EP2279865A2 - Siebdruckverfahren zum Bedrucken eines Gegenstandes mit einem Druckmotiv - Google Patents

Siebdruckverfahren zum Bedrucken eines Gegenstandes mit einem Druckmotiv Download PDF

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EP2279865A2
EP2279865A2 EP10170620A EP10170620A EP2279865A2 EP 2279865 A2 EP2279865 A2 EP 2279865A2 EP 10170620 A EP10170620 A EP 10170620A EP 10170620 A EP10170620 A EP 10170620A EP 2279865 A2 EP2279865 A2 EP 2279865A2
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EP
European Patent Office
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paint
threads
ink
screen printing
printing ink
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EP2279865A3 (de
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Detlef Eckhoff
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EPD Eckhoff GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/16—Braille printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/14—Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing
    • B41C1/148—Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing by a traditional thermographic exposure using the heat- or light- absorbing properties of the pattern on the original, e.g. by using a flash
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/12—Stencil printing; Silk-screen printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/40—Printing on bodies of particular shapes, e.g. golf balls, candles, wine corks

Definitions

  • the invention relates to a screen printing method for printing an article with a print motif.
  • a screen printing method for printing signs is known in which a thick ink jet is applied to a flat substrate surface to produce a three-dimensional effect.
  • the ink sheet is applied either in overlap with an edge of a thin ink layer or directly applied as an edge without an ink layer on the substrate surface. Following this, the substrate surface and the entire print motif are covered with a film layer or a thick layer.
  • the invention has the object of developing a screen printing process such that in the printing of objects with a curved surface in a novel manner novel effects can be achieved.
  • a screen printing method with the features of claim 1.
  • three-dimensional print motifs can be generated which, owing to their raised structure, achieve an effect that is both visually and haptically novel.
  • the known screen printing process for the production of two-dimensional print motifs is modified and misappropriated so that print motifs with a maximum height of at least 100 microns can be applied to the curved surface of the object to be printed. Since a considerable amount of printing ink and / or varnish is required to produce the three-dimensional print motif, other printing processes are ruled out.
  • a sufficient amount of print job ie printing ink and / or paint
  • the printing ink or the paint must cure before bleeding.
  • the printing ink or lacquer has photoinitiators which initiate a polymerization process under the influence of ultraviolet radiation, so that the printing ink or the lacquer cures before bleeding.
  • the high amount of applied ink or paint thus maintains its three-dimensional structure and does not extend to a two-dimensional print.
  • the screen fabric is coated several times directly before the screen printing process, so that a sufficiently high column of ink and / or paint can be formed.
  • a high degree of flexibility in generating three-dimensional print motifs is ensured in a simple manner.
  • large-area three-dimensional print motifs with comparatively sharp contours can be produced as desired since a sufficient amount of printing ink and / or varnish can be provided, even if the screen fabric has a fabric density of at least 25 threads / cm, in particular of at least 30 threads / cm, in particular of at least 35 threads / cm and in particular of at least 40 threads / cm.
  • a layer of ultraviolet radiation curable composition is applied to the screen fabric. Subsequently, the applied layer is between dried and applied to this at least one further layer of the composition and intermediately dried.
  • the coating can be carried out at least twice, in particular at least three times and in particular at least four times in order to produce the desired height of the column of printing ink and / or lacquer.
  • a film is applied to the applied layers, which protects the applied layers in the region of the print motif to be printed from ultraviolet radiation. In the subsequent irradiation with ultraviolet radiation, the applied layers are cured in the area outside the print motif to be printed.
  • the area of the print motif remains sufficiently soft to remove the applied mass or layers in that area from the screen cloth, for example, by rinsing.
  • significantly more ink and / or paint can be applied, since the column of ink and / or paint is increased due to the layer by layer mass significantly increased over a corresponding column in height of the filament thickness of the mesh.
  • three-dimensional print motifs with a certain maximum height can be applied comparatively finely and with sharp contours, since the amount of printing ink and / or varnish does not have to be provided by a reduction of the fabric density of the screen fabric, but a screen fabric with comparatively high fabric density is sufficient to provide the desired amount of printing ink and / or varnish.
  • curved surfaces such as, for example, hollow cylindrical sleeves and / or containers of writing implements and / or cosmetic articles
  • curved surfaces can be printed with the three-dimensional print motif using the screen printing method. Since the printing ink or lacquer does not harden before being irradiated with ultraviolet radiation, a stable printing process, short changeover times and a long operating time of the printing press are ensured.
  • Particularly suitable for printing curved surfaces are screen fabrics whose threads have a high thread thickness and / or are formed from a metallic material, since higher forces act on the threads when printing curved surfaces than when printing on flat surfaces.
  • the printing ink or the varnish can be based on synthetic resin and / or natural resin.
  • the printing ink and / or the paint can be provided with pigments and / or effect additives, such as metal powder.
  • the paint may be formed as a clear lacquer.
  • the object to be printed may have been embossed with an embossing foil before the application of the printing ink or the lacquer.
  • the embossing film may be formed, for example, photoreal. This makes it possible to apply any images with a three-dimensional haptic and optical effect on the object.
  • a screen printing method according to claim 2 leads to an improved haptic effect.
  • the printing ink and / or the varnish can with a maximum Height can be applied, which is adjustable in wide ranges.
  • the three-dimensional print motif can have a maximum height of up to 2000 ⁇ m.
  • a screen printing method prevents the bleeding of the printing ink and / or the paint before curing.
  • Suitable thickeners are known and commercially available.
  • a screen printing method prevents bleeding of the applied ink and / or the applied paint.
  • a screen printing method ensures the application of a high amount of the printing ink and / or the paint.
  • the application of a high amount of the printing ink and / or the paint is ensured by the thread thickness of the threads. The larger the thread thickness, the more ink and / or varnish can be applied.
  • a screen printing method enables the production of three-dimensional print motifs with a comparatively good resolution. Because a high column of printing ink and / or lacquer can be produced, it is also possible to use screen fabrics having a comparatively high fabric density, since the required quantity of printing ink and / or lacquer does not have to be provided exclusively via a low fabric density. Accordingly, three-dimensional print motifs of a certain height can be produced with a comparatively good resolution by increasing the fabric density with a high column of printing ink and / or varnish.
  • a screen printing method allows the printing of cylindrical and / or hollow cylindrical objects, such as sleeves and / or containers of writing instruments and / or cosmetics.
  • a screen printing process according to claim 8 ensures rapid curing of the applied print motif, since the high amount of clear lacquer in the print job ensures high transparency of the print motif for the ultraviolet radiation. With a high amount of clear varnish, correspondingly high three-dimensional print motifs with sharp contours can be produced.
  • a screen printing method ensures a rapid curing of the applied print motif, since the small amount of ink in the print job only slightly affects the transparency and curing, but at the same time gives the print motif a colorful appearance.
  • the ink is preferably mixed with a high amount of clear varnish.
  • a screen printing method prevents the bleeding of the printing ink and / or the paint before curing.
  • the addition of solid particles increases the viscosity of the printing ink and / or the paint.
  • attractive optical and / or haptic effects can be generated by solid particles, in particular of metal or plastic.
  • a screen printing method enables the production of high three-dimensional print motifs with appealing optical effects.
  • the embossing film is preferably applied to clear lacquer, which can be applied with the screen printing process according to the invention as a high print motif. If the embossing foil is pressed onto the object and the applied clear lacquer at a low temperature, then the embossing foil adheres exclusively to the clear lacquer and dissolves again from the part of the article not provided with clear lacquer. As a result, novel optical and / or haptic effects can be generated.
  • Fig. 1 shows an article in the form of a hollow cylindrical sleeve 1, which is for example part of a writing utensil or a cosmetic article.
  • the sleeve 1 has a circular cross-sectionally curved surface 2, on which a flower-like print motif 3 is arranged.
  • the print motif 3 is formed from a cured by ultraviolet radiation ink 4 and cured by ultraviolet radiation paint three-dimensional and has a maximum height H of at least 100 .mu.m, in particular of at least 500 .mu.m, in particular of at least 1000 .mu.m, in particular of at least 1300 microns and in particular of at least 1500 microns.
  • photoinitiators 6 which initiate a polymerization process under the influence of ultraviolet radiation and cause the curing of the printing ink 4 and the paint 5.
  • the printing ink 4 and the varnish 5 are suitable for use in a screen printing process and are based, for example, on synthetic or natural resin.
  • resin for example, acrylate resin is suitable, which is contained in a proportion of 50 to 75 wt .-% in the printing ink 4 and the paint 5.
  • the three-dimensional print motif 3 is applied to the sleeve 1 by a screen printing method.
  • the thickener 7 is first added to the printing ink 4 and the paint 5 prior to application, so that the viscosity of the printing ink 4 or of the paint 5 is at least 12,000 mPas, in particular at least 18,000 mPas, in particular at least 24,000 mPas, and in particular at least 30,000 mPas increased at 25 ° C.
  • the printing ink 4 and the paint 5 are then applied through a screen fabric 8 at the desired locations on the sleeve 1, so that the print motif 3 is formed.
  • the screen fabric 8 is for example in Fig. 2 indicated.
  • the screen fabric 8 is formed by a plurality of threads 9 which are spaced apart from each other and disposed on a frame 10 in a first direction and in a second direction perpendicular thereto.
  • the screen fabric 8 is repeatedly coated directly to apply a large amount of ink 4 or paint 5 before the screen printing process, so that a sufficiently high column of ink 4 or paint 5 can be formed.
  • the screen fabric 8 is coated with a first layer 11 of an ultraviolet radiation-curable composition. Subsequently, the applied layer 11 is between dried and applied to this another layer 12 of the mass.
  • the coating can be carried out at least twice, in particular at least three times and in particular at least four times.
  • a film is applied to the applied layers 11, 12, which protects the applied layers 11, 12 in the region of the print motif 3 to be printed from ultraviolet radiation.
  • the layers 11, 12 are cured. Due to the film, however, the area of the print motif 3 to be printed remains sufficiently soft to remove the applied mass in this area from the screen cloth 8, for example by rinsing. This results in the area of the print motif 3, a receiving space 13 which is bounded laterally by the layers 11, 12.
  • Significantly more printing ink 4 or paint 5 can be applied in the subsequent screen printing process since in the receiving space 13 the paint or lacquer column is markedly increased in comparison with a paint or lacquer column in the amount of the thread thickness due to the composition applied in layers.
  • the screen fabric 8 has a fabric density of at most 200 threads / cm, in particular of at most 120 threads / cm, in particular of at most 100 threads / cm, in particular of at most 40 threads / cm and in particular of at most 20 threads / cm.
  • the fabric density may be varied within a range of 15 to 200 threads / cm depending on the required amount of the printing ink 4 to be applied and the paint 5 to be applied.
  • the screen cloth 8 preferably has a fabric density of at least 25 threads / cm, in particular of at least 30 threads / cm, in particular of at least 35 threads / cm and in particular of at least 40 threads / cm on.
  • the thread thickness of the threads 9 can be varied depending on the required quantity of the applied printing ink 4 and the paint 5 to be applied.
  • the print motif 3 can also be built up in layers. For this purpose, the printing ink 4 or the paint 5 is applied in layers and cured.
  • the sleeve 1 For printing on the sleeve 1, this is placed on both sides at the end on two rotatably mounted rollers 14, 15.
  • the rollers 14, 15 are transversely displaceable to the screen fabric 8, so that the sleeve 1 with its surface 2 against the threads 9 can be pressed.
  • a scraper 16 is disposed on the layer 12 and the screen fabric 8 relative to the scraper 16 and the sleeve 1 so linearly displaced in the horizontal direction, that the sleeve 1 rolls along the screen fabric 8.
  • the scraper 16 presses the ink 4 located in the receiving space 13 or the paint 5 in the area of the printing motif 3 through the screen cloth 8 onto the surface 2 of the sleeve 1.
  • the printing ink 4 and the paint 5 are applied through the screen cloth 8 and then cured by irradiation with ultraviolet radiation.
  • the time interval between the application and irradiation of the printing ink 4 and of the varnish 5 is at most 180 seconds, in particular at most 45 seconds, and in particular at most 20 seconds.
  • the ink 4 and the varnish 5 do not run due to their viscosity and the time between application and irradiation, so that the cured print motif 3 has substantially the same height H with which it was applied.
  • the print motif 3 is applied in particular with a height H of at least 500 ⁇ m, in particular of at least 1000 ⁇ m, and in particular of at least 1300 ⁇ m and in particular of at least 1500 ⁇ m.
  • the printing motif 3 has, for example, at least 70% by weight, in particular at least 80% by weight and in particular at least 90% by weight, of clear lacquer 5. Furthermore, the printing motif 3, for example, at most 20 wt .-%, in particular at most 15 wt .-% and in particular at most 10 wt .-% ink 4. By a high amount of clear varnish 5 and a comparatively small amount of ink 4 in the print job a rapid curing of the print motif 3 is ensured, this appears colored at the same time.
  • the print motif 3 has solid particles 17 which increase the viscosity of the printing ink 4 and / or of the varnish 5 and at the same time produce an appealing visual and haptic effect.
  • the solid particles 17 are, for example, pigments and / or effect additives.
  • the solid particles 17 are in particular a metal powder.
  • the sleeve 1 according to Fig. 5 has a print motif 3 with an additional stamping foil 18.
  • the raised structure of the print motif 3 consists of a clear lacquer 5. After curing of the clear lacquer 5, the embossing foil 18 is pressed against the surface 2 of the sleeve 1 and the clear lacquer 5 at a sufficiently low temperature. Due to the low temperature, the embossing foil 18 remains adhering substantially exclusively to the clear lacquer 5, whereas the embossing foil 18 does not adhere to the surface 2.
  • the temperature is for example less than 300 ° C, in particular less than 250 ° C and in particular less than 200 ° C.
  • the raised structure of clear lacquer 5 and the embossing foil 18 applied thereto can be used to produce novel optical and / or haptic effects.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Bei einem Siebdruckverfahren wird auf eine gekrümmte Oberfläche (2) eines zu bedruckenden Gegenstandes (1), insbesondere auf ein Schreibgerät oder einen Kosmetikartikel, eine mittels Ultraviolett-Strahlung aushärtbare Druckfarbe (4) und/oder ein mittels Ultraviolett-Strahlung aushärtbarer Lack (5) mit einer maximalen Höhe (H) von mindestens 100 µm aufgetragen und durch Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung ausgehärtet. Mit dem Siebdruckverfahren sind dreidimensionale Druckmotive (3) erzeugbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Siebdruckverfahren zum Bedrucken eines Gegenstandes mit einem Druckmotiv.
  • Das Bedrucken von Gegenständen zur Aufbringung von Informationen oder zum Verzieren ist bekannt. Hierzu wurden in der Vergangenheit verschiedenste Druckverfahren entwickelt, die ein möglichst gleichmäßiges Auftragen von Druckfarben und/oder Lacken gewährleisten, um Druckmotive mit hoher Qualität zu erzeugen. Trotz der vielfältigen Drucktechniken besteht auf Kundenseite ein ständiger Wunsch, die bekannten Druckverfahren weiter zu entwickeln, um neuartige Effekte zu erzielen.
  • Aus der DE 691 10 763 T2 ist ein Siebdruckverfahren zum Bedrucken von Schildern bekannt, bei dem zur Erzeugung einer dreidimensionalen Wirkung ein dicker Druckfarbsteg auf eine flache Substratoberfläche aufgetragen wird. Der Druckfarbsteg wird entweder in Überlappung mit einem Rand einer dünnen Druckfarbschicht aufgetragen oder direkt als Rand ohne eine Druckfarbschicht auf die Substratoberfläche aufgetragen. Im Anschluss daran wird die Substratoberfläche und das gesamte Druckmotiv mit einer Folienschicht oder eine Dickschicht überdeckt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Siebdruckverfahren derart weiterzubilden, dass bei dem Bedrucken von Gegenständen mit gekrümmter Oberfläche in flexibler Weise neuartige Effekte erzielbar sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Siebdruckverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Mit dem erfindungsgemäßen Siebdruckverfahren sind dreidimensionale Druckmotive erzeugbar, die aufgrund ihrer erhabenen Struktur einen sowohl optisch als auch haptisch neuartigen Effekt erzielen. Hierzu wird das bekannte Siebdruckverfahren zur Erzeugung von zweidimensionalen Druckmotiven derart modifiziert und zweckentfremdet, dass Druckmotive mit einer maximalen Höhe von mindestens 100 µm auf die gekrümmte Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes aufgebracht werden können. Da zur Erzeugung des dreidimensionalen Druckmotivs eine erhebliche Menge an Druckfarbe und/oder Lack erforderlich ist, scheiden andere Druckverfahren aus. Durch das Siebdruckverfahren kann bei entsprechender Wahl der Gewebedichte eines Siebgewebes eine ausreichende Menge an Druckauftrag, also Druckfarbe und/oder Lack aufgetragen werden, wobei die Druckfarbe bzw. der Lack vor dem Verlaufen aushärten muss. Um ein rechtzeitiges Aushärten zu gewährleisten, weist die Druckfarbe bzw. der Lack Fotoinitiatoren auf, die unter dem Einfluss von Ultraviolett-Strahlung einen Polymerisationsprozess auslösen, so dass die Druckfarbe bzw. der Lack vor dem Verlaufen aushärtet. Die hohe Menge an aufgetragener Druckfarbe bzw. aufgetragenem Lack behält somit ihre dreidimensionale Struktur bei und verläuft nicht zu einem zweidimensionalen Druckmotiv.
  • Zum Auftragen einer hohen Menge von Druckauftrag bzw. Druckfarbe und/oder Lack wird das Siebgewebe vor dem Siebdruckvorgang mehrfach direkt beschichtet, so dass eine ausreichend hohe Säule an Druckfarbe und/oder Lack gebildet werden kann. Hierdurch wird auf einfache Weise eine hohe Flexibilität beim Erzeugen dreidimensionaler Druckmotive gewährleistet. Insbesondere können nach Belieben großflächige dreidimensionale Druckmotive mit vergleichsweise scharfen Konturen erzeugt werden, da eine ausreichende Menge an Druckfarbe und/oder Lack bereitgestellt werden kann, auch wenn das Siebgewebe eine Gewebedichte von mindestens 25 Fäden/cm, insbesondere von mindestens 30 Fäden/cm, insbesondere von mindestens 35 Fäden/cm und insbesondere von mindestens 40 Fäden/cm aufweist.
  • Vor dem Siebdruckvorgang wird auf das Siebgewebe eine Schicht aus einer mit Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Masse aufgetragen. Anschließend wird die aufgetragene Schicht zwischengetrocknet und auf diese mindestens eine weitere Schicht der Masse aufgetragen und zwischengetrocknet. Das Beschichten kann mindestens zweimal, insbesondere mindestens dreimal und insbesondere mindestens viermal erfolgen, um die gewünschte Höhe der Säule an Druckfarbe und/oder Lack zu erzeugen. Am Ende des Beschichtungsvorgangs wird auf die aufgetragenen Schichten ein Film aufgelegt, der die aufgetragenen Schichten im Bereich des zu druckenden Druckmotivs vor Ultraviolett-Strahlung schützt. Beim anschließenden Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung werden die aufgetragenen Schichten im Bereich außerhalb des zu druckenden Druckmotivs ausgehärtet. Aufgrund des Films bleibt der Bereich des Druckmotivs jedoch ausreichend weich, um die aufgetragene Masse bzw. aufgetragenen Schichten in diesem Bereich aus dem Siebgewebe, beispielsweise durch Ausspülen, zu entfernen. Beim anschließenden Siebdruckvorgang kann wesentlich mehr Druckfarbe und/oder Lack aufgetragen werden, da die Säule an Druckfarbe und/oder Lack aufgrund der schichtweise aufgetragenen Masse deutlich gegenüber einer entsprechenden Säule in Höhe der Fadendicke des Siebgewebes erhöht ist. Umgekehrt können dreidimensionale Druckmotive mit einer bestimmten maximalen Höhe vergleichsweise fein und mit scharfen Konturen aufgetragen werden, da die Menge an Druckfarbe und/oder Lack nicht über eine Reduktion der Gewebedichte des Siebgewebes bereitgestellt werden muss, sondern ein Siebgewebe mit vergleichsweise hoher Gewebedichte ausreichend ist, um die gewünschte Menge an Druckfarbe und/oder Lack bereitzustellen.
  • Mit dem Siebdruckverfahren können insbesondere gekrümmte Oberflächen, wie beispielsweise hohlzylinderförmige Hülsen und/oder Behälter von Schreibgeräten und/oder Kosmetikartikeln mit dem dreidimensionalen Druckmotiv bedruckt werden. Da die Druckfarbe bzw. der Lack vor dem Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung nicht aushärtet, sind ein stabiler Druckprozess, kurze Wechselzeiten und eine hohe Betriebszeit der Druckmaschine gewährleistet. Zum Bedrucken von gekrümmten Oberflächen eignen sich insbesondere Siebgewebe, deren Fäden eine hohe Fadendicke haben und/oder aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sind, da beim Bedrucken von gekrümmten Oberflächen auf die Fäden höhere Kräfte wirken als beim Bedrucken von ebenen Oberflächen.
  • Die Druckfarbe bzw. der Lack kann auf Kunstharz und/oder Naturharz basieren. Darüber hinaus können die Druckfarbe und/oder der Lack mit Pigmenten und/oder Effektzusätzen, wie beispielsweise Metallpulver, versehen sein. Alternativ kann der Lack als Klar-Lack ausgebildet sein.
  • Der zu bedruckende Gegenstand kann vor dem Auftragen der Druckfarbe bzw. des Lackes mit einer Prägefolie geprägt worden sein. Die Prägefolie kann beispielsweise fotoreal ausgebildet sein. Hierdurch ist es möglich, beliebige Bilder mit einem dreidimensionalen haptischen und optischen Effekt auf den Gegenstand aufzubringen.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 2 führt zu einem verbesserten haptischen Effekt. Die Druckfarbe und/oder der Lack kann mit einer maximalen Höhe aufgebracht werden, die in weiten Bereichen einstellbar ist. Das dreidimensionale Druckmotiv kann eine maximale Höhe von bis zu 2000 µm aufweisen.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 3 verhindert das Verlaufen der Druckfarbe und/oder des Lackes vor dem Aushärten. Je höher die Viskosität der Druckfarbe und/oder des Lackes ist, desto höher kann die Druckfarbe und/oder der Lack aufgetragen werden. Dies ist insbesondere beim Bedrucken von gekrümmten Oberflächen von Bedeutung, da bei diesen aufgrund der Krümmung eine erhöhte Tendenz zum Verlaufen gegeben ist. Geeignete Verdickungsmittel sind bekannt und handelsüblich.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 4 verhindert ein Verlaufen der aufgetragenen Druckfarbe und/oder des aufgetragenen Lackes. Je kleiner die Zeitspanne zwischen dem Auftragen und dem Bestrahlen ist, desto besser bleibt die dreidimensionale Struktur der aufgetragenen Druckfarbe und/oder des aufgetragenen Lackes erhalten. Dies ist insbesondere beim Bedrucken von gekrümmten Oberflächen von Bedeutung, da bei diesen aufgrund der Krümmung eine erhöhte Tendenz zum Verlaufen gegeben ist.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 5 gewährleistet das Auftragen einer hohen Menge der Druckfarbe und/oder des Lackes. Je weniger Fäden/cm das Siebgewebe aufweist, desto mehr Druckfarbe und/oder Lack kann aufgetragen werden. Darüber hinaus wird das Auftragen einer hohen Menge der Druckfarbe und/oder des Lackes durch die Fadendicke der Fäden gewährleistet. Je größer die Fadendicke ist, desto mehr Druckfarbe und/oder Lack kann aufgetragen werden.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 6 ermöglicht das Erzeugen von dreidimensionalen Druckmotiven mit einer vergleichsweise guten Auflösung. Dadurch, dass eine hohe Säule an Druckfarbe und/oder Lack erzeugbar ist, können auch Siebgewebe mit einer vergleichsweise hohen Gewebedichte eingesetzt werden, da die erforderliche Menge an Druckfarbe und/oder Lack nicht ausschließlich über eine geringe Gewebedichte bereitgestellt werden muss. Dementsprechend können dreidimensionale Druckmotive einer bestimmten Höhe mit einer vergleichsweise guten Auflösung erzeugt werden, indem bei einer hohen Säule an Druckfarbe und/oder Lack die Gewebedichte erhöht wird.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 7 ermöglicht das Bedrucken von zylinderförmigen und/oder hohlzylinderförmigen Gegenständen, wie beispielsweise Hülsen und/oder Behältern von Schreibgeräten und/oder Kosmetikartikeln.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 8 gewährleistet ein schnelles Aushärten des aufgetragenen Druckmotivs, da die hohe Menge an Klar-Lack im Druckauftrag eine hohe Transparenz des Druckmotivs für die Ultraviolett-Strahlung gewährleistet. Mit einer hohen Menge an Klar-Lack können dementsprechend hohe dreidimensionale Druckmotive mit scharfen Konturen erzeugt werden.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 9 gewährleistet ein schnelles Aushärten des aufgetragenen Druckmotivs, da die geringe Menge an Druckfarbe im Druckauftrag nur in geringem Umfang die Transparenz und das Aushärten beeinträchtigt, jedoch gleichzeitig dem Druckmotiv ein farbiges Aussehen verleiht. Die Druckfarbe wird vorzugsweise mit einer hohen Menge an Klar-Lack gemischt.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 10 verhindert das Verlaufen der Druckfarbe und/oder des Lackes vor dem Aushärten. Durch das Zufügen von Feststoffpartikeln wird die Viskosität der Druckfarbe und/oder des Lackes erhöht. Gleichzeitig können durch Feststoffpartikel, insbesondere aus Metall oder Kunststoff, ansprechende optische und/oder haptische Effekte erzeugt werden.
  • Ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 11 ermöglicht die Erzeugung von hohen dreidimensionalen Druckmotiven mit ansprechenden optischen Effekten. Die Prägefolie wird vorzugsweise auf Klar-Lack aufgebracht, der mit dem erfindungsgemäßen Siebdruckverfahren als hohes Druckmotiv aufgebracht werden kann. Wird die Prägefolie mit einer niedrigen Temperatur an den Gegenstand und den aufgebrachten Klar-Lack angedrückt, so bleibt die Prägefolie ausschließlich an dem Klar-Lack haften und löst sich wieder von dem nicht mit Klar-Lack versehenen Teil des Gegenstandes ab. Hierdurch können neuartige optische und/oder haptische Effekte erzeugt werden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines mit einem dreidimensionalen Druckmotiv bedruckten Gegenstandes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die in einer Ebene dargestellte gekrümmte Oberfläche des Gegenstandes,
    Fig. 3
    eine teilweise geschnittene Seitenansicht des zu bedrucken- den Gegenstandes sowie eines Siebgewebes beim Siebdruck- vorgang,
    Fig. 4
    eine Seitenansicht eines mit einem dreidimensionalen Druck- motiv bedruckten Gegenstandes gemäß einem zweiten Aus- führungsbeispiel, und
    Fig. 5
    eine Seitenansicht eines mit einem dreidimensionalen Druck- motiv bedruckten und mit einer Prägefolie versehenen Ge- genstandes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Fig. 1 zeigt einen Gegenstand in Form einer hohlzylinderförmigen Hülse 1, die beispielsweise Teil eines Schreibgerätes oder eines Kosmetikartikels ist. Die Hülse 1 weist eine im Querschnitt kreisförmig gekrümmte Oberfläche 2 auf, auf der ein blumenartiges Druckmotiv 3 angeordnet ist.
  • Das Druckmotiv 3 ist aus einer mittels Ultraviolett-Strahlung ausgehärteten Druckfarbe 4 und einem mittels Ultraviolett-Strahlung ausgehärteten Lack 5 dreidimensional ausgebildet und weist eine maximale Höhe H von mindestens 100 µm, insbesondere von mindestens 500 µm, insbesondere von mindestens 1000 µm, insbesondere von mindestens 1300 µm und insbesondere von mindestens 1500 µm auf.
  • Zum Aushärten der Druckfarbe 4 und des Lackes 5 beim Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung sind diese mit Fotoinitiatoren 6 versehen, die unter dem Einfluss der Ultraviolett-Strahlung einen Polymerisationsprozess einleiten und das Aushärten der Druckfarbe 4 und des Lackes 5 bewirken. Darüber hinaus weist die Druckfarbe 4 und der Lack 5 ein Verdickungsmittel 7 auf, das vor dem Aushärten die Viskosität des Druckauftrages bzw. der Druckfarbe 4 und des Lackes 5 erhöht hat.
  • Die Druckfarbe 4 und der Lack 5 sind zur Verwendung in einem Siebdruckverfahren geeignet ausgebildet und basieren beispielsweise auf Kunst- oder/oder Naturharz. Als Harz ist beispielsweise Acrylatharz geeignet, das mit einem Anteil von 50 bis 75 Gew.-% in der Druckfarbe 4 bzw. dem Lack 5 enthalten ist.
  • Das dreidimensionale Druckmotiv 3 wird mit einem Siebdruckverfahren auf die Hülse 1 aufgebracht. Hierzu wird der Druckfarbe 4 und dem Lack 5 vor dem Auftragen zunächst das Verdickungsmittel 7 zugegeben, so dass sich die Viskosität der Druckfarbe 4 bzw. des Lackes 5 auf mindestens 12000 mPas, insbesondere mindestens 18000 mPas, insbesondere mindestens 24000 mPas, und insbesondere mindestens 30000 mPas bei 25°C erhöht. Die Druckfarbe 4 und der Lack 5 werden anschließend durch ein Siebgewebe 8 an den gewünschten Stellen auf die Hülse 1 aufgetragen, so dass das Druckmotiv 3 entsteht. Das Siebgewebe 8 ist beispielsweise in Fig. 2 angedeutet.
  • Das Siebgewebe 8 wird durch eine Vielzahl von Fäden 9 gebildet, die in einer ersten Richtung und in einer senkrecht dazu verlaufenden zweiten Richtung beabstandet voneinander und an einem Rahmen 10 angeordnet sind. Das Siebgewebe 8 wird zum Auftragen einer hohen Menge von Druckfarbe 4 bzw. Lack 5 vor dem Siebdruckvorgang mehrfach direkt beschichtet, so dass eine ausreichend hohe Säule an Druckfarbe 4 bzw. Lack 5 gebildet werden kann. Hierzu wird das Siebgewebe 8 mit einer ersten Schicht 11 einer mit Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Masse beschichtet. Anschließend wird die aufgetragene Schicht 11 zwischengetrocknet und auf diese eine weitere Schicht 12 der Masse aufgetragen. Das Beschichten kann mindestens zweimal, insbesondere mindestens dreimal und insbesondere mindestens viermal erfolgen. Am Ende des Beschichtungsvorgangs wird auf die aufgetragenen Schichten 11, 12 ein Film aufgelegt, der die aufgetragenen Schichten 11, 12 im Bereich des zu druckenden Druckmotivs 3 vor Ultraviolett-Strahlung schützt. Beim anschließenden Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung werden die Schichten 11, 12 ausgehärtet. Aufgrund des Films bleibt der Bereich des zu druckenden Druckmotivs 3 jedoch ausreichend weich, um die aufgetragene Masse in diesem Bereich aus dem Siebgewebe 8, beispielsweise durch Ausspülen, zu entfernen. Hierdurch entsteht im Bereich des Druckmotivs 3 ein Aufnahmeraum 13, der seitlich von den Schichten 11, 12 begrenzt ist. Beim anschließenden Siebdruckvorgang kann wesentlich mehr Druckfarbe 4 bzw. Lack 5 aufgetragen werden, da in dem Aufnahmeraum 13 die Farb- bzw. Lacksäule aufgrund der schichtweise aufgetragenen Masse deutlich gegenüber einer Farb- bzw. Lacksäule in Höhe der Fadendicke erhöht ist.
  • Zum Auftragen einer ausreichenden Menge der Druckfarbe 4 und des Lackes 5 weist das Siebgewebe 8 eine Gewebedichte von höchstens 200 Fäden/cm, insbesondere von höchstens 120 Fäden/cm, insbesondere von höchstens 100 Fäden/cm, insbesondere von höchstens 40 Fäden/cm und insbesondere von höchstens 20 Fäden/cm auf. Die Gewebedichte kann je nach der erforderlichen Menge der aufzutragenden Druckfarbe 4 und des aufzutragenden Lackes 5 in einem Bereich von 15 bis 200 Fäden/cm variiert werden. Zum Erzeugen des Druckmotivs 3 mit einer guten Auflösung weist das Siebgewebe 8 vorzugsweise eine Gewebedichte von mindestens 25 Fäden/cm, insbesondere von mindestens 30 Fäden/cm, insbesondere von mindestens 35 Fäden/cm und insbesondere von mindestens 40 Fäden/cm auf. Darüber hinaus kann die Fadendicke der Fäden 9 je nach der erforderlichen Menge der auftragenden Druckfarbe 4 und des aufzutragendes Lackes 5 variiert werden. Darüber hinaus kann das Druckmotiv 3 auch in Schichten aufgebaut werden. Hierzu wird die Druckfarbe 4 bzw. der Lack 5 schichtweise aufgetragen und ausgehärtet.
  • Zum Bedrucken der Hülse 1 wird diese an beiden Seiten endseitig auf jeweils zwei drehbar gelagerte Rollen 14, 15 aufgelegt. Die Rollen 14, 15 sind quer zu dem Siebgewebe 8 verlagerbar, so dass die Hülse 1 mit ihrer Oberfläche 2 gegen die Fäden 9 anpressbar ist. Liegt die Hülse 1 gegen das Siebgewebe 8 an, wird ein Abstreifer 16 auf der Schicht 12 angeordnet und das Siebgewebe 8 relativ zu dem Abstreifer 16 und der Hülse 1 derart in horizontaler Richtung linear verlagert, dass die Hülse 1 entlang des Siebgewebes 8 abrollt. Beim Abrollen drückt der Abstreifer 16 die in dem Aufnahmeraum 13 befindliche Druckfarbe 4 bzw. den Lack 5 im Bereich des Druckmotivs 3 durch das Siebgewebe 8 auf die Oberfläche 2 der Hülse 1.
  • Die Druckfarbe 4 und der Lack 5 werden durch das Siebgewebe 8 aufgetragen und anschließend durch Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung ausgehärtet. Die Zeitspanne zwischen dem Auftragen und Bestrahlen der Druckfarbe 4 und des Lackes 5 beträgt höchstens 180 Sekunden, insbesondere höchstens 45 Sekunden, und insbesondere höchstens 20 Sekunden. Die Druckfarbe 4 und der Lack 5 verlaufen aufgrund ihrer Viskosität und der Zeitspanne zwischen dem Auftragen und Bestrahlen nicht, so dass das ausgehärtete Druckmotiv 3 im Wesentlichen dieselbe Höhe H aufweist, mit der es aufgetragen wurde. Das Druckmotiv 3 wird insbesondere mit einer Höhe H von mindestens 500 µm, insbesondere von mindestens 1000 µm, und insbesondere von mindestens 1300 µm und insbesondere von mindestens 1500 µm aufgetragen.
  • Das Druckmotiv 3 weist beispielsweise mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-% und insbesondere mindestens 90 Gew.-% Klar-Lack 5 auf. Weiterhin weist das Druckmotiv 3 beispielsweise höchstens 20 Gew.-%, insbesondere höchstens 15 Gew.-% und insbesondere höchstens 10 Gew.-% Druckfarbe 4 auf. Durch eine hohe Menge an Klar-Lack 5 und eine vergleichsweise geringe Menge an Druckfarbe 4 im Druckauftrag wird ein schnelles Aushärten des Druckmotivs 3 gewährleistet, wobei dieses gleichzeitig farbig erscheint.
  • Bei der Hülse 1 gemäß Fig. 4 weist das Druckmotiv 3 Feststoffpartikel 17 auf, die die Viskosität der Druckfarbe 4 und/oder des Lacks 5 erhöhen und gleichzeitig einen ansprechenden optischen und haptischen Effekt erzeugen. Die Feststoffpartikel 17 sind beispielsweise Pigmente und/oder Effektzusätze. Die Feststoffpartikel 17 sind insbesondere ein Metallpulver.
  • Die Hülse 1 gemäß Fig. 5 weist ein Druckmotiv 3 mit einer zusätzlichen Prägefolie 18 auf. Die erhabene Struktur des Druckmotivs 3 besteht aus einem Klar-Lack 5. Nach dem Aushärten des Klar-Lacks 5 wird die Prägefolie 18 bei einer ausreichend niedrigen Temperatur gegen die Oberfläche 2 der Hülse 1 und den Klar-Lack 5 angepresst. Aufgrund der niedrigen Temperatur bleibt die Prägefolie 18 im Wesentlichen ausschließlich an dem Klar-Lack 5 haften, wohingegen die Prägefolie 18 an der Oberfläche 2 nicht haften bleibt. Die Temperatur beträgt beispielsweise weniger als 300°C, insbesondere weniger als 250°C und insbesondere weniger als 200°C. Durch die erhabene Struktur aus Klar-Lack 5 und die darauf aufgetragene Prägefolie 18 können neuartige optische und/oder haptische Effekte erzeugt werden.

Claims (11)

  1. Siebdruckverfahren zum Bedrucken eines Gegenstandes mit einem Druckmotiv, umfassend die Schritte:
    - Bereitstellen eines zu bedruckenden Gegenstandes (1), insbesondere eines Schreibgerätes oder eines Kosmetikartikels, wobei der zu bedruckende Gegenstand (1) eine gekrümmte Oberfläche (2) aufweist,
    - Auftragen einer Schicht (11) einer mit Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Masse auf ein Siebgewebe (8),
    - Trocknen der aufgetragenen Schicht (11),
    - Auftragen und Trocknen mindestens einer weiteren Schicht (12) der mit Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Masse,
    - Auflegen eines Films auf die aufgetragenen Schichten (11, 12), der diese im Bereich eines zu druckenden Druckmotivs (3) vor Ultraviolett-Strahlung schützt,
    - Bestrahlen des Films mit Ultraviolett-Strahlung, wobei die aufgetragenen Schichten (11, 12) im Bereich außerhalb des Druckmotivs (3) aushärten,
    - Entfernen des Films und der aufgetragenen Schichten (11, 12) im Bereich des Druckmotivs (3),
    - Befüllen des Siebgewebes (8) mit einer mittels Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Druckfarbe (4) und/oder eines mittels Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Lackes (5),
    - Auftragen der mittels Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Druckfarbe (4) und/oder des mittels Ultraviolett-Strahlung aushärtbaren Lackes (5) auf die gekrümmte Oberfläche (2) des Gegenstandes (1) mit einer maximalen Höhe (H) von mindestens 100 µm zur Erzeugung des dreidimensionalen Druckmotives (3), und
    - Aushärten der aufgetragenen Druckfarbe (4) und/oder des aufgetragenen Lackes (5) durch Bestrahlen mit Ultraviolett-Strahlung.
  2. Siebdruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe (4) und/oder der Lack (5) mit einer maximalen Höhe (H) von mindestens 500 µm, insbesondere von mindestens 1000 µm, insbesondere von mindestens 1300 µm und insbesondere von mindestens 1500 µm aufgetragen wird.
  3. Siebdruckverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Druckfarbe (4) und/oder des Lackes (5) vor dem Auftragen durch Zugabe eines Verdickungsmittels (7) auf mindestens 12000 mPas, insbesondere mindestens 18000 mPas, insbesondere mindestens 24000 mPas, und insbesondere mindestens 30000 mPas bei 25°C erhöht wird.
  4. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne zwischen dem Auftragen und Bestrahlen der Druckfarbe (4) und/oder des Lackes (5) höchstens 180 Sekunden, insbesondere höchstens 90 Sekunden, insbesondere höchstens 45 Sekunden, und insbesondere höchstens 20 Sekunden beträgt.
  5. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebdruckgewebe (8) zum Auftragen der Druckfarbe (4) und/oder des Lackes (5) eine Gewebedichte von höchstens 200 Fäden/cm, insbesondere von höchstens 120 Fäden/cm, insbesondere von höchstens 100 Fäden/cm, insbesondere von höchstens 40 Fäden/cm und insbesondere von höchstens 20 Fäden/cm aufweist.
  6. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe (8) zum Auftragen der Druckfarbe (4) und/oder des Lackes (5) eine Gewebedichte von mindestens 25 Fäden/cm, insbesondere von mindestens 30 Fäden/cm, insbesondere von mindestens 35 Fäden/cm und insbesondere von mindestens 40 Fäden/cm aufweist.
  7. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1) eine im Querschnitt kreisförmig gekrümmte Oberfläche (2) aufweist.
  8. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1) mit mindestens 70 Gew.-% Klar-Lack (5), insbesondere mindestens 80 Gew.-% Klar-Lack (5) und insbesondere mindestens 90 Gew.-% Klar-Lack (5) bedruckt wird.
  9. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1) mit höchstens 20 Gew.-% Druckfarbe (4), insbesondere mit höchstens 15 Gew.-% Druckfarbe (4) und insbesondere mit höchstens 10 Gew.-% Druckfarbe (4) bedruckt wird.
  10. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckfarbe (4) und/oder dem Lack (5) Feststoffpartikel (17) beigemischt sind.
  11. Siebdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die ausgehärtete Druckfarbe (4) und/oder den ausgehärteten Lack (5), insbesondere den ausgehärteten Klar-Lack (5), eine Prägefolie (18) aufgebracht wird, wobei die Prägefolie(18) mit einer derart niedrigen Temperatur an den Gegenstand (1) angedrückt wird, dass diese ausschließlich an dem Druckmotiv (3) haften bleibt.
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