DE102009053431B4

DE102009053431B4 - Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt und entsprechend bedruckte Oberfläche

Info

Publication number: DE102009053431B4
Application number: DE200910053431
Authority: DE
Inventors: Oliver C. Mehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Mehler Oliver C De
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2029-11-18
Also published as: DE102009053431A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Bereitstellen eines flächigen Trägers mit zumindest bereichsweise Licht reflektierender Eigenschaft an der Oberfläche, wobei ein Träger mit metallisierter Oberfläche oder mit metallischen Bestandteilen und/oder Einlagerungen und/oder Einschlüssen an der Oberfläche verwendet wird; digitales Bedrucken der Oberfläche mittels UV-härtender Tinte im Tintenstrahldruckverfahren unter Nutzung von LED-Pinning, dergestalt, dass die durch den Druck erzeugte Oberfläche makroskopisch geschlossen erscheint, jedoch mikroskopisch Lücken und/oder Durchgänge zur Oberfläche des Trägers aufweist, durch die Licht hindurch gelangt und an der Oberfläche des Trägers reflektiert wird, so dass sich der Spektralbereich des insgesamt reflektierten Lichts durch spektrale Vereinigung des reflektierten Lichts von der Oberfläche des Trägers und von der Oberfläche der ausgehärteten Tinte ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechend hergestellte Oberfläche.
Es gibt einen ganz erheblichen Bedarf, drucktechnisch Oberflächen mit metallischem Effekt, beispielsweise mit Gold- oder Silbereffekt, zu erzeugen. Des Weiteren hat sich der Tintenstrahldruck zur Erzeugung farbiger Oberflächen, insbesondere mit Informationsgehalt, bewährt. Vor allem zur Erzeugung scharfer Konturen lässt sich der Tintenstrahldruck mit dem sogenannten LED-Pinning verwenden, wonach die Tinte punktgenau angehärtet, nämlich gepinnt wird. Dadurch lässt sich ein Verlaufen der Tinte wirksam vermeiden.
Beim LED-Pinning werden die einzelnen Tropfen der auf dem Träger aufgebrachten Tinte mittels LED-Pinning angehärtet, wobei das dazu regelmäßig verwendete UV-Licht über einen Lichtleiter zum jeweils zu härtenden Tropfen geführt werden kann, und zwar meist über den Druckkopf. Es ist aus dem Stand der Technik auch bereits bekannt, unmittelbar am Druckkopf eine LED zur direkten Einstrahlung vorzusehen. Beim LED-Pinning ist wesentlich, dass kleinste Bereiche bzw. Tropfen der Tinte anhärtbar sind, so dass – ungeachtet des jeweiligen Trägermaterials – ein Verlaufen der Tinte ausgeschlossen ist.
Das Dokument JP 2004042525 A1 betrifft einen Tintenstrahldrucker und ein bilderzeugendes Verfahren. Der Tintenstrahldrucker umfasst eine erste Sprüheinheit zum Aufbringen von weißer Tinte auf das Trägermedium. Der ersten Sprüheinrichtung ist eine UV-Lampe zum Härten der weißen Tinte nachgeordnet. Des Weiteren umfasst der Tintenstrahldrucker eine zweite Sprüheinrichtung zum Aufbringen des eigentlichen Druckbildes, der eine zweite UV-Lampe zum Härten der Tinte nachgeordnet ist. Durch diese Vorrichtung soll auch auf lichtdurchlässigen, lichtundurchlässigen und metallischen Oberflächen ein hervorragendes Druckbild erzeugt werden.
Aus der EP 0 656 265 A1 ist ein Hervorhebungen aufweisendes Bild auf einem Träger vorbekannt. Hierbei sind mehrere Farbschichten auf ein durchsichtiges Trägersubstrat nacheinander aufgebracht. Durch eine geschickte Ausgestaltung der verschiedenen Schichten sollen einzelne Bestandteile des Bildes hervorgehoben werden, so dass diese für den Betrachter näher erscheinen.
Der Bericht „Drucktechnik im Umbruch”, (31. Juli 2006), S. 1 bis 3., FloorGraphics Infopool, www.3d-floorgraphics.de beschreibt die Veränderungen, denen sich Anbieter von Druckererzeugnissen aufgrund der fortschreitenden Digitalisierung entgegengestellt sehen. Hierbei wird insbesondere auf die Verwendung von UV-härtenden Tinten hingewiesen.
Die DE 10 2004 039 871 A1 zeigt ein bedrucktes Trägersubstrat und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägersubstrats. Das Trägersubstrat soll insbesondere als Verpackungsmaterial verwendet werden. Der Metallic-Effekt, wird durch Tinte erzeugt, die Metallic-Partikel aufweist.
Zur Erzeugung eines metallischen Effekts ist es bislang erforderlich gewesen, Tinte mit metallischen oder zumindest metallisch wirkenden Bestandteilen zu verwenden, damit nach dem Aushärten ein metallischer Effekt vorliegt. Solche Metallic-Tinten sind jedoch einerseits teuer und lassen sich andererseits nur schwer mittels Tintenstrahldrucker aufbringen. Außerdem ist für die Metallic-Tinte ein besonderer Druckkopf mit einer besonderen Zirkulationstechnik erforderlich, um nämlich eine Sedimentierung der Tinte sowie ein Verstopfen im Bereich der Strahldüse zu vermeiden. Bei der Verwendung von Metallic-Tinte ist auf jeden Fall ein erhöhter Wartungsbedarf des Druckers gegeben, wobei das Druckergebnis nur bedingt akzeptabel ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt anzugeben, wonach es möglich ist, auf einfache Weise eine Oberfläche mit Metallic-Effekt herzustellen. Das Verfahren soll in der Anwendung preiswert sein. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend bedruckte Oberfläche anzugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach umfasst das erfindungsgemäße Verfahren folgende Verfahrensschritte:
Zunächst einmal wird ein flächiger Träger bereitgestellt, der zumindest bereichsweise Licht reflektierende Eigenschaften an seiner Oberfläche hat. Mit anderen Worten muss sichergestellt sein, dass das auf die Oberfläche des Trägers auftreffende Licht nicht, jedenfalls nicht insgesamt, absorbiert wird. Im Konkreten wird ein wie auch immer definierter Träger mit metallisierter Oberfläche oder mit metallischen Bestandteilen/Einlagerungen/Einflüssen an dessen Oberfläche verwendet
Es erfolgt ein digitales Bedrucken der Oberfläche des Trägers mittels UV-härtender Tinte, und zwar im Tintenstrahldruckverfahren. In erfindungsgemäßer Weise wird ein ganz besonderes Tintenstrahldruckverfahren angewandt, nämlich ein Tintenstrahldruckverfahren unter Nutzung von LED-Pinning, worunter verstanden wird, dass ein auf dem Träger aufgespritzter Tropfen UV-Licht härtender Tinte punktuell zumindest angehärtet wird, so dass ein Verlaufen der Tinte ausgeschlossen ist. Auch ist auszuschließen, dass zwei benachbarte Tropfen ineinander verlaufen und damit eine gemeinsame – größere – Oberfläche bilden.
Das Bedrucken der Oberfläche des Trägers mittels UV-härtender Tinte erfolgt unter Nutzung von LED-Pinning dergestalt, dass die durch den Druck erzeugte Oberfläche, d. h. die sich dem Betrachter bietende Oberfläche, geschlossen erscheint. Mikroskopisch weist die Oberfläche Lücken bzw. Durchgänge zur Oberfläche des Trägers auf, durch die Licht hindurch gelangt und an der Oberfläche des Trägers reflektiert wird. Der Spektralbereich des insgesamt reflektierten Lichts ergibt sich durch spektrale Vereinigung des an der Oberfläche des Trägers reflektierten Lichts und des von der Oberfläche der ausgehärteten Tinte reflektierten Lichts. Das sich einem Betrachter bietende Ergebnis ist verblüffend. Aufgrund der spektralen Zusammensetzung des insgesamt reflektierten Lichts lassen sich Mischeffekte hervorrufen, wobei die Licht reflektierende Eigenschaft der Oberfläche des Trägers einen insgesamt metallischen Effekt der gesamten Oberfläche hervorruft, und zwar beispielsweise bei gelber oder roter Druckfarbe einen Gold-Metallic-Effekt und bei heller, beispielsweise bläulicher Druckfarbe einen eher silbernen Metallic-Effekt. Beliebige Farbkombinationen mit Metallic-Effekt sind in erfindungsgemäßer Weise erzeugbar.
In weiter vorteilhafter Weise wird die Tinte punkt- bzw. tropfenartig, vorzugsweise in Form von Mikrotropfen, in einem Raster mit dazwischen liegenden Lücken im Sinne einer offenen Porosität auf den Träger aufgedruckt. Auch bei sehr nahe beieinander liegenden Farbtropfen ist ein Verlaufen der Tinte ausgeschlossen, nämlich aufgrund des LED-Pinnings, wonach ein jeder Tropfen gleich nach seinem Aufbringen unmittelbar punktuell angehärtet wird. Auch bei gegenseitiger Berührung der Tropfen ist ein Verlaufen ausgeschlossen, zumal ein Ausgleich in den Oberflächenspannungen der Tropfen aufgrund des ausgehärteten Zustands nicht mehr stattfinden kann.
Unter Anwendung des LED-Pinnings lässt sich die Dichte des Rasters und/oder die Größe der Lücken und somit die spektrale Zusammensetzung des insgesamt von der Oberfläche reflektierten Lichts zonal beeinflussen und entsprechend einstellen. Durch unterschiedlich dichte Anordnung der Tropfen lassen sich über eine Fläche hinweg unterschiedliche Metallic-Effekte hervorrufen. Das Tintenstrahldrucken mit unterschiedlichen Farben ist über die gesamte Oberfläche hinweg möglich, so dass mit jeder zum Tintenstrahldruck geeigneten Farbe ein Metallic-Effekt erzeugbar ist.
In weiter vorteilhafter Weise ist der Träger bzw. das Trägermaterial derart aufgebaut, dass das Licht aus einer Ebene oder aus unterschiedlichen Ebenen des Trägers reflektiert wird. Auch dadurch lassen sich unterschiedlich starke Metallic-Effekte erzeugen.
Grundsätzlich ist es denkbar, jedwedes Trägermaterial zu verwenden, solange eine gewisse Reflexion von Licht an der Oberfläche des Trägers stattfindet. So ist es denkbar, als Träger eine Glasplatte zu verwenden. Ebenso lässt sich als Träger eine Folie, beispielsweise eine Metallfolie oder eine Metallplatte, verwenden. Die Oberfläche kann matt oder poliert ausgeführt sein, je nach zu erzeugendem Metallic-Effekt.
Im Rahmen einer besonders einfachen Ausgestaltung ist es denkbar, dass als Träger Papier oder Karton verwendet wird. Es hat sich gezeigt, dass ein Karton mit grauer oder silbriger Oberfläche besonders geeignet ist, wenngleich die Oberfläche zunächst matt erscheint. In Verbindung mit einer durch LED-Pinning im Raster aufgebrachten Tinte ergibt sich – je nach Abstand zwischen den Farbtropfen bzw. je nach Ausbildung der Porosität – ein unterschiedlich starker Metallic-Effekt, wie er noch nicht einmal mit einer besonderen Metallic-Farbe bzw. -Tinte auf aufwendige Art erzeugbar ist.
Wie bereits zuvor ausgeführt, kann der Träger eine matt-silbrig erscheinende Oberfläche haben, wobei sich der Metallic-Effekt erst nach Bedrucken mittels Tintenstrahldrucker unter Nutzung von LED-Pinning ergibt.
Des Weiteren ist es denkbar, dass die Oberfläche des Trägers insgesamt oder partiell matt ausgeführt ist, um nämlich zonal bzw. bereichsweise unterschiedliche Metallic-Effekte hervorzurufen. Letztendlich ist nicht nur der Druck sondern auch der dem Träger zugeordnete Untergrund für die Erzeugung des Metallic-Effekts entscheidend.
Die Oberfläche des Trägers kann im Übrigen auch drucktechnisch vorbereitet bzw. erzeugt werden. Es ist denkbar, dazu eine herkömmliche Drucktechnik anzuwenden. Auch lässt sich der Digitaldruck anwenden, wobei auch hier der Digitaldruck mittels Tintenstrahldruckverfahren unter Nutzung von LED-Pinning realisiert werden kann. So ist es beispielsweise möglich, den Träger mit einer silbernen Farbe zu bedrucken, wobei sich darauf rote oder gelbe Farbe zum Erzeugen eines Metallic-Effektes drucken lässt. Im Falle der Anwendung von Digitaldruck lassen sich zur Erzeugung des Untergrunds die gleichen Druckköpfe verwenden wie zur Erzeugung der Oberfläche mit metallischem Effekt.
In Bezug auf eine erfindungsgemäße bedruckte Oberfläche ist die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 14, unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gelöst. In Bezug auf eine entsprechend bedruckte Oberfläche mit metallischem Effekt gelten die gleichen Ausführungen wie zu dem erfindungsgemäßen Verfahren, so dass sich weitere Ausführungen dazu unter Hinweis auf die das erfindungsgemäße Verfahren betreffenden Ausführungen erübrigen.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass es hier um die Erzeugung einer mittels Tintenstrahldrucker bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt geht, wobei die Verwendung einer Metallic-Tinte nicht erforderlich ist. Ganz im Gegenteil lassen sich herkömmliche Tinten verwenden, die für den Tintenstrahldruck geeignet sind. Der gewünschte Metallic-Effekt ergibt sich aus einer Kombination eines besonderen Untergrunds mit aufgedruckter Tinte, die nämlich Lücken bzw. Durchgänge zur Oberfläche des Trägers definiert. Das insgesamt reflektierte Licht mischt sich somit aus den Spektralbereichen des sowohl von der Oberfläche des Trägers als auch von der Oberfläche der aufgedruckten und gehärteten Tinte reflektierenden Lichts, nämlich durch spektrale Vereinigung des insgesamt reflektierten Lichts. Beliebige Metallic-Effekte sind erzeugbar.
Da zur Herstellung der den Metallic-Effekt aufweisenden Oberfläche keine teueren Metallic-Tinten erforderlich sind, lassen sich entsprechende Oberflächen kostengünstig herstellen, nämlich durch Anwendung des Tintenstrahldruckens mit LED-Pinning. Herkömmliche Drucker sind einsetzbar, wodurch sich ebenfalls eine kostengünstige Herstellung ergibt.
In Bezug auf den Träger bzw. das Trägermaterial ist sicherzustellen, dass dort zumindest bereichsweise metallische Einschlüsse oder metallische Beschichtungen, zumindest aber Bereiche oder Beschichtungen mit entsprechendem Effekt, vorzusehen sind. Dies kann über herkömmliche Druckverfahren erreicht werden, so dass sich der entsprechend vorbereitete bzw. aufbereitete Träger in idealer Weise zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, um nämlich eine Oberfläche mit metallischem Effekt erzeugen zu können.
Schließlich sei angemerkt, dass die voranstehenden Ausführungen lediglich zur beispielhaften Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die voranstehenden Ausführungen einschränken.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer bedruckten Oberfläche mit metallischem Effekt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Bereitstellen eines flächigen Trägers mit zumindest bereichsweise Licht reflektierender Eigenschaft an der Oberfläche, wobei ein Träger mit metallisierter Oberfläche oder mit metallischen Bestandteilen und/oder Einlagerungen und/oder Einschlüssen an der Oberfläche verwendet wird; digitales Bedrucken der Oberfläche mittels UV-härtender Tinte im Tintenstrahldruckverfahren unter Nutzung von LED-Pinning, dergestalt, dass die durch den Druck erzeugte Oberfläche makroskopisch geschlossen erscheint, jedoch mikroskopisch Lücken und/oder Durchgänge zur Oberfläche des Trägers aufweist, durch die Licht hindurch gelangt und an der Oberfläche des Trägers reflektiert wird, so dass sich der Spektralbereich des insgesamt reflektierten Lichts durch spektrale Vereinigung des reflektierten Lichts von der Oberfläche des Trägers und von der Oberfläche der ausgehärteten Tinte ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tinte punkt- und/oder tropfenartig in einem Raster mit dazwischen liegenden Lücken im Sinne einer offenen Porosität aufgedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Rasters und/oder die Größe der Lücken und somit die spektrale Zusammensetzung des insgesamt von der Oberfläche reflektierten Lichts zonal beeinflussbar und einstellbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger derart aufgebaut ist, dass das Licht aus einer Ebene oder aus unterschiedlichen Ebenen des Trägers reflektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger eine Glasplatte verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger eine Folie verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger eine Metallplatte oder eine Metallfolie verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger Papier oder Karton verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Papier oder ein Karton mit grauer oder silbriger Oberfläche verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine matt-silbrig erscheinende Oberfläche hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers insgesamt oder partiell matt ausgeführt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers drucktechnisch erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers durch Digitaldruck unter Nutzung von LED-Pinning erzeugt wird.
Bedruckte Oberfläche mit metallischem Effekt, hergestellt durch Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein flächiger Träger mit zumindest bereichsweise Licht reflektierender Eigenschaft an der Oberfläche mittels UV-härtender Tinte im Tintenstrahldruckverfahren unter Nutzung von LED-Pinning dergestalt bedruckt ist, dass die durch den Druck erzeugte Oberfläche makroskopisch geschlossen erscheint, jedoch mikroskopisch Lücken und/oder Durchgänge zur Oberfläche des Trägers aufweist, durch die Licht hindurch gelangt und an der Oberfläche des Trägers reflektiert wird, so dass sich der Spektralbereich des insgesamt reflektierten Lichts durch spektrale Vereinigung des reflektierten Lichts von der Oberfläche des Trägers und von der Oberfläche der ausgehärteten Tinte ergibt, wobei der Träger eine metallisierte Oberfläche oder metallische Bestandteile und/oder Einlagerungen und/oder Einschlüsse an der Oberfläche aufweist.
Oberfläche nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers, d. h. die zu bedruckende Oberfläche des Trägers, drucktechnisch erzeugt ist.