EP2867024B1 - Verfahren und vorrichtung zum versehen eines substrats mit einem aufdruck und einer transferbeschichtung - Google Patents

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EP2867024B1
EP2867024B1 EP13730523.1A EP13730523A EP2867024B1 EP 2867024 B1 EP2867024 B1 EP 2867024B1 EP 13730523 A EP13730523 A EP 13730523A EP 2867024 B1 EP2867024 B1 EP 2867024B1
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EP
European Patent Office
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substrate
transfer coating
printing ink
strip
transfer
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Ulrike Plaia
Klaus PFORTE
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Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Original Assignee
Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
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Publication date
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    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/373—Metallic materials

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for providing a substrate with an imprint with printing ink.
  • liquid printing ink is printed onto a (transfer) ribbon, for example with the aid of one or more inkjet print heads (for example inkjet technology).
  • the printing ink is brought to an at least partial drying on the belt.
  • liquid water, solvent
  • Partial drying remains Residual liquid in the printing ink.
  • the partial drying is effected in particular by heating the belt.
  • the liquid printing ink (low viscosity) that emerges from the ink jet printhead changes into a firmer paste (high viscosity) on the ribbon.
  • the at least partially dried printing ink, ie the paste is transferred from the belt to the substrate or transferred to the substrate.
  • the method makes it possible to print particularly small structures, in particular dot structures, in the range between 5 ⁇ m and 50 ⁇ m in diameter.
  • the printing ink does not run on the substrate because it has already been dried to a highly viscous mass on the belt.
  • a method to which the present method is based is in the WO 96/31808 A1 described. Instead of a (transfer) belt onto which the liquid printing ink is applied and on which it is dried, a corresponding roller is provided.
  • the WO 93/07000 A1 describes an ink jet printing system in which ink is applied to a transfer roller by means of a print head and is transferred to a substrate by means of the latter.
  • the DE 10 2009 040 359 A1 describes a method in which an adhesive layer is applied to a substrate, which is then provided with a film transfer layer.
  • the object of the present invention is to expand the possibilities offered by the printing method mentioned and to create new objects.
  • the object is achieved by a method for providing a substrate with an imprint, in which liquid printing ink is first printed on a tape and brought to at least partial drying there, and in which the at least partially dried printing ink is removed from the tape the substrate is transferred, in addition to the printing ink also a transfer coating, in particular a decorative transfer coating the substrate is applied.
  • the transfer coating is a transfer layer of a transfer film, the transfer film having a carrier film on which the transfer layer is detachably fixed. The transfer coating is therefore detached from the carrier film by means of a transfer process and applied to a surface. In the present case, this surface is either the substrate or the tape.
  • a transfer coating can on the one hand impart a certain, in particular optical, surface property to the substrate, or it can also impart certain other (e.g. mechanical and / or electrical) properties.
  • the appearance of the substrate can also be influenced independently of the printing ink used.
  • a single-color decor transfer coating in yellow color can produce the effect of a yellow background for the image provided by the printing ink.
  • a transfer coating with a reflective metal such as aluminum, chrome, nickel, copper, gold or silver creates a silvery or other metallic shiny background.
  • the aforementioned reflective layers can preferably be combined with diffractive or refractive surface reliefs.
  • the transfer coating is first applied to the belt and then transferred from the belt to the substrate. If the transfer coating in applied to the tape with the printing process of printing the liquid printing ink, the transfer coating can be applied particularly well to the tape and thus ultimately to the substrate in a predetermined positional relationship (in particular accurate to the register). Precisely if the transfer coating provides a predetermined pattern that is to stand in a specific positional relationship on the finished substrate with the image provided by the printing ink, the application of the transfer coating to the tape is recommended first.
  • a curable adhesive in particular an adhesive curable with ultraviolet light or with another high-energy radiation
  • the techniques for applying the liquid printing ink can be linked to this, for example an inkjet printhead can be used.
  • the transfer film is then applied to the adhesive and the adhesive is cured (for example by supplying ultraviolet light).
  • the carrier film is removed from the transfer layer or transfer coating fixed on the tape by means of adhesive.
  • the transfer coating therefore adheres to the tape by means of the adhesive, so that its position on the tape is fixed, in particular also in relation to the position of prints with the liquid printing ink.
  • a further layer of adhesive or a further layer of printing ink is then particularly preferably applied to the transfer coating, this adhesive or this printing ink then serving to cause the transfer coating to adhere to the substrate to which the transfer coating is subsequently transferred.
  • the adhesive in particular the UV-curable adhesive, preferably comprises a polyfunctionally alkoxylated or a polyalkoxylated acrylate monomer and a photoinitiator.
  • Such an adhesive is particularly easy to print and, on the one hand, causes the transfer coating to adhere well to the belt, and on the other hand, this adhesive is easily removed from the belt again.
  • the printing ink and / or the adhesive can be printed in such a way that the printed layer on the tape or later on the substrate forms a continuous homogeneous and coherent layer in a specific surface pattern or predetermined layout.
  • a transfer coating that contains a metallic layer for example, conductor tracks, antenna conductor tracks, touch sensor conductor tracks or other conductive elements can be transferred to the tape or the substrate, so that electrical functional elements are provided.
  • a transfer coating which has several electrical / electronic functional layers, for example conductive and / or semiconducting layers, electronic functional elements can be transferred completely or only in part to the tape or the substrate.
  • a transfer coating which has one or more optical functional layers, for example diffractive and / or refractive Surface reliefs, optically variable pigments or dyes, polarization layers, fluorescent and / or phosphorescent layers, hologram layers or volume hologram layers can thus be provided by optical functional elements, e.g. B. as protection against counterfeiting, completely or only in parts on the tape or the substrate.
  • optical functional layers for example diffractive and / or refractive Surface reliefs, optically variable pigments or dyes, polarization layers, fluorescent and / or phosphorescent layers, hologram layers or volume hologram layers.
  • the printing ink and / or the adhesive can also be printed in a raster from raster elements, in particular raster dots.
  • the size of the raster elements and / or the raster width of the raster of the printing ink and the adhesive can either be identical and generate a common overall raster image.
  • the size of the screen elements and / or the screen size of the screen of the printing ink and the adhesive can also be different.
  • the screen size and / or the size of the screen elements of the adhesive can be smaller or larger, ie the screen size and / or the size of the screen elements of the printing ink.
  • the transfer coating could therefore be in a finer or coarser grid than the printing ink and thus produce special optical effects.
  • the transfer coating is applied to the tape after a first printing process in which printing ink is printed on the tape. If one regards the transfer coating as an "addition" to the printing ink image, it has the consequence of applying this transfer coating after the printing ink.
  • the transfer coating can be applied next to the printing ink, that is to say in areas which do not overlap with the areas where the printing ink is applied.
  • the transfer coating can just as well be applied in such a way that it covers the printing ink in the first areas. Then the whole thing is on one When the substrate is transferred, the transfer coating comes to lie below the printing ink and can provide a background effect on the printing ink image.
  • the transfer coating can in particular be partially visible through the printing ink and the color of the transfer coating with the color of the printing ink can produce an additional color effect or other optical effect.
  • the transfer coating is applied to the tape before a second printing process, in which printing ink is printed on the tape.
  • the second printing process is only designated separately here, and its implementation does not necessarily mean that the first printing process is carried out simultaneously.
  • the focus in this embodiment is that the transfer coating should be provided on the finished substrate in an upper surface area.
  • the printing ink can be printed on next to the transfer coating in the second printing process, ie the areas of the printing ink print do not overlap with those of the transfer coating.
  • the printing ink can also be printed in the second printing process in such a way that it covers the transfer coating in second areas.
  • the transfer coating comes to lie on top of the finished substrate and covers the printing ink areas. This can both protect the printing ink on the finished substrate and achieve a certain aesthetic effect.
  • a metallic reflective transfer coating can cover the printing ink.
  • the transfer coating is applied to the substrate before the printing ink is transferred.
  • Known techniques for applying transfer coating to other objects such as, for example, a paper substrate, can be linked here.
  • the transfer of the at least partially dried printing ink to the substrate thus takes place either directly on the transfer coating and / or in areas between areas with the transfer coating.
  • the printing ink can be designed such that it adheres particularly well to the transfer coating. Certain aesthetic effects can also be achieved if the printing ink adheres to the transfer coating itself and / or alternatively in areas between transfer coating areas.
  • the transfer coating is preferably applied to the substrate in a continuous process, the substrate is then guided to the belt and the at least partially dried printing ink is transferred. (Alternatively, it is possible to transfer the transfer coating to the substrate in any operation and only use the substrate later in connection with the application of the print in another corresponding device).
  • a device for providing a substrate with an imprint according to claim 11 is provided.
  • the device according to the invention that is The first variant of the method can be implemented, and the advantages mentioned above also apply to the operation of the device.
  • a device for providing a substrate with an imprint according to claim 13 is provided.
  • the method according to the second variant of the invention can be implemented, and the advantages mentioned there apply accordingly to the operation of the device.
  • the belt can preferably be heated in order to bring about at least partial drying of the printing ink. Drying of the printing ink can be actively promoted here.
  • a substrate provided with an imprint by using the method according to one of claims 1 to 10 can be provided, which at least partially comprises a transfer coating, in particular a decorative transfer coating.
  • the printing process on which the invention is based enables very specific types of printing on a substrate. If a transfer coating is additionally provided here, completely new objects with increased resistance to wear and damage and with improved aesthetic effects and / or functional properties can be realized.
  • the substrate can have printing ink on and / or under the transfer coating, and completely new aesthetic effects can be achieved.
  • the transfer coating can comprise a decorative layer, a metallic layer or another layer for providing an electrical functional element and / or one or more optical functional elements.
  • a substrate for example a paper web
  • S for example a paper web
  • imprint In the present case, printing ink is not printed directly on the substrate S, but first on a belt B. The substrate is guided over rollers R and reaches a contact point KT at which the printing ink is transferred from the belt B to the substrate S. becomes.
  • Band B is heatable, in Figure 1 symbolized by a heating loop H. The heating can also be provided within the band by a fine mesh of heating wires.
  • the tape can be made of silicone or rubber (with or without fiber reinforcement) or from a particularly strong plastic material.
  • the band B can also have metal parts that can be heated directly.
  • the surface of the tape B is such that, on the one hand, the printing ink printed on by the inkjet printer units C, M, Y and K adheres well to the surface, but on the other hand it dissolves well on contact with the substrate S at the contact point KT and leaves no residue on the surface Surface of the tape B is removed.
  • a device 10 is arranged downstream of the inkjet printer unit AD 1. It is a device for applying a transfer coating F to the belt B.
  • transfer film TF used which has a carrier film Trä, on which a transfer layer, which corresponds to the transfer coating F mentioned here, is detachably fixed by the provision of a release layer AL.
  • the transfer coating is thus detached from the carrier film by means of a transfer process and applied to the tape B, in particular by means of a UV-curable adhesive.
  • the carrier film Trä is in particular a film made from polyethylene terephthalate (PET), from polycarbonate, or from BOPP, ABS, PE, PP with a thickness between 6 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • the transfer coating F has a thickness of between 100 nm and 2000 nm.
  • the transfer film TF is unrolled from a supply roll VR, for example in the direction of movement of the belt B. Where the transfer film TF with the transfer coating F comes into contact with the previously printed adhesive , UV ultraviolet radiation is applied using an ultraviolet lamp, so that the adhesive is cured. The transfer coating F now adheres firmly to the tape B and the carrier film Trä can be pulled off and wound onto the residual film winding roll HR.
  • a second adhesive or a second printing ink is then printed on by a further ink jet printer unit AD 2, specifically on the transfer coating F. This adhesive or this second printing ink serves to hold the transfer coating F on the substrate S in succession cause.
  • Modifying the embodiment according to Figure 2 is in the embodiment according to Figure 3 after the inkjet printer unit AD 2, a second group with four inkjet printer units C ', M', Y ', K' is provided, which have the same colors as the inkjet printer units C, M, Y and K print.
  • the second group of inkjet printer units can also print other colors, for example special colors, in particular from the HKS color system or the Pantone® color system.
  • the devices according to the Figures 2 and 3 can be used to print images as in Figures 4 and 5 to achieve shown.
  • the transfer coating F can be arranged on the substrate S in addition to dots with printing ink from the inkjet printer units C, M, Y, K in the corresponding colors.
  • the transfer coating F is partially applied to areas that were previously printed with printing ink.
  • the transfer coating F is partially below the printer ink and therefore forms a background area.
  • the picture according Figure 6 can optionally also be implemented without the inkjet printing units C, M, Y, K.
  • the device 10 for applying a transfer coating is located directly in the area of the tape B, so that the transfer coating is applied to the tape.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck mit Drucktinte.
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den folgenden Eigenschaften: Zunächst wird, etwa mit Hilfe eines oder mehrerer Tintenstrahldruckköpfe (z. B. InkJet-Technologie), flüssige Drucktinte auf ein (Transfer-)Band gedruckt. Die Drucktinte wird auf dem Band zu einem zumindest partiellen Trocknen gebracht. Beim Trocknen entweicht Flüssigkeit (Wasser, Lösungsmittel) aus der Drucktinte, die im Wesentlichen aus dieser Träger-Flüssigkeit und darin insbesondere dispergierten Pigmentpartikeln, insbesondere mit Durchmessern zwischen 20 und 100 nm, besteht. Beim partiellen Trocknen verbleibt Restflüssigkeit in der Drucktinte. Das partielle Trocknen wird insbesondere durch ein Beheizen des Bandes bewirkt. Die beim Austritt aus dem Tintenstrahldruckkopf flüssige Drucktinte (niedriger Viskosität) verwandelt sich hierbei in eine festere Paste (hoher Viskosität) auf dem Band. In einem nachfolgenden Schritt wird die zumindest partiell getrocknete Drucktinte, also die Paste, von dem Band auf das Substrat übertragen bzw. auf das Substrat transferiert.
  • Durch das Verfahren ist es möglich, besonders kleine Strukturen, insbesondere Punktstrukturen, im Bereich von zwischen 5 µm und 50 µm Durchmesser zu drucken. Insbesondere verläuft die Drucktinte nicht auf dem Substrat, weil sie bereits zuvor auf dem Band zu einer hoch-viskosen Masse getrocknet wird.
  • Ein Verfahren, an das das vorliegende Verfahren anknüpft, ist in der WO 96/31808 A1 beschrieben. Dort ist anstelle eines (Transfer-)Bandes, auf das die flüssige Drucktinte aufgebracht und auf dem sie getrocknet wird, eine entsprechende Walze vorgesehen.
  • Aus der EP 1 719 622 A2 ist eine Offset-Druckmaschine bekannt, bei der eine Phasenwechseltinte auf eine Transfereinrichtung der Druckmaschine aufgebracht und mittels dieser auf ein Substrat transferiert wird.
  • Die WO 93/07000 A1 beschreibt ein Tintenstrahldrucksystem, bei dem mittels eines Druckkopfs Tinte auf eine Transferwalze aufgebracht und mittels dieser auf ein Substrat übertragen wird.
  • Die DE 10 2009 040 359 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine Klebstoffschicht auf ein Substrat aufgebracht wird, welches anschließend mit einer Folientransferschicht versehen wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Möglichkeiten zu erweitern, die das genannte Druckverfahren bietet und hierbei neue Gegenstände zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird in einem Aspekt durch ein Verfahren zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck gelöst, bei dem zunächst flüssige Drucktinte auf ein Band gedruckt wird und dort zu einem zumindest partiellen Trocknen gebracht wird, und bei dem die zumindest partiell getrocknete Drucktinte von dem Band auf das Substrat übertragen wird, wobei außer der Drucktinte auch eine Transferbeschichtung, insbesondere eine Dekortransferbeschichtung, auf das Substrat aufgebracht wird. Die Transferbeschichtung ist erfindungsgemäß eine Transferlage einer Transferfolie, wobei die Transferfolie eine Trägerfolie aufweist, auf der die Transferlage ablösbar festgelegt ist. Die Transferbeschichtung wird also mittels eines Transferverfahrens von der Trägerfolie abgelöst und auf eine Oberfläche aufgebracht. In dem vorliegenden Fall ist diese Oberfläche entweder das Substrat oder das Band.
  • Durch eine Transferbeschichtung kann dem Substrat zum einen eine bestimmte, insbesondere optische Oberflächeneigenschaft verliehen werden oder auch bestimmte andere (z. B. mechanische und/oder elektrische) Eigenschaften verliehen werden. Insbesondere im Falle einer Dekortransferbeschichtung lässt sich auch das Aussehen des Substrats unabhängig von der verwendeten Drucktinte beeinflussen. Beispielsweise kann eine einfarbige Dekortransferbeschichtung in gelber Farbe die Wirkung eines gelben Hintergrundes für das durch die Drucktinte bereitgestellte Bild hervorrufen. Eine Transferbeschichtung mit einem reflektierenden Metall wie zum Beispiel Aluminium, Chrom, Nickel, Kupfer, Gold oder Silber schafft einen silbrig glänzenden oder anderen metallisch glänzenden Hintergrund. Die Transferbeschichtung kann auch eine transparente, reflektierende Schicht aufweisen, z. B. Schichten mit hohem Brechungsindex, sogenannte HRI-Schichten (HRI = High Refractive Index), wodurch ein leicht reflektierender, schimmernder Hintergrund erzeugt wird. Die vorgenannten reflektierenden Schichten können bevorzugt mit diffraktiven oder refraktiven Oberflächenreliefs kombiniert werden.
  • Bei einer bevorzugten ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Transferbeschichtung zunächst auf das Band aufgebracht und anschließend von dem Band auf das Substrat übertragen. Wird die Transferbeschichtung in einem Zug mit dem Druckvorgang des Druckens der flüssigen Drucktinte auf das Band aufgebracht, so lässt sich die Transferbeschichtung besonders gut in einer vorbestimmten Lagebeziehung (insbesondere registergenau) auf das Band und damit letztlich auf das Substrat aufbringen. Gerade, wenn durch die Transferbeschichtung ein vorbestimmtes Muster bereitgestellt wird, das auf dem fertigen Substrat in einer bestimmten Lagebeziehung zu dem durch die Drucktinte bereitgestellten Bild stehen soll, empfiehlt sich die Aufbringung der Transferbeschichtung zunächst auf das Band.
  • Um die Transferbeschichtung auf das Band aufzubringen, wird bevorzugt ein härtbarer Klebstoff (insbesondere ein mit Ultraviolettlicht oder mit einer anderen energiereichen Strahlung härtbarer Klebstoff) auf das Band aufgedruckt. Bei der Drucktechnik kann hierbei an die Techniken für die Aufbringung der flüssigen Drucktinte angeknüpft werden, zum Beispiel ein Tintenstrahldruckkopf verwendet werden. Nach dem Aufdrucken des härtbaren Klebstoffs auf das Band wird sodann die Transferfolie auf den Klebstoff aufgebracht, und der Klebstoff wird gehärtet (etwa durch Zufuhr von Ultraviolettlicht). Nach dem Aushärten des Klebstoffs wird die Trägerfolie von der mittels Klebstoff auf dem Band fixierten Transferlage bzw. Transferbeschichtung abgezogen. Mittels des Klebstoffs klebt daher die Transferbeschichtung an dem Band, so dass ihre Lage auf dem Band festgelegt ist, insbesondere auch in Relation zu der Lage von Aufdrucken mit der flüssigen Drucktinte. Besonders bevorzugt wird anschließend noch auf die Transferbeschichtung eine weitere Lage Klebstoff oder eine weitere Lage Drucktinte aufgebracht, wobei dieser Klebstoff oder diese Drucktinte dann dazu dient, ein Anhaften der Transferbeschichtung an dem Substrat zu bewirken, auf welches die Transferbeschichtung anschließend übertragen wird.
  • Der Klebstoff, insbesondere der UV-härtbare Klebstoff, umfasst bevorzugt ein polyfunktional alkoxyliertes oder ein polyalkoxyliertes Acrylat-Monomer sowie einen Photoinitiator. Als Photoinitiator eignet sich beispielsweise der Photoinitiator Irgacure® 369 der Firma BASF, Ludwigshafen.
  • Ein solcher Klebstoff ist besonders gut zu verdrucken und bewirkt zwar einerseits eine gute Haftung der Transferbeschichtung an dem Band, andererseits wird dieser Klebstoff auch problemlos wieder von dem Band entfernt.
  • Die Drucktinte und/oder der Klebstoff können so gedruckt werden, dass die gedruckte Schicht auf dem Band bzw. später auf dem Substrat eine durchgehende homogene und zusammenhängende Schicht in einem bestimmten Flächenmuster oder vorbestimmten Layout bildet.
  • Mittels einer Transferbeschichtung, die eine metallische Schicht enthält, können somit beispielsweise Leiterbahnen, Antennenleiterbahnen, Touchsensorleiterbahnen oder andere leitfähige Elemente auf das Band bzw. das Substrat übertragen werden, sodass elektrische Funktionselemente bereitgestellt werden.
  • Mittels einer Transferbeschichtung, die mehrere elektrisch/elektronische Funktionsschichten aufweist, beispielsweise leitfähige und/oder halbleitende Schichten, können elektronische Funktionselemente vollständig oder nur in Teilen auf das Band bzw. das Substrat übertragen werden.
  • Mittels einer Transferbeschichtung, die eine oder mehrere optische Funktionsschichten aufweist, beispielsweise diffraktive und/oder refraktive Oberflächenreliefs, optisch variable Pigmente oder Farbstoffe, Polarisationsschichten, fluoreszierende und/oder phosphoreszierende Schichten, Hologrammschichten oder Volumenhologrammschichten können so bereitgestellte optische Funktionselemente, z. B. als Fälschungsschutz, vollständig oder nur in Teilen auf das Band bzw. das Substrat übertragen werden.
  • Die Drucktinte und/oder der Klebstoff können auch in einem Raster aus Rasterelementen, insbesondere Rasterpunkten gedruckt werden. Die Größe der Rasterelemente und/oder die Rasterweite der Raster der Drucktinte und des Klebstoffs können entweder identisch sein und ein gemeinsames Gesamt-Rasterbild erzeugen. Die Größe der Rasterelemente und/oder die Rasterweite der Raster der Drucktinte und des Klebstoffs können aber auch unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Rasterweite und/oder die Größe der Rasterelemente des Klebstoffs kleiner oder größer sein also die Rasterweite und/oder die Größe der Rasterelemente der Drucktinte. Somit könnte die Transferbeschichtung in einem feineren oder gröberen Raster als die Drucktinte vorliegen und damit spezielle optische Effekte erzeugen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Transferbeschichtung nach einem ersten Druckvorgang, bei dem Drucktinte auf das Band gedruckt wird, auf das Band aufgebracht wird. Sieht man die Transferbeschichtung als "Zusatz" zu dem Drucktintenbild an, so hat es seine Konsequenz, diese Transferbeschichtung nach der Drucktinte aufzubringen. Hierbei kann die Transferbeschichtung zum einen neben die Drucktinte aufgebracht werden, also in Bereichen, die sich mit den Bereichen der Aufbringung der Drucktinte nicht überlappen. Genauso gut kann die Transferbeschichtung auch so aufgebracht werden, dass sie die Drucktinte in ersten Bereichen überdeckt. Wird das Ganze dann auf ein Substrat übertragen, kommt die Transferbeschichtung unterhalb der Drucktinte zu liegen und kann einen Hintergrundeffekt zu dem Drucktintenbild bereitstellen. Je nachdem, welche Opazität die Drucktinte aufweist, kann die Transferbeschichtung insbesondere teilweise durch die Drucktinte hindurch sichtbar sein und die Farbe der Transferbeschichtung mit der Farbe der Drucktinte einen zusätzlichen Farbeffekt oder anderen optischen Effekt hervorrufen.
  • Alternativ oder zusätzlich wird die Transferbeschichtung vor einem zweiten Druckvorgang, bei dem Drucktinte auf das Band gedruckt wird, auf das Band aufgebracht. Der zweite Druckvorgang ist hier lediglich gesondert bezeichnet, und seine Durchführung bedingt nicht notwendigerweise die gleichzeitige Durchführung des ersten Druckvorgangs.
  • Bei dieser Ausführungsform steht im Vordergrund, dass die Transferbeschichtung auf dem fertigen Substrat in einem oberen Oberflächenbereich vorgesehen sein soll. Es kann die Drucktinte im zweiten Druckvorgang neben der Transferbeschichtung aufgedruckt werden, d. h., dass sich die Bereiche des Drucktintenaufdrucks mit denen der Transferbeschichtung nicht überlappen. Insbesondere aber kann die Drucktinte im zweiten Druckvorgang auch so aufgedruckt werden, dass sie die Transferbeschichtung in zweiten Bereichen überdeckt. In diesem Falle kommt auf dem fertigen Substrat die Transferbeschichtung zuoberst zu liegen und bedeckt die Drucktintenbereiche. Dadurch kann sowohl ein Schutz der Drucktinte auf dem fertigen Substrat bewirkt werden, als auch ein bestimmter ästhetischer Effekt erzielt werden. Beispielweise kann eine metallisch reflektierende Transferbeschichtung die Drucktinte überdecken.
  • Bei einer zweiten Variante der Erfindung wird die Transferbeschichtung vor dem Übertragen der Drucktinte auf das Substrat aufgebracht. Hier kann an bekannte Techniken zur Aufbringung von Transferbeschichtung auf andere Gegenstände wie beispielsweise ein Papiersubstrat angeknüpft werden. Der Transfer der zumindest partiell getrockneten Drucktinte auf das Substrat erfolgt also entweder unmittelbar auf die Transferbeschichtung und/oder in Bereichen zwischen Bereichen mit der Transferbeschichtung. Die Drucktinte kann so ausgebildet sein, dass sie besonders gut an der Transferbeschichtung haftet. Auch können bestimmte ästhetische Effekte erzielt werden, wenn die Drucktinte an der Transferbeschichtung selbst haftet und/oder alternativ in Bereichen zwischen Transferbeschichtungsbereichen.
  • Bevorzugt wird bei dieser Variante in einem kontinuierlichen Prozess die Transferbeschichtung auf das Substrat aufgebracht, das Substrat sodann zu dem Band geführt und die zumindest partiell getrocknete Drucktinte übertragen. (Alternativ ist es möglich, die Transferbeschichtung in irgendeinem Arbeitsgang auf das Substrat zu übertragen und das Substrat erst später in Zusammenhang mit dem Aufbringen des Aufdrucks in einer anderen entsprechenden Vorrichtung zu verwenden).
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck gemäß Anspruch 11 bereitgestellt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Verfahren in seiner ersten Variante realisierbar, und die oben hierzu genannten Vorteile gelten auch für den Betrieb der Vorrichtung.
  • Bevorzugt umfasst die Einrichtung zum Aufbringen einer Transferbeschichtung:
    • eine Einrichtung zum Aufdrucken eines ersten UV-härtbaren Klebstoffs auf das Band, und/oder
    • eine Folienzufuhreinrichtung und/oder eine
      Restfolienaufwickeleinrichtung und/oder
    • eine Ultraviolett-Lampe oder eine andere energiereiche Strahlungsquelle zum Härten des ersten Klebstoffs und/oder
    • eine Einrichtung zum Aufdrucken eines zweiten Klebstoffs auf das Band.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck gemäß Anspruch 13 bereitgestellt. Bei dieser Vorrichtung ist das Verfahren nach der zweiten Variante der Erfindung realisierbar, und die dort genannten Vorteile gelten entsprechend für den Betrieb der Vorrichtung.
  • Bei den bisher genannten Vorrichtungen ist bevorzugt das Band beheizbar, um ein zumindest partielles Trocknen der Drucktinte zu bewirken. Hier kann das Trocknen der Drucktinte aktiv gefördert werden.
  • Es kann ein durch Einsatz des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem Aufdruck versehenes Substrat bereitgestellt werden, das zumindest partiell eine Transferbeschichtung, insbesondere Dekortransferbeschichtung, umfasst.
  • Durch das Druckverfahren, von dem die Erfindung ausgeht, sind ganz bestimmte Arten von Drucken auf einem Substrat möglich. Wird hier zusätzlich noch eine Transferbeschichtung bereitgestellt, sind ganz neuartige Gegenstände mit erhöhter Resistenz gegenüber Verschleiß und Beschädigung und mit verbesserten ästhetischen Effekten und/oder funktionalen Eigenschaften realisierbar.
  • Bei dem Substrat kann sich auf und/oder unter der Transferbeschichtung Drucktinte befinden, und hierbei können ganz neuartige ästhetische Effekte erzielt werden. Die Transferbeschichtung kann eine Dekorschicht, eine metallische Schicht oder sonstige Schicht zur Bereitstellung eines elektrischen Funktionselementes und/oder ein oder mehrere optische Funktionselemente umfassen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, in der
    • Fig. 1
    eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck in einer Grund-Anordnung in schematischer Schnittdarstellung veranschaulicht,
    Fig. 2
    eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung in schematischer Schnittdarstellung veranschaulicht,
    Fig. 3
    eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung in schematischer Schnittdarstellung veranschaulicht,
    Fig. 4
    veranschaulicht, wie Transferbeschichtungsteile neben getrockneter Drucktinte vorgesehen werden können,
    Fig. 5
    veranschaulicht, wie Transferbeschichtungsteile zumindest partiell auf getrockneter Drucktinte angeordnet werden können,
    Fig. 6
    veranschaulicht, wie getrocknete Drucktinte zumindest partiell auf Transferbeschichtungsteilen angeordnet werden kann, und
    Fig. 7
    veranschaulicht, wie Transferbeschichtungsteile zumindest partiell auf getrockneter Drucktinte und auf den Transferbeschichtungsteilen wiederum getrocknete Drucktinte angeordnet werden können,
    Fig. 8
    eine Vorrichtung zum Versehen eines Substrats mit einem Aufdruck gemäß einer weiteren Ausführungsform in stark schematischer Schnittdarstellung veranschaulicht,
    Fig. 9
    den Aufbau einer Transferfolie zeigt.
  • Vorliegend soll ein im Ganzen mit S bezeichnetes Substrat, beispielsweise eine Papierbahn, mit einem Aufdruck versehen werden. Bei dem hierzu eingesetzten Verfahren druckt man Drucktinte nicht unmittelbar auf das Substrat S auf, sondern zunächst auf ein Band B. Das Substrat wird über Rollen R geführt und gelangt zu einer Kontaktstelle KT, an der die Drucktinte von dem Band B auf das Substrat S übertragen wird.
  • Die Figur 1 zeigt eine Grund-Anordnung. Diese umfasst vier Tintenstrahldruckereinheiten C, M, Y und K, die vier unterschiedliche Farben (C = Cyan, M = Magenta, Y = Gelb (Yellow) und K = Schwarz (Black)) drucken, die sich zu sämtlichen möglichen Farben mischen lassen. Das Band B ist beheizbar, in Figur 1 symbolisiert durch eine Heizschleife H. Die Heizung kann auch innerhalb des Bandes durch ein feines Geflecht von Heizdrähten bereitgestellt sein. Das Band kann aus Silikon oder Gummi (mit oder ohne Faserverstärkung) bestehen oder aus einem besonders festen Kunststoffmaterial. Genauso kann das Band B auch Metallteile aufweisen, die unmittelbar beheizbar sind. Die Oberfläche des Bandes B ist dergestalt, dass einerseits die von den Tintenstrahldruckereinheiten C, M, Y und K aufgedruckte Drucktinte gut an der Oberfläche haftet, dass sie sich andererseits aber beim Kontakt mit dem Substrat S an der Kontaktstelle KT gut löst und rückstandslos von der Oberfläche des Bandes B entfernt wird.
  • Bei der Vorrichtung nach Figur 2 ist von der Vorrichtung nach Figur 1 ausgegangen, diese aber um zusätzliche Komponenten ergänzt:
    Nach der Einrichtung für den ersten Druckvorgang mit den Tintenstrahldruckereinheiten C, M, Y und K gibt es eine weitere Tintenstrahldruckereinheit AD 1, die einen UV-härtbaren Klebstoff auf das Band B aufdruckt. Dieser Klebstoff umfasst ein polyfunktionales alkoxyliertes oder ein polyalkoxyliertes Acrylat-Monomer (80 bis 95 Gewichtsprozent) und einen Photoinitiator (1 bis 15 Gewichtsprozent). Es kann auch zusätzlich noch ein Farbstoff (zum Beispiel mit einem Anteil von zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent) hinzugefügt werden.
  • Der Tintenstrahldruckereinheit AD 1 nachgeordnet ist eine Einrichtung 10. Es handelt sich um eine Einrichtung zum Aufbringen einer Transferbeschichtung F auf das Band B. Dabei wird eine im einzelnen in Fig. 9 gezeigte Transferfolie TF eingesetzt, die eine Trägerfolie Trä aufweist, auf der eine Transferlage, die der hier genannten Transferbeschichtung F entspricht, durch das Vorsehen einer Ablöseschicht AL ablösbar festgelegt ist. Die Transferbeschichtung wird also mittels eines Transferverfahrens von der Trägerfolie abgelöst und auf das Band B insbesondere mittels eines UV-härtbaren Klebers aufgebracht. Es handelt sich bei der Trägerfolie Trä insbesondere um Folie aus Polyethylenterephthalat (PET), aus Polycarbonat, oder aus BOPP, ABS, PE, PP mit einer Dicke zwischen 6 µm und 250 µm. Die Transferbeschichtung F hat eine Dicke von zwischen 100 nm und 2000 nm. Die Transferfolie TF wird von einer Vorratsrolle VR abgerollt, zum Beispiel in Bewegungsrichtung des Bandes B. Dort, wo die Transferfolie TF mit der Transferbeschichtung F in Kontakt mit dem zuvor aufgedruckten Klebstoff kommt, wird mit Hilfe einer Ultraviolettlampe UV Ultraviolettstrahlung appliziert, so dass der Klebstoff gehärtet wird. Damit klebt die Transferbeschichtung F nun an dem Band B fest und die Trägerfolie Trä kann abgezogen und auf die Restfolienaufwickelrolle HR aufgewickelt werden. In einem nachfolgenden Schritt wird dann durch eine weitere Tintenstrahldruckereinheit AD 2 ein zweiter Klebstoff oder eine zweite Drucktinte aufgedruckt, und zwar auf die Transferbeschichtung F. Dieser Klebstoff oder diese zweite Drucktinte dient dazu, den Halt der Transferbeschichtung F an dem Substrat S in der Nachfolge zu bewirken.
  • Unter Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 nach der Tintenstrahldruckereinheit AD 2 nochmals eine zweite Gruppe mit vier Tintenstrahldruckereinheiten C', M', Y', K' vorgesehen, die dieselben Farben wie die Tintenstrahldruckereinheiten C, M, Y und K verdrucken. Die zweite Gruppe von Tintenstrahldruckereinheiten können aber auch andere Farben verdrucken, beispielsweise Sonderfarben insbesondere aus dem HKS-Farbsystem oder dem Pantone®-Farbsystem.
  • In weiterer Abwandlung könnte auch vorgesehen sein, dass ausschließlich die Tintenstrahldruckereinheiten C', M', Y', K' vorgesehen sind, um Drucktinte aufzudrucken, also nicht die Tintenstrahldruckereinheiten C, M, Y und K.
  • Die Vorrichtungen nach den Figuren 2 und 3 können verwendet werden, um Druckbilder wie in Figur 4 und 5 dargestellt zu erzielen.
  • Zunächst kann die Transferbeschichtung F auf dem Substrat S neben Punkten mit Drucktinte aus den Tintenstrahldruckereinheiten C, M, Y, K in den entsprechenden Farben angeordnet sein. Die im unteren Teil in Figur 4 mit "C" markierten Bereiche, in denen Druckertinte vorgesehen ist, überlappen sich nicht mit den mit "F" für "Transferbeschichtung" bezeichneten Bereichen, in denen die Transferbeschichtung vorgesehen ist.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 hingegen ist die Transferbeschichtung F partiell auf Bereiche aufgebracht, die zuvor mit Drucktinte bedruckt wurden. Insbesondere gibt es Überlappungsbereiche B1, in denen die Transferbeschichtung F auf Punkten aus Drucktinte aufgebracht ist. Dies betrifft die Situation auf dem Band B. Auf dem Substrat S ist die Situation genau umgekehrt, d. h. die Transferbeschichtung F befindet sich partiell unterhalb der Druckertinte und bildet daher einen Hintergrundbereich.
  • Mit der Vorrichtung gemäß Figur 3 lässt sich ein Bild wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt erzielen:
    Hier befindet sich in Bereichen B2 Transferbeschichtung auf dem Band B unterhalb von Drucktinte C. Auf dem Substrat später ist die Situation umgekehrt: Die Drucktinte C befindet sich unterhalb der Transferbeschichtung F, so dass die Transferbeschichtung F die Drucktinte C in dem Bereich B2 schützt.
  • Das Bild gemäß Figur 6 ist gegebenenfalls auch ohne die Tintenstrahldruckeinheiten C, M, Y, K verwirklichbar.
  • Der vollständigen Vorrichtung gemäß Figur 3 bedarf es, um ein Bild gemäß Figur 7 hervorzurufen:
    Hier gibt es Bereiche B3, in denen sich die Transferbeschichtung F auf dem Band B auf Drucktinte C befindet. Es gibt Bereiche B4, in denen sich Drucktinte M partiell auf einem Teil Transferbeschichtung F befindet. Schließlich gibt es Bereiche B5, in denen sich die Transferbeschichtung F zwischen zwei Lagen Drucktinte, C und M, befindet. Je nach Opazität der Transferbeschichtung F und der Drucktinten können durch jeweiliges Durchscheinen, d. h. teilweise Sichtbarkeit der jeweils darunterliegenden Schicht, unterschiedliche, zusätzliche optische Effekte oder auch zusätzliche funktionale Eigenschaften erzielt werden.
  • Anhand der Vielfalt der erzielbaren Bilder gemäß Figuren 4 bis 7 wird ersichtlich, welche neuen Möglichkeiten durch die Erfindung bereitgestellt werden.
  • Bei den Ausführungsformen gemäß Figur 2 und 3 befindet sich die Einrichtung 10 zum Aufbringen einer Transferbeschichtung unmittelbar im Bereich des Bands B, so dass die Transferbeschichtung auf das Band aufgebracht wird.
  • Es ist gleichermaßen auch möglich, eine solche Einrichtung 10' zum Aufbringen von Transferbeschichtung gemäß Figur 8 im Bereich einer Zufuhr des Substrats S anzuordnen, so dass das Substrat S unmittelbar mit der Transferbeschichtung F beschichtet wird, gegebenenfalls nach Zufuhr von Klebstoff aus einer Tintenstrahldruckereinheit AD 3 und bei Härtung des Klebstoffs im Bereich der Aufbringung der Transferbeschichtung F auf das Substrat S. Das so gewonnene Substrat wird dann in einem ununterbrochenen (inline) Prozess der Kontaktstelle KT der Vorrichtung zugeführt. Dort wird die Drucktinte übertragen. Die Ausführungsform gemäß Figur 8 kann mit den Ausführungsformen gemäß Figur 2 und 3 kombiniert werden, so dass sowohl auf das Substrat S einmal unmittelbar Transferbeschichtung F aufgebracht wird und sodann auch auf das Band B gleichzeitig Transferbeschichtung aufgebracht wird, die später zusätzlich auf das Substrat S übertragen wird.
    • Bezugszeichenliste
    • AD 1
    Tintenstrahldruckereinheit
    AD 2
    Tintenstrahldruckereinheit
    AD 3
    Tintenstrahldruckereinheit
    AL
    Ablöseschicht
    B
    Band
    B1
    Bereiche
    B2
    Bereiche
    B3
    Bereiche
    B4
    Bereiche
    B5
    Bereiche
    C
    Tintenstrahldruckereinheit
    C'
    Tintenstrahldruckereinheit
    F
    Transferbeschichtung
    H
    Heizschleife
    HR
    Restfolienaufwickelrolle
    K
    Tintenstrahldruckereinheit
    K'
    Tintenstrahldruckereinheit
    KT
    Kontaktstelle
    M
    Tintenstrahldruckereinheit
    M'
    Tintenstrahldruckereinheit
    R
    Rollen
    S
    Substrat
    TF
    Transferfolie
    Trä
    Trägerfolie
    UV
    UV-Lampe
    VR
    Vorratsrolle
    Y
    Tintenstrahldruckereinheit
    Y'
    Tintenstrahldruckereinheit
    10
    Einrichtung zum Aufbringen einer Transferbeschichtung
    10'
    Einrichtung zum Aufbringen einer Transferbeschichtung

Claims (14)

  1. Verfahren zum Versehen eines Substrats (S) mit einem Aufdruck, bei dem zunächst flüssige Drucktinte auf ein Band (B) gedruckt wird und dort zu einem zumindest partiellen Trocknen gebracht wird, und bei dem die zumindest partiell getrocknete Drucktinte von dem Band (B) auf das Substrat (S) übertragen wird, wobei außer der Drucktinte auch eine Transferbeschichtung (F), insbesondere Dekortransferbeschichtung, auf das Substrat (S) aufgebracht wird, wobei die Transferbeschichtung (F) eine Transferlage einer Transferfolie ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Transferbeschichtung (F) zunächst auf das Band (B) aufgebracht wird und von dem Band (B) auf das Substrat (S) übertragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein härtbarer Klebstoff auf das Band (B) gedruckt wird, so dass dann die Transferbeschichtung (F) auf den Klebstoff aufgebracht wird und der Klebstoff gehärtet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem auf die Transferbeschichtung (F) eine weitere Lage Klebstoff aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Transferbeschichtung (F) nach einem ersten Druckvorgang, bei welchem Drucktinte auf das Band (B) gedruckt wird, auf das Band (B) aufgebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Transferbeschichtung neben die Drucktinte aufgebracht wird, oder so aufgebracht wird, dass sie die Drucktinte in ersten Bereichen (B1) überdeckt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem die Transferbeschichtung (F) vor einem zweiten Druckvorgang, bei welchem Drucktinte auf das Band (B) gedruckt wird, auf das Band (B) aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Drucktinte im zweiten Druckvorgang neben der Transferbeschichtung (F) aufgedruckt wird, oder so aufgedruckt wird, dass sie die Transferbeschichtung (F) in zweiten Bereichen (B2, B4, (B5) überdeckt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Transferbeschichtung (F) vor dem Übertragen der Drucktinte auf das Substrat (S) aufgebracht wird, wobei insbesondere in einem kontinuierlichen Prozess die Transferbeschichtung (F) auf das Substrat (S) aufgebracht wird und das Substrat (S) zu dem Band (B) geführt wird, wo die zumindest partiell getrocknete Drucktinte übertragen wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Transferbeschichtung eine metallische Schicht oder eine sonstige elektrische Funktionsschicht oder eine oder mehrere optische Funktionsschichten enthält.
  11. Vorrichtung zum Versehen eines Substrats (S) mit einem Aufdruck, mit einem Band (B), einer Einrichtung (C, M, Y, K) zum Aufdrucken von flüssiger Drucktinte auf das Band (B), mit einer Einrichtung (R) zum Führen des Substrats (S) zu dem Band (B), um Drucktinte von dem Band (B) auf das Substrat (S) zu übertragen, und mit einer Einrichtung (10) zum Aufbringen einer Transferbeschichtung (F) auf das Band (B), wobei die Transferbeschichtung (F) eine Transferlage einer Transferfolie ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Einrichtung (10) zum Aufbringen einer Transferbeschichtung umfasst:
    - eine Einrichtung (AD 1) zum Aufdrucken eines ersten UV-härtbaren Klebstoffs auf das Band, und/oder
    - eine Folienzufuhreinrichtung (VR) und/oder eine Restfolienaufwickeleinrichtung (HR), und/oder
    - eine UV-Lampe (UV) oder eine andere energiereiche Strahlungsquelle zum Härten des ersten Klebstoffs, und/oder
    - eine Einrichtung (AD 2) zum Aufdrucken eines zweiten UV-härtbaren Klebstoffs auf das Band.
  13. Vorrichtung zum Versehen eines Substrats (S) mit einem Aufdruck, mit einem Band (B), einer Einrichtung (C, M, Y, K) zum Aufdrucken von flüssiger Drucktinte auf das Band, und mit einer Einrichtung (R) zum Führen des Substrats (S) zu dem Band, um Drucktinte von dem Band (B) auf das Substrat (S) zu übertragen, wobei die Vorrichtung ferner eine der Einrichtung (R) zum Führen des Substrats (S) bezüglich einer Transportrichtung des Substrats (S) vorgelagerte Einrichtung (10') zum Aufbringen einer Transferbeschichtung (F) auf das Substrat (S) aufweist, wobei die Transferbeschichtung (F) eine Transferlage einer Transferfolie ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der das Band (B) heizbar ausgebildet ist, um ein zumindest partielles Trocknen der Drucktinte zu bewirken.
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