DE10035905A1

DE10035905A1 - Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen und Farbpulver

Info

Publication number: DE10035905A1
Application number: DE2000135905
Authority: DE
Inventors: Michael Zimmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-02-07
Also published as: WO2002007985A1; AU2001281705A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen und ein Farbpulver zur Verwendung in einem derartigen Verfahren. DOLLAR A Bei dreidimensionalen Gegenständen, die schwierig direkt bedruckbar sind, wird häufig mit Folien oder Abziehbildern als Transfer oder Umhüllung gearbeitet. Dies ist aufwendig und nicht immer zufriedenstellend. DOLLAR A Im Rahmen der Erfindung wird daher ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen: DOLLAR A È Beschichten des zu bedruckenden Gegenstandes mit einem thermosensitiven Farbpulver, wobei das Farbpulver aus anorganischen färbenden Substanzen besteht, die in eine organische, rückstandslos verbrennende Substanz eingebunden sind, DOLLAR A È Erhitzen des Farbpulvers an den zu bedruckenden Flächen des Gegenstandes mit einem Laser oder einem Elektronenstrahl, DOLLAR A È Entfernen des nicht erhitzten Farbpulvers. DOLLAR A In einem weiteren Schritt wird das Farbpulver thermisch in den Gegenstand eingebrannt, wobei die organische Substanz rückstandslos verbrennt und die anorganischen färbenden Substanzen sich durch Schmelzen oder Sintern fest mit dem Gegenstand verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen und ein Farbpulver zur Verwendung in einem derartigen Verfahren.

Beim Bedrucken von Gegenständen aus anorganischen Materialien wie Metall, Glas oder Keramik, beispielsweise Flaschen, Geschirr, Glasscheiben, Fliesen oder Emailoberflächen werden heute lösungsmittelbasierende Verfahren wie Siebdruck, Tampondruck, Airbrush und ähnliche Verfahren eingesetzt. Bei dreidimensionalen Gegenständen, die schwierig direkt bedruckbar sind, wird häufig mit Folien oder Abziehbildern als Transfer oder Umhüllung gearbeitet. Dies ist aufwendig und nicht immer zufriedenstellend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem derartige Gegenstände direkt bedruckt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

- Beschichten des zu bedruckenden Gegenstandes mit einem thermosensitiven Farbpulver, wobei das Farbpulver aus anorganischen färbenden Substanzen besteht, die in eine organische, rückstandslos verbrennende Substanz eingebunden sind,
- Erhitzendes Farbpulvers an den zu bedruckenden Flächen des Gegenstandes mit einem Laser oder einem Elektronenstrahl,
- Entfernen des nicht erhitzten Farbpulvers.

Auf diese Weise wird eine in einen organischen Träger eingebundene anorganische Farbschicht auf den Gegenstand aufgebracht, die dann in den zu bedruckenden Teilbereichen gezielt bebildert wird, woraufhin die unerwünschte Farbe wieder entfernt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß nacheinander der zu bedruckende Gegenstand mit Farbpulver verschiedener Farben beschichtet, das Farbpulver an den zu bedruckenden Flächen des Gegenstandes erhitzt und das nicht erhitzte Farbpulver entfernt wird.

Auf diese Weise kann beispielsweise ein Vierfarbendruck durch vier aufeinanderfolgende Beschichtungen erfolgen.

Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß das Farbpulver elektrostatisch aufladbar ist und daß das Beschichten des Gegenstandes elektrostatisch erfolgt.

Bei einer anderen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei dem Beschichten des Gegenstandes das Farbpulver auf dem erhitzten Gegenstand anschmilzt, aber noch entfernbar ist.

Hierdurch kommt es zu einem leichten Anhaften des Farbpulvers auf dem Gegenstand, wobei dieses noch von dem Gegenstand, beispielsweise durch mechanisches Bürsten, entfernt werden kann.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß bei dem Erhitzen des Farbpulvers dieses anschmilzt und auf dem Gegenstand haftet.

Hierbei haftet das bebilderte Farbpulver auf dem Gegenstand derart, daß es bei dem Entfernen des nicht bebilderten Farbpulvers auf dem Gegenstand verbleibt.

Es kann auch zweckmäßig sein, daß bei dem Erhitzen des Farbpulvers ein in diesem enthaltener Härter aktiviert wird und das Anhaften des Farbpulvers an dem Gegenstand bewirkt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Entfernen des nicht erhitzten Farbpulvers mechanisch, durch Preßluft oder Abstrahlen mit einer Flüssigkeit erfolgt.

Ebenso ist es vorteilhaft, daß als weiterer Verfahrensschritt das Farbpulver thermisch in den Gegenstand eingebrannt wird, wobei die organische Substanz rückstandsfrei verbrennt und sich die anorganischen färbenden Substanzen durch Schmelzen oder Sintern fest mit dem Gegenstand verbinden.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Farbpulver zur Verwendung in einem derartigen Verfahren, wobei das Farbpulver aus anorganischen färbenden Substanzen besteht, die in eine thermoplastische, rückstandslos verbrennende Substanz eingebunden sind.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die anorganischen färbenden Substanzen Metalloxide, farbige Glaspartikel, keramische Pigmente oder Mischungen hiervon sind.

Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Partikelgröße des Farbpulvers zwischen 1 µm und 500 µm beträgt.

Schließlich ist es sinnvoll, daß das Farbpulver Ladungssteuerungsmittel und/oder Gleitmittel enthält.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß ein Verfahren geschaffen wird, mit dem auch komplex gestaltete Gegenstände mehrfarbig bedruckt werden können.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Zunächst wird ein Farbpulver dadurch hergestellt, daß Thermoplaste, z. B. thermoplastische Harze, bis zum Schmelzpunkt erhitzt werden, um die eigentlichen Dekorationsmaterialien wie Metalloxide, farbige Glaspartikel, keramische Pigmente, deren Mischungen, oder andere anorganische Materialien in Pulverform beizumischen. Diese Mischung wird anschließend geknetet, bis die eingebrachten Partikel entweder fein in der Masse verteilt sind oder bis die Partikel Teilchenkerne bilden, wobei der Farbstoffanteil im Toner 1 bis 95% betragen kann. Jetzt läßt man die Mischung abkühlen, um sie anschließend auf die spätere Partikelgröße herunterzumahlen, die sich je nach späterer Verwendung zwischen 1 µm und 500 µm bewegen kann. Dem so hergestellten Farbpulver können weiterhin Zusätze wie Ladungssteuerungsmittel oder Mittel zur Verbesserung der Gleitfähigkeit beigemengt werden.

Mit diesem Farbpulver wird der zu bedruckende Gegenstand, der beispielsweise aus Keramik, Metall, Glas oder anderem anorganischen Material besteht, beschichtet, indem das Farbpulver elektrostatisch aufgeladen wird und hinter oder in dem zu bedruckenden Gegenstand eine starke gegensätzliche Ladung aufgebaut wird. Beispielsweise hängt man in einem Hohlkörper, z. B. eine Flasche, eine Elektrode oder eine Corona, um eine Ladung zu erzeugen. Anschließend wird eine Farbpulverwolke aus einem elektrostatisch geladenen Farbpulver erzeugt. Durch diese wird der zu bedruckende Gegenstand rotierend geführt.

Durch die gegensätzliche Ladung von Flaschenoberfläche und Pulver fliegt dieses auf die Flaschenoberfläche und bleibt auf dieser haften.

Anschließend wird der Gegenstand mit einem Laser oder einem Elektronenstrahl mit niedriger Energie bei 40°C bis 300°C "bebildert", das heißt der Laser erhitzt die Stellen, die später das Dekor bilden sollen.

Hierbei schmilzt das Thermoplast an und haftet auf dem zu bedruckenden Gegenstand, das nicht belichtete Pulver bleibt ungeschmolzen und wird zur Weiterverwendung abgesaugt oder abgeblasen. Die nicht belichteten Teile werden mit mechanischen, Luft- oder Wasserbürsten zur Wiederverwendung abgebürstet oder mit einem starken Luftstrom abgesaugt; gleichzeitig kann man auch die Flaschenspannung zur Unterstützung umpolen.

Dieser Prozess kann für jede Farbe wiederholt werden, um beispielsweise einen Vierfarbendruck zu erzielen.

Dann wird der Gegenstand seiner thermischen Nachbehandlung zugeführt. Beim Brennvorgang, der bei ca. 400°C bis 2.000°C erfolgt, verbrennen die organischen thermoplastischen Bestandteile des Pulvers. Die anorganischen Bestandteile wie Metallpartikel, Metalloxide, Gläser, keramische Farben und andere anorganische Pigmente verbinden sich nun durch Verschmelzen oder Sintern, fest mit der zu bedruckenden Oberfläche.

Beispiel 2

Unter einer Glasscheibe wird eine Spannung erzeugt. Anschließend wird die Scheibe mit einem thermoplastischen Farbpulver bestäubt, so daß sich eine Schicht bildet. Ein Elektronenstrahl oder ein Laser belichtet ein Muster auf der Glasplatte. Das thermoplastische Farbpulver schmilzt an den belichteten Stellen auf der Glasplatte fest. Das nicht geschmolzene Pulver wird abgesaugt. Die Glasplatte wird durch einen Durchlaufofen geführt das Farbpulver verbrennt und die darin eingebundene Glasfarbe verbindet sich bei 600°C fest mit der Glasscheibe durch Schmelzen oder Sintern.

Beispiel 3

Der zu bedruckende Gegenstand wird so erhitzt, daß das thermoplastische Farbpulver bei Kontakt in der Pulverwolke auf dem Gegenstand anschmilzt und ebenfalls eine Farbpulverschicht aufbaut. Anschließend wird wie in Beispiel 1 oder Beispiel 2 vorgegangen.

Beispiel 4

Das Farbpulver ist ein Thermoplast mit eingearbeitetem Härter, der bei dem Bebildern mittels UV-Strahlen oder thermisch aktiviert wird, wobei die belichteten Stellen aushärten.

Anschließend wird wie in Beispiel 1 oder Beispiel 2 vorgegangen.

Claims

1. Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Beschichten des zu bedruckenden Gegenstandes mit einem thermosensitiven Farbpulver, wobei das Farbpulver aus anorganischen färbenden Substanzen besteht, die in eine organische, rückstandslos verbrennende Substanz eingebunden sind,
- Erhitzen des Farbpulvers an den zu bedruckenden Flächen des Gegenstandes mit einem Laser oder einem Elektronenstrahl,
- Entfernen des nicht erhitzten Farbpulvers.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander der zu bedruckende Gegenstand mit Farbpulver verschiedener Farben beschichtet, das Farbpulver an den zu bedruckenden Flächen des Gegenstandes erhitzt und das nicht erhitzte Farbpulver entfernt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbpulver elektrostatisch aufladbar ist und daß das Beschichten des Gegenstandes elektrostatisch erfolgt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Beschichten des Gegenstandes das Farbpulvers auf dem erhitzten Gegenstand anschmilzt, aber noch entfernbar ist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Erhitzen des Farbpulvers dieses anschmilzt und auf dem Gegenstand haftet.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Erhitzen des Farbpulvers ein in diesem enthaltener Härter aktiviert wird und das Anhaften des Farbpulvers an dem Gegenstand bewirkt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen des nicht erhitzten Farbpulvers mechanisch, durch Preßluft oder Aufbringen einer Flüssigkeit erfolgt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt das Farbpulver thermisch in den Gegenstand eingebrannt wird, wobei die organische Substanz rückstandsfrei verbrennt und sich die anorganischen färbenden Substanzen durch Schmelzen oder Sintern fest mit dem Gegenstand verbinden.

9. Farbpulver zur Verwendung in einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbpulver aus anorganischen färbenden Substanzen besteht, die in eine thermoplastische, rückstandslos verbrennende Substanz eingebunden sind.

10. Farbpulver gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen färbenden Substanzen Metalloxide, farbige Glaspartikel, keramische Pigmente oder Mischungen hiervon sind.

11. Farbpulver gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Farbpulvers zwischen 1 µm und 500 µm beträgt.

12. Farbpulver gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbpulver Ladungssteuerungsmittel und/oder Gleitmittel enthält.