DE60001930T2

DE60001930T2 - Verfahren zum einfärben einer druckplatte mit thermoplastischen farben und dazu geeigneten farbbehältern

Info

Publication number: DE60001930T2
Application number: DE60001930T
Authority: DE
Inventors: Laurent De Volder
Original assignee: VOLDER LAURENT DE
Current assignee: VOLDER LAURENT DE
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2020-04-22
Also published as: ATE236015T1; EP1048463A1; PT1173332E; AU4095100A; EA200101147A1; EP1173332A1; DE60001930D1; DK1173332T3; WO2000066363A1; EA003872B1; JP2003526538A; EP1173332B1; ES2198300T3; CA2372449A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einfärben einer an einem Halter angebrachten Druckplatte mit einer thermoplastischen Farbe, zur Verwendung beim Klotzfärben, wobei zwischen dem Halter und einem mit thermoplastischer Farbe gefüllten Farbbehälter eine relative Bewegung beibehalten wird.
Zum Bedrucken von Substraten wie Glas, Keramik und Porzellan wird zumeist eine sogenannte thermoplastische Farbe verwendet. Eine derartige Farbe besitzt bei Raumtemperatur die Viskosität einer dicken Paste. Zum Bedrucken wird diese Farbe auf etwa 80°C erhitzt, wodurch sie sehr flüssig wird. Nach dem Bedrucken kühlt genau diese flüssige Farbe auf dem bedruckten Substrat auf Raumtemperatur ab und gerinnt in der Folge wieder. Der Aufdruck am Substrat wird fixiert, indem das bedruckte Fabrikat für einen bestimmten Zeitraum bei hoher Temperatur (etwa 800°C) gebrannt wird. Dabei sintert die Farbe und verschmilzt mit dem Substrat. Das Ergebnis ist ein stark anhaftender Aufdruck, welcher sogar bei häufiger Reinigung in der Spülmaschine weder verblasst, noch abgeht.
Der Siebdruck ist das derzeit aktuelle Verfahren, das zum Bedrucken von Glas mit thermoplastischen Farben eingesetzt wird, um eine annehmbare Qualität zu erhalten.
Bei der existierenden Siebdrucktechnik wird ein Sieb verwendet, das aus Kunststoff oder Metall besteht, jedoch einer Temperatur von maximal 100°C widerstehen muss und an einem Holz- oder Metallrahmen angebracht ist. Das Sieb ist mit einer undurchlässigen Schicht bedeckt, außer an jenen Stellen, wo die Farbe in der Lage sein muss, durch das Sieb zu gehen, um die auf das Substrat zu druckende Abbildung zu schaffen.
Die pastenartigen thermoplastischen Farben werden auf das Sieb gegeben. Das Sieb wird erhitzt, so dass die thermoplastische Farbe flüssig wird.
Mittels einer Rakel aus Kunststoff oder Metall wird die thermoplastische Farbe durch das Sieb gedrückt, und zwar nur durch jene Öffnungen, welche die Abbildung direkt am Fabrikat zeigen: Glas, Keramik oder Porzellan. Dieses Verfahren unterliegt den folgenden Beschränkungen:

– begrenzte Auflösung durch die Verwendung eines Siebs, wobei die Dichte der Fäden, welche das Sieb bilden, physikalisch begrenzt ist;
– kann nur zum Bedrucken flacher und zylindrischer Objekte eingesetzt werden;
– die Qualität wird stark vermindert, sobald die Oberfläche des zu bedruckenden Objekts nach innen oder nach außen gebogen wird.

Abgesehen vom Siebdrucken kann auch die als Klotzfärben bekannte Technik eingesetzt werden.
Dem Klotzfärben mit thermoplastischer Farbe war aufgrund des Mangels an Verlässlichkeit und des Mangels an gleichbleibender Qualität bisher wenig Erfolg beschieden.
Bei der Technik, welche als „Klotzfärben" bekannt ist, wird eine gravierte Druckplatte verwendet, deren gesamte Oberfläche in einer ersten Stufe eingefärbt wird, wonach die überschüssige Farbe mit einer Rakel abgekratzt und in einem Farbrohr oder dergleichen aufgefangen wird. Somit verbleibt die Farbe ausschließlich in den gravierten Teilen.
Die verschiedenen, dabei eine Rolle spielenden Arbeitsabläufe können wie folgt zusammengefasst werden:

1) Der Rakelhalter mit Scheibe wird von der Druckplatte entfernt und während des Färbungsschrittes in einem Abstand von der Druckplatte gehalten.
2) Der Rakelhalter mit Scheibe wird während des Färbungsschrittes in Bezug auf die Druckplatte in deren Längsrichtung bewegt.
3) Nach dem Färbungsschritt wird die Rakel mit der Druckplatte in Kontakt gebracht.
4) Die Rakel wird in Bezug auf die Druckplatte bewegt; die Farbe wird mit Ausnahme der gravierten Abschnitte abgekratzt und in einem Farbbehälter aufgefangen.

Es ist klar, dass die relativen Bewegungen des Rakelhalters mit Scheibe in Bezug auf die Druckplatte das Resultat einer Bewegung dieser Teile in Bezug auf eine stationäre Druckplatte und umgekehrt sind und dass folglich sowohl die Druckplatte als auch die Rakel und die Scheibe in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können.
Die Rakel wird immer solcherart an die Druckplatte angepasst, dass sie einen scharfen Winkel mit dieser Platte bildet, und zwar mit jenem Abschnitt der Druckplatte, der eingefärbt wurde und noch abgekratzt werden muss.
Die allgemein angewandten und kurz beschriebenen Techniken weisen eine Reihe von Nachteilen auf, welche wie folgt zusammengefasst werden können:

a) Die Druckplatte wird aufgrund des Drucks, der von der Rakel auf die Druckplatte ausgeübt wird, einer starken Abnutzung ausgesetzt. Ein gründliches Abkratzen der Farbe ist in der Tat eine absolute Notwendigkeit, und dies erfordert bei der Installierung der Rakel wie obenstehend beschrieben einen starken Druck der Rakel auf die Druckplatte.
b) Jedesmal sind zwei Bewegungen erforderlich, welche wie folgt zusammengefasst werden können: eine Bewegung des Rakelmessers nach oben oder nach unten während der relativen Bewegungen der Rakel in Bezug auf die Druckplatte.

Da thermoplastische Farben eingesetzt werden, welche bei einer konstanten, geregelten Temperatur gehalten werden müssen, werden mit diesem System viele Nachteile assoziiert. Diese sind nachfolgend zusammengefasst:

– starke Abnutzung der Druckplatte und des Rakelmessers aufgrund des erforderlichen starken Drucks des Rakelmessers auf die Druckplatte, was die Druckqualität sehr negativ beeinflusst.
– Probleme mit dem Halten der Temperatur auf einem konstanten Niveau während der Bewegungen des ständig erwärmten und abgekühlten Rakelmessers nach oben und nach unten, aufgrund dessen das Rakelmesser rasch durch gehärtete Farbe „verschmutzt" wird.

Die Kombination der obenstehenden Nachteile bildet den Grund, weshalb eine Produktion bei gleichbleibender Druckqualität beinahe unmöglich zu bewerkstelligen ist. Die JAPANISCHEN PATENTZUSAMMENFASSUNGEN, Band 15, Nr. 491.(M-1190), 12. Dezember 1991 (1991-12-12) & JP 03 213341 A (THINK LAB KK), 18.
September 1991 (1991-09-18), offenbaren ein Verfahren zum Einfärben einer Ätzdruckwalze mit einer Farbe, welche die Viskosität durch Erwärmung reduziert, wobei eine relative Bewegung zwischen der geätzten Oberfläche und einem mit der Farbe gefüllten Farbbehälter beibehalten wird und der Farbbehälter bei der für diese Farbe erforderlichen Temperatur erhitzt wird. Diese Lehren eignen sich jedoch nicht einfach für eine thermoplastische Farbe.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile dieser bekannten Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung festzulegen, welche mit technisch verlässlichen Mitteln eine verlängerte Lebensdauer der Druckplatte gewährleisten und eine sichere Verwendung von thermoplastischen Farben ermöglichen.
Um dies erfindungsgemäß möglich zu machen, werden der Halter. oder der Farbbehälter oder diese beiden Bestandteile auf die für die thermoplastische Farbe erforderliche Temperatur erhitzt.
Bei einer ersten möglichen Ausführungsform wird als Farbbehälter ein elektrisch erhitzter Farbbehälter eingesetzt, und zwar mit einer runden oder ovalen Rakel aus einem harten Material, wie z. B. Hartmetall oder Kunststoff, in Form eines monolithischen Bestandteils aus einem unverformbaren Material, bei dem am Umfang ein runder oder ovaler Kanal zur Anbringung der obenstehend angeführten Rakel mittels Schnappverbindung sowie zur Anbringung der obenstehend angeführten Rakel an diesem Bestandteil mittels Klebeverbindung gefertigt ist.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform wird eine Vorrichtung verwendet, die aus der Kombination eines erwärmten Farbbehälters mit zumindest einer Rakel besteht, wovon zumindest der die Druckplate berührende, untere Rand in Bezug auf die Druckplatte in einem negativen Winkel eingestellt ist, der in Bezug auf den gefärbten Abschnitt der abzukratzenden Druckplatte gemessen wird, und wobei ohne Veränderung der Stellung der Rakel eine relative Bewegung der Rakel in Bezug auf die Druckplatte erzeugt wird, und zwar einerseits in eine Richtung zur Einfärbung der Druckplatte und andererseits in die andere Richtung zur Abkratzung der Farbe von der Druckplatte.
Die Erfindung bezieht sich auch auf geschlossene Farbbehälter, die im Rahmen der Erfindung zu verwenden sind.
Andere Details und Vorteile der Erfindung gehen hervor aus dem Verfahren zum Einfärben einer an einem Halter angebrachten Druckplatte mit einer thermoplastischen Farbe und dem hier erfindungsgemäß verwendeten Farbbehälter. Die Bezugsziffern beziehen sich auf die angeschlossenen Figuren.
1 bis 4 veranschaulichen in schematischer Weise ein klassisches Klotzfärbeverfahren.
5 zeigt in schematischer Weise einen geschlossenen Farbbehälter mit erwärmtem Druckplattenhalter.
6 zeigt in schematischer Weise einen geschlossenen Farbbehälter mit erwärmter Druckplatte.
7 zeigt in schematischer Weise einen geschlossenen Farbbehälter mit erwärmtem Halter.
8 zeigt in schematischer Weise einen geschlossenen Farbbehälter mit erwärmtem Farbbehälter.
9 zeigt in schematischer Weise eine geschlossene Rakelkammer mit erwärmtem Druckplattenhalter.
10 zeigt in schematischer Weise eine geschlossene Rakelkammer mit erwärmter Druckplatte.
11 zeigt in schematischer Weise eine geschlossene und erwärmte Rakelkammer. Das in den 1–4 dargestellte Verfahren veranschaulicht in schematischer, jedoch klarer Weise die verschiedenen Schritte des Färbens bei der Klotzfärbetechnik.
1 bezieht sich auf die Druckplatte, die in einem Halter 2 befestigt ist, dessen vertiefter Teil die Farbkammer 3 bildet, in welcher die Farbe nach dem Abkratzen der Druckplatte 1 aufgefangen wird. Im Prinzip umfasst eine Vorrichtung zum Einfärben einer Druckplatte immer eine Farbspachtel 4 und eine Rakel 5. Diese Bestandteile werden durch Einrichtungen, die hier nicht im Detail beschrieben sind, getrennt nach oben und nach unten bewegt.
Es ist klar, dass die relativen Bewegungen des Rakelhalters mit Scheibe in Bezug auf die Druckplatte das Resultat einer Bewegung dieser Bestandteile in Bezug auf eine stationäre Druckplatte und umgekehrt sind und dass folglich sowohl die Druckplatte als auch die Rakel mit Scheibe in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können.
Die allgemein angewandten und kurz beschriebenen Techniken weisen eine Reihe von Nachteilen auf, welche wie folgt zusammengefasst werden können:

a) Die Rakel wird immer solcherart an die Druckplatte angepasst, dass sie einen scharfen Winkel mit dieser Platte bildet, und zwar mit jenem Abschnitt der Druckplatte, der eingefärbt wurde und noch abgekratzt werden muss.
b) Die Druckplatte wird aufgrund des Drucks, der von der Rakel auf die Druckplatte ausgeübt wird, einer starken Abnutzung ausgesetzt. Ein gründliches Abkratzen der Farbe ist in der Tat eine absolute Notwendigkeit, und dies erfordert bei der Installierung der Rakel wie unter a) beschrieben einen starken Druck der Rakel auf die Druckplatte.
c) Jedesmal sind zwei Bewegungen erforderlich, welche wie folgt zusammengefasst werden können: eine Bewegung des Rakelmessers nach oben oder nach unten während der relativen Bewegungen der Rakel in Bezug auf die Druckplatte.

Da thermoplastische Farben bei einer konstanten, geregelten Temperatur gehalten werden sollten, werden viele Nachteile mit dem soeben beschriebenen Verfahren in Verbindung gebracht. Diese Nachteile sind u.a.:

Die Kombination der obenstehenden Nachteile bildet den Grund, weshalb eine Produktion bei gleichbleibender Druckqualität beinahe unmöglich zu bewerkstelligen ist.
Erfindungsgemäß wird wegen der Verwendung von thermoplastischen Farben ein erwärmter Druckplattenhalter 4 oder ein geschlossener erwärmter Farbbehälter verwendet, es wird jedoch sofort offensichtlich werden, dass diese beiden Bestandteile erwärmt werden können.
Die verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens und die Halter oder Farbbehälter, die hierbei zu verwenden sind, werden nachfolgend besprochen.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 wird eine im Druckplattenhalter 7 eingesetzte Druckplatte 6 verwendet. Mit 8 wird auf eine Farbkammer mit Halter S Bezug genommen. Somit wird bei dieser Ausführungsform nur der Druckplattenhalter 7 erwärmt.
6 betrifft eine Alternative der Erfindung, gemäß welcher die Druckplatte 6 erwärmt wird, wobei weder der Druckplattenhalter 7, noch die Farbkammer 8 erwärmt wird. Wie zuvor erwähnt, ist eine Kombination der soeben beschriebenen Ausführungsformen vorstellbar.
Bei der Ausführungsform gemäß 7 wird ausschließlich der Farbkammerhalter 9 erwärmt, wobei gemäß 8 nur die Farbkammer 8 erwärmt wird. Gemäß dem Erfindungsgedanken können die Ausführungsformen gemäß den 5–8 untereinander kombiniert werden.
Die geschlossenen Kammern 10 gemäß den 9–11 beziehen sich auf eine sehr außergewöhnliche Ausführungsform der Farbkammer, welche bei dieser Anwendung einzusetzen ist. Die geschlossenen Farbkammern werden hier gemäß der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform kombinieri; d. h.

a) (9) Hier wird die Farbkammer 10 in Kombination mit einem erwärmten Druckplattenhalter 7 verwendet;
b) (10) Hier wird ausschließlich die Druckplatte 6 erwärmt;
c) (11) Bei dieser Ausführungsform wird ausschließlich die Farbkammer 10 erwärmt.

Gemäß dem Erfindungsgedanken können die Ausführungsformen gemäß den 9– 11 untereinander kombinieri werden.
Die Farbkammer 10 ist eine besonders attraktive Ausführungsform. Sie besteht aus einem Gehäuse 11, welches in Kombination mit zwei Rakeln 12 eine vollständig geschlossene Farbkammer 13 bildet.
Die in der Farbkammer vorhandene Farbe 14 wird auf der Druckplatte verstrichen und von dieser abgekratzt, und zwar gleichzeitig mit beiden Rakeln 8.
Aufgrund des bestimmten Winkels, auf den die Rakeln 8 in Bezug auf die Druckplatte 6 eingestellt werden, wird bei der geschlossenen Farbkammer ein „Farbspalt" geschaffen, welcher insbesoridere bei Verwendung von thermoplastischen Farben vorteilhaft ist.
Die Ausführung einer geschlossenen Farbkammer vom durch die 9, 10 und 11 veranschaulichten Typ schafft ideale Bedingungen für die Verwendung von thermoplastischen Farben.
Die hervorstechenden Vorieile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der hierbei eingesetzten geschlossenen Farbkammern können wie folgt zusammengefasst werden:

a) Da es nach oben und nach unten gerichtete Bewegungen weder beim Mechanismus der geschlossenen Farbkammer, noch bei jenem der Rakelkammer gibt, können diese nicht abkühlen.
b) Aufgrund der begrenzten Menge an verwendeter thermoplastischer Farbe, die gemäß dem Verfahren eingesetzt wird, ist die Beibehaltung einer konstanten Temperatur einfacher.
c) Minimale Abnutzung der Druckplatte, da der Druck der Rakelkammer oder des Farbtopfs auf die Druckplatte gering ist.
d) Druckplatten und Farbe sind leicht austauschbar, und zwar mit sehr kurzen Austauschzeiten.
e) Sehr sparsamer Farbverbrauch, da die Farbverluste bei der Reinigung sehr gering sind.
f) Aufgrund der begrenzten Menge an verwendeter thermoplastischer Farbe und des Fehlens eines Farbbehälters erreicht die Maschine nach dem Einschalten die Betriebstemperatur rascher, wenn bei Raumtemperatur angefahren wird.

Claims

Verfahren zum Einfärben einer an einem Halter angebrachten Druckplatte mit einer thermoplastischen Farbe, zur Verwendung beim Klotzfärben, wobei zwischen dem Halter und einem mit thermoplastischer Farbe gefüllten Farbbehälter eine relative Bewegung beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter oder der Farbbehälter oder diese beiden Bestandteile bei der für die thermoplastische Farbe erforderlichen Temperatur erhitzt werden, wobei die Farbe auf etwa 80°C erhitzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbbehälter ein erwärmter Farbbehälter mit einer runden oder ovalen Rakel aus einem harten Material, wie z. B. Hartmetall oder Kunststoff, in Form eines monolithischen Bestandteils aus einem unverformbaren Material verwendet wird, bei dem am Umfang ein runder oder ovaler Kanal zur Anbringung der obenstehend angeführten Rakel mittels Schnappverbindung sowie zur Anbringung der obenstehend angeführten Rakel an diesem Bestandteil mittels Klebeverbindung gefertigt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbbehälter eine Vorrichtung verwendet wird, die aus der Kombination eines erwärmten Farbbehälters mit zumindest einer Rakel besteht, wovon zumindest der die Druckplatte berührende, untere Rand in Bezug auf die Druckplatte in einem negativen Winkel eingestellt ist, der in Bezug auf den gefärbten Abschnitt der abzukratzenden Druckplatte gemessen wird, und wobei ohne Veränderung der Stellung der Rakel eine relative Bewegung der Rakel in Bezug auf die Druckplatte erzeugt wird, und zwar einerseits in eine Richtung zur Einfärbung der Druckplatte und andererseits in die andere Richtung zur Abkratzung der Farbe von der Druckplatte.
Farbbehälter zur Verwendung bei der Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er erhitzbar ist, da er mit einer runden oder ovalen Rakel aus einem harten Material, wie z.B. Hartmetall oder Kunststoff, ausgestattet ist, und dass er in Form eines monolithischen Bestandteils aus einem unverformbaren Material realisiert ist, bei dem am Umfang ein runder oder ovaler Kanal zur Anbringung der obenstehend angeführten Rakel mittels Schnappverbindung sowie zur Anbringung der obenstehend angeführten Rakel an diesem Bestandteil mittels Klebeverbindung gefertigt ist.
Farbbehälter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das obenstehend angeführte harte Material eine synthetische Substanz ist.
Farbbehälter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte synthetische Substanz ein Polyacetat ist.
Farbbehälter gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel aus der obenstehend angeführten synthetischen Substanz durch einen Klebstoff angebracht ist.
Farbbehälter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel aus der obenstehend angeführten synthetischen Substanz durch eine Schnappverbindung am monolithischen Bestandteil angebracht ist.
Farbbehälter gemäß einem der Ansprüche 4–5, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel während des Sprühens oder Gießens der obenstehend angeführten synthetischen Substanz, aus welcher der obenstehend angeführte Farbbehälter besteht, an diesem angefügt wurde.
Erhitzbarer Farbbehälter zur Durchführung des Verfahrens des Anspruchs 3, dadurch gekennzeichnet, dass er aus folgender Kombination besteht: a) eines Farbbehälters zum Einfärben der Druckplatte während einer relativen Bewegung der Druckplatte in Bezug auf diesen Farbbehälter mit b) zumindest einer Rakel, wovon der die Druckplatte berührende, untere Rand in Bezug auf die Druckplatte in einem negativen Winkel eingestellt ist, was einen in Bezug auf den gefärbten Abschnitt der noch abzukratzenden Druckplatte gemessenen Winkel bedeutet.
Farbbehälter gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel in einem negativen Winkel zwischen im Wesentlichen 90 und im Wesentlichen 180° eingestellt ist.
Farbbehälter gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass er verlängert ist und mit der obenstehend angeführten Rakel einen verlängerten Farbspalt bildet.
Farbbehälter gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel und der Farbbehälter an einem gemeinsamen verlängerten Gehäuse angebaut sind.
Farbbehälter gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel und das obenstehend angeführte verlängerte Gehäuse ein Ganzes bilden. 15. Farbbehälter gemäß einem der Ansprüche 10–14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Rakeln einander zugewandt montiert sind.
Farbbehälter gemäß einem der Ansprüche 10–15, dadurch gekennzeichnet, dass die obenstehend angeführte Rakel einen geschlossenen Kreis bildet und dass sich ein Abschnitt der Rakel gemäß dem obenstehend angeführten negativen Winkel erstreckt.
Farbbehälter gemäß einem der Ansprüche 13–16, dadurch gekennzeichnet, dass im obenstehend angeführten Gehäuse ein Heizwiderstand montiert ist.