DE19710330A1

DE19710330A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Drucken

Info

Publication number: DE19710330A1
Application number: DE1997110330
Authority: DE
Inventors: Michael Lambertson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 1998-09-17

Description

Die Erfindung befaßt sich mit dem Bedrucken von Oberflächen von wärmefesten Gegenständen, insbesondere von Keramik.

Es ist bekannt, Transferpapiere mit Druckbildern zu versehen und diese Druckbilder auf entsprechende Gegenstände unter Einwirkung von Hitze zu übertragen.

Bei der Verwendung von Sublimationstransferpapier wird die Tinte im Sublimationspapier durch Hitze und Druck in einen gasförmigen Zustand versetzt und in die Polyesterbeschichtung des zu bedruckenden Produktes über einen chemischen Prozeß eingebunden.

Beim Bedrucken mit Tonertransferpapier sind die zu bedruckenden Gegenstände mit einer Glasur versehen, deren Schmelztemperatur bei ca. 700°C liegt. Beim Erhitzen öffnen sich die Poren der Glasur und der Toner wird über einen mechanischen Prozeß in die Oberfläche des Gegenstandes eingebunden. Ein vergleichbarer Prozeß findet auch bei einer Polyesterbeschichtung statt.

Beim Bedrucken von Tassen wird das Transferpapier mit dem Druck zur Tasse gerichtet um die Tasse gelegt und von einer Spannmanschette eingefaßt. Die Manschette ist mit einer Heizwendel versehen, die das Transferpapier und den zu bedruckenden Gegenstand mit seiner Polyesterbeschichtung bzw Glasur erhitzt und der Übertragungsvorgang findet statt. Diese bekannten Pressen sind sehr störanfallig. Die Heizwendel ist bei jedem Preßvorgang Dehnungsspannungen ausgesetzt, so daß sie häufig ausgewechselt werden muß. Außerdem finden leicht Überhitzungen statt, die ein Durchbrennen der Heizwendel zur Folge haben. Darüberhinaus ist der Druckvorgang durch den langsamen Wärmeaufbau sehr zeitaufwendig. Um die bei einer Polyesterbeschichtung erforderliche Temperatur von ca. 200°C zu erreichen, sind Zeiten von bis zu zehn Minuten erforderlich. Bei nicht ausreichender Temperatur entstehen Drucke mit unbefriedigender Beständigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine geringere Störanfälligkeit haben, mit kürzeren Druckzeiten auskommen und einen hohen Qualitätsstandard haben.

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Aufbringen von Drucken auf Oberflächen von wärmefesten Gegenständen, insbesondere auf Keramik, unter Verwendung von Transferpapier, wobei das mit dem Druckbild versehene Transferpapier auf die Oberfläche des Gegenstandes gepreßt und durch Hitze übertragen wird, erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Erhitzen durch eine Wärmequelle erfolgt, die von der nicht zu bedruckenden Oberfläche des Gegenstandes her auf den Gegenstand einwirkt.

In der Praxis bedeutet dieses, daß die Wärmequelle sich nicht mehr in der Manschette befindet. Sie befindet sich an der von der Manschette weggewandten Seite des Gegenstandes. Die Manschette hat nur noch eine Haltefunktion für das Transferpapier.

Die Wärmequelle wird mit Abstand zum zu bedruckenden Gegenstand angeordnet. Bevorzugt wird eine Halogenlampe eingesetzt. Der Abstand und die Intensität der Lampe wird so gewählt, daß die Hitzeverteilung möglichst gleichmäßig auf die zu bedruckende Fläche wirkt. Dadurch wird eine hohe Leistungsfähigkeit des Verfahrens und eine optimale Bildübertragung erreicht. Die mittelbare Hitzeübertragung hat schließlich eine geringe Störanfälligkeit der Vorrichtung zur Folge.

In Versuchen konnte festgestellt werden, daß der Druckvorgang innerhalb von einer bis drei Minuten durchgeführt werden kann. Hierzu trägt die Halogenlampe wesentlich bei, da die hohe Temperatur der Lampe sofort nach ihrer Einschaltung zur Verfügung steht.

Während bei der Anwendung von Sublimationstransferpapier der Druckvorgang nach dem Erhitzen und Entfernen des Papiers vom Gegenstand beendet ist, wird bei Verwendung von Tonertransferpapier nach dem Aufbringen des Druckes auf den Gegenstand und Papierentfernung noch eine Fixierung bei erhöhter Temperatur vorgenommen. Diese Temperatur liegt bei 150°C bis 180°C. Die benötigte Zeitdauer liegt bei 30 bis 60 Sekunden. Die Fixierung ergibt eine hohe Wasch- und Kratzfestigkeit.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch ein Gehäuse mit mindestens einer fest installierten Wärmequelle aus. Für den zu bedruckenden Gegenstand mit dem Transferpapier ist eine Anpreßhalterung vorgesehen. Wärmequelle und Gegenstand werden so zueinander in Position gebracht, daß die Wärmequelle von der Rückseite, d. h. der nicht zu bedruckenden Seite des Gegenstandes auf diesen einwirkt. Außerdem wird die Wärmequelle nicht in Berührung mit dem Gegenstand gebracht.

Für das Bedrucken von Trinkbechern, Töpfen und dergleichen wird eine Anpresshalterung gewählt, die aus einem Stahlband mit einer auf seiner Innenseite aufgebrachtem Silikonschaumgummischicht besteht. Das Stahlband hat etwa die Größe des Bechers und ist mit einem einstellbaren Schnappverschluß versehen.

Nach dem Befestigen des Transferpapiers auf dem Becher mittels der Anpreßhalterung wird dieselbe mit dem Becher über die Wärmequelle gestülpt. Eine Führungseinrichtung am Gehäuse sorgt für eine exakte Lage von Becher zur Lampe.

Das Bedrucken von Tellern, Kacheln oder dgl. geschieht mit Hilfe eines Ringes und einem darauf aufsetzbaren Preßkopf. Der Ring umgibt die Wärmequelle in vorbestimmtem Abstand. Auf seinen oberen Rand wird der Teller gelegt und durch den Preßkopf angepreßt. Der Preßkopf hat auf seiner Unterfläche Silikonschaumgummi und drückt gleichzeitig das Transferpapier auf die Tellerfläche. Zweckmäßigerweise besteht der Ring aus zwei Halbschalen, die über ein Scharnier miteinander verbunden sind und an ihrer offenen Seite einen Verschluß aufweisen. Preßkopf und Ring sind gleichzeitig die Isolierung der Wärmequelle nach außen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Vorrichtung in der Ansicht von oben seitlich und

Fig. 2 einen Becher in einer Anpreßhalterung.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus dem rechteckigen Gehäuse 13, in dem die elektrische Schaltung untergebracht ist, der auf dem Gehäuse 13 befestigten Halogenlampe 7 mit dem Borsilikatglasschutz 6 und der Isolierung aus den Halbschalen 31, 32 und dem Preßkopf 3. Das Gehäuse 13 ist aus Aluminium. Auf seiner Vorderseite befindet sich der Netzschalter 17 für das Einschalten des Gerätes, der Regler 16 für die Regelung der Heiztemperatur, die Zeitschaltuhr 14 für die Zeitdauer des Druckvorgangs bzw. der Fixierung und der Zündungsstarter 15 für die Inbetriebnahme. Die Einstellung der Temperatur und der Zeitdauer erfolgt in Abhängigkeit von der Art des Transferpapiers und der Materialstärke und -beschaffenheit des zu bedruckenden Gegenstands.

Auf dem Sockel 9 ist ortsfest die Halogenlampe 7 in den Keramikstecker 8 eingefügt. Der Sockel 9 ist leicht konisch und dient als Führungseinrichtung für den über die Halogenlampe 7 zu stülpenden Becher 18 (Fig. 2). Das Borsilikatglasrohr 6 ist eine Schutzhülle für die Lampe 7.

Ebenfalls ortsfest auf dem Gehäuse 13 ist die Halbschale 31 aus Aluminium mit einer Isolierung aus Schaumgummi 4. An der Halbschale 31 ist die andere Halbschale 32 über das Scharnier 30 beweglich angebracht.

Den Abschluß nach oben bildet der Preßkopf 3, der im geschlossenen Zustand auf dem oberen Rand der Halbschalen 31, 32 aufliegt. Ein beliebiger Verschluß, nicht näher gezeigt, hält die beiden Halb schalen dann geschlossen. An der Unterseite des Preßkopfes 3 ist Silikonschaumgummi 4 angebracht mit etwa dem Durchmesser des aus den Halbschalen 31, 32 gebildeten Innenkreises. Zwei Laschen 1 werden in die Stifte 10 an zwei Seiten des Presskopfes 3 eingehakt und drücken den Preßkopf 3 nach unten. Federelemente 2 am Gehäuse 13 sorgen für die nötige Spannkraft. Über Verschlußhaken 12 werden die Laschen 1 mit den Federelementen 2 verbunden.

Die Fig. 2 zeigt einen Becher 18, der von einer Anpreßhalterung aus einem Stahlband 20 eingefaßt ist. Das Stahlband 20 ist innen und außen von einer Silikonschaumgummischicht 19 und 21 überzogen. Ein nicht näher gezeigter Schnappverschluß verbindet die beiden Enden des Stahlbandes 20. Über Schlitze 22 in dem einen Ende des Stahlbandes 20 kann das Band verschieden straff um den Becher 18 gespannt werden. In der Figur ist im Band 20 eine Öffnung enthalten, um die Befestigung des Transferpapiers 23 über ein Hochtemperatur-Klebeband 24 auf der Becheroberfläche zu zeigen.

Der so vorbereitete und in die Anpreßhalterung eingespannte Becher 18 wird kopfüber auf die Halogenlampe 7 gestellt, die Isolierung 31, 32, 3 geschlossen und der Druckvorgang durchgeführt.

Je nach Art des Transferpapiers werden der Anpreßdruck, die Temperatur und Zeitdauer gewählt. Zur Verbesserung der Qualität wird bei Tonertransferpapieren noch eine Fixierung durchgeführt. Vorher ist das Thermoklebeband und das Transferpapier zu entfernen.

Die Manschettenhalterung 20 hat den besonderen Vorteil, daß der Schnappverschluß unterschiedliche Anpreßdrücke und auch Manschettendruckmesser zuläßt. Letzteres läßt den Einsatz der Manschette für unterschiedliche Bechergrößen zu.

Beim Bedrucken von Tellern wird wie folgt vorgegangen: Die Manschette 19 wird in den von den Schalen 31, 32 eingefaßten Raum eingesetzt, der Teller auf die Manschette 19 gelegt und der Preßkopf 3 auf den Teller gedrückt. Das Transferpapier wird ähnlich wie beim Beispiel mit dem Becher mittels Hochtemperaturklebeband auf der Oberseite des Tellers befestigt. Der Anpreßdruck wird durch das Einfügen der Stifte 10 in unterschiedlich hoch angeordnete Löcher in der Lasche 1 vorbestimmt. Die Verschlüsse 2 sorgen außerdem für Federvorspannung.

Bei Tellern mit größeren Durchmessern können dieselben auch auf den oberen Rand der Halbschalen gelegt und dann der Preßkopf 3 angedrückt werden.

Letztlich ist es bei Tellern günstig, wenn sie für den Fixiervorgang umgedreht werden, d. h. mit ihrer Oberseite mit dem Druck nach unten weisen.

Claims

1. Verfahren zum Aufbringen von Drucken auf Oberflächen von wärmefesten Gegenständen, insbesondere auf Keramik, unter Verwendung von Transferpapier, wobei das mit dem Druckbild versehene Transferpapier auf die Oberfläche des Gegenstandes gepreßt und das Druckbild durch Hitze übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen durch eine Wärmequelle (7) erfolgt, die von der nicht zu bedruckenden Oberfläche des Gegenstandes (18) her auf den Gegenstand (18) einwirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) mit Abstand zum zu bedruckenden Gegenstand (18) angeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) eine Halogenlampe ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Tonertransferpapier nach dem Aufbringen des Drucks auf den Gegenstand (18) eine Fixierung bei erhöhter Temperatur vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungstemperatur ca. 100°C und die Fixiertemperatur 150°C bis 180°C betragen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzeit für die Übertragung 1,5 bis 2,5 Minuten und die Fixierzeit ca. 1 Minute betragen.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Sublimationstransferpapier die Preßzeit für die Übertragung 2 bis 4, vorzugsweise 3 Minuten beträgt.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Aufbringen von Drucken auf Oberflächen von wärmefesten Gegenstandes, insbesondere auf Keramik, unter Verwendung von Transferpapier, wobei das mit dem Druckbild versehene Transferpapier auf die Oberfläche gepreßt und erhitzt wird, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (13) mit mindestens einer fest installierten Wärmequelle (7) und wenigstens einer Anpreßhalterung (3, 20) für das Transferpapier auf dem zu bedruckenden Gegenstand (18), bei dem die Wärmequelle (7) auf der nicht zu bedruckenden Seite des Gegenstandes (18) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) mit Abstand zum zu bedruckenden Gegenstand angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) eine Halogenlampe ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) mit die Intensität und Einschaltzeit steuernden Reglern (16, 14) gekoppelt ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) durch einen Schutz (6) aus hochwärmefestem Glas abgedeckt ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (7) und der zu bedruckende Gegenstand (18) von einem Isolierschutz (3, 5) umgeben sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierschutz (3, 5) aus zwei mit einem Scharnier (30) verbundenen Halbschalen (31, 32) und einem darauf aufsetzbaren Preßkopf (3) besteht, wobei eine der Halbschalen (31) mit dem Gehäuse (13) fest verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkopf (3) auf seiner Innenfläche mit Silikonschaumgummi (4) belegt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkopf (3) durch Federelemente (1, 2) gehalten ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine Führungseinrichtung (9) für den zu bedruckenden Gegenstand (18).