天然皮革上的喷墨打印方法与流程

文档序号:20496711发布日期:2020-04-21 22:27阅读:1365来源:国知局
天然皮革上的喷墨打印方法与流程

本发明涉及一种尤其是在装饰性天然皮革生产线中通过数字皮革打印机在天然皮革上进行喷墨打印的方法。



背景技术:

天然皮革制品的制造是众所周知的,并且通常可以分成五个阶段,如由图4所示。准备阶段1(9101)通常部分发生在屠宰场(601)并且部分发生在制革厂(611)中,而阶段2至4(9201、9301、9401)发生在制革厂(611)中,并且阶段5(9501)发生在皮革制品制造商处。在第一阶段(准备阶段(9101))中,从动物身上去除皮(剥皮)以具有生兽皮,然后预处理所述生兽皮用于第二鞣制阶段。所述预处理可能涉及若干过程,诸如浸泡、撒石灰、除毛、片皮和酸洗(调节ph值以帮助鞣制剂的渗透)。在鞣制阶段(9201)中,生兽皮的蛋白质转换成将不腐烂的稳定物质。铬最常用作鞣制剂,由此,经鞣制产品获得浅蓝色,因此通常称为“湿蓝皮”。在第三结壳阶段(9301)中,干燥和软化经鞣制天然皮革。结壳通常包括若干过程,诸如剥离(去除表面固定的单宁酸)、加脂(使脂肪、油和蜡固定到皮革纤维)、染色、增白、物理软化以及抛光(磨损皮革表面以减少粒面缺陷)。在此阶段中,经鞣制天然皮革变成结壳天然皮革。在第四阶段(称为精加工阶段(9401))中,使皮革(称为精加工天然皮革)准备好出售给皮革制品制造商(621)。

精加工操作可以包括涂漆、抛光和压花。在第五阶段(9205)中,制造皮革制品,这涉及若干过程,所述过程可以包括切割、打孔、缝合、皮革包覆、装饰和压花。

天然皮革本身已经被认为是奢侈品,但是个性化和定制化(例如通过装饰)可以进一步增强奢侈感。在过去,精加工天然皮革已经通过丝网打印(也称为绢网印花打印)进行装饰。然而,丝网打印是劳动密集的,并且针对每一颜色,期望个别丝网。这昂贵且耗时,尤其是当期望个性化或定制化时。

已经研究精加工天然皮革上的数字打印技术,但是精加工皮革的许多解决方案品质仍然低劣。针对皮革打印已经探索采用热转印纸的喷墨技术。发现,将基于染料的装饰性图像喷墨打印到一张转印纸上、并且然后通过热将所打印装饰性图像转印到结壳或精加工天然皮革上的过程导致许多奢侈皮革产品不可接受的品质。在wo01/32434a(gilham)和us2016067984a(chung)中公开此类喷墨过程的示例。

近来,已经通过借助有色油墨打印到经鞣制天然皮革中的方法获得了高品质装饰皮革。wo2013/135828a(codus)公开一种打印到经鞣制天然皮革中的方法,其包括以下步骤:a)将油墨受体直接施加到经鞣制天然皮革的表面;b)通过喷墨将油墨直接施加到所述受体;c)将添加剂施加到所述油墨;d)加热屏障的基本上不能渗透油墨的表面;以及e)使经加热屏障与皮革表面上的油墨受体、添加剂和油墨直接接触以使所述添加剂、油墨受体和油墨软化到皮革中,使得油墨渗透到皮革中。

喷墨打印是非冲击式打印技术,其中标记单元(诸如打印头)不与所打印的衬底接触。应该避免标记单元与衬底的物理接触,因为这可能损害标记单元的技术并且损坏标记单元。可能扩大标记单元和兽皮(402)之间的距离,但是这导致不好打印品质,诸如兽皮(402)上的墨雾或兽皮(402)上因所喷射液滴的较长着陆距离所致的不良液滴形成。

天然皮革是可按大量变型获得的天然产品,例如,其中厚度在不同兽皮之间变化,但是其中厚度也在所述兽皮(402)自身上变化。其他示例是兽皮(402)内部由粒面(105)、真皮(125)和/或天然皮革的粒面和真皮(115)之间的接合部的厚度导致的张力变化。其他典型原因是天然皮革的动脉血管、毛干(275)、毛发、表皮(255)以及鞣制后天然皮革的动脉血管、毛干(275)、毛发、表皮(255)的剩余部分。

因此,需要一种通过非冲击式打印技术(诸如喷墨技术)来打印天然皮革的解决方案,其中可以最小化喷墨打印头(更特定来说,来自喷墨打印头单元(607)的喷嘴)与待打印天然皮革之间的距离,同时可以避免喷墨打印头单元(607)和待打印天然皮革的接触。



技术实现要素:

为了克服上述问题,已经借助如由权利要求8限定的数字皮革打印机实现了本发明的优选实施例,在优选实施例中,所述数字皮革打印机构建在装饰性天然皮革生产线中和/或构建在天然皮革鞣制线之后;这通常在制革厂(611)处完成。本发明还包括一种如由权利要求1限定的天然皮革上的喷墨打印方法,其优选地在装饰性天然皮革生产线中和/或天然皮革鞣制线中实施,这通常在制革厂(611)处完成。

简而言之,本发明是一种天然皮革上的喷墨打印方法,优选地由数字皮革打印机实施,其包括以下步骤:

-将兽皮(402)定位在刚性支撑件(107)上以形成可打印区、也称为装饰区;以及

-将天然皮革的边缘、优选地更多边缘夹紧在可打印区下方以将兽皮(402)固定在刚性支撑件(107)上;以及

-通过一个或多个喷墨打印头在装饰区上打印装饰性图像,诸如图案或数字照片。

天然皮革优选地为经鞣制皮革,并且最优选地为结壳皮革(136)。

其中定位喷墨打印头单元(607)的喷嘴的平面优选地平行于地面,因此水平取向。装饰区和刚性支撑件(107)优选地平行于地面,因此水平取向。喷墨打印头单元(607)或者一个或多个喷墨打印头面向装饰区。

待打印兽皮(诸如结壳天然皮革或经鞣制天然皮革)需要下压在刚性支撑件(107)上,因此兽皮(402)在打印时稳定且不可移动地置于刚性支撑件(107)上。此下压对于避免打印时因兽皮(402)的移动所致的不正确对齐打印来说是重要的。不正确对齐打印导致低劣打印品质。待打印兽皮和打印头之间的任何不期望接触还可能导致故障喷嘴。

由于诸如源自母牛的大兽皮的可用性,支撑件必须是刚性的,因为其必须承载此重兽皮。本发明对于不规则形状的兽皮尤其有利,并且对于大兽皮更有利,因为在装饰性天然皮革生产线中产生较少皮革浪费。这是生态并且具有经济效益的。已知的是,鞣制过程对在经鞣制天然皮革的生产中使用的各种不同鞣制剂和鞣制过程具有大环境影响。

在本发明中,兽皮(402)的下压通过夹紧单元完成,所述夹紧单元夹紧兽皮的边缘。夹紧单元将边缘夹紧在可打印区下方以避免夹紧单元触碰打印头,或者避免必须扩大打印头和可打印区之间的距离,从而导致低劣打印品质。发现,打印头的喷嘴和可打印区之间的距离越大,则喷墨打印的兽皮上的打印品质将越差。打印头的喷嘴和可打印区之间的较大距离还可以例如在兽皮(402)和/或喷墨打印头单元(607)在喷墨打印期间移动时通过喷嘴和兽皮(402)之间的较大气流而导致由打印头中的喷嘴形成的墨雾和不良液滴。另外,液滴的大投掷距离严重影响液滴的轨迹的直线度,这导致低劣打印品质。

本发明的喷墨打印方法优选地由数字皮革打印机、下文中也称为皮革喷墨打印机实施。兽皮的数字打印给予给兽皮(诸如结壳天然皮革或经鞣制天然皮革)装饰装饰性图像的大量新的可能性,这些可能性通过丝网打印的当前技术是不可能的。数字皮革打印的优点是以较低成本实现的短期打印和兽皮的个性化装饰的可能性。

因此,本发明是一种天然皮革上的喷墨打印方法,其包括以下步骤:

a)在刚性支撑件(107)上提供具有边缘的兽皮(402),以获得所述兽皮(402)的扁平装饰区;

b)通过夹紧所述边缘而将所述兽皮(402)紧固到所述刚性支撑件(107);以及

c)借助面向所述扁平装饰区的一侧的喷墨打印头单元(607)在经紧固兽皮的所述扁平装饰区上喷射装饰性图像;并且

其中,所述边缘与所述扁平装饰区的所述一侧相对地被夹紧,并且因此在扁平装饰区之外。

经紧固兽皮的待打印区(扁平装饰区)正面向所述喷墨打印头单元(607)。

兽皮(402)(有时称为动物皮)是:

-生兽皮,其是从动物去除的动物皮。所述动物皮未被鞣制;

或者

-经鞣制兽皮,其是在制革厂(611)中鞣制的生兽皮。其也称为经鞣制天然皮革或简称为经鞣制皮革;

或者

-结壳兽皮,其是结壳的经鞣制皮革。其也称为结壳天然皮革或简称为结壳皮革(136)。

兽皮(402)还可以是兽皮的一部分,诸如臀(104)、腹(504)、颈(304)、腿(404)、肩(204)(图3)。兽皮(402)还可以是全粒面皮革、顶粒面皮革或剖层皮革。可以在www.leather-dictionary.com上找到皮革专用词汇的词典。

装饰性图像通过从包括在喷墨打印头单元(607)中的喷嘴朝向经紧固兽皮的扁平装饰区喷射多个液滴而喷射在扁平装饰区上,这在兽皮(402)上产生打印装饰性图像。本发明保证高图像品质,这给予装饰性图像照片逼真结果,因为可以将喷墨打印头单元(607)和扁平装饰区之间的距离设置为最小值,优选地在50μm和5000μm之间。装饰性图像不喷射在兽皮(402)的肉侧上。肉侧是兽皮(402)的与动物身体接触的内表面。

扁平装饰区是兽皮(402)上应该诸如在本发明中通过喷射装饰性图像(诸如照片或图案)装饰的区。喷墨打印头单元(607)或者一个或多个喷墨打印头面向所述装饰区。

本发明中的紧固是重要的,因为喷射装饰性图像可能导致兽皮(402)在其边缘处朝向喷墨打印头单元(607)卷曲,或者兽皮(402)因所喷射液体而朝向喷墨打印头隆起或起皱。

喷墨打印头单元(607)可以包括一个或多个喷墨打印头。喷墨打印头单元(607)或喷墨打印头包括一个或多个喷嘴。

夹紧通过夹紧单元实施,所述夹紧单元使物体机械地保持在一起。

在优选实施例中,为了加强刚性支撑件(107)上的所提供兽皮(402)的下压和使其扁平,刚性支撑件(107)包括真空区,其中兽皮(402)通过真空力被额外下压和/或以确保经定位兽皮(402)在打印和/或喷墨打印头单元(607)在经定位兽皮(402)上方的传送和/或移动之前的扁平度,喷墨打印头单元(607)在所述扁平装饰区的所述侧面处。

因此,刚性支撑件(107)可以包括一个或多个孔口、也称为真空孔,其经由空气通道连接到一个或多个真空泵(参见图17,图28,图34)。真空泵在真空室(317)内部提供真空压力并且通过真空泵连接器(诸如管)连接到真空室(317)中的真空泵输入、诸如孔口。真空控制器(诸如阀或龙头)可以提供在真空泵连接器之间以控制孔口定位在其中的真空室(317)中的真空。

为防止污染物(诸如兽皮纤维、油墨、油墨残留物和/或油墨碎片(诸如固化油墨))经由来自刚性支撑件(107)的所述组空气通道污染真空泵的内部器件,可以将过滤器(诸如空气过滤器和/或聚结过滤器)连接到真空泵连接器。优选地,聚结过滤器作为过滤器连接到真空泵连接器以从真空泵连接器中的污染物分离出液体和空气。

在本发明中,真空室(317)中的真空设置优选地在-20毫巴和-80毫巴之间、更优选地在-30毫巴和-60毫巴之间选择以具有可工作数字皮革打印机,其中朝向刚性支撑件(107)下压和/或压扁所提供兽皮。

夹紧单元可以包括一个夹具或多个夹具,其中每一夹具夹紧兽皮的边缘。兽皮(402)优选地通过多个夹紧单元夹紧在兽皮的整个边缘周围。所述多个夹紧单元中的夹紧单元的数目优选地大于2、更优选地大于3、并且最优选地大于5。夹紧单元的最大数量取决于兽皮(402)的大小和周长,但是优选地小于200、更优选地小于100、最优选地小于50。如果夹具的数量太高,则用于将兽皮(402)安装在刚性支撑件(107)上的时间太长,这在经济上对于装饰性天然皮革生产线没有意义。

兽皮(402)的下压以及与所述扁平装饰区的所述一侧相对的夹紧使得可以有利最小化喷墨打印头单元(607)(更特定来说,喷墨打印头单元(607)的喷嘴)之间的距离,这保证更好打印品质,诸如装饰性图像清晰度。喷墨打印头单元(607)的喷嘴和装饰区之间的垂直距离优选地为从100μm至10000μm、更优选地从300μm至5000μm、最优选地从700μm至3000μm。

所述喷墨打印方法可以通过本发明的以下实施例实施:

一种数字皮革打印机、优选地uv喷墨打印机,其包括:

-刚性支撑件(107),其用于支撑兽皮(402)并且获得所述兽皮(402)的装饰区;以及

-夹紧单元,其用于通过夹紧所述兽皮的边缘而将所述兽皮(402)紧固到所述刚性支撑件;以及

-面向所述装饰区的一侧的喷墨打印头单元(607);并且

其中所述夹紧单元定位在所述扁平装饰区的相对侧上。扁平装饰区面向喷墨打印头单元(607),喷墨打印头单元(607)可以包括一个或多个喷墨打印头。

所述兽皮(402)可以是生兽皮,但是优选地经鞣制兽皮,并且更优选地结壳兽皮,也称为结壳皮革(136)或结壳天然皮革。

经鞣制天然皮革(简称为经鞣制皮革)可以通过数种类型的鞣制实现。其可以是铬鞣革、植物鞣革、醛鞣革、脑鞣革、玫瑰鞣革、合成鞣革、铝鞣革。优选地,这些类型的经鞣制皮革结壳以实现结壳天然皮革。

通过本喷墨打印方法装饰的天然皮革可以用于将各种皮革制品制造成精加工天然皮革。优选皮革制品包括鞋类、家具、室内装潢品、箱包、手套、皮带、钱包、衣物、车用皮革(例如火车、飞机、船和汽车座椅)、内饰、书籍和文具、包装、马术制品等等。

附图说明

图1是当前如何给兽皮(402)上漆的图解。操作员(62)将兽皮(402)提供在传送带系统(702)上。兽皮(402)通过上漆室(302),上漆室(302)包括油漆辊(不可见)和干燥室,所述干燥室包括红外干燥器(不可见),用于干燥湿上漆兽皮。将上漆兽皮放在堆叠器(502)上用于进一步处理所述上漆兽皮(102)。

图2是在施加鞣制剂之后兽皮(402)如何在制革厂(611)中张紧以便干燥的图解。兽皮(402)提供在竖直取向的框架(203)上并且通过多个皮革夹具(103)紧固,所述多个皮革夹具(103)夹紧兽皮(402)的边缘。所述张紧由钩子确保,所述钩子可以拧入/拧出皮革夹具(103)以最小化边缘和框架(203)(203)的距离。

图3示出兽皮(402)的若干部分:臀(104);肩(204);颈(304);腿(404)和腹(504)。

图4示出从动物皮到皮革制品(诸如鞋子)的制造过程。在屠宰场(601)去除动物的皮。在制革厂(611)中通过阶段1:准备(9101);到阶段2:鞣制(9201);到阶段3:结壳(9301);到阶段4:精加工(9401)来制造所去除的动物皮。皮革制品制造商(621)在阶段5:皮革制品制造(9501)中进行制造,其是用于消费者的天然皮革最终产品;诸如鞋子。

图5示出兽皮(402)的横截面,兽皮(402)具有皮革行业中的常用命名:粒面(104);粒面和真皮的接合部(115);真皮(125);肉(135);剖层皮革(145);脂肪(205);静脉(215);动脉(225);汗腺(235);竖毛肌(245),表皮(255);皮脂腺(265);毛干(275);毛根(285)。

图6示出经喷墨打印的皮革(146)的横截面,其包括:结壳皮革(136);底涂层(126);喷墨打印的装饰性图像(116)和保护性顶涂层(106)。经喷墨打印的皮革(146)通过诸如在图40、图41、图43、图44中示出的数字皮革打印机制造和/或由所公开优选实施例中的一者实施。

图7示出来自优选刚性支撑件(107)的一部分的横截面,如针对基于夹紧方法3的优选实施例所公开的。固定在基板(207)上的夹紧单元(1280)可以将兽皮(402)支撑在水平枢转梁(1080)上,或者固定在基板(207)上的夹紧单元(1282)可以将兽皮(402)夹紧在枢转梁(1080)和静止梁(1180)之间。通过枢转(1285)连接到静止梁(1180)的枢转梁(1080),兽皮(402)可以被支撑或夹紧。

图8示出了类似于图7的来自优选刚性支撑件(107)的一部分的横截面。兽皮(402)也由支撑台(307)支撑。

图9示出来自优选刚性支撑件(107)的一部分的横截面,如针对基于夹紧方法3的优选实施例所公开的。固定在基板(207)上的夹紧单元(1280)可以将兽皮(402)支撑在水平枢转梁(1080)上,或者固定在基板(207)上的夹紧单元(1282)可以将兽皮(402)夹紧在枢转梁(1080)和静止梁(1180)之间。通过枢转(1285)连接到另一静止梁(1180)的枢转梁(1080),兽皮(402)可以被支撑或夹紧。

图10示出来自优选刚性支撑件(107)的一部分的横截面,如针对基于夹紧方法3的优选实施例所公开的。作为支撑件(1280)的夹紧单元可以在用过的销(1410)上向上移动。用过的销(1410)固定在基板(207)上,例如插入提供在基板(207)中的膛孔(不可见)中。带有枢转梁(1080)和静止梁(1180)的夹紧单元(1280)被示出为罐。通过向上移动作为支撑件(1280)的夹紧单元,可以局部操纵兽皮(402)上的张力。

图11示出类似于图10的横截面,其中一些销(1510)未被使用,并且一些销(1410)用于作为夹紧单元的罐。根据兽皮(402)的形状,可以(重新)放置夹紧单元以遵循兽皮(402)的边缘。

图12示出来自优选刚性支撑件(107)的一部分的横截面,如针对基于夹紧方法2的优选实施例所公开的,刚性支撑件(107)包括多个杆(1010),皮革夹具(103)附接在每一杆上。兽皮的边缘由与所述扁平装饰区的所述一侧相对的这种皮革夹具(103)夹紧。杆(1010)固定到基板(207)。

图13示出类似于图12的横截面,其中每一杆(1010)包括头部(1110);头部(1110)为蘑菇形以避免兽皮(402)上的刮擦。皮革夹具(103)可以例如经由轨道(不可见)沿着杆(1010)向上移动(1415),以经由皮革夹具(103)张紧和/或拉伸所支撑兽皮(402)。

图14和图19示出类似于图13的横截面,但是优选刚性支撑件(107)的一部分包括用于支撑兽皮(402)的中心的支撑台(307)以及用于支撑兽皮(402)边缘的多个杆(1010)。皮革夹具(103)通过作为拉伸单元(1310)的条带附接到杆(1010),以用于拉伸(1315)兽皮(402)。

图15示出类似于图14的横截面,其中杆(1010)包括钩子用于将作为拉伸单元(1310)的条带紧固件容易连接到杆(1010)。通过紧固条带,兽皮应该被拉伸(1315)。

图16示出类似于图13的横截面,但是优选刚性支撑件(107)的一部分包括用于支撑兽皮(402)的中心的支撑台(307)以及用于支撑兽皮(402)的边缘的多个杆(1010)。皮革夹具(103)通过作为张紧单元(1210)的条带附接到杆(1010),以用于张紧兽皮(402)。

图17示出类似于图16的横截面,其中支撑台(307)和杆(1010)包括真空通道(807),以用于通过空气抽吸(817)将兽皮(402)固定到杆(1010)的头部(1110)以及支撑台(307)。真空通道(807)连接到真空室(317)。

图18示出类似于图13的横截面,但是每一杆(1010)的头部(1110)为具有倒圆边缘的块形以避免兽皮(402)上的刮擦。皮革夹具(103)通过拉伸单元(1310)附接到杆(1010)。

图20和图21示出来自优选刚性支撑件(107)的一部分的横截面,如针对基于夹紧方法2的优选实施例所公开的,刚性支撑件(107)包括多个杆(1010)。杆(1010)可从销(1510、1410)拆下、可附接到销(1510、1410),销(1510、1410)连接到基板(207),例如插入提供在基板(207)中的膛孔(不可见)中。根据兽皮(402)的形状,可以(重新)放置杆(1010)以遵循兽皮(402)的边缘。在图21中,通过向上移动(1415)杆(1010),可以局部操纵兽皮(402)上的张力。在图20中,皮革夹具(103)附接到连接到基板(207)的拉伸单元(1310)。

图22示出所公开夹紧方法4的优选四个步骤。在第一步骤(i)中通过将多个棱镜附接到可旋转棱镜(108)链而形成棱镜环(308)以获得其上可以提供兽皮(402)的框架(203,为简化而可视化为矩形)。例如,图24和图25示出每一成形棱镜环(308)以获得其上可以提供兽皮(402)的框架。在第二步骤(ii)和第三步骤(iii)中,将兽皮(402)提供在棱镜环(308)的扁平表面上。为使兽皮紧固在棱镜环(308)上,由皮革夹具(不可见)与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧兽皮(402)的边缘。兽皮(402)在框架(203)上方张紧。图27和图28以横截面示出兽皮(402)的边缘如何由附接到棱镜环的棱镜的皮革夹具(103)夹紧。在图28中,皮革夹具与作为拉伸单元(1310)的条带连接,以用于在棱镜的边缘上方拉伸兽皮。图28还示出空气通道(807),其连接到真空室(317)以通过空气抽吸(817)将兽皮(402)固定到棱镜。图28和图29中的棱镜还在其倾斜面(208)中具有凹口,用于将另一棱镜连接到所述棱镜,所述棱镜具有提供到其倾斜面中的一者的突出部。

图23示出类似于图22的所公开夹紧方法4的优选四个步骤,但是其中棱镜是可旋转等腰棱镜和平行六面体。

图26示出可旋转棱镜(108)链的形状可以如何通过旋转所述链中的一个或多个棱镜而转换成另一形状。图24和图25示出遵循兽皮(402)的边缘的其他形状。这些形状形成棱镜环(308)。

图29示出所公开夹紧方法1的优选四个步骤(i、ii、iii、iv),其中兽皮的边缘夹紧在内框架(32)和外框架(31)之间,其中内框架(32)和外框架(31)匹配。

图30示出所公开夹紧方法1的优选四个步骤(i、ii、iii、iv),其中兽皮的边缘夹紧在在由支撑台(307)和2个匹配框架(321、322)形成的台与外框架(31)之间的刚性支撑件(107)中。将兽皮(402)定位在所述台上,并且将外框架(31)放置在匹配台周围以夹紧兽皮(402)。通过借助支撑台和仅一个匹配框架(322)形成所述台,实现较小扁平装饰区,或者较小兽皮可以夹紧在匹配框架(321)(其因此变成外框架)和新形成的台之间。

图31示出优选三个步骤(i、ii、iii),其中兽皮(402)定位在支撑台(307)上并且缠绕在支撑台(307)的边缘上,其中所述边缘由与扁平装饰区的所述侧面相对的皮革夹具(不可见)夹紧。图33、图34和图35是兽皮(402)的边缘如何由附接到支撑台(307)的面的皮革夹具紧固的示例。

图32也示出优选三个步骤(i、ii、iii),其中兽皮(402)定位在支撑台(307)上并且缠绕在作为支撑台的框架(203)的边缘上,其中所述边缘由与扁平装饰区的所述侧面相对的皮革夹具(不可见)夹紧。图33、图34和图35是兽皮(402)的边缘如何由附接到支撑台(307)的面的皮革夹具紧固的示例。

图34示出如图31和图32中示出的支撑台(307)的一部分,其中兽皮(402)由皮革夹具(307)紧固,并且由从皮革夹具(307)连接到支撑台(307)的面的条带张紧。支撑台(307)包括空气通道(807)和真空室(317),以通过空气抽吸(817)将皮革固定在支撑台上。

图33和图35示出由连接到支撑台(307)的皮革夹具紧固兽皮的其他方式。

图36、图37、图38和图39示出优选皮革夹具。图36按两个步骤(i、ii)示出如何通过将渐细主体(129)插入(示出为箭头)管形主体(119)的内部狭窄通路中、从而与夹持表面(109)协作形成压区来夹紧兽皮(402)。在插入渐细主体(129)时,使兽皮支撑在渐细主体(129)的支撑表面上。图37是优选皮革夹具的横截面。图38和图39示出优选皮革夹具的正视图,其中渐细主体(129)插入(示出为箭头)管形主体(119)的内部狭窄通路中。渐细主体(129)的横截面在图38中为圆形,并且在图39中为倒圆矩形。

图40示出数字皮革打印机的横截面,其包括真空带(407),真空带(407)缠绕在两个皮带轮(427)周围,从而沿传送方向(417)传送刚性支撑件(107),同时被空气抽吸到真空带上。真空室或真空泵不可见。通过在此申请中公开的夹紧方法中的一者将兽皮(402)定位和紧固在每一刚性支撑件上。借助涂覆单元(507)给所述皮革涂覆底涂层(126)。通过压制单元(8075)将底涂层压制(也称为压模)在兽皮上。通过喷墨打印头单元(607)打印装饰性图像(116),并且通过干燥单元(707)干燥装饰性图像(116)。在所干燥装饰性图像的顶部上,通过涂覆单元(507)施加保护性顶涂层(106)。通过另一干燥单元(707)干燥保护性顶涂层(106)。

图41示出类似于图40的数字皮革打印机的横截面,其中底涂层通过热压单元(87)热压在兽皮上,并且刚性支撑件(107)由传送带(702)传送。

图42示出类似于图41的数字皮革打印机的横截面,但是其中刚性支撑件(107)在涂覆时由传送带(702)传送(417),并且其中刚性支撑件定位在真空台(327)上并且通过空气抽吸紧固,同时借助前后移动的喷墨打印头单元(607)和干燥单元(707)喷射和干燥装饰性图像。真空台连接到真空室(317)。真空泵不可见。

图43示出类似于图41的数字皮革打印机的横截面,其中借助喷墨打印头单元(607)、涂覆单元(507)和干燥单元(707)喷射、保护性顶涂和干燥装饰性图像。借助单遍喷墨打印方法打印装饰性图像。

图44示出类似于图43的数字皮革打印机的横截面,其中底涂层(402)通过干燥单元(707)干燥。

具体实施方式

底涂方法

在优选实施例中,天然皮革上的喷墨打印方法在喷射装饰性图像之前、并且优选地在紧固之后包括额外步骤:

-借助涂覆单元(507)在经紧固兽皮的扁平装饰区上施加底涂层(126);并且其中将装饰性图像打印在底涂层(126)上。这是额外步骤,也称为底涂方法。经涂覆扁平装饰区称为底涂扁平装饰区。底涂层(126)可以是液体、凝胶或粉末。涂覆单元(507)优选地面向扁平装饰区。

底涂层(126)优选地包括基于聚氨酯的聚合物或共聚物、更优选地液体,所述液体包括基于聚氨酯的聚合物或共聚物。已经发现,这种液体改善兽皮(402)的柔韧性,因此其更容易压扁到刚性支撑件(107)。底涂层(126)优选地进一步包括聚酰胺聚合物或共聚物,如聚酰胺。已经发现,其改善与结壳皮革(136)的相容性以及底涂层(126)的强度。底涂层(126)优选地是不褪色的,因此所打印装饰性图像中的颜色不应因所打印兽皮的室外使用而褪色。

本发明中的紧固是重要的,因为液体的施加可能导致兽皮(402)在其边缘处朝向喷墨打印头单元(607)卷曲,或者兽皮(402)朝向喷墨打印头单元(607)中的喷墨打印头隆起或起皱。

与喷墨打印头单元(607)类似,此优选实施例使得可以使涂覆单元(507)和扁平装饰区之间的距离较小,因此更均匀底涂层(126)可以施加在扁平装饰区上,尤其是当涂覆单元(507)包括非冲击式打印技术(诸如一个或多个喷墨打印头单元(607))用于施加底涂层(126)时。由于与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧兽皮(402),由兽皮(402)触碰这种涂覆单元(507)的机会应该变得较少或不存在。一个或多个喷墨打印头可以包括在本发明的喷墨打印头单元(607)中。

底涂层(126)还可以通过干燥单元(707)干燥或半干燥,其中,出于如上相同原因,有利的是,可以使干燥单元(707)和经涂覆兽皮之间的距离较小,因此可以实施更均匀干燥,并且(半)干燥需要更少能量,或者(半)干燥需要更少干燥时间。由于与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧兽皮(402),由经涂覆兽皮触碰干燥单元(707)的机会应该变得较少或不存在。

半干燥是其中底涂层(126)在干燥之后仍然发粘或适度干燥的部分干燥。

在优选实施例中,所施加液体通过光化辐射、更优选地通过红外辐射(ir)、并且最优选地通过紫外辐射在装饰区上干燥或半干燥。在优选实施例中,光化辐射是近红外(nir)或短波长红外(swir)。固化设备(诸如一组ir灯、nir灯、swir、电子束、uv灯泡或uvled灯)可以与喷墨打印头单元(607)或涂覆单元(507)一起行进和/或静止附接为细长辐射源。

底涂层(126)可以包含用于提供彩色颜色或非彩色颜色(优选地不同于黑色)的颜料。将底涂层(126)的彩色颜色或非彩色颜色(优选地不同于黑色)与喷墨打印的装饰性图像组合使用以提供装饰性图像来装饰兽皮(402)。装饰性图像优选地预先选自装饰性图像存储器。

彩色颜色是其中一个特定波长或色调占主导的任何颜色。例如,蓝色和绿色是彩色颜色,而白色、灰色和黑色是非彩色颜色,因为其没有主色调,这意味着所有波长在那些颜色内以大致相等量存在。

白色底涂层是优选的,因为其不仅遮盖兽皮(402)(诸如结壳天然皮革或经鞣制天然皮革)的表面中的颜色不一致和一些表面缺陷,而且还增加色域。色域表示可以借助某一喷墨油墨设置产生的不同颜色的数目。扩大的色域增强皮革的奢侈效果,因为可以获得照相图像品质,并且还具有经济益处,因为可以使用借助包含更少的喷墨油墨的喷墨油墨设置进行打印的较不复杂的喷墨打印机。

在优选实施例中,在施用底涂方法的同时施用兽皮(402)(在紧固时)的张紧或拉伸方法。在喷射装饰性图像时和/或在施加保护性顶涂层(106)时,可以不使用所述张紧或拉伸方法。

兽皮(402)上的干燥底涂层(126)的厚度优选地在1μm和70μm之间、更优选地在10μm和50μm之间。太厚的干燥底涂层严重影响经装饰兽皮的弯折行为,因此对精加工经装饰皮革无用。

保护性顶涂方法

在优选实施例中,天然皮革上的喷墨打印方法在打印之后包括额外步骤:

-借助涂覆单元(507)在经紧固兽皮的扁平装饰区上施加保护性顶涂层(106)。这是额外步骤,也称为保护性顶涂方法。涂覆单元(507)可以与用于施加底涂层(126)的相同,但是其也可以是另一涂覆单元(507)。涂覆方法也可以不同于用于施加底涂层(126)的涂覆方法。这是额外步骤,也称为保护性顶涂方法。保护性顶涂层(106)可以是液体、凝胶或粉末。用于保护性顶涂层(106)的施加的涂覆单元(507)优选地面向扁平装饰区。

保护性顶涂层(106)可以具有与底涂层(126)相同或类似的组合物。通常,根据皮革应用稍微优化保护性顶涂层(106)。例如,与皮革鞋子相反,柔韧性对于皮革书皮没有重要作用。因此,可以朝向耐刮擦性优化用于书皮的保护性顶涂层(106)。

保护性顶涂层(106)优选地包括基于聚氨酯的聚合物或共聚物。已经发现,作为液体的保护性顶涂层(106)改善兽皮(402)的柔韧性,使得其更容易压扁到刚性支撑件(107)。保护性顶涂层(106)优选地进一步包括聚酰胺聚合物或共聚物,如聚酰胺。已经发现,其改善与结壳皮革(136)的相容性和保护性顶涂层(106)的强度。本发明中的紧固是重要的,因为液体的施加可能导致兽皮(402)在其边缘处朝向喷墨打印头单元(607)卷曲,或者兽皮(402)朝向喷墨打印头单元(607)的喷墨打印头隆起或起皱。

与喷墨打印头单元(607)类似,此优选实施例使得可以使涂覆单元(507)和扁平装饰区之间的距离较小,因此更均匀保护性顶涂层(106)可以施加在扁平装饰区上,尤其是当涂覆单元(507)包括非冲击式打印技术(诸如一个或多个喷墨打印头单元(607))用于施加保护性顶涂层(106)时。由于与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧兽皮(402),由兽皮(402)触碰此涂覆单元(507)的机会应该变得较少或不存在。

为了增强耐刮擦性,可以将保护性顶涂层(106)施加到所打印装饰性图像和保护性顶涂层(106)上。所述顶涂层优选地包括交联剂以及基于聚氨酯和/或聚酰胺的聚合物或共聚物。

保护性顶涂层(106)优选地包括基于聚氨酯的聚合物或共聚物,因为这对经打印皮革的柔韧性有益。如果需要改善耐刮擦性,则优选地包括发现与聚氨酯粘合剂具有高相容性的聚酰胺聚合物。

合适聚氨酯包括:来自chemipals.p.a.公司的urepaltmpu147和pu181;来自stahl公司的meliotmpromul61;来自basf公司的astacintmfinishps;来自michelman公司的ecrothantm4075、4078和4084;来自incorez公司的incoreztmcs8073和cs065-195。

合适聚酰胺包括来自michelman公司的pa乳液型ed310和161148cx。

虽然聚氨酯和/或聚酰胺优选作为用于底“涂层”的聚合物,但是其他聚合物可以优选地结合聚氨酯和/或聚酰胺使用。此类聚合物优选地具有大于200%、更优选地300%的断裂伸长率。断裂伸长率例如借助来自mts系统公司的mtsexceedtm测试装置根据iso527-2测量。

合适聚合物丙烯酸乳液是来自lmfbiokimica的bioflextmkga。

可以将交联剂并入保护性顶涂层(106)中以改善耐刮擦性。优选交联剂包括上文针对底涂层(126)提及的那些。

如果针对经喷墨打印的皮革(146)期望无光泽顶部表面,则可以包括消光剂。可以使用任何合适消光剂。优选消光剂包括二氧化硅。二氧化硅分散体的优选市售示例是来自lanxess的eudermtmsn2。

保护性顶涂层(106)可以通过喷涂或者通过任何已知涂覆技术施加,诸如刮刀涂覆、挤压涂覆、滑动料斗涂覆和幕式涂覆。

保护性顶涂层(106)还可以通过干燥单元(707)干燥,其中,出于如上相同原因,有利的是,可以使干燥单元(707)和经保护性顶涂的兽皮之间的距离较小,因此可以实施更均匀干燥,并且干燥需要较少能量。由于与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧兽皮(402),由经涂覆兽皮触碰干燥单元(707)的机会应该变得较少或不存在。在优选实施例中,所施加液体通过光化辐射、更优选地通过红外辐射(ir)、并且最优选地通过紫外辐射在装饰区上固化。在优选实施例中,光化辐射是近红外(nir)或短波长红外(swir)。固化设备(诸如一组ir灯、nir灯、swir、电子束、uv灯泡或uvled灯)可以与喷墨打印头单元(607)或涂覆单元(507)一起行进和/或静止附接为细长辐射源。

在优选实施例中,在兽皮(402)被紧固时,在施用保护性顶涂方法的同时施用张紧或拉伸方法,即使在打印和/或实施底涂方法时未施用张紧或拉伸方法。

兽皮(402)上的干燥保护性顶涂层(106)的厚度优选地在1μm和200μm之间、更优选地在5μm和100μm之间。太厚的干燥保护性顶涂层(106)严重影响经装饰兽皮(402)的弯折行为,因此对精加工经装饰皮革不是很有用。

张紧方法

为改善待打印兽皮或待涂覆兽皮或待顶涂兽皮的扁平度,本发明中的天然皮革上的喷墨打印方法可以包括如下额外步骤:优选地朝向边缘张紧兽皮(402),同时与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧所述边缘。所述张紧方法优选地在底涂层的施加和/或打印装饰性图像期间实施。因此,夹紧在扁平装饰区之外。尤其是当存在夹紧兽皮的整个边缘的多个夹具或夹紧单元时,兽皮(402)可以从兽皮(402)的中心到兽皮的整个边缘被张紧。张紧保证兽皮(402)的更好扁平度以及兽皮(402)上由底涂层(126)、保护性顶涂层(106)和/或由用于装饰性图像或图案的油墨的更好均匀散布。

兽皮(402)朝向边缘的张紧可以由张紧单元(1210)实施,张紧单元(1210)优选地附接到夹紧单元。

刚性支撑件(107)可以包括一个或多个支撑元件,所述支撑元件可朝向喷墨打印头单元(607)、更具体来说可朝向其喷嘴移动以在兽皮(402)被夹紧时局部增强兽皮(402)的张紧。已知的是,兽皮(402)中的某些区可能具有其他内部张力。这可能影响底涂层(126)、保护性顶涂层(106)和/或兽皮(402)上的所打印装饰性图像的均匀性。支撑元件(诸如杆(1010))包括头部(1110),兽皮(402)的一部分支撑在其上。通过在兽皮(402)被夹紧时朝向喷墨打印头单元(607)移动支撑兽皮(402)的一部分的支撑元件,兽皮(402)的所述部分周围的张紧被张紧,这影响兽皮(402)的所述部分中的内部张力。借助多于一个可移动支撑元件,可以在某些选定区张紧兽皮(402)。支撑元件的移动方向可以与其中定位喷墨打印头的喷嘴的平面成角度,但是优选地垂直于其中定位喷墨打印头的喷嘴的平面。

此类支撑元件的头部(1110)(也称为支撑区)优选地扁平,但是也可以是平滑倒圆头部(诸如蘑菇形头部)以防止头部(1110)的边缘损坏兽皮(402)的被支撑侧。头部(1110)的支撑区越大,需要的支撑元件越少。

可移动支撑元件还可以用于平行于其中定位喷墨打印头单元(607)的喷嘴的平面定位兽皮(402),尤其是坚硬兽皮。

张紧可以通过张力手表或张力计测量。

拉伸方法

为改善待打印兽皮或待涂覆兽皮或待顶涂兽皮(402)的扁平度,本发明中的天然皮革上的喷墨打印方法可以包括如下额外步骤:优选地朝向边缘拉伸兽皮(402),同时与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧所述边缘。所述拉伸方法优选地在底涂层的施加和/或打印装饰性图像期间实施。此拉伸方法在兽皮(402)中给出较高张力,其中兽皮的表面被扩大。因此,夹紧在扁平装饰区之外。尤其是当存在夹紧兽皮的整个边缘的多个夹具或夹紧单元时,兽皮(402)可以从兽皮(402)的中心到兽皮的整个边缘被拉伸。所述拉伸保证兽皮(402)的更好浸渍和/或兽皮(402)上由用于底涂层(126)、保护性顶涂层(106)的液体和/或由用于装饰性图像或图案的油墨的均匀散布,这可能是因为兽皮(402)的表皮(255)被拉伸和/或毛干(275)被加宽。在兽皮(402)被拉伸时,兽皮(402)的面积被扩大。

兽皮(402)朝向边缘的拉伸可以由拉伸单元(1310)实施,拉伸单元(1310)优选地附接到夹紧单元。

刚性支撑件(107)可以包括一个或多个支撑元件,所述支撑元件可朝向喷墨打印头单元(607)、更具体来说朝向其喷嘴移动以在兽皮(402)被夹紧时局部增强兽皮(402)的张紧。已知,兽皮(402)中的某些区可能具有其他内部张力。这可能影响底涂层(126)、保护性顶涂层(106)和/或兽皮(402)上的所打印装饰性图像的均匀性。支撑元件(诸如杆(1010))包括头部(1110),兽皮(402)的一部分支撑在其上。通过在兽皮(402)被夹紧时朝向喷墨打印头单元(607)移动支撑兽皮(402)的一部分的支撑元件,兽皮(402)的所述部分周围的张紧被拉伸,这影响兽皮(402)的所述部分中的内部张力。借助多于一个可移动支撑元件,可以在某些选定区拉伸兽皮(402)。支撑元件的移动方向可以与其中定位喷墨打印头的喷嘴的平面成角度,但是优选地垂直于其中定位喷墨打印头的喷嘴的平面。

此类支撑元件的头部(1110)(也称为支撑区)优选地扁平,但是也可以是平滑倒圆头部(诸如蘑菇形头部)以防止头部(1110)的边缘损坏兽皮(402)的被支撑侧。头部(1110)的支撑区越大,需要的支撑元件越少。

可移动支撑元件还可以用于平行于其中定位喷墨打印头单元(607)的喷嘴的平面定位兽皮(402)、尤其是坚硬兽皮(402)。

夹紧方法1

所述喷墨打印方法优选地将边缘夹紧在刚性支撑件(107)的外侧与匹配刚性支撑件(107)的外侧的外框架(31)之间。外框架(31)和刚性支撑件(107)的匹配外侧的形状可以是三角形、矩形、五边形、六边形、七边形或八边形,或者具有兽皮的平均形状,也称为兽皮形状或兽皮轮廓。此夹紧方法的优选实施例示出在图29至图30中。

兽皮(402)定位在刚性支撑件(107)上,并且为了紧固兽皮的边缘,将外框架(31)定位在兽皮(402)的顶部上并且朝向经定位兽皮(402)、因此远离喷墨打印头单元(607)的喷嘴按压外框架,因此,外框架(31)匹配刚性支撑件(107)的外侧。边缘变成夹紧在外框架(31)(更具体来说,外框架(31)的内侧)和刚性支撑件(107)的外侧之间。为了兽皮(402)在刚性支撑件(107)和外框架(31)之间的更好夹紧,刚性支撑件(107)的此外侧和/或外框架(31)的此内侧可以开槽。

如在先前优选实施例中,所述拉伸或张紧方法可以通过在刚性支撑件(107)的外侧旁边更远离喷墨打印头单元(607)的喷嘴按压外框架(31)或者通过在外框架(31)的内侧旁边朝向喷墨打印头单元(607)的喷嘴移动刚性支撑件(107)来实施。如果刚性支撑件(107)是支撑台(307),则此刚性支撑件(107)的移动在外框架(31)的内侧旁边并且朝向喷墨打印头单元(607)的喷嘴,定位在刚性支撑件(107)上的兽皮(402)从支撑台(307)、优选地真空台(327)在支撑区上方张紧或者甚至拉伸。支撑台(307)的支撑区是兽皮(402)支撑在刚性支撑件(107)上的一侧。

外框架(31)可以是可扩展的以适应兽皮的变化厚度并且基本上保持其形状以匹配刚性支撑件(107)的外侧。外框架(31)可以包括用于改变其周长的扩展单元,因此外框架(31)可扩展并且可收缩。

刚性支撑件(107)还可以是框架(203),其可以称为匹配外框架(31)的内框架(32、321、322),或者其可以是内框架(32、321、322)和支撑台(307)、优选地真空台(327)的组合,其中内框架(32、321、322)和外框架(31)用于夹紧边缘,并且支撑台(307)用于支撑兽皮(402)。内框架(32、321、322)还可以包括真空孔,所述真空孔经由空气通道连接到真空室(317)。通过穿过这些真空孔的真空力,所支撑兽皮(402)的下压、压扁和紧固被增大。

外框架(31)和/或内框架可以附接到数字皮革打印机或者附接到刚性支撑件(107)以便更好地将外框架(31)紧固到数字皮革打印机。其可以例如通过螺钉、螺栓或任何其他合适附接装置附接,其中优选地,当另一兽皮(402)必须安装在刚性支撑件(107)上时,外框架(31)还可以从数字皮革打印机拆下。此类附接装置例如是快速释放紧固件。快速释放紧固件可以是四分之一转紧固件、张力闩锁、livelocktm面板紧固件、快速释放销。此类紧固件的已知制造商是protex紧固件有限公司(www.protex.com)。外框架(31)和/或内框架可以附接到数字皮革打印机或者附接到刚性支撑件(107)以便通过真空动力更好地将外框架(31)紧固到数字皮革打印机,例如框架被空气抽吸到包括在数字皮革打印机中的真空台(327)上。

当兽皮(402)由外框架(31)和刚性支撑件(107)的匹配而夹紧时,刚性支撑件(107)和外框架(31)优选地彼此平行定位。支撑兽皮(402)的刚性支撑件(107)与喷墨打印头单元(607)(更具体来说喷墨打印头单元(607)的喷嘴)之间的垂直距离优选地相等、更优选地小于外框架(31)和喷墨打印头单元(607)(更具体来说喷墨打印头单元(607)的喷嘴)之间的垂直距离。

当外框架(31)和刚性支撑件(107)在无兽皮(402)的情况下匹配时,两者之间的空间在100μm和10000μm之间。所述空间取决于在装饰性天然皮革生产线中使用的兽皮的厚度。所述距离可以借助扩展单元扩大和缩短。

外框架(31)和/或刚性支撑件(107)优选地包括热塑性聚合物树脂或由热塑性聚合物制成。有利的是,外框架(31)具有高耐化学性、高抗uv(紫外线)性、高耐热震性、高机械抗性、易加工(用于碾磨/研磨)、低液体吸收性、高电气和/或高抗冲击性质,这可以在外框架(31)包括热塑性聚合物(诸如工程塑料组合物)、并且在优选实施例中,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚甲醛(pom)和/或聚芳基甲酮(paek)时实现,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)因其耐磨性、湿或干性、耐化学性和中间成本范围而是最优选的。pet在较高温度下仍保持比包括其他热塑性聚合物树脂的外框架(31)更坚硬。外框架(31)的高阻性质是优点,因为外框架(31)支持油墨溢出、油墨接收器(300、305)的重量、温度变化和/或uv光。外框架(31)还可以包括脂族聚酰胺、聚酰胺11(pa11)、聚酰胺12(pa12)、uhm-hdpe、hm-hdpe、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚砜(ps)、聚苯醚(ppotm)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(402)(pps)。

由工程塑料组合物制成的外框架(31)因其低重量而可容易且符合人体工程学地从数字皮革打印机移除。

外框架(31)和/或刚性支撑件(107)可以由铝制成以降低外框架(31)和/或刚性支撑件(107)的重量,因此其可容易且符合人体工程学地从数字皮革打印机移除。

根据兽皮(402)的大小,可能需要不同大小的外框架(31)和匹配刚性支撑件(107)以优化装饰区的大小(参见图30)。

来自此第一夹紧方法的框架优选地在其边缘处倒圆以避免兽皮上的刮擦或由橡胶板软化。

夹紧方法2

优选喷墨打印方法和数字皮革打印机中的刚性支撑件(107)可以包括多个杆(1010)作为经定位兽皮(402)的支撑点,并且其中兽皮的边缘通过夹紧单元紧固到所述多个杆(1010)中的一杆(1010)。此夹紧方法的优选实施例示出在图12至21中。此刚性支撑件(107)的支撑区由多个支撑点形成,兽皮(402)承载在多个支撑点上。杆(1010)细长并且朝向喷墨打印头单元(607)取向、并且优选地垂直于支撑区取向。杆(1010)是直杆。优点在于,夹紧单元也位于扁平装饰区的相对侧,因此其将不被所喷射喷墨油墨(诸如可uv固化的有色喷墨油墨)弄脏。这种夹紧单元中的机械部件可能因干燥喷墨油墨或者因液体的腐蚀而变得被卡住。

在优选实施例中,皮革夹具(103)例如通过轨道可移动地附接到杆并且沿着杆。通过沿着杆移动皮革夹具(103),可以在夹紧边缘处实现经紧固兽皮的张紧或拉伸。

兽皮(402)的重量分布在多个杆(1010)之中,所述多个杆(1010)向上取向到经定位兽皮(402)。杆(1010)的基部附接到基板(207),并且杆(1010)的头部(1110)是支撑点。多个杆(1010)按晶格图案或伪随机图案布置并附接到基板(207)。晶格图案可以是菱形晶格、矩形晶格、正方形晶格、六边形晶格、平行四边形晶格、等边三角形晶格或蜂窝状晶格。伪随机布置的图案可以是蓝噪声伪随机布置的图案。其中杆(1010)附接到基板(207)的区可以是任何形状,诸如矩形、三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形,或者具有兽皮的平均形状、也称为兽皮形状或兽皮轮廓。

刚性支撑件(107)的基板(207)可以包括多个竖直膛孔,多个杆(1010)中的每一杆(1010)中的一者附接或插入所述竖直膛孔中。杆(1010)可以可释放地保持在膛孔中。例如,垫圈使杆(1010)摩擦地接合在此竖直膛孔中。在优选实施例中,杆(1010)可以通过将其从基板(207)拆卸下来并且将其重新附接在基板(207)的另一位置上来改变位置(图20)。当可能需要打印数张原始兽皮类型(诸如具有细长大小的蛇的兽皮(402)和宽阔的母牛的兽皮(402))时,这是优点。此变化特征对于数字皮革打印机的多功能性是优点。

杆(1010)的长度优选地从3mm至100mm、更优选地从10mm至50mm。连接到基板(207)的杆的密度优选地从4个杆/10000cm2至4个杆/1cm2

在此优选实施例中,杆(1010)可以包括渐细点作为支撑点来承载兽皮(402),或者杆(1010)可以包括头部(1110)(图13、图14、图15、图16、图17、图18和图19)作为其上支撑兽皮(402)的支撑点。头部(1110)优选地平行于支撑区。头部(1110)优选地不与多个支撑点中的其他支撑点的其他头部(1110)触碰、因此不接触。头部(1110)优选地小和/或扁平,但是其还可以是平滑倒圆头部(1110)(诸如蘑菇形头部(1110)(图13))以防止头部(1110)的边缘损坏兽皮(402)的被支撑侧。头部(1110)的支撑区越大,需要越少杆(1010)作为支撑元件。

使用杆(1010)之间的自由空间、并且优选地头部(1110)之间的空间来促进边缘通过夹紧单元到刚性支撑件(107)或杆(1010)的紧固。

在夹紧边缘之后,夹紧单元优选地通过耦接设备与扁平装饰区的所述侧面相对地在杆(1010)的头部(1110)和基部之间附接到杆(1010),因此夹紧单元与扁平装饰区的所述侧面相对地定位。因此,夹紧单元无法触碰喷墨打印头单元(607)。夹紧单元还可以附接到刚性支撑件(107)的基板(207)(图20)。

杆(1010)的头部(1110)可以包括孔口(也称为真空孔)以下压兽皮(402)的被支撑部分。真空孔经由在杆(1010)内部的空气通道连接到真空泵(图17)。

夹紧单元仅夹住兽皮(402)的边际几厘米,并且夹紧单元包括用于耦接夹紧单元和杆(1010)的耦接设备。夹紧单元优选地对兽皮(402)无害,并且可以用于具有可变厚度的兽皮。

在优选实施例中,夹紧单元包括张紧和/或拉伸单元(1310),其中使兽皮的被夹紧边缘变窄到夹紧单元通过耦接设备(也称为耦接器或接合点)附接到其上的杆(1010),或者使其更窄到夹紧单元通过耦接设备附接在其上的基板(207)。上文公开张紧和拉伸的优点(图14、图15、图16、图17、图18、图19和图20)。

耦接设备可以是夹紧单元中的孔开口,其中带子(诸如拉带或条带)例如通过杆(1010)上的钩子连接孔开口和基板(207)或杆(1010)以用于紧固兽皮的边缘。可以拉动或捆住带子(诸如拉带或条带),因此夹紧单元(因此兽皮的被夹紧边缘)和基板(207)或杆(1010)之间的距离变得更窄以朝向边缘张紧和/或拉伸定位在刚性支撑件(107)上的兽皮(402)。上文公开拉伸的优点。杆(1010)上的钩子还可以是孔开口或者甚至附接到杆(1010)的小夹具,但是如果其是钩子,则所述钩子优选地远离扁平装饰区取向以便促进通过带子(诸如拉带或条带)的连接(图15)。

耦接设备应该优选地被构造成使得其在使夹紧单元从杆(1010)脱离耦接之后可重复使用。

在优选实施例中,夹紧单元包括:管形主体(119),所述管形主体(119)具有带有沿所述主体的一端的方向渐细的横截面的内部狭窄通路以及从所述主体的相对端部突出的夹持表面(109);以及渐细主体(129),所述渐细主体(129)具有可经由其宽开口插入到内部狭窄通路中、从而与夹持表面(109)(109)协作形成压区的渐细区段。此皮革夹具(103)的优选实施例示出在图36至39中。兽皮(402)进入到管形主体(119)和渐细主体(129)之间的压区中。优选地,内部狭窄通路具有矩形横截面。夹持表面(109)可以形成内部狭窄通路、优选地矩形内部狭窄通路的侧面中的一者的延伸部。夹持表面(109)优选地开槽。管形主体(119)和渐细主体(129)两者都可以由塑料材料制造而成。渐细主体(129)的尖端可以设置有耦接设备以使夹紧单元附接到基板(207)或杆(1010)(在其头部(1110)和基座之间)。

此优选夹紧单元是本发明中的另一实施例,即皮革-夹紧单元的实施例,其可以用于天然皮革制品的制造的数个步骤中,鞣制步骤中或使天然皮革结壳的步骤中,例如用于兽皮的张紧、拉伸或兽皮的干燥。所提出皮革-夹紧单元保证对兽皮(402)无害,并且可针对兽皮(402)中和兽皮之间的数个厚度重复使用。兽皮(402)借助这种皮革-夹紧单元在兽皮的边缘处被安全地夹紧,同时通过夹持兽皮(402)的两个相对侧来干燥和/或张紧和/或拉伸和/或装饰兽皮(402)。在优选实施例中,兽皮的边缘被夹持在压区中、更优选地夹持在夹持表面(109)和渐细主体(129)之间。渐细主体(129)和/或夹持表面(109)可以开槽以实现兽皮(402)的更好夹紧。渐细主体(129)可以具有凹入夹持表面(109)。

渐细主体(129)可以设置有用于附接耦接设备(诸如细绳)的孔开口,使得当兽皮的边缘进入压区中时,渐细主体(129)经受大致连续拉力。沿细绳的方向远离边缘引导所述拉力。

杆(1010)、皮革夹具(103)和/或基板(207)优选地包括热塑性聚合物树脂或由热塑性聚合物制成。有利的是,杆(1010)和/或基板(207)具有高耐化学性、高抗uv(紫外线)性、高耐热震性、高机械抗性、易加工(用于碾磨/研磨)、低液体吸收性、高电气和/或高抗冲击性质,这可以在杆(1010)包括热塑性聚合物(诸如工程塑料组合物)、并且在一优选实施例中,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚甲醛(pom)和/或聚芳基甲酮(paek)时实现,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)因其耐磨性、湿或干性、耐化学性和中间成本范围而是最优选的。pet在较高温度下仍保持比包括其他热塑性聚合物树脂的杆(1010)更坚硬。高阻性质是优点,因为支撑层可以支持油墨溢出、油墨接收器的重量、温度变化和/或uv光。杆(1010)还可以包括脂族聚酰胺、聚酰胺11(pa11)、聚酰胺12(pa12)、uhm-hdpe、hm-hdpe、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚砜(ps)、聚苯醚(ppotm)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(402)(pps)。

杆(1010)、皮革夹具(103)和/或基板(207)可以由铝或其合金制成以降低杆(1010)和/或基板(207)的重量,因此其可容易且符合人体工程学地从数字皮革打印机移除。铝以金属的低密度及其抗腐蚀能力而著称,这对刚性支撑件(107)的强度、并且尤其是对杆(1010)的强度是有益的。

多个杆(1010)中的一个或多个杆(1010)可以是可移动支撑元件,例如通过朝向喷墨打印头单元(607)、更具体来说朝向其喷嘴拧紧杆(1010)以在兽皮(402)被夹紧时局部增强兽皮(402)的张紧并且局部张紧/拉伸兽皮(402)(图21)。通过在兽皮(402)被夹紧时朝向喷墨打印头单元(607)移动兽皮(402)的一部分在其上支撑在其头部(1110)上的杆(1010),兽皮(402)的所述部分周围的张紧被张紧和/或拉伸,这影响所述部分中的内部张力。借助可移动支撑元件,可以在某些选定区张紧和/或拉伸兽皮(402)。上文公开兽皮(402)的张紧和拉伸的优点。

可移动支撑元件还可以用于平行于其中定位喷墨打印头单元(607)的喷嘴的平面定位兽皮(402)、尤其是坚硬兽皮(402)。

夹紧方法3

刚性支撑件(107)可以包括多个夹紧单元(1280、1282),枢转梁(1080)和静止梁(1180)(1180)连接在每一夹紧单元上。刚性支撑件(107)包括基板(207),多个夹紧单元的静止梁(1180)优选地垂直附接在基板(207)上。此夹紧方法的优选实施例示出在图7至11中。夹紧单元与扁平装饰区的所述侧面相对地定位。枢转梁(1080)枢转(1285)成水平或平行于喷墨打印头单元、更具体来说喷墨打印头单元的喷嘴,以用于支撑兽皮(402)。夹紧单元现在具有支撑功能(1280)。

枢转梁(1080)枢转(1285)成与扁平装饰区的所述侧面相对、因此在扁平装饰区之外,以用于夹紧兽皮的边缘,其中所述边缘夹紧在枢转梁(1080)和静止梁(1180)或另一静止梁(1180)之间;另一静止梁(1180)也附接到基板(207)。夹紧单元现在具有夹紧功能(1282)。

夹紧单元(1282、1280)可从支撑切换到夹紧,并且从夹紧切换到支撑。借助此夹紧单元容易实现兽皮(402)的快速紧固,并且操作员可以容易在不同形状的兽皮之间切换。

在优选实施例中,带有枢转梁(1080)的夹紧单元是包括枢转盖作为枢转梁(1080)的罐或容器,并且其中静止梁(1180)是所述罐的壁(图10和图11)。罐的底部可以由基板(207)形成。

闭合罐:枢转盖枢转成平行于喷墨打印头单元、更具体来说平行于喷墨打印头单元的喷嘴,以用于支撑兽皮(402)。

开放罐:枢转盖枢转成与扁平装饰区的所述侧面相对、因此在扁平装饰区之外,以用于将兽皮的边缘夹紧到其中所述边缘夹紧在枢转盖与罐的壁之间的刚性区。

在优选实施例中,枢转梁(1080)的枢转由电机完成以使兽皮紧固自动化。在定位兽皮之后,相机可以辨识形状。根据所辨识形状,罐可以闭合用于支撑或打开用于夹紧。

带有枢转梁(1080)(其中枢转梁(1080)平行于喷墨打印头单元(607)、更具体来说喷墨打印头单元(607)的喷嘴)的夹紧单元是支撑元件(1280)。如在先前优选实施例中所见,支撑元件可朝向喷墨打印头单元(607)、更具体来说喷墨打印头的喷嘴移动以在其中支撑元件支撑兽皮(402)的位置处张紧或拉伸兽皮(402)(图10)。

带有枢转梁(1080)的夹紧单元可以从刚性支撑件(107)的基板拆卸下来,并且附接在所述基板的另一位置上(图11)。由于动物的起源和大小,兽皮(402)的形状和兽皮(402)的总面积也具有许多变型,因此带有枢转梁(1080)的可移除夹紧单元对于数字皮革打印机的多功能性是大优点。

枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)和/或基板(207)优选地包括热塑性聚合物树脂或由热塑性聚合物制成。有利的是,枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)和/或基板(207)具有高耐化学性、高抗uv(紫外线)性、高耐热震性、高机械抗性、易加工(用于碾磨/研磨)、低液体吸收性、高电气和/或高抗冲击性质,这可以在枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)包括热塑性聚合物(诸如工程塑料组合物)、并且在优选实施例中,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚甲醛(pom)和/或聚芳基甲酮(paek)时实现,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)因其耐磨性、湿或干性、耐化学性和中间成本范围而是最优选的。pet在较高温度下仍保持比包括其他热塑性聚合物树脂的枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)更坚硬。高阻性质是优点,因为支撑层可以支持油墨溢出、油墨接收器的重量、温度变化和/或uv光。枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)还可以包括脂族聚酰胺、聚酰胺11(pa11)、聚酰胺12(pa12)、uhm-hdpe、hm-hdpe、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚砜(ps)、聚苯醚(ppotm)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(402)(pps)。

枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)优选地在其边缘处倒圆以避免兽皮上的刮擦。

枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)和/或基板(207)可以由铝或其合金制成以降低枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)和/或基板(207)的重量,因此其可容易且符合人体工程学地从数字皮革打印机移除。铝以金属的低密度及其抗腐蚀能力而著称,这对刚性支撑件(107)的强度、并且尤其是对枢转梁(1080)和/或静止梁(1180)的强度是有益的。

夹紧方法4

每一兽皮(402)的形状对于每一片来说不同,因为其取决于动物的大小和鞣制过程期间的切断。这在其中在大多数情况下衬底是矩形的或者具有相同形状和大小的当前数字打印中不同。这就是在当前数字装饰打印中这些衬底的支撑件也是矩形的原因。这些衬底的矩形形状使得更容易在数字打印设备上提供、支撑和运输此类衬底(诸如纸张)。

在优选实施例中,刚性支撑件(107)是多个棱镜,所述多个棱镜相互连接以形成棱镜环(308)。此夹紧方法的优选实施例示出在图22至28中。棱镜环(308)中的每一棱镜包括优选地以相等角度倾斜的第一和第二倾斜面。棱镜、优选地等腰棱镜彼此相邻,其中一个棱镜的第一倾斜面与相邻棱镜的第二倾斜面邻接地组装以形成棱镜环(308)、优选地等腰棱镜环。所述环形成为具有用于支撑兽皮的平面表面。优选地,通过提供在第一倾斜面上的突出部和在对应于所述突出部的位置的位置处提供在第二倾斜面上的凹口(218)使所述组装成为可能。棱镜的突出部用于连接到另一棱镜的凹口(218)的组装。所述环是棱镜链(308),其通过借助链的第一端部处的棱镜的第一倾斜面、借助链的第二端部处的棱镜的第二倾斜面使链的第一端部处的棱镜与链的第二端部连接而形成为环。这称为多个棱镜的闭合链。可以通过施加其他棱镜来扩大链的长度,因此经扩大链中的棱镜彼此相邻,其中一个棱镜的第一倾斜面与相邻棱镜的第二倾斜面邻接地组装。当新的待支撑兽皮需要安装在刚性支撑件(107)上、但是比当前所支撑兽皮大时,可能需要此扩大。

棱镜可以是三角形棱镜、等腰梯形棱镜或平行六面体,并且优选地,所述棱镜是等腰棱镜。在此优选实施例中,所述多个棱镜可以是三角形棱镜、梯形棱镜或平行六面体的组合,或者仅是三角形棱镜或梯形棱镜或平行六面体或l形棱镜或弧形棱镜。棱镜优选地在其边缘处倒圆以避免兽皮上的刮擦。

彼此相邻的棱镜可以在倾斜面处可旋转地连接,因此等腰棱镜可旋转360°的角度。

通过旋转数个棱镜,可以形成另一形状以变成扁平刚性支撑件(107),兽皮(402)可以在其上支撑在棱镜的多个面上。借助此棱镜环(308),可以遵循兽皮(402)的形状,并且借助此环,可以容易形成另一形状以遵循另一兽皮(402)的形状。

夹紧兽皮的边缘的夹紧单元附接到棱镜的自由面,因此所述边缘与扁平装饰区的所述侧面相对地、因此在扁平装饰区之外被夹紧。优选夹紧单元是如上文所公开的带有管形主体(119)的所公开夹紧单元(还参见图36、图37、图38和图39)。

棱镜的另一面可以附接到基板以实现棱镜环(308)到数字皮革打印机的更好固定。其可以例如通过螺钉、螺栓或任何其他合适附接装置附接,其中优选地,当另一兽皮(402)必须安装在刚性支撑件(107)上时,棱镜环(308)还可以从数字皮革打印机拆下。这种附接装置优选地是快速释放紧固件。棱镜环(308)还可以空气抽吸到包括在刚性支撑件(107)中的真空台(327)上。

当夹紧单元仅夹住兽皮(402)的边际、因此兽皮的边缘几厘米时,夹紧单元优选地对兽皮(402)无害。夹紧单元包括用于将夹紧单元耦接到棱镜的自由面的耦接器,因此边缘与扁平装饰的侧面相对地被夹紧。夹紧单元还可以包括拉伸器,其中使兽皮的被夹紧边缘比棱镜的自由面窄。上文公开张紧和拉伸的优点。

刚性支撑件(107)可以包括支撑台(307)、优选地真空台(327)。其中棱镜环(308)定位在刚性支撑件(107)周围。真空台(327)的顶部上的兽皮(402)由连接到真空台(327)的真空室(317)和外部空气之间的压力差下压。下压优选地在施加底涂层(126)、打印和/或施加顶涂层时进行。真空台(327)可以包括扁平段作为用于支撑兽皮(402)的元件,其中所述扁平段可平行于其中定位喷墨打印头单元(607)的喷嘴的平面移动。此可移动支撑元件可以用于定位兽皮(402)、尤其是坚硬兽皮(402)或影响兽皮(402)的与所述可移动支撑元件接触的部分的内部张力。

棱镜优选地包括热塑性聚合物树脂或由热塑性聚合物制成。有利的是,棱镜具有高耐化学性、高抗uv(紫外线)性、高耐热震性、高机械抗性、易加工(用于碾磨/研磨)、低液体吸收性、高电气和/或高抗冲击性质,这可以在棱镜包括热塑性聚合物(诸如工程塑料组合物)、并且在一优选实施例中,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚甲醛(pom)和/或聚芳基甲酮(paek)时实现,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)因其耐磨性、湿或干性、耐化学性和中间成本范围而是最优选的。pet在较高温度下仍保持比包括其他热塑性聚合物树脂的棱镜更坚硬。高阻性质是优点,因为支撑层可以支持油墨溢出、油墨接收器的重量、温度变化和/或uv光。棱镜还可以包括脂族聚酰胺、聚酰胺11(pa11)、聚酰胺12(pa12)、uhm-hdpe、hm-hdpe、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚砜(ps)、聚苯醚(ppotm)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(402)(pps)。

棱镜可以由铝或其合金制成以降低棱镜和/或基板(207)的重量,因此其可容易且符合人体工程学地从数字皮革打印机移除。铝以金属的低密度及其抗腐蚀能力而著称,这对刚性支撑件(107)的强度、并且尤其是对棱镜的强度是有益的。

棱镜环(308)的棱镜可以包括一真空孔或更多真空孔,所述真空孔连接到一个或多个真空室(317)以及一个或多个真空泵。此棱镜的顶部上的兽皮(402)由真空室(317)和外部空气之间的压力差下压(图28)。

底涂层

需要施加在兽皮(402)、诸如结壳皮革(136)上的底涂层(126)来提供与皮革的奢侈方面相称的图像品质水平,因为喷墨油墨的低粘度使其快速渗透到皮革中,从而导致不良图像品质。

底涂层(126)优选地包括基于聚氨酯的聚合物或共聚物,因为已经发现其改善经打印皮革的柔韧性。底涂层(126)优选地进一步包括聚酰胺聚合物或共聚物,因为已经发现聚酰胺改善与结壳皮革的相容性并且改善底涂层(126)的强度。

合适聚氨酯包括:来自chemipals.p.a.公司的urepaltmpu147和pu181;来自stahl公司的meliotmpromul61;来自basf公司的astacintmfinishps;来自michelman公司的ecrothantm4075、4078和4084;来自incorez公司的incoreztmcs8073和cs065-195。

合适聚酰胺包括来自michelman公司的pa乳液型ed310和161148cx。

虽然聚氨酯和/或聚酰胺优选作为用于底“涂层”的聚合物,但是其他聚合物可以优选地结合聚氨酯和/或聚酰胺使用。此类聚合物优选地具有大于200%、更优选地300%的断裂伸长率。断裂伸长率例如借助来自mts系统公司的mtsexceedtm测试装置根据iso527-2测量。

合适聚合物丙烯酸乳液是来自lmfbiokimica的bioflextmkga。

可以将交联剂并入底涂层(126)中以改善底涂层(126)的强度和对结壳皮革的粘附力。优选交联剂包括基于醛的交联剂,诸如甲醛、三聚氰胺甲醛衍生物、脲醛树脂、乙二醛和戊二醛、环氧衍生物、嗯唑啉、碳化二亚胺和异氰酸酯,异氰酸酯是特别优选的。

底涂层(126)可以通过喷涂或者通过任何已知涂覆技术施加,诸如刮刀涂覆、挤压涂覆、滑动料斗涂覆和幕式涂覆。

包括颜料以向底涂层(126)提供彩色或非彩色颜色。可以使用有机和无机颜料,但是无机颜料因为其耐光性而是优选的。

可以使用白色或灰色颜色作为非彩色颜色。通过包括白色颜料(诸如二氧化钛、氧化锌、碳酸钙)获得白色颜色。白色颜料优选地是具有大于1.60、优选地大于2.00、更优选地大于2.50、并且最优选地大于2.60的折射率的颜料。可以单独或结合采样白色颜料。优选地,针对具有大于1.60的折射率的颜料使用二氧化钛。二氧化钛以锐钛矿型、金红石型和板钛矿型的晶体形式存在。锐钛矿型具有相对低密度并且容易研磨成细粒子,而金红石型具有相对高折射率,从而展现高覆盖能力。这些中的任一者都可用于本发明中。

二氧化钛的数值平均粒子直径优选地为至少200nm、并且优选地不大于1µm。当平均直径小于200nm时,无法获得足够遮盖力,并且超过1µm的平均直径往往改变皮革的触感和感觉。

优选地,使用至少2g/m2、更优选地至少4g/m2、并且最优选地至少6g/m2的量的白色颜料(优选地二氧化钛)来遮盖结壳皮革中的颜色不一致和表面缺陷。

通过将黑色颜料添加到已经存在于底涂层(126)中的白色颜料,可以获得灰色颜色。黑色颜料的示例是炭黑,诸如由columbiancarbon或superba公司销售的称为exelsior的槽法炭黑或其他槽法炭黑或炉法炭黑,例如,columbiancarbonsraven11、ravenl5和raven30,或monsanto公司的01灯黑。如在本发明中使用的术语“灰色颜色”是指在50至100%内的明度l*,而术语“黑色颜色”是指在0和10%内的明度l*。明度是物体颜色的属性,通过所述属性,物体看起来反射或透射更多或更少的入射光。喷墨打印领域的技术人员非常熟悉明度的概念,并且使用cielab1976来确定明度值l*。

对用于产生底涂层(126)的彩色颜色的颜色颜料没有限制。例如,可以使用棕色颜料,诸如columbiancarbon公司的mapico棕色422,或由c.k.williams&co供应的氧化铁红r8098和氧化铁黄lo1888b的组合。其他合适颜料是duponts公司酞菁蓝ht284d、酞菁绿gt674d、蒙纳斯红rt790d、氯白r900、蒙纳斯猩红rt787d、harmon魔力红mb13和interchemical公司还原黄212896。

对底涂层(126)中用于产生彩色颜色的颜色颜料的量也没有限制,因为这由装饰性图像确定。

打印设备

一个或多个有色喷墨油墨、优选地基于可uv固化的有色喷墨油墨由通过喷嘴以受控方式喷射小液滴的一个或多个打印头喷射到相对于打印头移动的天然皮革上。数字皮革打印机(图40、图41、图42、图43、图44)被优选地配置成:

a)将兽皮定位在刚性支撑件上,

b)通过夹紧方法紧固经定位兽皮,

d)在经紧固兽皮上喷射装饰性图像,

以及任选的

c)优选地借助非冲击式打印技术施加底涂层(126),

以及任选的

e)优选地借助非冲击式打印技术施加保护性顶涂层(106)。

优选地,将底涂层(126)压制在经紧固兽皮上、并且更优选地热压在经紧固兽皮上和/或通过干燥单元(507)干燥。

保护性顶涂层(106)优选地通过干燥单元(507)干燥。

刚性支撑件优选地可从数字皮革打印机拆下。优选地,刚性支撑件的附接通过螺钉、螺栓或任何其他合适附接装置(诸如快速释放紧固件)实施。刚性支撑件还可以通过空气抽吸附接在真空带(407)或真空台(327)上。兽皮可以在刚性支撑件上张紧或者在刚性支撑件上拉伸。

刚性支撑件可以是框架或台,兽皮(402)定位在其上并且缠绕在刚性支撑件的边缘上,其中所述边缘由皮革夹具与扁平装饰区的所述侧面相对地夹紧(参见图31、图32、图33、图34、图35)。

刚性支撑件可以包括rfid标签。射频识别(rfid)使用电磁场来自动识别和追踪附接到物体的标签。所述标签包含以电子方式存储的信息,所述信息可读并且可调适。刚性支撑件可以包括也包含信息的光学机器可读代码。

信息可以用于验证刚性支撑件上的所提供兽皮。可以然后通过从rfid标签或光学机器可读代码读取信息并且解释所述信息来控制天然皮革的制造的步骤。所述信息可以用于在天然过程的制造中或制革厂中追溯刚性支撑件上的兽皮。

典型干燥单元(简称为干燥器)包括紫外光(uv)源和/或红外线(ir)源。干燥可以通过辐射(uv和/或ir和/或nir和/或swir)进行。ir源优选地是nir源(=近红外源)(诸如nir灯)或swir(=短波红外源)(诸如swir灯)。ir源可以包括具有极短响应时间的碳红外发射器。ir源也称为红外辐射源。ir源可以包括鼓风机用于吹送由ir源变暖的热空气。

热压通过热压单元(例如secabotmtpd12,其是气动转移压机)在110°和190°c之间的温度以及2和6巴之间的压力下并且在15和60秒之间进行。

喷墨打印系统的优选打印头是压电头。压电喷墨打印基于在向压电陶瓷换能器施加电压时压电陶瓷换能器的移动。电压的施加改变打印头中压电陶瓷换能器的形状,从而形成空隙,所述空隙然后由喷墨油墨或液体填充。当再次去除电压时,陶瓷扩展到其原始形状,从而从打印头喷射一滴油墨。

优选压电打印头是所谓的通流压电按需滴墨打印头。通过使用通流打印头,可靠性增强,并且因此获得制造高品质经装饰天然皮革制品的更有效且经济的方法。这种打印头例如可从toshibatec公司作为cf1-打印头获得。

本发明允许在装饰区上打印装饰性图像;无论是否以高于300dpi、甚至高于1800dpi的高分辨率底涂,并且通过使用相同分辨率底涂到经打印兽皮。“dpi”是“每英寸点数”的缩写,是空间打印的量度,特别是可以在1英寸(2.54cm)的跨度内排成一行的个别点的数目。本发明旨在提供一种用于打印兽皮(诸如结壳天然皮革)的方法,其允许定制打印,从而能够进行少量批量生产。

然而,根据本发明的喷墨打印方法并不限于压电喷墨打印。可以使用其他喷墨打印头,并且其他喷墨打印头包括各种类型,诸如连续型打印头。

喷墨打印头通常跨越移动的皮革表面沿横向方向来回扫描,这称为多遍打印模式。有时,喷墨打印头在返回途中并不打印。然而,为了获得高面吞吐量,双向打印是优选的。

另一优选打印方法是通过“单遍打印过程”,其可以通过使用覆盖皮革表面的整个宽度的所谓的页宽喷墨打印头或多个交错喷墨打印头来实施。在单遍打印过程中,喷墨打印头单元通常保持静止,并且兽皮(402)(诸如结壳皮革(136))在喷墨打印头单元(607)下方运输。使用多遍打印模式的优点在于,可uv固化的喷墨油墨在连续遍中、而非在单遍中固化,这将需要具有高uv输出的固化设备。

对于多遍打印,打印头寿命也较长。虽然在单遍打印中,一个侧面喷墨器足以替代整个打印头,但是在多遍打印中,可以容忍若干侧面喷墨器并且甚至故障到一定水平。另外,多遍打印机的成本通常低得多,尤其是对于大幅面兽皮。综上,可以说,比起通过单遍打印,通过多遍喷墨打印,可以以更可靠且经济的方式获得高图像品质。

2000年由stephenf.pond在美国的torreypinesresearch(isbn0970086008)上发表的喷墨技术和产品开发策略中公开关于喷墨打印设备的更多信息。

固化设备

基于可uv固化的有色喷墨油墨通过紫外辐射固化。uv是紫外线的缩写。uv固化设备可以与喷墨打印机的打印头组合布置,与其一起行进,使得可uv固化的喷墨油墨在被喷射之后极短时间暴露至固化辐射。此固化方法称为‘uv固定’并且帮助提供高图像品质,诸如高清晰度。当uv-固定中的uv剂量不足以获得完全固化时,uv-固定通常后跟第二总体uv固化步骤。

只要所发射光的一部分可以被光引发剂或光引发剂系统吸收,便可以采用任何紫外光源作为辐射源,诸如,高压或低压汞灯、冷阴极管、黑光、紫外led、紫外线激光器以及闪光灯。在这些源中,优选源是展现具有300-400nm的主要波长的相对长波长uv贡献的源。具体来说,uv-a光源因减少的光散射、从而导致更有效内部固化而是优选的。

uv辐射通常如下分类为uv-a、uv-b和uv-c:

uv-a:400nm至320nm

uv-b:320nm至290nm

uv-c:290nm至100nm。

uv固化、并且尤其是uv-固定优选地使用uvled实施。在特别优选实施例中,uv固化使用具有高于370nm的发射波长的uvled实施。

与例如汞灯泡相反,uvled具有长寿命以及几乎恒定uv剂量,直到寿命结束。因此,uvled在喷墨打印过程中的使用增强经装饰皮革的制造方法的可靠性。

为了促进固化,喷墨打印机可以包括一个或多个氧气消耗单元。所述氧气消耗单元以可调节位置和可调节惰性气体浓度放置一层厚厚的氮气或其他相对惰性的气体(例如co2),以便减少固化环境中的氧气浓度。残余氧气水平可以维持低至200ppm,但是通常在200ppm至1200ppm的范围内。

(可uv固化的)有色喷墨油墨

一个或多个有色喷墨油墨优选地包含有机颜色颜料,因为其允许在天然皮革上获得高色域。炭黑和二氧化钛是无机颜料,其可以有利地在本发明中用于分别构成黑色和白色有色喷墨油墨。

颜色颜料可以选自由herbst、willy等人在industrialorganicpigments,production,properties,applications(工业有机颜料、生产、性质、应用)(第3版、wiley-vch,2004.isbn3527305769)中公开的那些颜料。在wo2008/074548(agfagraphics)的第[0128]至[0138]段中公开合适颜色颜料。

在优选实施例中,一个或多个有色喷墨油墨形成cmyk(w)或cryk(w)喷墨油墨设置;其中c意指青色,m意指品红色,y意指黄色;k意指黑色;w意指白色,并且r意指红色。

喷墨油墨中的颜料粒子应该小到足以准许油墨通过喷墨-打印设备、尤其是在喷射喷嘴处的自由流动。还期望将小粒子用于最大色强度并且减慢沉降。

有机颜色颜料和无机黑色颜料的数值平均颜料粒子大小优选地在0.050和1μm之间、更优选地在0.070和0.300μm之间、并且最优选地在0.080和0.200μm之间。数值平均粒子直径的确定最好通过光子关联光谱学在633nm的波长下借助4mwhene激光器对有色喷墨油墨的稀释样品实施。所使用合适粒子大小分析仪是购自goffin-meyvis公司的malverntmnano-s。样品可以例如通过将一滴油墨添加到包含1.5ml乙酸乙酯的比色杯并混合、直到获得均质样品来制备。所测量粒子大小是由20秒6次组成的3次连续测量的平均值。

白色颜料优选地具有大于180nm的数值平均颜料粒子大小,以便具有强乳浊能力。合适白色颜料由wo2008/074548(agfagraphics)的第[0116]段中的表2给出。白色颜料优选地是具有大于1.60的折射率的颜料。可以单独或组合采用白色颜料。优选地,使用二氧化钛作为具有大于1.60的折射率的颜料。合适二氧化钛颜料是在wo2008/074548(agfagraphics)的第[0117]段中和第[0118]段中公开的那些颜料。

当使用可uv固化的有色喷墨油墨时,在喷墨油墨中存在可聚合化合物和一种或多种光引发剂。

可以采用本领域中通常已知的任何可聚合化合物。可聚合化合物可以是1999年由j.brandrup等人在wiley-interscience编辑的聚合物手册第1+2卷、第4版中找到的任何单体或低聚物。本发明中的低聚物应理解为包含2至8个重复单体单元。优选单体和低聚物是在ep1911814a(agfa)中的第[0106]至[0115]段中列出的那些。

优选地,使用能够自由基聚合的单体或低聚物作为可聚合化合物。还可以使用单体、低聚物和/或预聚物的组合。单体、低聚物和/或预聚物可以拥有不同程度的官能度,并且可以使用包括单、二、三和更高官能度单体、低聚物和/或预聚物的组合的混合物。然而,优选地,在可uv固化的有色喷墨油墨中使用至少60至100wt%的量的单官能可聚合化合物,其中wt%基于喷墨油墨的总重量。可以通过改变特定单体和低聚物的量来调节可辐射固化的喷墨油墨的粘度。

在用于装饰皮革的制造方法的特别优选实施例中,一个或多个有色可uv固化的喷墨油墨基于有色可uv固化的喷墨油墨的总重量包含1至20wt%的多官能单体和低聚物。20wt%的上限提供良好耐刮擦性、但是损害柔韧性。

可uv固化的喷墨油墨包含一种或多种光引发剂、优选地一种或多种自由基光引发剂。自由基光引发剂是当暴露至光化辐射时通过自由基的形成而引发单体和低聚物的聚合物的化学化合物。

合适光引发剂公开于crivello,j.v.等人的第iii卷:自由基阳离子的光引发剂,第2版,由bradley,g.编辑,英国伦敦:johnwileyandsons有限公司,1998,第287-294页中(volumeiii:photoinitiatorsforfreeradicalcationic.2ndedition.editedbybradley,g..london,uk:johnwileyandsonsltd,1998.p.287-294.)。

在特别优选实施例中,一种或多种光引发剂包括酰基氧化膦光引发剂和噻吨酮光引发剂。这种组合允许借助在370nm以上发射光的uvled的快速uv固化。uvled在操作喷墨打印过程中比汞灯更经济。

为了进一步增加光敏性,可uv固化的喷墨油墨可以另外包含共引发剂。共引发剂的合适示例可以按三组分类:(1)脂族叔胺,诸如甲基二乙醇胺和n-甲基吗啉;(2)芳香胺,诸如2-(二甲氨基)乙基苯甲酸酯;以及(3)(甲基)丙烯酸酯胺,诸如二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸和n-吗啉代烷基-(甲基)丙烯酸。优选共引发剂是氨基苯甲酸酯。

光引发剂和共引发剂的优选量是可uv固化的喷墨油墨的总重量的0.1-30wt%、并且最优选地5-15wt%。

一个或多个有色喷墨油墨可以包含其他添加剂,诸如颜色颜料的表面活性剂、阻聚剂和分散剂。

所属领域的技术人员众所周知有色可uv固化的喷墨油墨的制备。在wo2011/069943(agfa)的第[0076]至[0085]段中公开优选制备方法。

装饰性图像

装饰性图像通过合适市售硬件(诸如通过数字相机扫描相片或拍摄图像)以及用以操纵和形成装饰性图像的市售软件(诸如adobephotoshoptm)实现,或者其可以通过市售软件(诸如adobeillustratortm)设计。

装饰性图像优选是矩形,但是其还可以是三角形、二次、矩形、七边形、五边形、八边形、椭圆形或兽皮形。装饰性图像可以具有带有一个或多个弯曲部分的一侧。矩形装饰性图像的优点是容易切割成精加工天然皮革,这可以是实施例的步骤。矩形或非矩形装饰性图像可以通过切绘机来切割。切绘机的使用更耗时,但是非矩形装饰性图像扩大精加工天然皮革的组装创造物(诸如鞋类、家具、室内装潢品、箱包、手套、皮带、钱包、衣物、车用皮革(例如火车、飞机、船和汽车座椅)、内饰、书籍、文具、包装、马术制品等等)的量。

装饰性图像的内容优选按光栅图形格式(诸如便携式网络图形(png)、带有或不带有jorisvandamme的bigtiff文件格式建议(www.awaresystems.be)的标记图像文件格式(tiff)、adobephotoshopdocument(psd)或联合图像专家组(jpeg)或位图(bmp))、但是更优选地按矢量图形格式定义。优选矢量图形格式是比例矢量图形(svg)和autocad制图交换格式(dxf),并且最优选地,装饰性图像嵌入页面描述语言(pdl)(诸如postscript(ps))或便携式文档格式(pdf)中。

装饰性图像可以作为一个或多个文件存储和/或加载在计算机的存储器上。实施例可以包括将装饰性图像加载到计算机的存储器中例如以将装饰性图像的位图行提供到数据流传输器的方法。

装饰性图像可以是连续色调图像(ct)或光栅图像。连续色调图像是其中每一位置(也称为像素)可以具有大量值来表示色调和/或颜色的图像,诸如由数字相机捕获的数字图像。光栅图像是对连续色调图像进行半色调化方法以使其可在工业喷墨系统上打印的结果,因此光栅图像具有与工业喷墨系统相同的空间和色调分辨率。光栅图像中的每一位置具有有限数目个值来表示色调和/或颜色。

在装饰性图像的优选实施例中,每一着色剂通道的每一像素具有从0至(2n-1)的色调值,其中n优选地为8或更优选地为16。

装饰性图像的着色剂空间优选地是rgb空间,诸如由hp和microsoft在1996年合作创建供用于监视器、打印机和因特网上的标准rgb色空间srgb。为使装饰性图像转换到数字皮革打印机的着色剂空间,本发明的优选实施例可以包括用于通过颜色管理系统将装饰性图像从第一着色剂空间转换到第二着色剂空间的方法,并且在更优选实施例中,这两个着色剂空间之间的图像转换通过一组icc简档实现,这是根据由国际色彩联盟(icc)发布的标准表征颜色输入和/或输出设备和/或色空间的一组数据。

在本发明的优选实施例中,装饰性图像通过半色调管理系统借助抖动方法(诸如调幅(am)半色调化方法和调频(fm)半色调化方法)或者借助误差扩散(ed)半色调化方法半色调成光栅图像。优选半色调化方法是借助交叉调制(xm)半色调化方法来半色调化装饰性图像,这实现自动、无伪像、高分辨率光栅图像。xm在高光和/或阴影中应用fm筛选步骤以捕获精细细节,并且在中间色调中应用am筛选步骤以实现平滑渐变。交叉调制(xm)筛选方法是混合am筛选步骤的示例。

半色调管理系统中的半色调化方法和/或颜色管理系统中的颜色转换可以由优选地包括在本发明的数字皮革打印机中的一个或多个图形处理单元(gpu)实施。gpu的使用增强准备快速位图行的计算力以供传输到数字皮革打印机的喷墨打印头单元(607)。

其他优选实施例

本发明和当前优选实施例的喷墨打印方法可以包括额外步骤:

-扫描扁平装饰区以进行缺陷检测;

-在扁平装饰区上选择具有所确定皮革等级的优质区带;并且

其中装饰性图像的打印和/或施加底涂层(126)和/或施加顶涂层是在所选择的优质区带中。

皮革等级是皮革的品质评定中的等级。

本发明和当前优选实施例的喷墨打印方法可以包括额外步骤:

-切割和/或压花用于经喷墨打印的皮革(146)室内装潢品的经打印装饰区;和/或

-在所打印图案上通过液体施加保护性顶涂层(106);和/或

-通过热压单元(87)热压经打印装饰区。

附图标记列表

31外框架317真空室

32内框架321内框架

102经上漆兽皮322内框架

103皮革夹具327真空台

104臀402兽皮

105粒面404腿

106保护性顶涂层417传送方向

107刚性支撑件427皮带轮

108可旋转棱镜链502堆叠器

109夹持表面504腹

115粒面和真皮的接合部507涂覆单元

116喷墨打印的装饰性图像601屠宰场

118形成62操作员

119管形主体11制革厂

125真皮621皮革制品制造商

126底涂层607喷墨打印头单元

129渐细主体702传送带

135肉707干燥单元

136结壳皮革87热压单元

145剖层皮革807真空通道

146经喷墨打印的皮革817空气抽吸

202干燥室1010杆

203框架1080枢转梁

204肩1110(杆的)头部

205脂肪1180静止梁

207基板1210张紧单元

208棱镜的倾斜面1280作为支撑件的夹紧单元

215静脉1282作为夹具的夹紧单元

218凹口1285枢转

225动脉1310拉伸单元

235汗腺1315拉伸

245竖毛肌1410用过的销

255表皮1415向上移动

265皮脂腺1510未使用的销

275毛干8075压制单元

285毛根9101阶段1:准备

302上漆室9201阶段2:鞣制

304颈9301阶段3:结壳

307支撑台9401阶段4:精加工

308棱镜环9501阶段5:皮革制品制造

407真空带。

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