DE4041358C2

DE4041358C2 -

Info

Publication number: DE4041358C2
Application number: DE19904041358
Authority: DE
Inventors: Mathis-Christian Dr.-Ing. O-1054 Berlin De Mittelstaedt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1993-09-09
Also published as: DE4041358A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekoration von keramischen, emaillierten und Glaserzeugnissen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Fotokeramik werden Bilder bezeichnet, die mittels geeigneter fotografischer Prozesse erzeugt und auf Emailles, Glas, Porzellan und andere keramische Erzeugnisse dauerbestän dig eingebrannt werden.

Auf dem Wege zum keramischen Bild sind eine Reihe von Kopier- und Übertragungsverfahren zur Erzeugung einer im Maß stab der herzustellenden Fotokeramik einbrennbaren Kopie von nöten.

Das auf Keramiken eingebrannte Bild besteht in herkömm licher Weise aus einer Mischung von Metalloxiden, die unter anderem mit Hilfe eines zum Einbrennen dienenden Flußmittels, einer Glasfritte, in die Glasur eines keramischen Erzeugnisses oder eine Glasoberfläche eingebrannt werden. Die Beständigkeit der keramischen Bilder ergibt sich aus den chemischen Eigen schaften der Glasuren und der beim Einbrand entstehenden Ver bindungen. Diese weisen gegenüber chemischen und Umweltein flüssen im Vergleich zum Papierbild eine hohe Widerstandsfä higkeit auf. Im allgemeinen unterscheidet man vier Methoden zur Herstellung von Fotokeramiken:

MERCATOR, G.: "Die Photokeramik und ihre Imitationen" (1900)

- das Substitutionsverfahren,
- das Einstaubverfahren,
- das Pigmentverfahren und
- das Lichtdruckverfahren.

Hauptunterscheidungsmerkmal der einzelnen Verfahren ist dabei insbesondere die Erzeugung des auf der Keramik einzu brennenden Bildes.

Die Qualität der keramischen Bilder wird in Abhängigkeit der zu dekorierenden Oberfläche, von der Farbintensität der Farbkörper, deren Körnung (Korngrößenverteilung) und Einbrenn verhalten beeinflußt. In Analogie zum fotografischen Prozeß des gewöhnlichen Papierbildes hängt die Brillanz der Bilder von der Körnung der verwendeten Farbkörper ab. Damit begründet sich bei der Verwendung entsprechender Korngrößen der Farb körper das sehr genaue Abbildevermögen von Fotokeramiken, die in dieser Hinsicht jedem Druckverfahren überlegen sind.

Die Art des angewendeten Fotokopierprozesses (Kopierver fahrens) und Art und Qualität der zur Erzeugung der Abbildung eingesetzten Pigmente (Farbkörper) bzw. Pigmentträger (z. B. Schmelzfarben) bestimmen das Abbildevermögen des keramischen Bildes (Qualität der Kopie) durch die resultierende Auftrags menge und Verteilung der Farbkörper entsprechend der Arbeits weise des Kopierverfahrens. Die Qualität der Fotokeramik wird durch das Einbrennverhalten der so erzeugten Kopie (Färbung, Verteilung, Fließverhalten) in die Glasur einer Keramik, eines Porzellans, einer Oberfläche eines Glases oder eines Email bei den entsprechend zu wählenden Einbrenntemperaturen bestimmt.

Um das Einbrennverhalten zu begünstigen, werden den Farb körpern zumeist Schmelzhilfen, sogenannte Flußmittel zugesetzt bzw. werden Glasfritten eingesetzt, wie dies bereits aus der DE-PS 2 04 899 aus dem Jahre 1908 zur Dekoration von Glas bekannt ist. Die Anwendung solcher Flußmittel und keramischen Farbpul ver, die als Schmelzfarben weite Verbreitung und Anwendung zu dekorativen Zwecken gefunden haben, gewährleisten, daß ein bestimmter Farbton erhalten wird und gestatten eine technische Verarbeitung z. B. bei Druckverfahren, wie sie auch für die Herstellung farbiger Abziehbilder nach neueren Verfahren (DE 23 53 902 B2) Anwendung finden. Zur Übertragung von auf Zwischenträgern aufgebrachten Mustern aus Farbpulver, zum Einbrand auf glasierten oder zu glasierenden Porzellan oder Tonflächen wurde schon im Jahre 1883 die Verwendung einer Kollodiummembran in der DE-PS 26 072 beschrieben. Beides findet auch Anwendung bei der manuellen Herstellung von Fotokeramiken mittels lichtempfindlicher Schichten, die nach dem Pigmentver fahren zum Kopieren von Bildern mittlerer Graduation geeignet sind.

Bei den Fotokopierverfahren älterer Zeit mittels licht empfindlicher Chromsalze, wird die Qualität der zu erzeugenden Abbildung von der Zusammensetzung der fotosensiblen Schicht, dem Grad ihrer Härtung (Belichtung) während des Kopierprozes ses, der dabei resultierenden Restklebrigkeit der fotosensi blen Schicht sowie der Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung und die durch diese Faktoren beeinflußte, aufgetrage ne Pigmentmenge, die im manuellen Verfahren viel Geschick und Erfahrung voraussetzen, bestimmt. Andererseits ist eine starke Umweltabhängigkeit, insbesondere der Luftfeuchtigkeit zu be mängeln.

Die Fixierung der Pigmente erfolgte mittels Kolloidlö sung, die gleichzeitig dem Übertrag von der zu Bildentwicklung dienenden Glasscheibe auf die zum Einbrennen vorgesehene Un terlage diente. Dabei wurden die Pigmentteilchen an der Ober fläche des Kolloidfilms fixiert, jedoch nicht vollständig umhüllt, so daß nicht an der Oberfläche haftende ("überflüssi ge") Farbkörperanteile im Übertragungsprozeß ausgewaschen werden. Von Nachteil des so zu übertragenden Bildes ist nach dargestelltem Verfahren auch, daß die nur oberflächlich haf tenden Farbkörper leicht dispositioniert werden können, was eine Ausrichtung und Korrekturen zum faltenfreien und blasen freien Sitz des keramischen Bildes vor dem Brand erschwert.

Nachteil der traditionell gefertigten Fotokeramiken, wie es z. B. in "Fotokeramik in eigener Regie", Zeitschrift Foto grafie 9/87/S. 357-358 beschrieben wird, sind die sehr aufwendigen, empfindlichen und in vielfach starkem Maße von subjektiven Faktoren abhängigen Herstellungstechniken sowie die, gegenüber der als Vorlage dienenden Fotografie, zu verzeichnende gerin gere Konturenschärfe und Farbkraft. Auch das in der DE-OS 16 46 549 beschriebene Silberhalogenid-Verfahren als Substitu tionsverfahren, ist verfahrenstechnisch noch sehr aufwendig und kompliziert, auch wenn hier eine Übertragung vom Zwischen träger auf den zu dekorierenden Artikel entfällt.

Neue Möglichkeiten einfacherer Dekorationsverfahren sah man in der Entwicklung der Xerographie, der elektrostatischen Reproduktion von Bildern, wie dies von M.G. Bieler beschrieben wird ("Industrie Ceramique", Nr. 434, 1952, 305-309). Dabei wurde vor geschlagen, farbiges Tonerpulver auf Keramik bei 150°C zu fi xieren und später bei höherer Temperatur auszuhärten.

Unter Nutzung dieser Technik wird z. B. in der DE 39 17 156 A1 die Übertragung von Bildmotiven auf einen zu be druckenden Bildträger mittels Fotokopie nach einem digitalen Laserkopierverfahren vorgeschlagen, bei dem das Farbpulver mit einem Fixieröl umhüllt wird.

Alle diese Verfahren arbeiten jedoch entsprechend den enthaltenen polymeren Harzen auch bei entsprechend angepaßten niedrigen Temperaturen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abbildungs vermögen von Fotokeramiken bezüglich ihrer Brillanz (Konturen schärfe und Farbkraft) im Vergleich zur verwendeten fotografi schen Vorlage zu verbessern und die Verfahrensweise ihrer Herstellung erheblich zu vereinfachen. Dabei sind die Sensibi lität des Fotokopierprozesses und die zum Einbrennen verwende ten färbenden Substanzen von besonderer Bedeutung.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zum Einbrennen geeignete Kopie, deren Farbkörperanteil eine maximale Farb kraft erreicht und die Ausbildung scharfer Phasengrenzen (Kon turen) gewährleistet, mit Hilfe eines elektrofotografischen Kopierverfahrens nach den Merkmalen des Anspruches 1 hergestellt wird.

Erfindungsgemäß werden zur Herstellung einer Fotokeramik über elektrofotografische Kopien unter Anwendung färbender Substanzen die auf einen Zwischenträger der Gruppe Meta-Papier oder gummiertes Papier aufgebrachten färbenden Substanzen mit einer Kolloidlösung behandelt, getrocknet und anschließend in die glasige oder keramische Oberfläche eingebrannt, wobei als färbende Substanzen ausschließlich reine Metallpulver, Legie rungspulver und/oder Metalloxidpulver in Abhängigkeit von der gewünschten Farbgebung, der Oberfläche und den Einbrennbedin gungen eingesetzt werden. Dadurch werden äußerst konturen- und/oder kontrastreiche Bilder erhalten.

Besondere Bedeutung kommt den Kopiervorlagen zu, die erfindungsgemäß möglichst hart sein müssen um eine ausreichend unterschiedliche Härtung (Polarisierung) der lichtempfindli chen Schicht zu erreichen. Vorteilhaft sind daher Strichvor lagen, was zur Umsetzung von Graphiken auf Keramik, insbeson dere Holzschnitten führt.

Erfindungsgemäß bevorzugt wird, daß Metallpulver, Legie rungen und/oder Metalloxidpulver aus der Gruppe der färbenden Elemente Eisen, Mangan, Chrom, Kupfer, Kobalt, Nickel, Uran, Vanadium, Silber, Gold, Platin, Selen, Praseodym und Kadmium einzeln oder in Mischungen ausgewählt werden. Vorzugs weise werden solche Substanzen eingesetzt, die bei Normaltem peratur oder nach Wärmebehandlung ferromagnetische oder magne tische Eigenschaften haben.

Die Pulver weisen Korngrößenverteilungen im Bereich von 0,0001 mm bis 0,2 mm auf.

Zum Einbrennen werden Oberflächen aus Glas, Porzellan und Emailles oder anderem mit oder ohne Glasur und/oder Engobe versehenen keramischen Material verwendet.

Wird bei Verwendung solcher Kopiervorlagen erfindungs gemäß metallisches Kupferpulver oder Kupferoxid als Pigment verwendet, zeigt sich, daß auch der traditionelle Entwick lungsprozeß der mit Hilfe lichtempfindlicher Chromsalze herge stellten Kopien besonders vorteilhaft beeinflußt wird. Dies zeigt sich in der Weise, daß während der Belichtung gehärtete Bildbereiche keinerlei Kupferpulver oder Kupferoxid annehmen und somit dem Original entsprechend Bilder erhältlich sind. Wird hingegen reines Fe₂O₃ eingesetzt, bleiben auch an den gehärteten Bereichen der Kopien Pigmentanteile im geringen Umfang haften, die eine unerwünschte Tönung verursachen. Ursachen dafür liegen in den physikalischen Wirkprinzipien der Fotokopierverfahren und der verwendeten Pigmente sowie dem Charakter der dabei auftretenden Bindung.

Für das traditionelle Verfahren liegen Ursachen insbesondere darin, daß die Menge des angelagerten anhaftenden Wassers bzw. der OH-Ionen den Entwicklungsprozeß beeinflussen. Da die Pigmentaufnahmefähigkeit der gehärteten (belichteten) lichtempfindlichen Chromsalzlösungen von der Luftfeuchtigkeit, also dem nach der Belichtung aufgenommenen Wasser abhängig ist, wird verständlich, daß Pigmente, die physikalisch anhaf tendes Wasser enthalten in stärkerem Maße aufgenommen werden. Dies kann aber auch z. B. im manuellen Verfahren ausgenutzt werden um den Entwicklungsvorgang in der Art zu beeinflussen, daß mehr oder weniger Pigment angenommen wird.

Um diesen Nachteil zu beseitigen ist es notwendig, für die Verarbeitung verschiedener Metallpulver oder Oxide dieser, andere physikalische Wirkprinzipien zur Erzeugung einer Kopie in Form eines keramischen Bildes anzuwenden.

Untersuchungen haben gezeigt, daß Fotokopien moderner Fotokopiergeräte und Laserkopierer dazu geeignet sind, er findungsgemäß eingebrannt zu werden. Dies beruht auf der einfachen Tatsache, daß die in ihnen zur Anwendung kommenden Toner einen bestimmten Anteil anorganischer Oxide oder metallhaltige Farbstoffe, wie Eisenoxidgemische enthalten und andere für den Kopierprozeß notwendigen bzw. vorteilhafte Additive im Einbrennprozeß ausbrennen und/oder sich nicht schädigend auswirken. Wird eine entsprechenden Kopierunter lage verwendet, können keramische Bilder auch als Abziehbilder um ein vielfaches schneller, billiger, flexibler und dem Druckverfahren im Abbildevermögen überlegenen Maße hergestellt werden. Darüber hinaus weisen Fotokopierer großen Spielraum für die Größe und Farbigkeit (Tonerkartuschen) der zu erstellenden Kopien auf. Durch die Anwendung moderner Fotokopierverfahren werden die subjektiven und Umwelteinflüsse beseitigt, wodurch eine erhebliche Qualitätssteigerung gesichert wird.

Somit wird es möglich, im weitesten Sinne unabhängig von den Umwelteinflüssen, die auf die manuellen Verfahren wirken, zu arbeiten und die oben genannten Metallpulver oder deren Oxide einzusetzen. Möglichkeiten dazu bieten alle modernen elektrofotografischen Fotokopierverfahren, die auf der Basis ferroelektrischer, magnetischer und anderer steuerbarer Ladungspotentiale unter Verwendung anorganischer Farbmittel oder Trägermaterialien arbeiten. Ausgangspunkt sind die magnetischen Eigenschaften bzw. die Ladung von Materialien oder steuernder Ladungsmittel für die Erzeugung der Fotokopie. Magnetische Materialien umfassen Verbindungen oder Legierun gen, die ein ferromagnetisches Element, wie Eisen (Fe), Cobalt (Co) oder Nickel (Ni), Ferrit oder Magnetit bzw. Legierungen dieser (Heusler-Legierung) in der Form von Mn-Co-Al oder Mn- Co-Sn oder kein magnetisches Element enthalten, jedoch bei geeigneter Wärmebehandlung ferromagnetische Natur zeigen, wie z.B Chromdioxid.

Bei elektrografischen Kopierverfahren in Kopiermaschinen oder Laserdruckern werden mittels elektrostatischer Bilder auf anorganischen oder organischen fotosensiblen Bildträgern feine Pulver (Toner) haftend gemacht, auf eine geeignete Kopier unterlage (Papier) übertragen und verfestigt. Die für solche Kopiervorgänge eingesetzten Toner stellen eine Pulverdisper sion von Farbstoff, Ladungssteueragens und Bindeharz dar, werden mit sogenannten Trägermaterialien gemischt und bilden den Entwickler. Als Trägermaterialien werden bei elektro statischen Kopierverfahren z. B. Trägereisenpulver oder Eisenpulver in Mengenanteilen von 10-98% dem Entwickler zugesetzt so z. B. auch in Laserdruckern (DE-35 42 701A1). Werden anstelle der Färbemittel, wie z. B. Ruß, Nigrosin, Aniline Blue, Chrome Yellow oder Lamp Black (DE-35 18 414 A1) die magnetischen Komponenten direkt in den Toner eingearbeitet, spricht man vom 1-Komponenten-Toner, anderenfalls von 2- Komponenten-Tonern. Diese werden den Tonern in Teilchengrößen zwischen 0,1-1 µm in 20-70 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% Toner zugesetzt.

Darüber hinaus enthalten die in Kopiergeräten enthaltenen Toner eine Reihe weiterer Komponenten in den ergänzenden Bestandteilen, die der Übertragung (Polarisierung), Ent wicklung des Bildes (Steuerung) und Fixierung der Fotokopie dienen. Solche zumeist organischen Additive z. B zur Verhinderung des Offseteffektes (Antioffsetmittel) oder des Schleiereffektes der Kopie (mit steigender Kopiezahl) durch Polarisierung und Aufladungen oder Bindemittel (z. B. Harz partikel, sphaeroidale Polymerteilchen, Organopolysiloxane, Organopolysiloxanwachse, Epoxy- oder Polyesterharz) (DE-35 42 701 A1, DE-37 07 226 A1, DE-38 33 152 A1) aber auch anorganisch Additive (wie SiO₂ und TiO₂, DE-39 25 928 A1) brennen bei der Fertigung einer Fotokeramik im Einbrennprozeß aus und/oder wirken sich nicht nachteilig auf die Abbildung aus. Erfindungsgemäß zeigen sich für bestimmte Metalloxide, Oxidmischungen oder reine Metallpulver einzelne Fotoko pierverfahren als besonders geeignet, die eine hohe Sicherheit und Reproduzierbarkeit des Kopierverfahrens gewährleisten, währenddessen die Verarbeitung von üblichen Schmelzfarben nach vorgenannten Verfahren bislang nicht möglich ist aber auch zu einem ungenügenden und nicht vergleichbaren Farbeintrag führen.

Von besonderem Vorteil bei Anwendung und Ausnutzung solcher Kopierverfahren zur Aufbringung reiner Metallpulver oder Oxide zur Herstellung erfindungsgemäßer Fotokeramiken ist, daß ein maximaler Farbkörperanteil (in Abhängigkeit von der Tonerzusammensetzung) erreicht wird, der hohe Farbinten sitäten gewährleistet. Wesentlich ist auch, daß es sich nach letztgenanntem Verfahren um Trockenverfahren handelt, die andere Übertragungsverfahren der Kopie auf z. B. eine weiße Fliese gestatten. Während für die älteren Verfahren mittels lichtempfindlicher Chromsalze nach der Fixierung der Pigmente oder Schmelzfarben das Auswaschen der Chromsalze notwendig war, kann dieser Schritt entfallen, wodurch Umweltbelastungen vermieden werden.

In Fotokopierern wird die Fixierung der Abbildung durch z. B. die Anwendung thermisch zu behandelnder Siliconöle, Harze oder Wachse realisiert. Als Kopierunterlage dienen Papiere und Folien unterschiedlicher Qualität.

Da eine Übertragung der Kopie auf die zur Fertigung der Fotokeramik vorgesehene Unterlage notwendig ist, muß die Kopie auf solchem Material erstellt werden, das im Fotokopierer verarbeitet werden kann und zur Übertragung der Kopie, d. h. ein Aufbringen und anschließendes Einbrennen der Kopie ermöglicht.

Da gewöhnliche Papierqualitäten und Folien diese Forderungen nicht erfüllen, wurde nach Ersatzmaterialien gesucht und erfindungsgemäß gefunden, daß sich zu diesem Zweck insbesondere Meta-Papier, gummiertes Papier zur Fertigung von Abziehbildern eignet. Sie erfüllen wesentliche Forderungen der verfahrenstechnischen Lösung. Sie sind in Kopierern, die folienfähig arbeiten einsetzbar und weisen eine für den Übertragungsprozeß und für die Fixierung wichtige Trennschicht auf. Auf solchem Papier werden u. a. auch vielfach in der Industrie verwendete keramische Abziehbilder mittels Siebdrucktechnik hergestellt, die die beschriebenen Nachteile der Drucktechnik gegenüber der Fotokeramik aufweisen.

Hinsichtlich der Übertragung der so gefertigten Kopien wurde gefunden, daß die von der Fotokeramik bekannte Kolloidlösung erfindungsgemäß sehr vorteilhaft genutzt werden kann. Gegenüber dem z. B. bei der Fertigung keramischer Abziehbilder nach der Siebdrucktechnik verwendetem Siebdrucklack, der ca. 24 Stunden trocknen sollte und beim Brand erhebliche Geruchs- und Gesundheitsbeeinträchtigungen mit sich bringt, verbrennt eine Kolloidlösung ohne Gefähr dungen und Belästigungen und trocknet in Sekunden, wodurch eine schnelle und flexible Arbeitsweise ermöglicht wird.

Wesentlich für die Übertragung ist, daß genannte Kolloidlösung, bestehend aus Kollodium, Alkohol und Ether in der Lage ist, die in genannten Kopierverfahren verwendeten Fixiermittel zu lösen, die aufgetragenen, die Abbildung kennzeichnenden Substanzen aufzunehmen und vollständig zu umschließen, einen sicheren Übertrag der im Kopiergerät erzeugten Fotokopie vollständig und fehlerfrei auf die keramische Unterlage zu gewährleisten und eine Korrektur und Ausrichtung, sowie Entfernung von Blasen und Falten derart gestattet, daß keine Dispositionierungen erfolgen.

Wesentlich im Sinne der Erfindung ist auch, daß die zur Übertragung verwendeten Meta-Papiere (Abzieh-, Dekor- oder Schiebebild-Papiere) bei bzw. nach Anwendung genannter Fotokopierverfahren und Behandlung mit Kolloidlösung, die für die Übertragung nutzbaren Eigenschaften im Sinne eines Abziehbildes beinhalten bzw. die Kopien in solch einer Art auf dem Übertragungsmaterial fixiert wird und wieder lösbar sind, daß sie auf ein zum Brand geeignetem Material übertragen werden können.

Neben der Erstellung einer zum Einbrennen geeigneten Kopie und ihrer Übertragung und fehlerfreien Positionierung auf der zum Brand geeigneten Unterlage, sind die Einbrenn bedingungen für die Qualität und Farbe der zu fertigenden Fotokeramik von Bedeutung. Während der Verwendung von Schmelzfarben entsprechend den älteren Verfahren, nach dem Brand eine entsprechend ihrer Kennzeichnung vorgegebene Färbung erhalten wird, treten bei Verwendung reiner Metall pulver oder von deren Oxiden eine Vielzahl möglicher Reak tionen hinsichtlich der Oxidationsstufen dieser auf. Ent sprechend den sich bildenden (bei Verwendung von Metall pulvern) oder eingesetzten Oxiden (z. B. Eisenpulver oder Chromdioxid), wobei beim Brand aus dem schwarzen Eisenpulver braunes bis rotbraunes Fe₂O₃ entsteht bzw. das grüne Cr₂O₃ unverändert bleibt, sind diese sowohl von den atmosphärischen Bedingungen beim Brand als auch von der chemischen Beschaf fenheit der zum Brand dienenden Unterlagen und den Reaktions möglichkeiten der färbenden Komponenten untereinander abhän gig. Sie können hier nicht im einzelnen ausgeführt werden und sind nur aus den konkreten Brandbedingungen (z. B. der oxidierenden oder reduzierenden Atmosphäre, dem sauren oder basischen Charakter der keramischen Unterlage usw.) auf der Grundlage von Kenntnissen der Glaschemie ableitbar. So kann z. B. der Fachmann der Glaschemie oder der keramischen Glasuren und Maltechniken ohne Schwierigkeiten die entsprechenden Komponenten miteinander kombinieren (z. B. SCHNURPFEIL, H.; "Glassätze . . . ", Prag 1939). Viele Färbungen werden dabei auch durch Oxidmischungen erhalten, die anderenfalls nicht erhältlich sind oder den Einsatz toxischer Komponenten umgehen helfen.

Bei den in vielen Fällen höheren Schmelztemperaturen der einzelnen reinen Metallpulver, deren Oxide oder Mischungen dieser gegenüber den bekannten Schmelzfarben, finden in Abhängigkeit von der Einbrenntemperatur und -dauer nur bedingt Lösungs- bzw. Schmelzvorgänge zwischen den die Abbildung kennzeichnenden Farbkörpern und der Glasur der keramischen Unterlage, des Glases oder der Emaille statt, führen dadurch zur Ausbildung bzw. Erhaltung scharfer Phasengrenzen, gewähr leisten eine hohe Konturenschärfe und können über die Ein brenntemperatur gezielt gesteuert und ausgenutzt werden. Dabei ist sowohl für die Farbgebung der nach dem Brand erhältlichen Fotokeramik als auch für die Einbrenntemperatur die Beschaf fenheit der zum Einbrennen dienenden Oberfläche sowie die, die Abbildung kennzeichnenden färbenden Bestandteile und deren Reaktionen miteinander und untereinander von Bedeutung.

Vorteilhaft sind dabei Oberflächen, die ein Einsintern der Farbkörper beim Brand unterstützen und diese damit dauerhaft fixiert werden. Der benutzte Begriff "Abbildungen auf der Oberfläche des Materials", schließt somit auch ein Einsintern der färbenden Substanzen in die Oberfläche ein. Die Brenntemperatur ist somit davon abhängig, wann ein Einsinken bzw. Einsintern der Pigmente möglich wird. Diese Erweichungs temperaturen sind je nach keramischer Unterlage oder ver wendetem Glas, Porzellan oder Email sehr unterschiedlich, wie die anschließenden Beispiele zeigen.

Die dargestellten Sachverhalte werden durch folgende Ausfüh rungsbeispiele verdeutlich.

Beispiel 1

Eine lichtempfindliche Schicht, bestehend aus einer 10%igen Lösung von Chrom-VI-Salzen (z. B.: (NH₄)₂Cr₂O₇), wird auf einer Glasscheibe gleichmäßig verteilt, bei ca. 60°C getrocknet, unter einer Kopiervorlage (z. B. eine Repro- Vorlage einer Fotografie) belichtet (gehärtet), bei ca. 20°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit ca. 30 Minuten zwischengelagert (zur Aktivierung der Restklebrigkeit) und mit reinem Eisen(III)-oxid (p.A.) entwickelt. Die Körnung ist abhängig vom physikalisch anhaftenden Wasser und sollte 0,04 mm nicht überschreiten. Die Fotokopie wird mit Hilfe einer Kolloidlösung auf eine keramische Unterlage (Normalfliese) übertragen und bei 940-980°C eingebrannt. Es entsteht eine äußerst konturenscharfe und kontrastreiche rotbraune Fotokopie.

Beispiel 2

Entsprechend Beispiel 1 wird eine Fotokeramik unter Verwendung von Chrom-III-oxid (Körnung zwischen 0,0001 und 0,025 mm) erzeugt, die nach dem Einbrennen bei ca. 980-1000°C ein grünes, sehr konturenscharfes Bild ergibt.

Beispiel 3

Die Verfahrensweise ist entsprechend Beispiel 1 und 2 unter Verwendung von Kupfer-II-oxid (Körnung 0,0002 bis 0,1 mm), wobei nach Einbrennen bei ca. 950°C ein sehr hartes und konturenweiches, dunkelgrünes Bild erhalten wird.

Beispiel 4

Die Verfahrensweise der Erzeugung des einzubrennenden Bildes ist wie bei Beispiel 1 bis 3 unter Verwendung von metallischem Kupferpulver (Körnung < 0,04 mm), welches bei ca. 620°C auf einer Milchglasscheibe eingebrannt wird. Es wird ein blaues, hartes und konturenscharfes Bild erhalten.

Beispiel 5

Die Herstellung einer schwarzen Fotokopie eines beliebigen Motives mit Hilfe eines handelsüblichen Fotokopierers, dessen Toner einen Anteil metallischer, färbender Oxide enthält, erfolgt auf Deko- und Schiebebildpapier (155 g/m²). Daran schließt sich an die Beschichtung der Kopie mit Kolloidlösung, bestehend aus Kollodium, Alkohol und Ether, Trocknung und eine anschließende Übertragung auf die zum Einbrennen dienende keramische Unterlage (weiße Normalfliese) und Einbrennen bei ca. 950°C.

Es wird (entsprechend dem Anteil an Fe₂O₃ sowie weiterer enthaltener Oxidkomponenten) eine braune Fotokeramik hoher Abbildegenauigkeit als Dekorbild erhalten.

Beispiel 6

Zum Erhalt einer Fotokeramik hoher Abbildegenauigkeit wird von einer Bildvorlage eine der Größe der Fotokeramik entsprechende Kopie auf einem Kopiergerät durch Wahl des entsprechenden Vergrößerungs- oder Verkleinerungsmaßstabes auf Meta-Papier hergestellt. Die so erhaltene Kopie wird mit einer Kolloidlösung, bestehend aus 2 Teilen Siebdrucklack und 1 Teil Terpentinersatz übergossen und durch leichtes Schwenken gleichmäßig beschichtet. Die überschüssige Menge wird abgegossen und die Kopie im Warmluftstrom getrocknet. Nach etwa 10 Minuten Trocknungszeit wird die derart fixierte Kopie im Wasserbad vom Zwischenträger gelöst und als Schiebebild auf die keramische Unterlage übertragen, ausgerichtet, geglättet und zur Antrocknung zwischengelagert. Nach einer Trockenzeit von ca. 1-2 Stunden erfolgt der Einbrand der Kopie gemäß der Verfahrensweise im Beispiel 5.

Beispiel 7

Über einen gleichzeitig als Scanner arbeitenden Kopierer wird eine bildliche Darstellung eingelesen und/oder per Video- Anschluß o. ä. einer angeschlossenen Bildverarbeitungs- und Speichereinheit zugeführt und in einer angeschlossenen Workstation abgelegt, gespeichert und weiterverarbeitet. Mit Hilfe der in der Software enthaltenen Bildverarbeitungsprogramme wird die eingegebene Darstellung den Wünschen der Fotokeramik entsprechend bearbeitet und teilweise oder vollständig ausgedruckt und eine zum Einbrand geeignete Kopie auf Meta-Papier erstellt. Dieses wird, wie oben beschrieben, mit Kolloidlösung behandelt und in üblicher Weise eingebrannt. Es wird eine dem Original entsprechende Kopie der Abbildung als Fotokeramik erhalten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Fotokeramik über elektrofo tografische Kopien unter Anwendung färbender Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß man die auf einen Zwischenträger der Gruppe Meta-Papier oder gummiertes Papier aufgebrachten färbenden Sub stanzen mit einer Kolloidlösung behandelt, trocknet und an schließend in die glasige oder keramische Oberfläche einbrennt, wobei als färbende Substanzen ausschließlich reine Metallpulver, Legierungspulver und/oder Metalloxidpulver in Abhängigkeit von der gewünschten Farbgebung, der Oberfläche und den Einbrennbe dingungen eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Me tallpulver, Legierungen und/oder Metalloxidpulver aus der Gruppe der färbenden Elemente Eisen, Mangan, Chrom, Kupfer, Kobalt, Nickel, Uran, Vanadium, Silber, Gold, Platin, Selen, Praseodym und Kadmium einzeln oder in Mischungen ausgewählt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Pulver mit Korngrößenverteilungen im Bereich von 0,0001 mm bis 0,2 mm verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zum Einbrennen Oberflächen aus Glas, Porzellan und Emailles oder anderem mit oder ohne Glasur und/oder Engobe ver sehenen keramischen Material verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kopie eine harte Strichvorlage verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß Substanzen eingesetzt werden, die bei Normaltempe ratur oder nach Wärmebehandlung ferromagnetische oder magneti sche Eigenschaften haben.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß zum Einbrennen geeignete Kopien verwendet werden, die außer den zur Erzeugung des keramischen Bildes dienenden färbenden Substanzen zusätzlich Additive enthalten.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die einzubrennenden Substanzen sowohl beim Fotoko pierprozeß als auch beim Einbrennprozeß einzeln oder in Mischun gen, nacheinander oder gleichzeitig aufgetragen und eingebrannt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Übertragung ein Abziehbild-, Dekorbild- oder Schiebebildpapier verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolloidlösung verwendet wird, die aus Kollodium, Alkohol und Ether besteht.