CZ293603B6 - Způsob výroby skleněného substrátu, obsahujícího nejméně jeden motiv na bázi nejméně jedné barvy - Google Patents

Abstract

Při způsobu výroby skleněných substrátů, obsahujících nejméně jeden motiv na bázi nejméně jedné barvy, která se tiskne na substrát se nejméně jeden motiv reprodukuje přímo na skleněný substrát ve formě nejméně jedné vrstvy barvy nebo barev a to z modelu motivu nebo motivů, vytvořeného nebo vytvořených na nejméně jednom samostatném nosiči modelu, z něhož se motiv reprodukuje přímo na substrát pomocí reprodukčního zařízení. Reprodukční zařízení obsahuje zařízení pro snímání obrazů z modelu, software pro zpracování obrazů na tvar, velikost a barevné rozložení odpovídající motivu, který se má tisknout, a tiskací prostředek pro vrhání kapiček barvy nebo barev přímo na skleněný substrát. Povlak na skleněném substrátu, z něhož je vytvořen tištěný motiv, je tvořený nejméně jednou vypalovací barvou, zejména emailovou barvou.ŕ

Description

Způsob výroby skleněného substrátu, obsahujícího nejméně jeden motiv na bázi nejméně jedné barvy

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby skleněného substrátu s povlakem vrstvy organické nebo anorganické barvy nebo barev, tvořícím jeden nebo více motivů (obrazů, vzorků nebo dekorací, dále v celém textu: motivů), například jedno- nebo vícebarevných motivů, přičemž tyto motivy jsou vytvořeny z jedné nebo více barev vhodných pro vytváření povlaku na skle, s výhodou jedné nebo více barev stabilních vůči světlu, například z emailu nebo více emailů.

Dosavadní stav techniky

Ve stavu techniky se výroba plošných skleněných dílců, jako tabulí, opatřených obrazy nebo vícebarevnými dekoracemi, stabilními vůči světlu, provádí tak, že se na plošný skleněný dílec nanesou ručně nebo sítotiskem požadované vícebarevné obrazy, tvořené keramickými barvami nebo vypalovacími emaily, načež se provádí vypalování obrazů nebo dekorací.

Pří použití sítotisku je třeba provést více sítotiskových operací jednu po druhé podle počtu barev (každá barva vyžaduje jeden průchod sítotiskovým zařízením), přičemž se rozumí, že každý tisk musí být následován sušením před tištěním následující vrstvy barvy. Tento tiskový postup je rentabilní pouze v případě, že stejný obraz nebo stejná dekorace se má tisknout na velký počet plošných skleněných dílců. Pro tištění na malý počet plošných skleněných dílců se stejným obrazem nebo se stejnou dekorací je vícebarevný sítotisk velmi nákladný v tom, že je potřebné samostatné síto pro každou základní barvu. Kromě toho jsou náklady na výrobu a čištění sít pro sítotisk velmi vysoké.

Pro malé série nebo když se jedná o jednotlivé obrazy, vzorky, nebo dekorace, mohou být emaily nebo keramické barvy rovněž nanášeny na plošný skleněný dílec ručně. Ruční nanášení vypalovacích barev na povrch skla je však vázáno na zvláštní požadavky na materiály barev a na zručnost osoby pověřené touto operací, přičemž nanesené barvy zůstávají po dlouhou dobu ve stavu, v němž se mohou snadno stírat během nanášení jednotlivých barev, které se nanáší jedna za druhou, v důsledku nedostatku schopnosti absorpce skleněného povrchu a zvláštních vlastností obvykle používaných vypalovacích barev.

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob výroby skleněného substrátu opatřeného motivy na bázi barvy nebo barev, zejména barev stabilních vůči světlu, který by se hodil pro levnou výrobu a bez rizika poškození barev pro malé série skleněných substrátů opatřených barevnými motivy, který by dále dovoloval rychlé a reprodukovatelné dosažení různých motivů při dobré grafické kvalitě.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo způsobem výroby skleněných substrátů, obsahujících nejméně jeden motiv na bázi nejméně jedné barvy, která se tiskne na substrát, jehož podstatou je, že uvedený nejméně jeden motiv (obraz, vzorek nebo dekorace) se reprodukuje přímo na skleněný substrát ve formě nejméně jedné vrstvy barvy nebo barev, z modelu motivu nebo motivů, vytvořeného nebo vytvořených na nejméně jednom samostatném nosiči modelu, z něhož se motiv reprodukuje přímo na substrát pomocí reprodukčního zařízení, obsahujícího zařízení pro snímání obrazů z modelu, software pro zpracování obrazů na tvar, velikost a barevné rozložení odpovídající

-1 CZ 293603 B6

Ί motivu, který se má tisknout, a tiskací prostředek pro vrhání kapiček barvy nebo barev přímo na skleněný substrát.

Jinak řečeno se požadovaný motiv nebo motivy reprodukují na skleněný substrát na podkladě modelu pomocí reprodukčního zařízení, obsahujícího zařízení pro snímání obrazů, software pro zpracování obrazů a tiskací prostředek. Motiv nebo motivy se poté zpravidla vypalují při vhodných teplotách, tj. například při vysoké teplotě u anorganických barev, jako jsou emaily, zejména při teplotách v rozmezí přibližně 450 až 750 °C.

to Způsob podle vynálezu umožňuje tisknout jakýkoli motiv (obraz, vzorek nebo dekoraci) na všechny typy povrchu skla bez potřeby měnění reprodukčního zařízení v závislosti na tištěném motivu (na rozdíl od sítotiskového postupu, kde každý motiv vyžaduje zvláštní tiskací síto). Kromě toho v případě, kdy se vytváří barevný motiv nebo motivy a používá se tiskací prostředek pro barevný tisk (typu zařízení s tiskací hlavou nebo hlavami nebo kreslicího zařízení), je možné vytvářet tisk jediným průchodem bez ohledu na počet barev, což dovoluje zisk produktivity, jakož i vypuštění sušicích operací mezi nanášecími operacemi pro nanášení různých barev. Kromě toho dovoluje podle volby modelu způsob podle vynálezu rozlišovat a určovat požadované barvy a odstíny na modelu rychleji než na skleněném substrátu, na němž je zpravidla potřebné provádět před dosažením konečných barev vypalovací pochod. Způsob podle vynálezu rovněž dovoluje přímo reprodukovat již existující obrazy, dekorace a vzorky (motivy), tj. přenášet je přímo na skleněný substrát, a získaný tištěný motiv nebo motivy vykazují velmi dobrou grafickou kvalitu (je zejména možné uspokojivým způsobem reprodukovat fotografie).

Je rovněž možné konstatovat, že v případě, kde se používá vypalovací barvy stálé vůči světlu, typu emailu, že tištěný motiv nebo motivy mají po vypálení výbornou trvanlivost, přičemž vypálené emaily se vyznačují dobrou přídržností na skle, dobrou tvrdostí a dobrou barevnou stálostí.

Skleněný substrát s povlakem motivu nebo motivů podle vynálezu může být jakéhokoli typu 30 skelného substrátu nebo na bázi skla a může zejména být ve formě jednoho nebo více plošných skleněných dílců. Může se například jednat o sklo použité ve stavebnictví nebo v automobilovém průmyslu. Substrát, na němž je motiv nanesen, může být holý substrát ze skla nebo eventuelně substrát již opatřený motivem nebo dekorativním nebo funkčním povlakem.

Barva nebo barvy nebo barevná hmota nebo hmoty modelu mohou být jakékoli barvy nebo hmoty, stejně jako mohou být nosič nebo nosiče modelu jakékoli nosiče, přičemž barva nebo barvy nebo barevná hmota nebo hmoty a nosič nebo nosiče jsou však s výhodou kompatibilní. Pokud jde o barvu nebo barvy použité pro povlékání skleněného substrátu, může se jednat o jakýkoli typ organických nebo anorganických barev, vhodných pro povlékání skla, zvolených například mezi emaily nebo keramickými barvami, fotosenzibilními pryskyřicemi atd.) a s výhodou se jedná o vypalovací barvy, stálé vůči světlu (např. typu keramické barvy nebo emailu) přičemž volba barev bude zřejmá odborníkovi v oboru v závislosti na použitém substrátu, požadovaném motivu a uvažovaném použití povlečeného substrátu.

S výhodou se použije pro povlak skleněného substrátu nejméně jedna vypalovací barva, obsahující jednu nebo více anorganických složek (zejména anorganických barev nebo pigmentů), a s obzvláštní výhodou nejméně jednu vypalovací barvu typu emailu. V případě použití nejméně jednoho emailu obsahuje použitý email prášek vytvořený z nejméně jedné skleněné frity a eventuelně jednoho nebo více pigmentů, a obsahuje organické a/nebo anorganické médium (nejčastěji organické), umožňující uvést barvu na viskozitu požadovanou pro použití na substrátu a dovolující spojem se substrátem.

-2CZ 293603 B6

Skleněná frita může být jakákoli známá skleněná frita, na bázi oxidů zvolených například mezi oxidy křemíku, olova, zinku, vizmutu, titanu, zirkonia, sodíku, boru, lithia, draslíku, vápníku, hliníku, cínu, vanadu, molybdenu, hořčíku atd.

Pigmenty mohou být zvoleny mezi sloučeninami obsahujícími oxidy kovů, jako jsou oxidy chrómu, oxidy mědi, oxidy železa, oxidy kobaltu, oxidy niklu, nebo mohou být zvoleny mezi chromáty mědi, chromáty kobaltu, atd.

Email může rovněž obsahovat více frit, jeden nebo více kovů (železo, zinek, stříbro, ...) nebo jakoukoli jinou přísadu, která se může přidávat do emailů.

Médium přítomné v emailu musí být schopné uvedení na viskozitu požadovanou pro nanesení na substrátu (prostřednictvím tiskacích prostředků) a může obsahovat rozpouštědla, ředidla, oleje jako je borový olej nebo jiné rostlinné oleje, pryskyřice, jako jsou akrylické pryskyřice, naftové frakce, fílmotvomé látky, látky na bázi glykolů, eventuelně teplem tavitelné médium, atd.

Pod pojmem model podle vynálezu se rozumí jak model, jehož motiv nebo motivy přesně odpovídají požadovaným motivům, jakož i model, jehož motivy odpovídají přibližně požadovaným motivům, aniž by musely být nutně přesně shodné, zejména v materiálu a rozměrech. Zejména není potřebné, aby motiv nebo motivy byly na nosiči v přesně přirozené velikosti, jako je tomu v případě výroby sítotiskem. Vzhledem k použití vhodného softwaru pro zpracování obrazů je zejména možné bez problémů korigovat model požadovaným způsobem, například měnit měřítko nebo rozměry v různých osách.

Podle vynálezu je možné použít již existující model. Je rovněž možné model vyrábět. Podle provedení vynálezu se tištěný motiv nebo motivy nejprve zhotoví na jakýchkoli nosičích z barev nebo barevných hmot vhodných pro tento nosič nebo nosiče (nebo se vyrábějí z jakýchkoli barev nebo barevných hmot na nosiči nebo nosičích vhodných pro tyto barvy nebo barevné hmoty a popřípadě se opravují, až dosáhnou definitivní tvar). S výhodou se volí v tomto případě barva nebo barvy nebo barevná hmota nebo hmoty a jediný nosič, které se dají snadno použít a které jsou vzájemně kompatibilní, například barvy typu organických barev nebo inkoustu pro kreslení nebo tužky a nosič typu kartonu nebo papíru.

Nosič nebo nosiče s motivem nebo motivy (tj. model) se poté snímá snímacím zařízením pro snímání obrazů, jako je skener nebo snímač typu CCD (Charge Coupled Device), umožňujících převádět obrazy na číslicová nebo analogová data (nebo signál). Je možné použít známá zařízení (s výhodou zařízení s vysokou rozlišovací schopností), například barevný skener (zejména jsou-li motivy barevné), přičemž obrazová data nebo ovládací signály, sloužící pro ovládání tiskacího prostředku, jsou ovládány vhodným softwarem pro zpracování obrazu.

Jako tiskací prostředky pro provádění způsobu podle vynálezu se hodí zařízení, jako jsou zařízení s tiskací hlavou nebo hlavami nebo dekorační hlavou nebo hlavami nebo kreslicí zařízení. V případě, kdy se použije zejména jako tryskový tiskací prostředek zařízení pro tisk tryskovým paprskem nebo paprsky barvy (který může být eventuálně opatřen zařízením pro snímání obrazů, jako je skener), jsou kapky barvy vrhány z jednoho nebo více otvorů (tiysek), uložených v jedné nebo více tiskacích hlav tryskového tiskacího zařízení, řízených například jedním nebo více číslicovými ovládáními. Je zejména možné použít jako tiskací prostředek tryskový tiskací stroj známý pod názvem číslicový aerografový systém (digital airbrush systém), zvlášť vhodný pro vodorovná provedení. Eventuelně může být žádoucí přizpůsobit trysky uvedeného tryskového tiskacího stroje typu airbrush nebo typu tryskové tiskárny viskozitě použité barvy nebo barev (jako příklad je možné uvést, že průměry trysek mohou být přibližně 50 až 100 pm, popřípadě zvětšené na 200 až 3300 pm, přičemž zvětšení snižuje rozlišovací schopnost a kvalitu obrazu) a/nebo zajistit, například zředěním použité barvy nebo barev,

-3CZ 293603 B6 prostřednictvím vhodných ředidel, aby vlastnosti z hlediska tekutosti (zejména viskozita) barvy nebo barev byly přizpůsobeny tryskám tryskového tiskacího stroje typu airbrush nebo typu tryskové tiskárny.

s Podle výhodného provedení vynálezu se použije pro povlékání skleněného substrátu barva nebo barvy, s výhodou email nebo emaily, vykazující maximální granulometrii nižší než 50 pm (s výhodou nižší než 30 pm a nejvýhodněji, zejména v případě, kdy se použije kreslicí stroj typu tryskového tiskacího stroje, nižší než 5 pm), přičemž nejméně 90 % hmotn. částic mají rovněž s výhodou průměr nižší než 25 pm (s výhodou nižší než 15 pm, anebo v případě kdy se použije to kreslicí tiskací stroj tryskového typu pro tisk tiskovým paprskem nebo paprsky barvy nižší než 3 nebo 5 pm). Viskozita barvy nebo barev je zpravidla od 0,002 do 1 Pa.s (2 do 1000 cP), s výhodou od 0,002 do 0,5 Pa.s (2 do 500 cP) nebo i nižší než 0,1 Pa.s (100 cP) nebo i nižší než 0,025 Pa.s (25 cP) při teplotě nanášení na substrát.

Po každém pochodu nanášení barvy nebo barev nebo každém průchodu (motiv nebo motivy se zpravidla nanášejí v jediném průchodu) může být žádoucí provádět sušení vrstvy nebo vrstev barvy pro umožnění přilnutí a dostatečné přídržnosti na skle, umožňující manipulaci s povlečeným substrátem. Když jsou motiv nebo motivy dostatečně suché, povlečený substrát se zahřívá, například na teploty v oblasti okolo 450 až 750 °C (odpovídající obvyklým teplotám vypalování emailů) za účelem vypalování motivu (například pro tavení a vitrifikaci emailu nebo emailů). Je rovněž možné použít tvrzení (například tepelnou cestou prostřednictvím náhlého ochlazení) substrátu, aby se mu dodaly zlepšené tepelné vlastnosti. K vypalování může popřípadě docházet během tepelného zpracování, spojeného s ohýbáním substrátu.

Substráty získané podle vynálezu mají jednu nebo více vrstev barvy, tvořících motivy a mají povrch prostý zejména otisků ok (na rozdíl od substrátů získaných sítotiskem).

Příklady provedení vynálezu

Vynález bude podrobněji popsán na základě příkladu provedení. V příkladě má být sklo tloušťky 6 mm o rozměrech 200 x 100 cm vícebarevnou dekorací. Vícebarevná dekorace má být tvořena průsvitnými nebo transparentními barvami, stálými vůči světlu.

Vícebarevná dekorace se nejprve vytvoří na kartonu nebo jakémkoli nosiči na bázi klasických barev a kupříkladu se opraví, až dosáhne svého definitivního tvaru. Nosič pro malbu, nesoucí dokončenou dekoraci, se nyní snímá barevným skenerem s vysokou rozlišovací schopností a vhodných rozměrů. Pomocí vhodného softwaru pro zpracování obrazu se vytvoří obrazová nebo signálová data, sloužící pro ovládání čtyřbarevného tryskového tiskacího stroje typu 40 aibrush (černá a tři základní barvy: červená, žlutá a modrá).

Jako reprodukční systém se osvědčilo například tryskové tiskací zařízení švýcarské společnosti Baumgartner Trading AG označované jako vodorovný aerografový systém (vodorovný airbrush systém, horizontál airbrush systém). Pomocí tohoto zařízení se všechny barvy nanášejí 45 během jedné a též tiskací operace, přičemž pro každou barvu je možných 256 odstupňování.

Tímto způsobem je možné vytvářet zcela identické barevné reprodukce.

Pro vypalování na skle při teplotách asi 500 až 700 °C se používá v tomto příkladě jako barev vypalovacích barev složených z anorganických barviv, jako jsou emaily. Barvy, dostupné na 50 trhu, se ředí pomocí vhodných rozpouštědel tak, že je možná aplikace barev pomocí trysek tryskového tiskacího zařízení typu airbrush. Popřípadě se trysky tryskového tiskacího zařízení přizpůsobí těmto barvám, tj. musí mít o něco větší otvory.

-4CZ 293603 B6

Pomocí výše uvedeného reprodukčního zařízení se dekorace přenáší na plošný skleněný dílec ve formě skleněné tabule, která zůstává ve vodorovné poloze, až je barva v podstatě suchá. Následně se skleněná tabule zahřívá v horizontální peci na teplotu přibližně 650 °C, přičemž se dekorace taví do emailové vrstvy a vypaluje se na povrchu skla. Skleněná tabule se poté vytvrzuje prudkým ochlazením vzduchem ve vytvrzovacím zařízení.

Způsob podle vynálezu může být použit pro výrobu dílců pro zasklení, opatřených dekoračními nebo funkčními motivy, stínítka, zobrazovací plochy apod.

Claims (10)

1. Způsob výroby skleněných substrátů, obsahujících nejméně jeden motiv na bázi nejméně jedné barvy, která se tiskne na substrát, vyznačený tím, že uvedený nejméně jeden motiv se reprodukuje přímo na skleněný substrát ve formě nejméně jedné vrstvy barvy nebo barev, z modelu motivu nebo motivů, vytvořeného nebo vytvořených na nejméně jednom samostatném nosiči modelu, z něhož se motiv reprodukuje přímo na substrát pomocí reprodukčního zařízení, obsahujícího zařízení pro snímání obrazů z modelu, software pro zpracování obrazů na tvar, velikost a barevné rozložení odpovídající motivu, který se má tisknout, a tiskací prostředek pro vrhání kapiček barvy nebo barev přímo na skleněný substrát.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že model nebo modely se připraví na vhodném nosiči modelu před tím, než se reprodukuje nebo reprodukují na skleněný substrát pomocí reprodukčního zařízení.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že povlak na skleněném substrátu, z něhož je vytvořen tištěný motiv, je tvořený nejméně jednou vypalovací barvou, zejména emailovou barvou.

4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že barva nebo barvy motivů mají nejméně 90 % hmotn. částic s průměrem menším než 25 pm.

5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že barva nebo barvy motivů mají viskozitu od 0,002 do 1 Pa.s.

6. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačený tím, že se povlečený skleněný substrát zahřívá na teploty 450 až 750 °C pro vypálení motivu.

7. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že tiskacím prostředkem je tryskový tiskací stroj.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že tiskacím prostředkem je čtyřbarevný tryskový tiskací stroj.

9. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž8, vyznačený tím, že zařízením pro snímání obrazů je barevný skener.

-5CZ 293603 B6

10. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž3, vyznačený tím, že se motiv nebo motivy tisknou v jediném průchodu substrátu tiskacím strojem.