DE10226561A1

DE10226561A1 - Gegenstand aus Glas oder Keramik

Info

Publication number: DE10226561A1
Application number: DE10226561A
Authority: DE
Inventors: Bernd Schultheis
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-06-15
Also published as: EP1371496A3; EP1371496A2; CN101290145A; CN1489008A; DE10226561B4; ATE454271T1; EP1371496B1; US20060159852A1; JP2004142421A; ES2337132T3; CA2432328A1; US20040071942A1; DE50312310D1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand, zumindest teilweise bestehend aus Glas oder Glaskeramik mit einem in nicht digitaler Drucktechnik aufgebrachten Aufdruck. DOLLAR A Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Dekorieren eines Gegenstandes aus Glas oder Glaskeramik, wobei auf einen Oberflächenbereich des Glases oder der Glaskeramik ein Druckbild in nicht digitaler Drucktechnik aufgebracht wird. DOLLAR A Um bei derartigen Gegenständen eine individuell variierende Bedruckung erreichen zu können, ist vorgesehen, dass das Glas oder die Glaskeramik wenigstens einen Oberflächenbereich aufweist, der mit einem, in digitaler Drucktechnik erzeugten Druckbild versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand, zumindest teilweise bestehend aus Glas oder Glaskeramik mit einem in nicht digitaler Drucktechnik aufgebrachten Aufdruck.

Bekannt sind dekorierte Glaskeramikkochflächen (z. B. CERAN-Glaskeramikkochflächen), Herdblenden und Backofenvorsatzscheiben aus Glas. Aus dem Bereich der Automobilverglasung sind Front-, Seiten- und Heckscheiben bekannt, die am Rand eine, in der Regel schwarze, deckende Bedruckung aufweisen. Weiterhin sind aus dem Bereich der Pharmaverpackung Glasampullen bzw. Glasbehälter bekannt, auf die Herstellerlogogs, Präparat-Namen und/oder Produktionschargen-Kennzeichnungen aufgedruckt sind.

Bei den oben genannten Glas- bzw. Glaskeramik-Gegenständen werden die Dekoration bzw. werden die Kennzeichnungen mittels Siebdruck aufgebracht. Der Siebdruck ist insbesondere bei der Glasbedruckung ein inzwischen bewährtes Druckverfahren, welches insbesondere bei großen Losgrößen wirtschaftlich eingesetzt wird. Zudem lassen sich damit auf Glasgegenstände relativ dicke und damit opake Schichten in einem Druckvorgang realisieren. Nachteilig ist dabei allerdings, dass individuelle Dekore und/oder Kennzeichnungen wirtschaftlich mit diesem Verfahren nicht realisierbar sind.

Andererseits besteht bereits der Wunsch, derartige Gegenstände wirtschaftlich mit individuellen Dekoren bzw. Kennzeichnungen zu bedrucken, um einerseits Design- und Markttrends nachzukommen und andererseits damit Lösungsansätze hinsichtlich einer besseren Rückverfolgbarkeit im Rahmen der Produktions-Logistik und Produzentenhaftung, einem Diebstahlschutz sowie einem Schutz vor Nachahmern und Fälschern zu bieten.

Für Autoscheiben gibt es inszwischen die Möglichkeit, mit speziellen ätzenden Farben nachträglich die Fahrgestellnummer auf jede der Scheiben zu dekorieren, um einen verbesserten Diebstahlschutz, insbesondere bei teuren Fahrzeugen der Luxusklasse, zu gewährleisten. Dieses Verfahren ist teuer und aufwendig und kann bei falscher Handhabung zu Schäden am Fahrzeug führen.

In der Vergangenheit sind andererseits bereits Verfahren vorgeschlagen worden, mit denen man individuelle Dekore bzw. Kennzeichnungen auf Glas realisieren kann ( EP 0647885 ). Nachteilig ist, dass z. Z. o. g. Vorteile des Siebdruckes damit alleine nicht realisiert werden können. Zudem sind derartige Abziehbildtechniken in modernen Produktionsabläufen umständlich.

Besser eignen sich Druckvorrichtungen, die es erlauben direkt auf das Glas oder auf die Glaskeramik zu drucken ( DE-P 19849500 ).

Aus der EP 0647885 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem auf elektrofotografischem Wege und unter Verwendung keramischer Toner ein Abziehbild erzeugt wird. Die Abziehbildtechnik hat sich aber in modernen Produktionsabläufen nicht bewährt. Es sind daher Verfahren entwickelt worden, die es erlauben direkt auf das Glas oder die Glaskeramik zu drucken, wie dies die DE 19849500 A1 zeigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gegenstand der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der neben einer bereits aufgebrachten Dekoration bzw. Kennzeichnung auch individuell bedruckte Oberflächenbereich aufweist. Es ist auch Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Bedruckung eines derartigen Gegenstandes zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Glas oder die Glaskeramik wenigstens einen Oberflächenbereich aufweist, der mit einem in digitaler Drucktechnik erzeugten Druckbild (nachfolgend kurz Digitalbild genannt) versehen ist.

Mittels der Kombination der beiden Drucktechniken, Digitaldruck zum einen und nicht digitale Drucktechnik auf der anderen Seite, können die jeweiligen Vorteile der Einzelverfahren kombiniert werden. Das Digitalbild ermöglicht es dem Gegenstand, einen individuellen Charakter zu verleihen bzw. zusätzliche, nur auf diesem Gegenstand bzw. den Inhalt bezogene Informationen zu enthalten.

Damit kann beispielsweise auch eine Rückverfolgbarkeit gewährleistet werden, die den Gegenstand beziehungsweise dessen Inhalt unverwechselbar werden lassen. Das Digitalbild kann Stück für Stück geändert werden, wordurch eine größtmögliche Flexibilität erreicht wird. Das nicht digital erzeugte Druckbild kann in konventioneller Weise beispielsweise im Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Hierbei kommen großtechnisch ausgereifte Verfahren zum Einsatz, mittels denen sich komplexe Dekore mit guter Qualtität schaffen lassen.

Die Digitaltechnik kann dabei insbesondere ausgenutzt werden, um einen Barcode, einen Zahlencode, einen Matrixcode und/oder einen 2-D-Barcode auf den Gegenstand aufzudrucken. Diese Digitaldrucke können idividualisiert in Scannern ausgelesen werden.

Gemäß einer möglichen Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass das Digitalbild von einer keramischen Farbe gebildet, vorzugsweise mittels eines keramischen Toners erzeugt ist. Die keramische Farbe kann dann insbesondere in die Oberfläche des Glases oder der Glaskeramik dauerhaft eingebrannt werden. Denkbar ist auch eine Gestaltung, bei der vorgesehen ist, dass das Digitalbild zumindest teilweise mittels einer kunststoffbasierten Druckfarbe, vorzugsweise mittels eines Toners mit thermoplastischer oder duromerischer Kunststoffmatrix erzeugt ist.

Die, das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass auf einen weiteren Oberflächenbereich des Glases oder der Glaskeramik in digitaler Drucktechnik ein digital erzeugtes Druckbild (nachfolgend kurz Digitalbild genannt) aufgebracht wird.

Die beiden Druckprozesse können zeitgleich oder in zeitlich und/oder räumlich getrennter Folge durchgeführt werden. Sind die Druckpozesse aufeinanderfolgend, dann können diese durch eine Druckmedien-Fixierung voneinander getrennt sein. Denkbar ist auch, dass werksseitig der nicht digitale Druck vorgenommen wird. Erst beim Endkunden erfolgt dann die Individualisierung mittels Digitaldruck. Auf diese Weise werden neue logistische Möglichkeiten eröffnet.

Erfindungsgemäß kann es zur Druckfixierung vorgesehen sein, dass das Digitalbild und das nicht digital erzeugte Druckbild in das Glas oder die Glaskeramik gemeinsam eingebrannt werden.

Bei der Anwendung der Drucktechnik auf Glaskeramiken ist es insbesondere möglich, dass das Digitalbild mittels eines lokal begrenzten, auf der Glaskeramikoberfläche einwirkenden Einbrandes fixiert wird.

Um bei der Verwendung keramischer Farben eine zuverlässige Fixierung zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass der Einbrand, der das Digitalbild zumindest teilweise schaffenden keramischen Farbe bei einer Temparatur ≥ 700°C und während einer Einbranddauer ≥ 3 min erfolgt.

Verfahrensgemäß kann die Erzeugung des Digitalbildes auf unterschiedlichen Wegen erfolgen.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Digitalbild im elektrofotografischen oder im Tintenstrahldruckverfahren aufgebracht wird. Denkbar ist auch, dass das Digitalbild im Laserverfahren aufgebracht wird, wobei ein Druckmedium großflächig auf das Glas oder die Glaskeramik aufgebracht wird und wobei dieses dann lokal mittels eines Lasers eingebrannt wird.

Gemäß einer möglichen Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass das Digitalbild aufgebracht und in das Glas oder die Glaskeramik eingebrannt wird, und dass anschließend das Glas oder die Glaskermaik thermisch vorgespannt wird.

Eine denkbare Erfindungsvariante kann derart ausgeführt sein, dass das Digitalbild unter Verwendung einer kunststoffbasierten Druckfarbe, vorzugsweise mittels eines Toners mit thermoplastischer oder duromerischer Kunststoffmatrix erzeugt wird, und dass das Digitalbild bei einer Temperatur im Bereich zwischen 130°C und 200°C fixiert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Ausfühungsbeisgiel 1: Glaskeramik-Kochflächen
In der Zeichnung ist eine Glaskeramik-Kochfläche (11 in Draufsicht schematisch dargestellt. Zu erkennen sind Kochzonenmarkierungen (2.1), Hersteller-Logos (2.2) sowie Dekorbereiche (2.3), die bestimmte Dekorraster aufweisen, die in vergleichsweise großen Fertigungslosen mit der Siebdruck-Technologie hergestellt wurden. Zusätzlich weist diese Kochfläche (1) mindestens einen zusätzlichen Oberflächenbereich (3) auf, in dem individuelle Zeichen oder Logos in Form eines in Digitaltechnik erzeugten Digitalbildes (4) aufgebracht sind.
Diese Digitalbilder (4) sind beispielsweise:

– Schriftzüge, wie "Private Edition – exclusive für < NAME des Endkunden, NAME der Elektro-Handelsgesellschaft oder NAME des Küchenstudios >", "Edition ..."
– Firmenlogos, z. B. die von großen Einrichtungshäusern, Küchenhäusern oder Elektro-Handelsgesellschaften, die derartige Kochflächen (1) vertreiben.
– Barcodes, Zahlencodes, Matrixcodes oder 2-D-Barcodes etc. die zur Kennzeichnung der Produktionscharge, Artikelnummer odgl. dienen.
– aufgerasterte Bilder, z. B. von den Endkunden (z. B. in Verbindung mit dem Schriftzug "Familien-Edition" + Photo der Familienmitglieder, z. B. innerhalb jeder Kochzone).
– Schriftzüge in asiatischen oder arabischen Sprachen, die Sicherheitshinweise enthalten. Oft weisen derartige Schriften feine Lininezüge auf, die im Zuge der normalen Dekoration nicht fein genug gedruckt werden können.
– feine Symbole innerhalb von Funktionszonen, wie Bedienfelder innerhalb der Kochflächen (1).

Zur Herstellung dieser individuellen Digitalbilder (4) werden digitale Drucktechnologien, wie Inkjet-Verfahren, elektrofotografische Verfahren eingesetzt. Aber auch Laser-Verfahren, bei denen das Druckmedium zuvor ganzflächig aufgebracht wird und anschl. mit dem Laser lokal eingebrannt wird, sind grundsätzlich zur Herstellung geeignet.
Besonders vorteilhaft sind aufgrund der hohen Prozessgeschwindigkeit und der hierbei zum Einsatz kommenden keramischen Farben elektrofotografische Verfahren, bei denen die keramische Farbe in Form von keramischen Toner direkt auf die Glaskeramik gedruckt wird.
Der Druck kann sowohl direkt nachgeschaltet, nach dem üblichen Siebdruckprozess auf die noch nicht keramisierte Kochfläche oder off-line auf die dekorierte und bereits keramisierte Kochfläche erfolgen. Der Einbrand erfolgt dann im ersten Fall zusammen mit den siebgedruckten, ggf. zwischengetrockneten Dekofarben oder, im zweiten Fall, durch einen zusätzlichen kurzen Einbrand, der (nur!) im Fall der Glaskeramik aufgrund des Nullausdehnungsverhaltens lokal erfolgen kann. Es genügt, wenn nur der Oberflächenbereich (3) mit den Digitalbildern (4) auf eine Temperatur von > 700°C (typ. ca. 720°C) für 5 bis 10 min. erhitzt wird. Dies eröffnet grundsätzlich auch neue logistische Möglichkeiten, die eine nachträgliche Individualisierung erst kurz vor der Auslieferung an den Endkunden ermöglichen.
Ausführungsbeispiel 2: Glaskeramik-Kaminsichtscheiben
Da es sich hierbei ebenfalls um eine Glaskeramik handelt, kann der Herstellerprozess grundsätzlich wie beim Ausführungsbeispiel 1 erfolgen. Auch ergeben sich für die Digitalbilder (4) ähnliche Möglichkeiten, wie bereits oben beschrieben.
Ausführungsbeispiel 3: Herdsichtscheiben und Bedien-Blenden für Hausgeräte
sGrundsätzlich lassen sich gemäß der Erfindung Ausführungen wie in Beispiel 1 realisieren. Bei Verwendung von keramischen Farben erfolgt der 2. digitale Druckprozess vor dem Vorspannprozess. Ein nachträgliches Einbrennen nach dem Vorspannen des Glases ist nicht mehr möglich. Bei Verwendung von Kunststoff basierenden Farben, z. B. duroplastische oder thermoplastische Farben, ist eine Fixierung der Farbe auch nach dem Vorspannen möglich (Temperatur typ. zwischen 130 und 200°C, je nach Kunststoff).
In der Regel wird bei dieser Anwendung aber zunächst der Bereich der individuellen Zeichen gedruckt, und anschließend, nach einer Zwischentrockung, mittels Siebdruck die gesamte Oberfläche hinterdruckt.
Ausführungsbeispiel 4: Autoglas
Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um Front-, Seiten- und/oder Heckscheiben von Kraftfahrzeugen, die eine Dekoration in Form von umlaufenden, meist schwarz gefärbten Rändern, aufweisen, die eine möglichst gute Opazität aufweisen sollen, um Verklebungen bzw. Montageelemente zu kaschieren. Diese Randbedruckung wird üblicherweise in einem ersten Bedruckungsschritt mittels Siebdruck hergestellt. Zusätzlich weisen diese Scheiben Zonen auf, in denen individuelle Zeichen und Codes aufgebracht sind, die den späteren Indentifikationscode des Fahrzeuges enthalten, oder fortlaufende Seriennummern enthalten, die nach der Montage im Fahrzeug zusammen mit der Fahrgestellnummer des Fahrzeuges einen Identifikationscode für das Fahrzeug ergeben, der zur besseren Verfolgbarkeit bei Diebstählen genutzt werden kann.
Zusätzlich kann dieser Code Aufschluss über den Produktionszeitraum bzw. über sonstige Hersteller-Angaben, wie Artikel-Nummer, Fahrzeugtyp etc., geben. Geeignet sind dafür:

– maschinenlesbare Barcodes,
– maschinenlesbare Matrixcodes,
– Ziffern und/oder Buchstaben,
– etc.

Auch hier bringt die Verwendung von keramischen Farben den Vorteil, dass diese im nachfolgenden Vorspannprozess dauerhaft fest in die Glasoberfläche eingebrannt werden.
Der Herstellerprozess für derartig individualisierte Autoscheiben geht hier ebenfalls von einem 2-Stufen-Druckpozess aus, der den Siebdruck mit dem digitalen Druck, hier insbesondere der elektrofotografische Druckprozess kombiniert.
Ausführungsbeispiel 5: Pharmaverpackung
Bereits heute ist es üblich und sogar vom Gesetzgeber vorgeschrieben, dass Ampullen oder Glasfläschchen mit dem Präparatnamen und Angaben zum Herstelldatum, zur Charge versehen sein müssen. Zusätzlich zu den Chargen-Kennzeichnungen weisen die Pharmaverpackungen aus Glas gemäß der Erfindung Zonen auf, die zum einen Seriennummern in Codes verschlüsselte enthalten, die zur Rückverfolgbarkeit dienen, und andererseits Logos oder Matrixcodes enthalten, die aufgrund der feinen Auflösung als Schutz vor Fälschern bzw. Nachahmern dienen.
Derartige Logos sind beispielsweise feine Matrix-Codes, in Form eines Pixel-Feldes, mit denen sich verhältnismäßig umfangreiche, individuelle Informationen auf kleinstem Raum speichern lassen. Diese können inszwischen mittels spezieller Scanner ausgelesen werden.
Ausführungsbeispiel 6: Türschilder oder Gebäudewegweiser aus Glas
Türschilder aus Glas finden heute bereits vielfach Verwendung in modernen Bürogebäuden. Es handelt sich dabei aber lediglich um zwei Glasscheiben, zwischen denen eine Folie eingebracht ist, auf der der Name, die Raumnummer sowie weitere Informationen aufgedruckt sind.
Gemäß der Erfindung bestehen derartige Türschilder aus einer Scheibe, auf der zum einen bereits Rahmen, Firmenlogos bzw. andere nicht individuelle Zeichen aufgedruckt sind (= Rohling). Weiterhin enthält die Scheibe Bereiche, in denen individuelle Raumbezeichnungen, Hinweise, Namen und Abteilungsbezeichnungen aufgedruckt sind.
Ausführungsbeispiel 7: Individuell bedruckte Bedienoberflächen aus Glas
sIndividuell bedruckte Bedienoberflächen aus Glas für Zugangskontrollen, Aufzugssteuerungen etc.. Kennzeichnend sind hier individuelle Bezeichnungen für Zugangsbereiche, Namen, Stockwerkbezeichnungen etc..
Ausführungsbeispiel 8: bedruckte Baby-Trinkmilch-Flaschen
Die Trinkmilchflaschen sind mit einem Standard-Dekor versehen und können mit einem spezifischen Aufdruck individualisiert werden. Zur Individualisierung kann beispielsweise der Name, das Gewicht, das Geburtsdatum etc. im Digitaldruck aufgebracht werden.
An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass das Digitalbild 4 vor oder nach der Erzeugung des in nicht digitaler Drucktechnik aufgebrachten Aufdruckes gedruckt werden kann.

Claims

Gegenstand, zumindest teilweise bestehend aus Glas oder Glaskeramik mit einem in nicht digitaler Drucktechnik aufgebrachten Aufdruck, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas oder die Glaskeramik wenigstens einen Oberflächenbereich aufweist, der mit einem in digitaler Drucktechnik erzeugten Druckbild (nachfolgend kurz Digitalbild (4) genannt) versehen ist.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) einen Schriftzug, ein Lager, ein aufgerastertes Bild und/oder ein Symbol enthält.
Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) einen Barcode, einen Zahlencode, einen Matrixcode und/oder einen 2-D-Barcode enthält.
Gegenstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) von einer keramischen Farbe gebildet, vorzugsweise mittels eines keramischen Toners erzeugt ist.
Gegenstand nach eines der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in nicht digitaler Drucktechnik aufgebrachte Druckbild im Tampondurck-, Offsetdruck- oder Siebdruckverfahren aufgebracht ist.
Gegenstand nach eines der Ansprüche 1 bis 5, dadruch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) in die Oberfläche des Glases oder der Glaskeramik eingebrannt ist.
Gegenstand nach eines der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) zumindest teilweise mittels einer Kunststoff basierten Druckfarbe, vorzugsweise mittels eines Toners mit thermoplastischer oder duromerischer Kunststoffmatrix erzeugt ist.
Verfahren zum Dekorieren eines Gegenstandes aus Glas oder Glaskeramik, wobei auf einen Oberflächenbereich des Glases oder der Glaskeramik ein Druckbild in nicht digitaler Drucktechnik aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen weiteren Oberflächenbereich des Glases oder der Glaskeramik in digitaler Drucktechnik ein digital erzeugtes Druckbild (nachfolgend kurz Digitalbild (4) genannt) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) und das nicht digital erzeugte Druckbild in zeitlich und/oder räumlich getrennter Folge gedruckt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) und das nicht digital erzeugte Druckbild in das Glas oder die Glaskeramik gemeinsam eingebrannt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) mittels eines lokal begrenzt auf der Glaskeramikoberfläche einwirkenden Einbrandes fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbrand, der das Digitalbild (4) zumindest teilweise schaffenden keramischen Farbe bei einer Temparatur ≥ 700°C und während einer Einbranddauer ≥ 3 min erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) im elektrofotografischen oder im Tintenstrahldruckverfahren aufgebracht wird, oder dass das Digitalbild (4) im Laserverfahren aufgebracht wird, wobei ein Druckmedium großflächig auf das Glas oder die Glaskeramik aufgebracht wird und wobei dieses dann lokal mittels eines Lasers eingebrannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) aufgebracht und in das Glas oder die Glaskeramik eingebrannt wird, und dass anschließend das Glas oder die Glaskeramik thermisch vorgespannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Digitalbild (4) unter Verwendung einer Kunststoff basierten Druckfarbe, vorzugsweise mittels eines Toners mit thermoplastischer oder duromerischer Kunststoffmatrix erzeugt wird, und dass das Digitalbild (4) bei einer Temperatur im Bereich zwischen 130°C und 200°C fixiert wird.