用于生产直接印刷的装饰板而同时减少由于印刷错误而导致浪费的方法及设备

摘要

本发明涉及一种用于生产直接印刷的装饰板而同时减少由于印刷错误而导致浪费的方法。此外，本发明还涉及一种用于生产装饰板的设备，所述设备能够在通过直接印刷而涂覆到载体板上的装饰图案中检测印刷缺陷以及能够将发生印刷缺陷的装饰板分选出来。

说明书

本发明涉及一种用于生产直接印刷的装饰板而同时减少由于印刷错误而导致浪费的方法。此外，本发明还涉及一种用于生产装饰板的设备，所述设备适用于在通过直接印刷而涂覆到载体板上的装饰图案中检测印刷缺陷以及适用于将包括印刷缺陷的装饰板分选出来。

从本发明的意义上来说，术语装饰板意指包括涂覆于载体板上的装饰的墙壁、天花板或地板。装饰板用于多种用途，用于室内设计领域以及建筑的装饰覆面，例如，在展台搭建中。装饰板最常见的应用领域之一是用作地板覆盖(floor covering)。本文中，装饰板通常包括用于复制自然材料的装饰。

这种复制自然材料的实例是木材品种，如枫树、橡树、桦树、樱桃树、白蜡树、胡桃木、栗树、鸡翅木(wenge)，或者甚至是进口木材，如崖豆木(Panga Panga)、桃花心木、竹和非洲红木。此外，一般的自然材料如石纹表面或陶瓷表面都可以复制。

至今为止，这些装饰板通常制造成层压板，其中，通过将所需的装饰涂覆到支撑板上来预先印刷装饰纸，继而，将所谓的饰面(overlay)涂覆到该装饰纸上。为了避免装饰板的变形，所谓的翘弯(cupping)通过涂覆的装饰纸的收缩效果，其后在装饰纸相对的载体板侧面上涂覆一背层，并使用合适的压力和/或热活化的粘合剂使该层状结构牢固粘合在一起。在这里，通过背层施加到载体板上的压力应当抵消由翘弯引起的拉力。

根据这些装饰板所希望应用的领域，它们可以采用不同的材料制成。特别地，载体板的材料可以根据应用的领域来选择。因此，载体板例如可由木基材料组成，只要装饰板不暴露于过度潮湿或露天的情形。另一方面，如果该板用于例如潮湿的室内或户外，那么，载体板可由例如塑料材料组成。

除了固体木质材料外的材料外，本发明意义上的木基材料是，例如正交层压制木材、胶水粘合木材、夹芯板、贴面胶合板、单板层积材、平行胶合材和弯曲胶合板。此外，本发明意义上的木基材料也可以是硬纸板，如压制板、挤塑板、定向结构板(OSB)以及刨片层积材，还可以是木纤维材料，如木纤维隔热板(HFD)、中硬和硬质纤维板(MB、HFH)，以及特别是中密度纤维板(MDF)和高密度纤维板(HDF)。甚至，本发明意义上的木基材料可以是现代木基材料，如木材聚合物材料(木塑复合材料，WPC)-特别是基于热塑性塑料的WBC，如由轻质芯材和涂覆到其上的木层制成的PVC夹心板制成，芯材如泡沫、硬质泡沫或蜂窝纸，以及矿物硬化的木材层，以及例如，具有水泥，纸板是基于木材的材料。此外，软木从本发明的意义上来说是木基材料。

可用于生产相应面板的塑料材料是，例如热塑性塑料材料如聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃(如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP))、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二 烯苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)或它们的混合物或共聚物。塑料材料可包含普通的填充物，如碳酸钙(白垩)、氧化铝、硅胶、石英粉、木粉、石膏。另外，它们可以使用已知的方法着色。

从本发明的意义上说，术语纤维材料指的是以下这些材料，如基于植物、动物、矿物或甚至是合成纤维如硬纸板的纸和无纺布。除了纤维素纤维构成的纸和无纺布，基于植物纤维的纤维材料的实例还有由如秸秆、玉米秸秆、竹、叶、海藻提取物、麻、棉或油棕纤维等生物质构成的面板。动物纤维材料的实例是基于角蛋白的材料，如羊毛或马毛。矿物纤维材料的实例是矿物棉或玻璃棉。

为了保护涂覆的装饰层，通常在装饰层上涂覆磨损层或顶层。从本发明的意义上来说，磨损层和/或顶层为作为外部边界而涂覆的一层，特别是保护装饰层免遭磨损或污垢损坏、潮湿以及如磨损等机械冲击。现有技术中使用的磨损和/或顶层还经常对载体板施加拉动作用，这必须通过相应的背层设计来补偿，以为了避免前述的装饰板的翘弯。

人们经常在这样的磨损或顶层中引入与装饰匹配的表面结构。与装饰匹配的表面结构是指装饰板的表面具有触觉感知结构，根据它的形状和图案，其对应于所涂覆的装饰，以为了尽可能接近地再现原始的天然材料，即使是相对于触觉来说。

在直接印刷装饰板的过程中可能发生的一个问题是，待印刷的装饰板表面不是涂覆相应装饰的最佳印刷基板。这里，问题是作为印刷基板涂覆到装饰板的载体板上的纸或无纺布层通过用于该涂覆所使用的树脂渗透，使得涂覆用于固定的树脂会渗透穿过待印刷的纸或无纺布，并引起印刷用油墨的粘附问题。为了克服这一问题，该纸或无纺布可设置有阻挡层，以防止树脂渗透通过纸或无纺布。然而，这种阻挡层通常带来如下问题，即印刷过程中涂覆的油墨不会或不能充分地沉入到纸或无纺布中，而是保留在表面上，这对印刷的质量产生不利的影响。此外，其能够被设置为，在纸或无纺布贴合到载体板前，在其待印刷的侧面上设置油墨接收层，然后印刷该油墨接收层。因此将准备好的装饰纸接着贴合到载体板上。但是，在随后的顶层或磨损层涂覆期间，会导致粘合问题，因此，最终的复合层压板没有足够的稳定性，例如，在装饰纸层中出现层压板的爆裂。

本发明意义上的术语“直接印刷”是指将装饰直接涂覆到面板的载体上，或涂覆到载体上的未印刷的纤维材料层上。传统方法中，将先前印刷有所需装饰的装饰层贴合载体板上；与之相比，在直接印刷中，该装饰是在表面涂层或板的生产过程中直接印刷的。在这里，可以采用不同的印刷技术，如柔性版印刷、胶版印刷或丝网印刷。

在通过直接印刷工艺生产装饰板期间，可能会产生印刷图案的缺陷，即通过直接印刷所涂覆的装饰图案和相应的装饰图案模板之间出现偏差。此类缺陷能够例如由于印刷设备的喷 墨单元中的无规律性而产生，印刷设备如柔性版印刷、胶版印刷或丝网印刷设备。在喷墨工艺的使用过程中，例如个别喷墨嘴或完整的印刷头可能发生故障(malfunctions or failures)。在激光印刷工艺的情形中，转印鼓上的缺陷以及调色剂涂覆器中的故障均能够导致在印刷图案中产生缺陷。

在装饰板的制造中，通常大尺寸的载体板设置有随后通过以饰面或顶层的形式涂覆相应抗磨损涂层来保护免遭磨损的装饰，该载体板具有一表面，该表面对应后续装饰板的表面的倍数。因此生产的经装饰的大尺寸载体板接着例如通过锯割或切割设备被分成各个装饰板，并且可选地，各个装饰板在边缘区域中设置有轮廓。

如果现在在将装饰图案涂覆到载体板期间产生印刷缺陷，例如由于印刷设备中发生故障，则正常情况下，将该完整的大尺寸载体板区分选出来并且将其丢弃。这导致了很大的浪费，即使是涂覆到大尺寸载体板上的装饰图案没有缺陷的区域。

本发明的目的是提供一种用于生产直接印刷的装饰板的方法及装设备，通过该方法及设备，能够减少制造工艺期间的材料浪费。

此目标是通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求10所述的装饰板来实现。本发明的实施例在从属权利要求以及以下的描述中公开。

因此，根据本发明，提出了一种用于生产装饰板的方法，至少包括以下步骤：

a)设置板形载体，所述板形载体具有一表面，所述表面对应于待生产的装饰板的表面的倍数；

b)通过直接印刷工艺将装饰涂覆至所述板形载体上；

c)在所涂覆的装饰中检测印刷缺陷；

d)通过标记试剂标记检测到的印刷缺陷的区域；

e)将设置有装饰的板形载体分成多个面板；

f)检测在步骤d)中可能涂覆的标记试剂；以及

g)根据存在于所述面板上的标记试剂，对所述面板进行分选。

本发明已经证明，通过在检测到印刷缺陷的区域中涂覆标记试剂，能够对具有相应缺陷装饰图案区域的装饰板进行简单检测，并且可靠地将它们与无印刷缺陷的装饰板区别开。由于此区别，所以能够只将那些确实具有缺陷的装饰图案再现的装饰板分选出来，并且因此大大减少浪费量。

根据本发明的优选实施例，通过数字印刷工艺将装饰图案涂覆至载体板或涂覆至置于载体板上的印刷基板上。

通过公知的用于自动图案识别的方法和设备，即使是大尺寸的图案，也能够被检测出可 能存在的缺陷。这些工艺的运行具有足够的可靠性，即使是在具有复杂图案的情形中。通常，为了在将大尺寸平板分成多个装饰板时使可能获得的具有相同装饰图案的面板数量最少，涂覆至大尺寸载体板的图案应包括尽可能少的图案复制。通过这种方式，增强了自然印象，因为在自然界中也是这样的，例如在常常用作模板的木纹中，极少出现图案以及结构的精确复制。然而，由于少量的图案复制，使得在各个装饰板的装饰图案中检测缺陷是非常复杂的，这是因为本应该存储大量必须与相应的装饰板比较的个别图案。同样地，在通常的生产工艺中，极高的材料流速会在缺陷检测中导致进一步的问题。

在进一步的生产工艺中，通过将标记试剂涂覆在印刷缺陷的区域中，能够通过所涂覆的标记试剂来检测到在装饰图案中具有印刷缺陷的面板。这依赖于该标记试剂能够使用简单光学或其它检测方法。

在本发明的一个实施例中，能够设置将标记试剂涂覆至大尺寸载体板的装饰侧和/或背侧，并且因此最终能够在装饰板的装饰侧和/或背侧找到。

这里，还可设置为，例如，将明显与装饰图案的颜色不同的着色标记作为标记试剂来涂覆，如荧光染料，由于其颜色的独特性而使得不使用图案识别就能够将其识别出来。如果将标记试剂涂覆至载体板的装饰侧，则这是特别有利的。

在本发明的一个实施例中，还可设置将荧光油墨作为标记试剂来涂覆，并且使用紫外光源以及光电池作为用于检测标记试剂的检测装置。如果装饰板包括相应的荧光标记，其将通过照射的紫外辐射来激活并且发出相应的光线，该光线继而能够被光电池检测到。根据发射光的检测，接着能够将装饰板分选出，同时不具有印刷缺陷的其他装饰板(取自与具有印刷缺陷的面板相同的大尺寸载体板)不具有荧光标记，因此不需要被分选出。

优选地，将辐射固化油漆和/或油墨用于标记试剂的涂覆。从本发明的意义上说，辐射固化(radiation-curable)指的是，油漆和/或油墨通过电磁辐照的方式固化，例如，通过UV辐照或电子束辐照固化。这里，特别地，还可设置油漆和/或油墨包括适当的辐射或光致聚合组分。合适组分的实例是丙烯酸酯、环氧化合物或环胺，如乙撑亚胺。

如果将标记试剂涂覆至载体板的背侧上，该背侧优选不具有装饰图案，对比油漆可适合用作为标记试剂，以为了确保识别装饰图案中具有印刷缺陷的装饰板。因此，还可设置，例如在亮载体板背侧的情形中，将黑漆作为标记试剂来涂覆，或者在暗背侧的情形中，涂覆相应的亮油漆。此类标记接着能够使用简单的光/暗检测来检测。

视觉可感知的标记试剂的优点在于，大尺寸载体板能够继续通过正常的制造工艺，其中在涂覆装饰图案后涂覆抗磨损涂层。由于这是透明的，以将底层装饰图案保持对使用者可见，因此标记试剂也是光学透明的。

根据本发明的进一步实施例，能够设置将导电物质或涂覆至一表面后形成导电表面的物 质作为标记试剂来涂覆。对于在装饰图案中包括印刷缺陷的装饰板的检测来说，能够执行表面或表面测量点之间的导电性测量。这在将标记试剂涂覆至大尺寸载体板背侧上的情况下(正常来说，随后不通过抗磨损涂层来密封)尤其有用。

根据本发明的标记试剂的涂覆，可例如通过喷涂、刷涂或辊涂的方式来完成。

关于该设备，本发明的目的通过用于生产装饰板的设备来实现，包括供应装置、检测装置、标记装置以及控制装置，所述供应装置用于将板形载体供应至直接印刷装置，所述直接印刷装置适用于将装饰图案涂覆至板形载体上，所述检测装置用于在通过使用直接印刷装置来涂覆的装饰图案中检测印刷缺陷，所述标记装置用于将标记试剂涂覆至板形载体上，其中所述检测装置以及标记装置与控制装置连接，使得基于在通过直接印刷装置来涂覆的装饰图案中检测印刷缺陷，能够将控制信号从所述控制装置输出至标记装置，这使得所述标记装置将标记试剂涂覆至处于检测到的印刷缺陷的区域中的板形载体上。

这里，用于检测印刷缺陷的检测装置能够例如由具有相应图案识别软件的相机系统组成，所述图案识别软件视觉识别由直接印刷装置所涂覆的印刷图案并且将其与数字存储的参考图案相比较。

根据本发明一个实施例的标记装置，可例如为涂覆油漆的装置，如油漆喷涂头、辊或刷漆涂覆系统。这里，根据本发明的一个实施例，还可设置标记装置包括多个并行设置的油漆涂覆系统，这些油漆涂覆系统根据检测到的印刷缺陷的位置来驱动，并且因此将相应的标记试剂涂覆在印刷缺陷的区域中。

为此，可以例如设置，将数字存储的参考图案存储为控制系统中的光栅图案并且将油漆涂覆系统与参考图案的网格点相关联。接着，根据印刷缺陷发生的网格点，驱动相关联的油漆涂覆系统。

在进一步的实施例中，可以设置标记装置包括能够在切向臂上移动的油漆涂覆系统，其中所述油漆涂覆系统通过切向臂移动进检测到印刷缺陷的区域中，并且在到达该区域后，允许标记装置的相应涂覆。这里，还可设置合适的标记装置包括多个油漆涂覆系统，这些油漆涂覆系统设置同一切向臂上或分开的切向臂上。

根据本发明的另一实施例，可优选设置所述设备包括用于将板形载体分成各个装饰板的装置。此装置能够被设置例如为锯割和/或切割装置。除了根据本发明的加工装置外，根据选择的载体板材料，还可设置水射流切割或激光切割装置。

此外，在根据本发明一个实施例中，所述设备可包括检测装置、分选装置以及控制装置，所述检测装置用于检测涂覆至装饰板上的标记试剂，所述分选装置用于分选装饰板，其中所述检测装置以及分选装置与控制装置连接，使得控制信号能够从控制装置输出至分选装置，这使得所述分选装置根据涂覆在其上的标记装置来分选装饰板。

用于检测涂覆至装饰板上的标记试剂的检测装置可包括，例如光学传感器，如相机或光电池，其适用于检测所涂覆的视觉可感知的标记试剂并且输出一信号，该信号为它们发生的函数。

在替代实施例中，能够设置将导电物质或在它们所涂覆的表面上产生表面导电性的物质作为标记试剂来涂覆，并且检测装置包括用于在装饰板表面上确定导电性的装置。此装置可例如通过一系列彼此间隔开的测量电极形成，在这些电极之间，能够测量到导电性发生变化。

此外，本发明提出了一种装饰板，包括载体以及通过直接印刷工艺涂覆在该载体上的装饰图案，其中所述装饰板包括在一区域中的标记试剂，在所述区域中，所述涂覆的装饰图案与装饰图案的模板分离。

下面结合几个附图更详细的解释本发明。附图中：

图1示出了包括直接印刷装置以及下游检测及标记装置的系统；以及

图2示出了包括划分装置、检测装置以及分选装置的系统。

图1示出了用于生产装饰板的装置，包括用于将板形载体110供应至直接印刷装置220的供应装置210。直接印刷装置220可以是，例如，喷墨印刷系统，其适用于将装饰图案涂覆到板形载体110上。用于在由直接印刷装置220涂覆的装饰图案中检测印刷缺陷150的检测装置230设置在朝输送方向400的下游。此检测装置可以是，例如，如线条相机(line camera)等相机系统以及在计算机辅助控制系统300上执行的相应分析软件。用于将标记试剂160涂覆到板形载体110上的标记装置260被置于检测装置230朝输送方向400的下游位置，并且通过信令技术与控制装置300连接。此标记装置可包括，例如，喷墨印刷头，通过该喷墨印刷头，将例如着色线作为标记试剂涂覆在印刷缺陷的上方和/或下方。检测装置230以及标记装置260通过信令技术这种方式与控制装置300连接，该信令技术基于在通过直接印刷装置200来涂覆的装饰图案中检测印刷缺陷，控制信号从控制装置300输出至标记装置260，这使得标记装置260将标记试剂160涂覆至检测到印刷缺陷150的区域中的板形载体110上。

图2示出了可设置在图1中所示设备的生产流程下游的设备或与图1中所示设备形成集成设备的设备。此情形中的设备包括用于将经印刷的板形载体111分成各个装饰板110的装置270。用于检测涂覆至装饰板100的标记试剂160的检测装置231被设置在装置270朝输送方向400的下游位置，例如，取决于标记试剂160，检测装置231可被配置为相机系统、光电池或导电性测量系统，并且通过信令技术与计算机辅助控制装置310连接。设置了用于分选装饰板110的分选装置280，其也通过信令技术与控制装置310连接。这里，检测装置231以及分选装置280与控制装置310连接，使得控制信号从控制装置310输出至分选装置280，这使得分选装置280根据置于其上的标记试剂160来分选装饰板100。

引用标记：

100 装饰板

101 具有标记试剂的装饰板

110 板形载体

111 印刷的板形载体

150 印刷缺陷

160 标记试剂

210 供应装置

220 直接印刷装置

230 用于检测印刷缺陷的检测装置

231 用于检测标记试剂的检测装置

260 标记装置

270 划分装置

280 分选装置

300 控制装置

310 控制装置

400 输送方向