuente de radiacion fija, es decir, una fuente de radiacion UV de curado conectada a la fuente de radiacion a traves de un medio conductor de radiacion flexible, como un haz de cable de fibra optica o un tubo flexible con reflexion interna.
En una realizacion preferida, el medio de curado, tal como uno o mas LED UV, se sujeta al cabezal de impresion para que el medio de curado siga la ondulacion del panel vertical de la misma manera en que lo hace el cabezal de impresion. Los LED UV que siguen las ondulaciones pueden tener diferentes intensidades. En las regiones mas profundas se pueden emplear intensidades mas elevadas.
Como alternativa, la radiacion actmica puede suministrarse desde una fuente fija al cabezal de radiacion, mediante una disposicion de espejos, incluyendo un espejo sobre el cabezal de radiacion.
La fuente de radiacion puede ser tambien una fuente de radiacion alargada que se extiende transversalmente a traves del sustrato impreso a curar y adyacente a la trayectoria transversal del cabezal de impresion de manera que las filas posteriores de imagenes formadas por el cabezal de impresion se hacen pasar, paso a paso o continuamente, por debajo de dicha fuente de radiacion.
Cualquier fuente de luz ultravioleta, siempre y cuando que parte de la luz emitida puede absorberse por el fotoiniciador o sistema fotoiniciador, puede emplearse como una fuente de radiacion, tal como una lampara de mercurio de alta o baja presion, un tubo catodico fno, una luz negra, un LED ultravioleta, un laser ultravioleta y una
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luz intermitente. De estos, la fuente preferida es una que presente una contribucion UV de una longitud de onda relativamente larga que tenga una longitud de onda dominante de 300-400 nm. Espedficamente, se prefiere una fuente de luz UV-A debido a la dispersion de luz reducida de la misma, dando como resultado un curado interior mas eficaz.
La radiacion UV suele clasificarse como UV-A, UV-B, y UV-C en virtud de los siguientes parametros:
• UV-A: de 400 nm a 320 nm
• UV-B: de 320 nm a 290 nm
• UV-C: de 290 nm a 100 nm.
En una realizacion preferida, el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta comprende uno o mas ledes UV de una longitud de onda superior a 360 nm, preferiblemente uno o mas ledes UV de una longitud de onda superior a 380 nm y lo mas preferiblemente ledes UV de una longitud de onda de alrededor de 395 nm.
Asimismo, es posible curar la imagen utilizando, consecutivamente o simultaneamente, dos fuentes de luz con longitudes de onda o iluminancias diferentes. Por ejemplo, puede seleccionarse una primera fuente UV rica en UV-C que se encuentre, particularmente, en el rango de 260 nm a 200 nm. La segunda fuente UV puede ser rica en UV-A, como por ejemplo una lampara dopada con galio o una lampara distinta cuya luz sea rica en UV-A y UV-B. La utilizacion de dos fuentes UV puede resultar ventajosa al ofrecer, por ejemplo, una alta velocidad de curado y un alto grado de curado.
El medio de curado puede incluir un medio de curado final. Tal medio de curado terminana el curado por radiacion UV de las tintas tras un curado parcial realizado por, p. ej., los LED UV.
Para facilitar el curado, el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta puede incluir una o mas unidades de reduccion de oxfgeno. Las unidades de reduccion de oxfgeno colocan una manta de nitrogeno u otro gas relativamente inerte (por ejemplo, CO2) con una posicion ajustable y una concentracion de gas inerte variable para reducir la concentracion de oxfgeno en el entorno de curado. Los niveles de oxfgeno residual suelen mantenerse en niveles bajos de hasta 200 ppm, aunque generalmente permanecen en un rango de entre 200 ppm y 1200 ppm.
Puesto que, en comparacion con las impresoras de inyeccion de tinta convencionales utilizadas en las artes graficas, se eyectan gotitas de tinta relativamente grandes (nanolitros en vez de picolitros), puede utilizarse un labio soplador, en conjuncion con el cabezal de impresion, para mejorar simultaneamente la velocidad de curado y la calidad de imagen. El labio soplador aplanana la gotita de tinta eyectada antes del curado por radiacion UV, por lo que la gotita de tinta sobre el panel vertical tendna un grosor menor y cubrina sin embargo una superficie mas extensa. El labio soplador tambien puede emplearse para evitar que la tinta eyectada gotee sobre el panel.
Dispositivos antiestaticos
Con el fin de disipar las cargas estaticas sobre un panel vertical antes de la eyeccion, los dispositivos de impresion por inyeccion de tinta pueden comprender un dispositivo antiestatico, tambien conocido como descargador estatico, para tener mejor control sobre la dinamica de fluidos de la tinta eyectada y para evitar la descarga electrostatica sobre la electronica del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta, tal como la electronica de los cabezales de impresion.
Preferiblemente, el dispositivo antiestatico se dispone en conjuncion con el cabezal de impresion del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta y viaja con el mismo para que se descargue la carga estatica del panel vertical antes de la eyeccion.
Dispositivos de renderizacion
A la hora de aplicar por chorro una imagen sobre un panel vertical del objeto con forma de cuboide, preferiblemente, la imagen es renderizada por un dispositivo de renderizacion a la resolucion del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta del objeto con forma de cuboide y a los colores del conjunto de tintas de inyeccion curables por radiacion UV del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta de objetos con forma de cuboide. El dispositivo de renderizacion puede estar comprendido en el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta de objetos con forma de cuboide de la realizacion.
Preferiblemente, el contenido de una imagen se define en un formato de graficos de trama como Portable Network Graphics (PNG), Tagged Image File Format (TIFF), Adobe Photoshop Document (PSD), Joint Photographic Experts Group (JPEG) o bitmap (BMP), pero, mas preferiblemente, en formato de graficos vectoriales, tambien llamado formato de trabajo de lmea, como Scale Vector Graphics (SVG) o AutoCad Drawing Exchange Format (DXF), y, mas preferiblemente, en un lenguaje de descripcion de paginas (PDL) como Postscript (PS) o Portable Document Format (PDF).
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El contenido de una imagen puede almacenarse y/o cargarse como uno o mas archivos en una memoria de un ordenador que puede estar comprendido en el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta de objetos con forma de cuboide. La realizacion del metodo de impresion por inyeccion de tintas puede comprender un metodo de carga del contenido de una imagen en una memoria de un ordenador.
El contenido de una imagen puede ser un elemento de una lista de trabajos de impresion que se genere en una impresion de datos variables (VDP), tambien conocida como impresion de informacion variable, que es una forma de impresion digital, que incluye la impresion bajo demanda, en la que elementos tales como textos, graficos e imagenes pueden cambiarse de una parte impresa a la siguiente sin tener que parar o frenar el proceso de impresion y utilizando informacion contenida en una base de datos o en un fichero externo.
Si el contenido de una imagen esta definido en un formato de graficos vectoriales o un lenguaje de descripcion de paginas, el dispositivo de renderizacion convierte el contenido de la imagen en graficos de trama. El metodo de conversion se denomina rasterizacion, por lo que el dispositivo de renderizacion tambien se llama procesador de imagenes de trama (RIP).
El dispositivo de renderizacion puede renderizar la imagen en subimagenes de menor tamano, tambien denominadas imagenes parciales, p. ej. para reducir la cantidad de memoria utilizada en el dispositivo de renderizacion. El dispositivo de impresion por inyeccion de tinta puede aplicar consecutivamente por chorro las subimagenes de menor tamano sobre el panel vertical del objeto con forma de cuboide. Para ocultar el solapamiento en los bordes de las subimagenes de menor tamano aplicadas por chorro, pueden procesarse algoritmos de cosido, tales como los ilustrados en el documento US 2004028291 (AGFA), mientras la imagen se renderizar en subimagenes de menor tamano.
En un metodo de impresion de pasadas multiples de la realizacion del metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV, las subimagenes de menor tamano pueden definirse mediante una mascara de impresion y, preferiblemente, mediante una mascara de impresion antigoteo.
El dispositivo de renderizacion puede renderizar partes de la imagen que hayan de ser reparadas o restauradas para formar una imagen sobre el panel vertical.
Una realizacion preferida del metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV, en la que el panel vertical es un panel ondulado, comprende el paso de compensar una distorsion anamorfica de la imagen mientras se renderiza una imagen. Esta compensacion puede calcularse a partir de un contenido de una imagen tridimensional que define la ondulacion del panel vertical. Preferiblemente, el contenido de la imagen tridimensional esta definido en formato de graficos vectoriales tridimensionales.
En las pendientes y los bordes del relieve del panel vertical, la tinta eyectada por chorro puede fluir hasta unirse o en sentido contrario. Esto provocana la aparicion de diferencias de densidad y de color en la imagen, que pueden compensarse mientras se renderiza la imagen.
Lista de numeros de referencia
Tabla 1
1
Contenedor tipo 21 Chapa umbral
2
Contenedor frigonfico 22 Ventilador
3
Contenedor descubierto 23 Suelo
4
Unidad de refrigeracion 24 Tira de union
5
Techo abierto 25 Camion
6
Armazon de contenedor 26 Trailer
7
Travesano lateral superior 27 Remolque
8
Travesano extremo superior 28 Vagon de carga
9
Pieza esquinera 29 Superficie ondulada
10
Poste esquinero 30 Travesano
11
Travesano extremo inferior 31 Protuberancia
12
Travesano lateral inferior 32 Cabezal de impresion en la primera posicion
13
Abertura para horquilla de 33 Cabezal de impresion en la segunda posicion
carretilla elevadora 34 Gotita de tinta curable por radiacion Uv
14
Traviesa 35 Controlador activo de la distancia
15
Panel de techo 36 Cabezal de impresion individual
16
Panel de pared lateral 37 Grupo de cabezales de impresion
17
Panel para marcar 38 Paso horizontal
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Panel de pared extrema
19
Conjunto de puerta
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Bastidor extremo trasero

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV de un objeto con forma de cuboide (1, 2, 3), que incluye los pasos de:
    a) poner y mantener al menos parte del dispositivo de impresion por inyeccion de tinta (32, 33, 36, 37) en contacto ffsico con el objeto con forma de cuboide; y
    b) aplicar por chorro y curar por radiacion UV una imagen formada por una o mas tintas curables por radiacion UV (34) sobre al menos un panel vertical (16) del objeto con forma de cuboide;
    en el que el objeto con forma de cuboide es un contenedor para el transporte intermodal de mercandas.
  2. 2. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun la reivindicacion 1, en el que el contacto ffsico se logra mediante el empleo de dos, tres, cuatro o mas medios de sujecion seleccionados de entre un grupo formado por ventosas, electroimanes y pinzas.
  3. 3. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun la reivindicacion 1 o 2, en el que se aplica una imprimacion al panel vertical antes de aplicar por chorro la imagen.
  4. 4. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se aplica por chorro y se cura simultaneamente una imagen sobre al menos dos paneles (16) del objeto con forma de cuboide.
  5. 5. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las una o mas tintas curables por radiacion UV incluyen una tinta blanca.
  6. 6. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que se aplica con pistola una pintura sobre el panel vertical imprimado antes de la aplicacion por chorro de la imagen.
  7. 7. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun la reivindicacion 6, en el que al menos una de entre la imprimacion, la pintura y la una o mas tintas curables por radiacion UV tiene un color directo seleccionado de entre el grupo formado por RAL 1033, RAL 2000, RAL 2002, RAL 2004, RAL 3003, RAL 3005, RAL 3009, RAL 5003, RAL 5010, RAL 5013, RAL 5015, RAL 6002, RAL 6005, RAL 6013, RAL 6017, RAL 6018, RAL 7000, RAL 7031, RAL 7035, RAL 7037, RAL 7038, RAL 8004, RAL 8012 y RAL 9010.
  8. 8. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el panel vertical es un panel ondulado (29).
  9. 9. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las
    reivindicaciones 1 a 8, en el que las una o mas tintas curables por radiacion UV eyectadas por chorro son
    aplanadas por un labio soplador antes del curado por radiacion UV.
  10. 10. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la distancia entre una boquilla de inyeccion de tinta y la superficie del al menos un panel vertical se controla para que sea de entre 3 y 50 mm.
  11. 11. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el dispositivo de impresion por inyeccion de tinta incluye uno o mas cabezales de impresion de inyeccion por valvula.
  12. 12. Metodo de impresion por inyeccion de tintas curables por radiacion UV segun una cualquiera de las
    reivindicaciones 1 a 11, en el que las una o mas tintas curables por radiacion UV son una o mas tintas de
    cambio de fase curables por radiacion UV.
  13. 13. Metodo de fabricacion de un contenedor para el transporte intermodal de mercandas con forma de cuboide, que comprende el metodo de impresion por inyeccion de tintas segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
  14. 14. Contenedor para el transporte intermodal de mercandas con forma de cuboide (1, 2, 3), que presenta una imagen formada por tintas curadas por radiacion UV sobre una panel vertical (16).
  15. 15. Contenedor para el transporte intermodal de mercandas con forma de cuboide segun la reivindicacion 14, que cuenta con una capa de acabado protector sobre la imagen formada por tintas curables por radiacion UV.
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