EP3630490B1 - Device and method for the decoration of objects - Google Patents

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EP3630490B1
EP3630490B1 EP18726999.8A EP18726999A EP3630490B1 EP 3630490 B1 EP3630490 B1 EP 3630490B1 EP 18726999 A EP18726999 A EP 18726999A EP 3630490 B1 EP3630490 B1 EP 3630490B1
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EP
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transfer medium
decorative material
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pressing
printing
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Wolfgang RÖDER
Bernd Egetemeir
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Isimat Siebdruckmaschinen GmbH
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    • B65C3/06Affixing labels to short rigid containers
    • B65C3/08Affixing labels to short rigid containers to container bodies

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for decorating objects to be decorated, in particular three-dimensional objects, preferably objects with a cylindrical, oval or square cross-section, in particular tubes, bottles, glasses, flacons and cans made of glass, ceramic, plastic or metal, as well as essentially two-dimensional objects, such as webs, strips, sheets, plates, disks, panels or boards.
  • the hot stamping process is known for decorating paper, labels, plastic and glass packaging with decorative films, especially with metallized films.
  • a transfer or embossing film is coated with a hot adhesive.
  • a transfer or embossing film is preferably understood to be a decorative material, especially a metal layer and/or color layer, arranged detachably on a plastic carrier film.
  • the adhesive layer is activated with pressure and temperature using an embossing stamp, so that an adhesion is created between the decorative material and the printed article.
  • the plastic carrier film is then peeled off.
  • thermoforming process which also uses a transfer or embossing film.
  • an adhesive is first applied to an article in a first device using a printing process (offset printing, flexographic printing, inkjet printing or screen printing).
  • the transfer film which is provided with a decorative material, in particular a metal layer, is laminated onto the article from an unwinding device and the adhesive layer is dried.
  • the metal layer can be a vapor-deposited metallized layer and/or a printed metal pigment layer. This causes the decorative material to adhere to the areas pre-printed with adhesive and the plastic carrier film with the remaining, non-adhering decorative material is peeled off and disposed of.
  • An adhesive that hardens under UV light (UV adhesive) is often used as the adhesive.
  • the adhesive is dried in particular using UV light through the film.
  • the cold stamping process has a number of advantages over the hot stamping process. Firstly, it is not necessary to heat up the adhesive using an embossing stamp. Since no embossing stamp is required, the tool costs are low. Furthermore, a cold stamping device can be integrated into a printing machine, so that no separate production process is necessary.
  • a method and a device for cold stamping wherein in a first step an adhesive is applied to an object at a first work station and in a second step at a second work station a transfer film provided with a metal layer, unwound from a roll by means of a transport device, is pressed onto the object by a pressing device and at the same time the adhesive is hardened.
  • the disadvantage is that the transfer film used here is produced in a separate production process.
  • a wide variety of layers of decorative material are applied one after the other to the carrier film of the transfer film, in particular printed and/or vaporized.
  • the transfer film thus finished must then be transported to the device in which the objects are to be decorated and attached or clamped in. This means that there is a transport outlay on the one hand, and on the other hand the type of decoration depends on which layers of decorative material are provided in which arrangement on the transfer film.
  • the plastic carrier film must also be disposed of after one-time use.
  • the device has a printing device for applying decorative material to a web-shaped medium. It is not intended that the decorative material is applied to the web-shaped medium in a removable manner.
  • the device also has a pressing device for pressing the web-shaped medium provided with decorative material onto the object. It is intended that the web-shaped medium remains on the object together with the decorative material.
  • the transfer film is wound up after it has been produced in order to be able to transport it to the device having the pressing device.
  • the decorative material printed on the transfer film inevitably comes into contact with the back of the transfer film of the next or previous winding - depending on which way the transfer film is wound up. This contact can lead to adhesions to the back of the transfer film if the decorative material has not yet completely dried, which in turn can lead to flaking during later unwinding and consequently to faulty images on the objects to be printed.
  • the object is achieved by a device for decorating objects to be decorated with the features of claim 1 and by a method for decorating objects with the features of claim 15.
  • a device for decorating objects to be decorated with the features of claim 1 and by a method for decorating objects with the features of claim 15.
  • a device for decorating objects to be decorated comprising a holding device for holding an object and a pressing device for pressing a transfer medium provided with decorative material onto the object.
  • a printing device for applying the decorative material to the transfer medium is provided in front of the pressing device.
  • the printing device is preferably designed to print the transfer medium with a multi-colored decorative material.
  • a method for decorating objects to be decorated is also proposed, wherein an object to be decorated is held by a holding device.
  • a first step decorative material is applied to a transfer medium by a printing device
  • adhesive is applied to the transfer medium provided with the decorative material or to the object
  • a third step the transfer medium is pressed onto the object by a pressing device and in particular the adhesive is simultaneously hardened by a hardening device.
  • the transfer medium can be printed with the decorative material in the same device shortly or essentially immediately before the pressing and transfer, and thus the decoration of the object to be decorated, takes place.
  • the transfer medium can be printed with the decorative material in the same device shortly or essentially immediately before the pressing and transfer, and thus the decoration of the object to be decorated, takes place.
  • a system having the device can be smaller and simpler in design than systems known from the prior art, since the separate device for producing the transfer film and any devices for transporting the wound-up, finished transfer film are omitted.
  • the method according to the invention also requires a less complex structure, since the process steps required in the prior art of separately producing and then winding up the finished transfer film in a separate device and the transport of the wound-up printed transfer film to another device are no longer necessary.
  • the term "before the pressing device” is understood here to mean that the printing device is arranged upstream of the pressing device in a direction of movement of the pressing device or a direction of movement of the transfer medium.
  • a section of the transfer medium first passes through the printing device and then reaches the pressing device.
  • the transfer medium is therefore first printed at least in sections with decorative material by the printing device and then, preferably immediately after this, the decorative material is transferred to the object by the pressing device.
  • adhesive is applied to the printed transfer medium and/or to the object.
  • the transfer medium is not wound up after printing with decorative material, but is fed directly to the pressing device without first having come into contact with a surface, in particular the back of the wound-up transfer medium.
  • a transfer medium is understood to mean in particular a flexible carrier material, in particular a flexible plastic carrier film, onto which the decorative material can be removably applied.
  • the transfer medium can, for example, be a plastic carrier film made of polyester, polyolefin, polyvinyl, polyimide, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), Polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) or polystyrene (PS), in particular with a layer thickness of 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably 7 ⁇ m to 23 ⁇ m, advantageously with a primer layer applied thereon. It is thus possible for the transfer medium to comprise a primer layer.
  • a primer layer is preferably understood here to be an adhesion promoter layer through which the subsequent layers adhere better to the plastic carrier film.
  • the primer layer preferably consists of polyacrylates and/or vinyl acetate copolymers with a layer thickness of 0.1 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, preferably 0.5 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, which in particular forms a surface of the transfer medium facing away from the carrier material.
  • the physical and chemical properties of the primer layer can be optimized with respect to the adhesive used, so that optimal adhesion between the object and the transfer medium is ensured largely independently of the object. Furthermore, such an optimized primer layer enables the applied adhesive to remain on the transfer medium in the desired resolution largely without running, spreading or squeezing.
  • the primer layer is microporous and preferably has a surface roughness in the range from 100 nm to 180 nm, more preferably in the range from 120 nm to 160 nm.
  • the adhesive can partially penetrate into such a layer and is thus fixed particularly well in high resolution.
  • a primer layer with a pigmentation number of 1.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 10 cm 3 /g to 20 cm 3 /g.
  • the primer layer has a surface tension of 38 mN/m to 46 mN/m, preferably 41 mN/m to 43 mN/m.
  • Such surface tensions allow adhesive drops, in particular from adhesive systems as described above, to adhere to the surface with a defined geometry without running.
  • thermoplastic toner When using a thermoplastic toner, it has proven particularly advantageous to use a primer layer with a pigmentation number of 0.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 1 cm 3 /g to 10 cm 3 /g.
  • composition of a primer layer for this application is given below for calculation purposes (information in grams): 340 organic solvent ethyl alcohol 3700 organic solvent toluene 1500 organic solvent acetone 225
  • Binder I Chlorinated polypropylene 125
  • Binder II Poly-n-butyl-methyl-methacrylate 35
  • Binder III n-butyl-methyl-methyl-methacrylate copolymer 148 Pigment multifunctional silicon oxide, average particle size 12 nm
  • the decorative material is preferably applied directly to the transfer medium.
  • the decorative material can be applied to an existing coating on the transfer medium.
  • the transfer medium can be provided with an existing coating only in certain areas and for the decorative material to be applied in free areas between the existing coating and/or onto the existing coating.
  • the existing coating can be, for example, a release layer or another functional layer.
  • the existing coating can also be, for example, an existing decorative coating made of printed and/or vapor-deposited color layers, metal layers, reflective layers, protective layers, functional layers or similar.
  • the release layer preferably consists of an acrylate copolymer, in particular of an aqueous polyurethane copolymer, and is preferably free of wax and/or free of silicone.
  • the release layer preferably has a layer thickness of 0.01 ⁇ m to 2 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m, and is advantageously arranged on a surface of the plastic carrier film. The release layer enables simple and Damage-free removal of the plastic carrier film from the transfer medium after its application to the object.
  • the decorative material preferably has one or more lacquer layers made of nitrocellulose, polyacrylate and polyurethane copolymer with a respective layer thickness of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m to 2 ⁇ m, which is arranged in particular on a surface of the release layer facing away from the plastic carrier film.
  • the one or more lacquer layers can each be transparent, translucent or opaque. It is thus possible for the one or more lacquer layers to be colored transparently, translucently or opaquely.
  • the coloring of the one or more layers of varnish can be based on the process colors cyan, yellow, magenta and black, but also on special colors (e.g. in the RAL or HKS or Pantone ® color system).
  • the one or more layers of varnish can alternatively or additionally contain metal pigments and/or in particular optically variable effect pigments.
  • the one or more layers of paint can be applied over the entire surface or only partially, for example as a so-called spot painting.
  • Spot painting enables optical effects to be created in certain areas of the surface.
  • specific areas are painted with a glossy paint and/or a matt paint, for example, in order to change the appearance of the respective area of the surface, in particular to improve its value.
  • haptic effects can also be achieved.
  • the decorative material preferably has a metal layer made of aluminum and/or chrome and/or silver and/or gold and/or copper, in particular with a layer thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 10 nm to 50 nm.
  • HRI High Refractive Index
  • HRI materials are, for example, metal oxides such as ZnS, TiO x or paints with corresponding nanoparticles.
  • the printing device is designed to print the transfer medium using screen printing, flexographic printing, digital printing (e.g. inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing) or offset printing.
  • the transfer medium is printed with a decorative material that can be cured using UV radiation
  • the printing device has a UV light source for pre-curing the decorative material, which is preferably arranged at the end of the printing device and/or in front of an adhesive application device. In particular, this increases the viscosity of the decorative material. This prevents the applied areas of the decorative material from running or being squashed too much during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved.
  • a slight squashing of the decorative material is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the decorative material, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them.
  • This can be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in closed areas and/or at the edges of the motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually in a disturbing way.
  • the squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much.
  • the UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • the UV light source for pre-curing the decorative material is preferably an LED light source.
  • LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.
  • the device further comprises an adhesive application device for applying adhesive to the transfer medium provided with decorative material and/or to the object and a hardening device for hardening the adhesive, wherein the hardening device is preferably arranged in the region of the pressing device and the pressing device is designed such that the pressing of the transfer medium and the hardening of the adhesive can take place simultaneously.
  • the decorative material of the transfer medium adheres to the object at the points provided with adhesive. If, after pressing, the When the transfer medium is removed from the object, the decorative material remains on the object in the desired places. In places where no adhesive has been applied to the object or the transfer medium, the decorative material does not adhere to the object, but remains on the carrier material of the transfer medium.
  • the adhesive application device is designed to apply the adhesive by means of screen printing, flexographic printing, digital printing (e.g. inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing).
  • the adhesive application device is arranged between the printing device and the pressing device, wherein the adhesive application device applies the adhesive in particular to the transfer medium printed by the printing device, in particular to a surface of the transfer medium facing away from the carrier material.
  • this can prevent an offset or excessive tolerance between the decorative material and alternatively the adhesive previously applied to the object when the transfer medium is subsequently pressed onto the object, and the decorative material not being transferred correctly to the object.
  • the adhesive can be transferred to the object using the adhesive application device in an upstream station.
  • the adhesive application device is designed as part of the printing device.
  • the adhesive application device is preferably arranged at the end of the printing device.
  • the adhesive is applied after the transfer medium has been provided with the decorative material.
  • the adhesive has components that can be cured using UV radiation
  • the adhesive application device has a UV light source for pre-curing the adhesive, which is preferably arranged at the end of the adhesive application device and/or in front of the pressing device. In particular, this increases the viscosity of the adhesive. This prevents it from running or strong squeezing of the applied areas of the adhesive during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved.
  • a slight squeezing of the adhesive is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the print medium, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them.
  • This can be advantageous, for example, in order to avoid pixelation of the representation in closed areas and/or at the edges of a motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually disruptive.
  • the squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much.
  • the UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range 350 nm to 400 nm.
  • the UV light source for pre-curing the adhesive is preferably an LED light source.
  • LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.
  • a drying unit for drying the decorative material applied to the transfer medium can be provided in a further preferred embodiment, wherein the drying unit is preferably designed as part of the printing device.
  • the drying unit is preferably designed as part of the printing device.
  • the drying unit can preferably be designed such that drying and/or curing takes place by means of UV light irradiation and/or thermal drying for chemical or physical drying and/or curing.
  • the drying unit is located upstream of the adhesive application device, so that the decorative material applied to the transfer medium is dried first and then the adhesive is applied to the transfer medium, i.e. to the decorative material printed on the transfer medium.
  • the device has a transfer medium guide that is designed to guide the transfer medium tangentially to the outer circumference of the object.
  • the pressing device is arranged in such a way that it presses the transfer medium onto the object along the contact area between the object and the transfer medium. By rotating the object by 360° around the axis of rotation, the decorative material can be applied to all places on the object.
  • the pressing device can be moved in such a way that the surface speed of the pressing device can be adapted to the surface speed of the object, and furthermore, the transfer medium can preferably be moved in such a way that the surface speed of the transfer medium can be adapted to the surface speed of the object.
  • the movement of the pressing device and the movement of the object can be synchronized with one another in such a way that the relative movement of the transfer medium and the object is as small as possible or preferably zero. This ensures that the pressing device, the transfer medium and the object do not rub against one another. This prevents the adhesive from smearing on the object. The risk of damage to the transfer medium or the object is also reduced.
  • the relative movement of the transfer medium and the object is set in such a way that a maximum development tolerance of ⁇ 5 mm, preferably ⁇ 3 mm, and/or a maximum speed tolerance on the circumference of the object of ⁇ 15%, preferably ⁇ 10%, results. It is therefore possible for the surface speed of the transfer medium and the surface speed of the object to differ by less than ⁇ 15%, preferably less than ⁇ 10%.
  • the pressing device has a cylinder that can be rotated about the cylinder's longitudinal axis.
  • the transfer medium can then be pressed onto the object by guiding the transfer medium between the cylinder and the object while simultaneously rotating the cylinder about the cylinder's longitudinal axis and the object about the axis of rotation, or by rolling the transfer medium over a preferably flat or level surface of the object using the cylinder.
  • the pressing device can also have a plate.
  • the transfer medium can be guided directly along the plate and thus pressed against the object.
  • the adhesive is a UV-curing adhesive and the curing device has a UV light source for curing the adhesive, the pressing device being at least partially transparent to UV light in some areas and being arranged at least partially between the UV light source and the holding device.
  • the UV light is preferably emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, more preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • the device for decorating objects it is therefore possible for the device for decorating objects to have a plurality of UV light sources. It is thus possible for the device for decorating objects to have a first UV light source for pre-curing the decorative material, which is preferably arranged at the end of the printing device and/or in front of an adhesive application device, a second UV light source for pre-curing the adhesive, which is preferably arranged at the end of the adhesive application device and/or in front of the pressing device, and/or a third UV light source for curing the adhesive, which is preferably included in the curing device, wherein the curing device is preferably arranged in the region of the pressing device and the pressing device is set up such that the pressing of the transfer medium and the curing of the adhesive can take place simultaneously.
  • the pressing device is transparent or translucent to UV radiation, in particular in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the range from 350 nm to 400 nm, particularly preferably in the range from 365 nm to 395 nm.
  • the transparency or translucency should in particular be 30% to 100%, preferably 40% to 100%. A lower transparency or translucency can be compensated by higher UV intensity.
  • UV light sources that can be used include LED spotlights, mercury vapor lamps, or mercury vapor lamps doped with iron and/or gallium.
  • the UV light source for curing the adhesive is an LED light source.
  • LED light sources can provide almost monochromatic light, so that It is ensured that the required radiation intensity is available in the wavelength range necessary for curing the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.
  • the distance between the UV light source for curing the adhesive and the object is advantageously 2 mm to 50 mm, preferably 2 mm to 40 mm, in order to achieve optimal curing, but at the same time in particular to avoid physical contact between the UV light source and the object.
  • the size of the irradiation window of the UV light source for curing the adhesive in the machine direction is preferably between 5 mm and 40 mm.
  • the energy of the radiation usually decreases comparatively sharply from a distance of around 5 mm from the LED light source, particularly due to the relatively high divergence of the LED light source, so that the distance to the object should preferably be chosen as small as possible.
  • the use of LED light sources with optical focusing enables a greater distance to the object, which also enables use in structurally difficult conditions. It is also possible that the irradiation window is smaller when using LED light sources with optical focusing, particularly in comparison to an irradiation window when using UV light sources without optical focusing.
  • the gross UV irradiance is preferably between 1 W/cm 2 and 50 W/cm 2 , preferably between 3 W/cm 2 and 40 W/cm 2 . This ensures that the adhesive is completely cured at web speeds of about 10 m/min to 60 m/min (or higher) and, if applicable, the other factors already discussed with regard to pre-curing.
  • the adhesive is irradiated in this process with a net UV irradiance of preferably between 4.8 W/cm 2 and 8.0 W/cm 2 .
  • This corresponds to a net energy input (dose) at a preferred irradiation time of between about 0.1 s (at 10 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) and about 0.04 s (at 30 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) into the adhesive of about 100 mJ/cm 2 to 2000 mJ/cm 2 , preferably from about 100 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 , in particular wherein this net energy input can be varied depending on the required curing.
  • the UV light source is at full power to harden the adhesive, e.g. with a 20 W/cm 2 version, and the web speed is low, e.g. 10 m/min, the transfer medium heats up so much that it can catch fire. Therefore, the net energy input is preferably between 100 mJ/cm 2 and 500 mJ/cm 2 , depending on the web speed.
  • the UV light source can be arranged inside a cylinder of the pressing device.
  • the cylinder is designed as a hollow cylinder at least in places.
  • the material of the cylinder is chosen so that the wavelengths of UV light required to harden the adhesive can be transmitted through the cylinder.
  • the cylinder can be completely transparent to UV light; however, transparent windows can also be provided in the cylinder so that UV light only emerges from the cylinder when UV light is needed to harden the adhesive.
  • the cylinder can be made of PMMA (polymethyl methacrylate, acrylic glass) and/or borosilicate glass in the areas that are transparent to UV light. Both materials have a transmittance of at least 50%, preferably at least 70%, particularly in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • PMMA polymethyl methacrylate, acrylic glass
  • borosilicate glass in the areas that are transparent to UV light. Both materials have a transmittance of at least 50%, preferably at least 70%, particularly in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • the degree of transmission is in particular the proportion of incident electromagnetic waves, in this case "light", that penetrate a component. Depending on the properties, layer structure or layer thickness, the degree of transmission can vary. The degree of transmission is therefore a measure of the transmitted intensity and takes on values between 0 and 100%.
  • the cylinder of the pressing device it is possible for the cylinder of the pressing device to be completely or partially transparent so that the UV light can be transmitted sufficiently, in particular to completely harden or cure the adhesive.
  • the decorative material also has a sufficient degree of transmission, in particular to be able to harden the adhesive on the back of the printed image using UV light. Practical tests have shown that, particularly in the case of a multi-coloured printed image, a degree of transmission of the decorative material of at least 2.5% in the wavelength range between 350 nm and 400 nm of UV light is sufficient to achieve a to achieve sufficient exposure of the adhesive located behind it in the direction of exposure.
  • the decorative material is advantageous for the decorative material to be arranged in a grid pattern in first zones with decorative material and second zones without decorative material. It is particularly advantageous to arrange the first and/or second zones in the form of thin lines and/or small grid elements with a line width and/or with a minimum grid element dimension of less than 500 ⁇ m, preferably less than 250 ⁇ m.
  • the UV light can then pass through the second zones without decorative material to the adhesive in sufficient quantity and expose it there sufficiently for it to harden. Due to their small size, the first zones can be at least partially under-irradiated so that the adhesive can also be at least partially exposed there and thus hardened.
  • the ratio of the average width of the first zones to the average width of the second zones is between 0.75:1 and 1:5.
  • the width of the first zones is less than 250 ⁇ m and the width of the second zones is more than 250 ⁇ m.
  • the first and second zones are arranged according to a one- or two-dimensional grid, for example a line grid or an area grid. It is thus possible for the first zones and/or second zones to be shaped as points or in the form of a polygon.
  • the grid element shapes are preferably selected from: point-shaped, diamond-shaped and cross-shaped. However, it is also possible to use grid element shapes with different shapes.
  • the grid or the distribution of the first and second zones is regular, random (stochastic) or pseudo-random.
  • the one- or two-dimensional grid is a geometrically transformed grid.
  • it is possible that it is a circular or wave-shaped transformed one-dimensional grid, with the first zones being provided in the form of concentric circular rings or in the form of wavy lines.
  • the area of the object that is to be illuminated with UV light can be set so that the curing of the UV adhesive when the transfer medium is pressed onto the adhesive is so advanced that the decorative layer of the transfer medium adheres to the object and can be detached from the transfer medium.
  • the area to be illuminated can be set, for example, by using (possibly adjustable or replaceable) apertures between the UV light source and the object. One or more apertures can also be attached directly to the pressing device.
  • the setting can also be made by adjusting the divergence of the UV light emitted by the UV light source.
  • the adhesive application device is a flexographic printing station.
  • the adhesive can then be applied to the object by means of a printing plate attached to the printing form cylinder.
  • the adhesive application device can also be a screen printing station or a digital printing station (for example an inkjet printing station, xerographic printing station, liquid toner printing station).
  • the pressing device further comprises a flexible pressing layer.
  • the flexible pressing layer can be made of silicone, for example.
  • the pressure layer is transparent to UV light at least in some areas.
  • the areas in which the pressure layer is transparent can be based on the areas in which the pressure device is transparent.
  • the pressure layer can also be completely transparent, while the pressure device is only partially transparent.
  • the transfer medium is provided as an endless belt. This makes it possible to use the transfer medium multiple times.
  • the transfer medium does not have to be wound up and disposed of after printing by the printing device and transferring the decorative material to an object in the pressing device, but can be diverted and fed back to the printing device.
  • the transfer medium is preferably designed as a transparent, dimensionally stable, in particular tensile-stable, endless belt.
  • the decorative material is completely transferred from the transfer medium to the object, so that the transfer medium is then largely free of decorative material and can be used again.
  • the transfer medium In order to ensure that radiation emitted from the curing device can penetrate the transfer medium with sufficient intensity, it can be transparent for the respective wavelength ranges and/or have a coating for separation during the transfer of the decorative material to the object, in particular a release layer. This ensures a secure transfer of the decorative material and a secure curing of the adhesive.
  • the transfer medium provided as an endless belt is clamped between a transfer medium guide and the pressing device. This ensures that the transfer medium is always correctly aligned. At the same time, the transfer medium can be moved by the friction achieved by means of the clamping between the transfer media guide and the transfer medium in its direction of movement.
  • the transfer medium provided as an endless belt is clamped between a preferably motor-driven cylinder of the pressing device and a preferably motor-driven tension roller of the transfer media guide.
  • the transfer medium is arranged directly on the pressing device, preferably on a cylinder of the pressing device. This allows a particularly simple structure of the device to be achieved.
  • the device further comprises a cleaning device for cleaning the printed transfer medium after the transfer medium has been pressed onto the object.
  • a cleaning device for cleaning the printed transfer medium after the transfer medium has been pressed onto the object. This allows adhesive residues and the parts of the decorative material that were not transferred from the transfer medium to the object by the pressing device to be removed from the transfer medium. The transfer medium cleaned in this way can then be reused.
  • the device further comprises a pretreatment device for pretreating the transfer medium before applying the decorative material.
  • a pretreatment device for pretreating the transfer medium before applying the decorative material. This makes it possible to improve the surface of the transfer medium to be printed on in terms of the adhesion behavior of the decorative material on the transfer medium. In addition, this enables the decorative material to adhere securely when printing on the transfer medium and the decorative material to be removed securely from the transfer medium when transferring the decorative material to the object.
  • the transfer medium can be provided with a coating by the pre-treatment device for better separation when transferring the decorative material to the object, in particular a release layer. Furthermore, irregularities in the surface of the transfer medium can be compensated for by the pre-treatment device.
  • the surface of the object is pretreated before decoration.
  • This pretreatment can in particular comprise an object cleaning step and/or an activation step.
  • dirt and/or existing protective coatings or other functional coatings that were applied in particular for the transport of the object and/or during the manufacture of the object are preferably removed.
  • the ability of the surface to allow adhesion to subsequently applied layers, in particular a decoration, also depends on the reactive groups applied or created on the surface, as these are the basis for the firm bonding of the subsequently applied layers.
  • the density of the reactive OH groups in the silicate layer of glass in particular is not sufficient in the known processes, which leads to reduced adhesion of the subsequently applied layers.
  • the surface of the object is advantageously modified in such a way that the adhesion of the subsequently applied decoration is increased and improved.
  • the modification can be carried out chemically and/or physically.
  • the object cleaning step particularly includes modifying the surface of the object with at least one oxidizing flame.
  • the object cleaning step has the advantage that the moisture bound to the amorphous surface of the compact substrate in the form of non-homogeneous gel layers is reduced.
  • the object cleaning step reduces the gel layer in a reproducible manner.
  • the gel layer depends on the respective amorphous structure as well as on the aging state of the gel layer.
  • the oxidizing flame reduces the gel layer and thus the bound moisture. The reduction of the gel layer leads to reproducible, homogeneous surface properties.
  • An oxidizing flame is any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray that contains excess oxygen and/or can have an oxidizing effect.
  • the activation step particularly comprises modifying the surface of the object with at least one silicating flame.
  • a silicon oxide layer up to 60 nm thick, preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 10 nm to 30 nm thick, is applied, which is characterized by a high content of reactive OH groups.
  • the homogeneity and the good adhesion properties of the applied silicon oxide layer are achieved by the combination of the object cleaning step and the activation step. It is advantageous to select the number of flames so that one to ten, in particular one to five, oxidizing and/or silicating flames modify the surface of the object.
  • the reactive groups on the surface are the chemical basis for a firm chemical bonding of the subsequently applied surface treatment layers, for example wax layers and/or lacquer layers and/or paint layers. If the surface consists of an amorphous substance, for example glass, the surface density of the OH groups on the surface of the compact substrate according to the invention is 2 to 5 times higher than on untreated surfaces.
  • the silicon oxide layer or silicate layer applied in the second treatment step has a submicroscopic roughness.
  • the roughness and the associated mechanical anchoring option for further layers leads to a significantly improved adhesion of all subsequent layers.
  • the object cleaning step and the activation step produce a reproducible, homogeneous, micro-retentive surface.
  • the combination of the two process steps surprisingly leads to a reduction in the gel layer and an increase in the density and a homogeneous distribution of the reactive OH groups.
  • a gas is used for flame treatment which contains compounds comprising components selected from the group alkylsilanes, alkoxysilanes, alkyltitanium, alkoxytitanium, alkylaluminium, alkoxyaluminium or combinations thereof.
  • Preferred examples of such compounds are tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethyltitanium, tetraethylsilane, tetraethyltitanium, tetraethylaluminum, 1,2-dichlorotetramethylsilane, 1,2-dichlorotetramethyltitanium, 1,2-dichlorotetramethylaluminum, 1,2-diphenyltetramethylsilane, 1,2-diphenyltetramethyltitanium, 1,2-diphenyltetramethylaluminum, 1,2-Dichlorotetraethylsilane, 1,2-dichlorotetraethyltitanium, 1,2-dichlorotetraethylaluminium, 1,2-diphenyltetraethylsilane, 1,2-diphenyltetraethyltitanium, 1,2-diphenyl
  • a silane compound, an alkyltitanium compound and an alkylaluminum compound tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethylaluminum, tetraethylsilane, tetraethyltitanium and tetraethylaluminum are preferred modifying compounds because of their particularly low boiling point and easy miscibility with air and the like gases, while a silane halide compound such as 1,2-dichlorotetramethylsilane is preferably used as a modifier.
  • alkoxysilane, alkoxytitanium and alkoxyaluminium compounds are preferable among the above-mentioned compounds provided that their boiling point is in the range between 10°C and 100°C, since, due to their ester structure, they generally have high boiling points but enable an even better surface-modifying effect of the solid substrate.
  • a silicating flame in the sense of the invention is understood to mean any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray with the aid of which a silicon oxide layer is applied to a surface by flame pyrolytic decomposition of a silicon-containing substance.
  • the silicon-containing coating is applied essentially free of carbon and that during the flame pyrolysis, a silicon-alkoxysilane is introduced as the silicon-containing substance into a mixture of air and fuel gas and, if required, oxygen.
  • the fuel gas includes, for example, propane, butane, illuminating gas and/or natural gas.
  • the value of the average molecular weight of the modifying compound is in the range from 50 to 1000, preferably in the range from 60 to 500, more preferably in the range from 70 to 200, measured by mass spectrum analysis. If the average molecular weight of the modifying compound is below 50, the Volatility is high and handling becomes difficult in some cases. On the other hand, if the value of the average molecular weight of the modifying compound is above 1000, evaporation by heating and gentle mixing with air or similar gases is difficult in some cases.
  • the density of the modifying compound in the liquid state is in the range from 0.3 g/cm 3 to 0.9 g/cm 3 , preferably in the range from 0.4 g/cm 3 to 0.8 g/cm 3 , more preferably in the range from 0.5 g/cm 3 to 0.7 g/cm 3 . If the density of the modifying substance in the liquid state is below 0.3 g/cm 3 , handling is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans becomes problematic. If, on the other hand, the density of the modifying compound in the liquid state is above 0.9 g/cm 3 , evaporation is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans can lead to complete separation with air or similar gases.
  • the modifying compound is heated and vaporized and mixed with the fuel gas in the vaporized state and then burned.
  • the boiling point of the modifying compound is preferably between 10°C and 80°C.
  • the amount of the modifying compound in the fuel gas has in particular a value in the range of 1x 10 -10 mol-% to 10 mol-% of the total amount of the fuel gas.
  • the wetting index after surface modification has a value in the range of 40 mN/m (dyn/cm) to 80 mN/m (dyn/cm) at a measuring temperature of 25°C.
  • the flame temperature of the oxidizing and/or silicating flame is preferably in the range from 500°C to 1500°C, in particular from 900°C to 1200°C, and/or the surface of the object is advantageously heated to 35°C to 150°C, in particular to 50°C to 100°C.
  • the treatment time with the oxidizing and/or silicating flame is in particular in the range from 0.1 seconds to 100 seconds, preferably in the range from 0.1 seconds to 10 seconds, particularly preferably in the range from 0.1 seconds to 5 seconds.
  • combustible gas In order to easily control the flame temperature of the oxidizing and/or silicifying flame, it is recommended to add a combustible gas to the fuel gas.
  • combustible gases hydrocarbon gases such as propane gas and natural gas or combustible gases such as hydrogen, oxygen, air and the like can be used.
  • propane gas and compressed air or the like When using combustible gases housed in aerosol cans, it is preferable to use propane gas and compressed air or the like.
  • the value of the amount of combustible gas contained is in the range of 80 mol% to 99.9 mol% of the total amount of fuel gas, preferably in the range of 85 mol% to 99 mol%, more preferably in the range of 90 mol% to 99 mol%. If the fuel gas content is below 80 mol%, the mixing properties of the modifying compound decrease and the air in some cases leads to incomplete combustion of the modifying compound. On the other hand, if the value of the amount of fuel gas contained is above 99.9 mol%, the modifying effect of surfaces is eliminated in some cases.
  • a carrier gas for the oxidizing and/or silicizing flame in order to mix the amount of the modifying compound uniformly into the fuel gas. It is preferable to premix the modifying compound with a carrier gas and then mix it into the combustible gas such as the air stream.
  • a carrier gas even when a modifying compound having a relatively high molecular weight that is difficult to transport is used, it can be mixed uniformly into the air stream.
  • the carrier gas By adding the carrier gas, the modifying compound becomes easily combustible and the modification of the surface of the object can be carried out uniformly and sufficiently.
  • the same type of gas is used for the carrier gas as for the combustible gas, e.g. air and oxygen or hydrocarbon gases such as propane and natural gas.
  • the combined treatment of the surface with at least one oxidizing and at least one silicizing flame provides a homogeneous, microretentive surface that has a high density of reactive groups.
  • the roughness and the good adhesion properties of the silicate layer applied in the activation step lead to a subsequently applied Decoration, in particular the decorative material applied subsequently, for example a printing ink or other decorative or functional layers, adheres very well.
  • the decorative material applied to the silicate layer is advantageously scratch and abrasion resistant and has a high water and water vapor resistance.
  • the homogeneous silicate layer produced advantageously achieves a high color coverage of the printing inks applied by the decoration.
  • the properties of the decorative layers such as color tone, color strength, metamerism, opacity and transparency can advantageously be selected almost freely by the appropriately pre-treated surface.
  • the object cleaning step and/or the activation step can be carried out in particular with the aid of a further pretreatment device for pretreating the object.
  • the further pretreatment device for pretreating the object can be designed to carry out both steps or a separate object cleaning device and a separate activation device can be provided separately from one another.
  • the further pretreatment device for pretreating the object and/or the object cleaning device and/or the activation device can be designed as a module for installation in the device for decorating objects, in particular for installation in the holding device.
  • the corresponding module can then be used to pretreat the surface of the object within the device before carrying out subsequent process steps.
  • the pretreatment device and/or the object cleaning device and/or the activation device can also be designed as a separate device which can pretreat the surface of the object accordingly, independently of other devices.
  • the object cleaning device and/or the activation device can have an annular flame device, wherein the object to be pretreated is arranged inside a ring and the oxidizing or silicating flame can emerge from the ring in the direction of the surface of the object.
  • the object cleaning device and/or the activation device can have a flame application device that is at least partially straight. This flame application device is then guided or moved in sections over the surface of the object to be pretreated.
  • the object cleaning device and/or the activation device can have a flame device with one or more flames emerging at specific points. This flame device is then guided or moved in sections over the surface of the object to be pretreated.
  • the object is preferably held in the holding device so that it can rotate about an axis of rotation. This axis of rotation is preferably the longitudinal axis of the objects.
  • the device has a transfer media unwinding device and/or a transfer media winding device, preferably with a transfer media guide, for the transfer medium.
  • the transfer medium to be transported continuously.
  • a continuous web speed of the transfer medium is an optimal prerequisite for the continuous printing of the transfer medium by the printing device, for example using digital printing technology, in high quality.
  • a repeat between the individual print sections is determined depending on the clock and/or printing speeds. This makes it possible for the The repeat between the individual printing sections becomes larger or smaller depending on the cycle and/or printing speed.
  • the repeat is determined or calculated from the known cycle speed of the object transport and the object decoration.
  • the timed printing of the transfer medium takes place at the same time as the timed object decoration.
  • the repeat is advantageously approximately half as "long" (length in relation to the transport speed of the transfer medium) as the object cycle (object decoration and object transport).
  • the repeat is usually set constant over the entire process and is not regulated.
  • the transfer medium is driven at the same rate as the object's transport device, in particular at the same rate.
  • the transfer medium is not driven continuously, but rather is driven or stopped depending on the process stage.
  • the transfer medium is driven in the pressing device depending on the pressing, in particular in a timed manner, of the transfer medium provided with decorative material onto the object.
  • the driving of the transfer medium preferably takes place in time with the transport device of the object. It is thus possible for the application of the decorative material onto the transfer medium and the pressing of the transfer medium provided with decorative material onto the object to take place in a timed manner, with the transfer medium being driven or stopped depending on the timed pressing of the transfer medium.
  • the advantage here is that the repeat between the decorative material, especially the printed images, and thus the consumption of the transfer medium is reduced.
  • the printing takes place at the same rate as that of the object.
  • the transfer medium is also accelerated and decelerated, so that the printing process very often takes place at changing speeds.
  • a continuous web speed of the transfer medium is preferably aimed for on the one hand during the printing process and a timed web speed of the object during the object decoration, i.e. in particular during the transfer process, in which the transfer medium provided with decorative material is expediently pressed onto the object.
  • the device preferably comprises a compensation module or a "storage”, in particular in order to be able to "collect” or store the transfer medium in the storage during a standstill phase in the clocked process for the object, so that the continuous web speed of the transfer medium, which is advantageous for the quality of the printing, is not impaired.
  • the compensation module is in particular designed as a mechanical storage which provides the required transfer medium at the required process speed depending on the process section.
  • Such a compensation module can, for example, be a receiving space for a loop of the transfer medium, in particular with means for maintaining the web tension of the transfer medium.
  • the compensation module or a mechanical storage device within the compensation module can store the transfer medium by a lateral movement and release the transfer medium again by changing the direction of movement.
  • the maximum distance of the lateral movement of the compensation module or the mechanical storage device within the compensation module is higher, in particular higher by an average factor of 2, than the distance covered by the transfer medium at a continuous web speed in a predetermined time.
  • the predetermined time preferably corresponds to the Standstill phase in which the object is decorated, in particular by pressing the decoration material on.
  • the clocked removal speed for the transfer medium during removal is preferably higher, for example 1.5 times as high as the continuous filling speed with the transfer medium, so that the storage does not overflow.
  • the pressing device preferably a cylinder of the pressing device
  • the pressing device can be mounted or suspended in a floating manner.
  • a pressure-controlled pneumatic cylinder and/or a pressure-controlled hydraulic cylinder can be used, whereby the contact pressure of the cylinder on the object when transferring the decorative material can be variably adjusted by changing the air pressure setting of the pneumatic cylinder or the fluid pressure setting of the hydraulic cylinder.
  • the compensation of dimensional fluctuations on the surface of the object can be achieved with the spring-loaded vertical lifting movement of the cylinder in accordance with the set contact pressure.
  • the vertical variable lifting movement and the control of the contact pressure can be carried out using compression springs with adjustable spring tension, instead of using compressed air and pneumatic cylinders or fluid pressure and hydraulic cylinders.
  • the transfer medium is pressed onto the object by rotating the object about a rotation axis, guiding the transfer medium tangentially to the outer circumference of the object and the pressing device pressing the transfer medium onto the object along the contact area between the object and the transfer medium, wherein the pressing device is preferably moved such that the surface speed of the pressing device corresponds to the surface speed of the object, and wherein the transfer medium is preferably moved such that the surface speed of the transfer medium corresponds to the surface speed of the object.
  • the transfer medium is pressed onto the object by holding the object in a fixed position and the Transfer medium is rolled over the surface of the object by means of the pressing device, wherein the pressing device presses the transfer medium onto the object along the contact area between the object and the transfer medium, wherein the pressing device is preferably moved along the object.
  • the transfer medium is provided as an endless belt, wherein the aforementioned sequence of steps is carried out several times, wherein each time the aforementioned sequence of steps is carried out, a further object is provided with decorative material.
  • a large number of objects can be printed with the transfer medium without producing waste in the form of transfer material or transfer film material that is used once and has to be disposed of.
  • the decorative material in particular is transferred completely from the transfer medium to the object, so that the transfer medium is then largely free of decorative material and can be used again.
  • the transfer medium is pretreated before the decorative material is applied. If the transfer medium is provided with a coating for better separation when transferring the decorative material to the object, in particular a release layer, during the pretreatment, particularly efficient and secure printing and transfer of the decorative material can also be achieved.
  • the transfer medium is cleaned after pressing according to a further preferred embodiment, adhesive residues and the parts of the decorative material which were not transferred to the object when the transfer medium was pressed onto it can be removed from the transfer medium and the transfer medium thus cleaned can thus be reused.
  • a particularly advantageous embodiment results when the transfer medium provided as an endless belt is cleaned after passing through the pressing device and is then pretreated before the transfer medium is fed back to the printing device for renewed application of decorative material.
  • a UV adhesive is used as the adhesive and the curing of the adhesive takes place by irradiation with UV light.
  • a transparent adhesive with the following composition is used: 2-Phenoxyethyl acrylate 10% - 60%, preferably 25% - 50%; 4-(1-oxo-2-propenyl)-morpholine 5% - 40%, preferably 10% - 25%; Exo-1,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]-hept-2-yl acrylate 10% - 40%, preferably 20% - 25%; 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide 5% - 35%, preferably 10% - 25%; Dipropylene glycol diacrylate 1% - 20%, preferably 3% - 10%; Urethane acrylate oligomer 1% - 20%, preferably 1% - 10%.
  • the adhesive can alternatively be dried using a thermal drying unit.
  • the UV light is generated by a UV light source, wherein the pressing device is transparent to UV light at least in partial areas and is arranged at least partially between the UV light source and the holding device.
  • the aforementioned devices or methods for transferring decorative material are particularly suitable when the objects to be decorated are objects made of plastic, glass or metal, in particular cosmetic packaging, metal containers, glass bottles, drinking glasses and other glass, metal and plastic packaging, in particular with a cylindrical, oval or square cross-section, in particular tubes, bottles, glasses, flacons and cans made of glass, ceramic, plastic or metal, as well as essentially two-dimensional objects such as webs, strips, sheets, plates, discs, panels or boards.
  • FIG. 1 a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated is shown.
  • the device 100 has a transfer medium unwinding device 11 from which a transfer medium 3 is unwound.
  • a printing device 7 for applying decorative material to the transfer medium 3 follows. After printing The transfer medium 3 passes through the printing device 7 to a pressing device 2, which is positioned opposite a holding device 1.
  • a transfer medium winding device 12 is arranged downstream of the pressing device 2, on which the used transfer medium is wound up again.
  • the device 100 further comprises a transfer medium guide 8, by means of which the transfer medium 3 is guided through the device 100 and by which the movement of the transfer medium 3 is predetermined.
  • the holding device 1 can, for example, be a holding mandrel onto which the three-dimensional object 13 is pushed. The object 13 is then held exclusively from the inside by friction of the holding mandrel with the inner surface of the object 13. Alternatively, the holding device 1 can also hold the object from the outside.
  • the transfer medium 3 is fed from the transfer media unwinding device 11 via an adjustable deflection roller 82 to a vacuum roller 83.
  • the transfer media guide and the transfer media tension are controlled via the deflection roller 82.
  • An adjustable feed speed of the transfer medium 3 is specified by means of the vacuum roller 83.
  • a further vacuum roller 83 is arranged downstream in the direction of movement 80.
  • the rotation speed of this second vacuum roller 83 can be set slightly higher than the first vacuum roller 83 to ensure sufficient belt tension in the printing device 7.
  • the intensity of the negative pressure of the vacuum rollers 83 can be set so that the transfer feed of the transfer medium 3 is precisely specified with the first vacuum roller 83 at a higher negative pressure and the tensioning force is regulated by friction of the transfer medium 3 on the second vacuum roller 83 at a lower vacuum.
  • the vacuum rollers 83 can be controlled with reversed intensity, thus the first vacuum roller 83 can be subjected to reduced negative pressure and the second vacuum roller 83 to increased negative pressure.
  • the vacuum rollers 83 can be equipped with multi-part vacuum sectors in order to specifically control the respective areas of the vacuum rollers 83 with separate vacuum settings for the sectors.
  • the transfer medium 3 is guided over a further deflection roller 82, which is intended to provide a described printing process in the printing device 7 clocked
  • the deflection roller 82 arranged between the printing device 7 and the pressing device 2 is arranged such that it comes into contact with the transfer medium 3 on the back of the transfer medium 3, i.e. the unprinted side. Consequently, the transfer medium 3 provided with the decorative material in the printing device 7 is fed to the pressing device 2 without the surface of the transfer medium 3 provided with the decorative material coming into contact with a surface beforehand.
  • the printing device 7 is designed as a digital printing device for printing the transfer medium 3 by means of digital printing (for example inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing).
  • digital printing for example inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing
  • the printing device 7 can also be designed as a screen printing, flexographic printing or offset printing device, wherein the printing can be carried out in one color or in multiple colors.
  • the printing device 7 has a horizontally arranged printing base plate 72.
  • the transfer medium 3 to be decorated is guided from the transfer media unwinding device 11 via the deflection roller 82 and the first vacuum roller 83 via the printing base plate 72 to the second vacuum roller 83.
  • the printing device 7 has a plurality of print heads 70, wherein a first print head 70 is provided for printing a lacquer layer as a release lacquer or as a release layer and as an application aid for the transfer of the decorative material. This is followed by four further print heads 70 for the process colors cyan, yellow, magenta and black in order to print the transfer medium 3 in color.
  • the printing of the transfer medium 3 resting or fixed on the printing base plate 72 takes place in that the print heads 70 are moved at a predetermined print head speed along a print head movement direction 71 over the printing base plate 72.
  • one or more further deflection rollers can be arranged instead of the first or second vacuum roller 83.
  • other types of drive for moving the transfer medium 3 can also be provided.
  • the printing device 7 also includes a drying unit 6 that can be moved synchronously with the print heads 70 for drying the decorative material applied to the transfer medium 3 and an adhesive application device 4 for applying adhesive to the transfer medium 3 provided with decorative material. After the transfer medium 3 has been printed, the drying unit 6 dries and/or hardens the colors applied by the upstream print heads 70.
  • the drying unit 6 is designed as a UV light drying unit for drying or drying through and/or hardening or pre-hardening or hardening the decorative material applied to the transfer medium 3. Alternatively, other drying methods can also be used.
  • the printing device 7 has a UV light source for pre-curing the decorative material, which is preferably arranged at the end of the printing device 7 and/or in front of the adhesive application device 4. In particular, this increases the viscosity of the decorative material. This prevents the applied areas of the decorative material from running or being squashed too much during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved.
  • a slight squashing of the decorative material is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the decorative material, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them.
  • This can be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in closed areas and/or at the edges of the motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually in a disturbing way.
  • the squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much.
  • the UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • the UV light source for pre-curing the decorative material is an LED light source.
  • LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the light required to cure the adhesive is The required radiation intensity is available in the wavelength range. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.
  • the adhesive application device 4 prints adhesive by means of an adhesive print head 40 onto the locations of the decorative material layer which are later to be transferred to the three-dimensional object 13 in the pressing device 2.
  • the adhesive has components that can be cured using UV radiation, it is advantageous to pre-cure the adhesive directly after the adhesive has been applied to the transfer medium, in particular for what is known as "pinning" the adhesive. It is therefore useful if the adhesive application device has a UV light source for pre-curing the adhesive, which is preferably arranged at the end of the adhesive application device and/or in front of the pressing device. In particular, this increases the viscosity of the adhesive. This prevents the applied areas of the adhesive from running or being squeezed too much during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved.
  • a slight squeezing of the adhesive is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the printing medium, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them.
  • This can be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in closed areas and/or at the edges of the motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually in a disturbing way.
  • the squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much.
  • the UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • the UV light source for pre-curing the adhesive is preferably an LED light source.
  • LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.
  • the print heads 70 and the print base plate 72 can be arranged in a fixed position.
  • the transfer medium 3 coming from the transfer medium unwinding device 11 is then guided by the first vacuum roller 83 and the second vacuum roller 83 over the print base plate 72 under the print heads 70.
  • the feed speed of the transfer medium 3 is set according to the printing performance of the print heads 70.
  • the printing base plate 72 is arranged to be movable along a plate movement direction 73 in order to support the printing process.
  • measuring points can be printed on the transfer medium 3 outside the decoration area which is to be transferred to the object 13 in order to be able to detect the position of the decoration material on the transfer medium 3 by means of sensors or at least one camera.
  • the transfer medium 3 is transported to the pressing device 2 for transferring the decorative material to the object 13.
  • the pressing device 2 has a transparent, rotatable, hollow cylinder 20, which is provided on the outside with a flexible pressing layer made of an elastic, transparent material, preferably a silicone material. Because the pressing layer is elastic, irregularities in the three-dimensional object 13, the transfer medium 3 and/or the mechanical structure can be compensated.
  • the cylinder 20 and the pressing layer are transparent to UV light, thus enabling transmission of UV light through the cylinder 20 and its pressing layer.
  • the adhesive in this case is a UV adhesive that hardens under UV light.
  • a hardening device 5 in the form of a UV light source for hardening the adhesive is arranged inside the cylinder 20.
  • the radiation area of the hardening device 5 is directed towards the contact area 14 between the transfer medium 3 and the object 13. So that the UV light emitted by the UV light source in the direction of the object 13 can emerge from the cylinder 20, both the cylinder 20 and the pressure layer are made of materials that are transparent to the UV light required for hardening.
  • the transfer medium 3 is also transparent to the UV light required for hardening.
  • the UV light source for curing the adhesive preferably emits UV radiation in the wavelength range between 220 nm and 420 nm, preferably between 350 nm and 400 nm.
  • the pressing device 2 is transparent or translucent for UV radiation, in particular in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the range from 350 nm to 400 nm, particularly preferably in the range from 365 nm to 395 nm.
  • the transparency or translucency should in particular be 30% to 100%, preferably 40% to 100%. A lower transparency or translucency can preferably be compensated by higher UV intensity.
  • LED spotlights, mercury vapor lamps, or mercury vapor lamps doped with iron and/or gallium can be used as UV light sources.
  • the UV light source for curing the adhesive is preferably an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.
  • the distance between the UV light source for curing the adhesive and the object 13 is 2 mm to 50 mm, preferably 2 mm to 40 mm, in order to achieve optimal curing, but in particular at the same time to avoid physical contact between the UV light source and the object 13.
  • the size of the irradiation window of the UV light source for curing the adhesive in the machine direction is between 5 mm and 40 mm.
  • the energy of the radiation usually decreases comparatively sharply from a distance of around 5 mm from the LED light source, in particular due to the relatively high divergence of the LED light source, so that the distance to the object 13 should preferably be chosen to be correspondingly small.
  • the use of LED light sources with optical focusing enables a greater distance to the object 13, which in particular also enables use in structurally difficult conditions. It is also possible that the irradiation window is smaller when using LED light sources with optical focusing, in particular in comparison to an irradiation window when using UV light sources without optical focusing.
  • the gross UV irradiance is preferably between 1 W/cm 2 and 50 W/cm 2 , preferably between 3 W/cm 2 and 40 W/cm 2 . This ensures that the adhesive is completely cured at web speeds of about 10 m/min to 60 m/min (or higher) and the other factors already discussed with regard to pre-curing.
  • the adhesive is irradiated in this process with a net UV irradiance of preferably between 4.8 W/cm 2 and 8.0 W/cm 2 .
  • This corresponds to a net energy input (dose) at a preferred irradiation time of between about 0.1 s (at 10 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) and about 0.04 s (at 30 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) into the adhesive of about 100 mJ/cm 2 to 2000 mJ/cm 2 , preferably from about 100 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 , in particular wherein this net energy input can be varied depending on the required curing.
  • the UV light source is at full power to harden the adhesive, e.g. with a 20 W/cm 2 version, and the web speed is low, e.g. 10 m/min, the transfer medium heats up so much that it can catch fire. Therefore, the net energy input is preferably between 100 mJ/cm 2 and 500 mJ/cm 2 , depending on the web speed.
  • the cylinder 20 can consist of, for example, PMMA (polymethyl methacrylate, acrylic glass) and/or borosilicate glass in the areas transparent to UV light. Both materials have a transmittance of at least 50%, preferably of at least 70%, particularly in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • PMMA polymethyl methacrylate, acrylic glass
  • borosilicate glass in the areas transparent to UV light. Both materials have a transmittance of at least 50%, preferably of at least 70%, particularly in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.
  • the cylinder 20 of the pressing device 2 prefferably, the decorative material also has a sufficient degree of transmission, in particular to be able to harden the adhesive on the back of the printed image using UV light. Practical tests have shown that, in particular with a multi-colored printed image, a degree of transmission of the decorative material of at least 2.5% in the wavelength range between 350 nm and 400 nm of UV light is sufficient. in order to achieve sufficient exposure of the adhesive located behind it in the direction of exposure.
  • the decorative material is advantageous for the decorative material to be arranged in a grid pattern in first zones with decorative material and second zones without decorative material. It is particularly advantageous to arrange the first and/or second zones in the form of thin lines and/or small grid elements with a line width and/or with a minimum grid element dimension of less than 500 ⁇ m, preferably less than 250 ⁇ m.
  • the UV light can then pass through the second zones without decorative material to the adhesive in sufficient quantity and expose it there sufficiently for it to harden. Due to their small size, the first zones can be at least partially under-irradiated so that the adhesive can also be at least partially exposed there and thus hardened.
  • the ratio of the average width of the first zones to the average width of the second zones is between 0.75:1 and 1:5.
  • the width of the first zones is less than 250 ⁇ m and the width of the second zones is more than 250 ⁇ m.
  • the first and second zones are arranged according to a one- or two-dimensional grid, for example a line grid or an area grid. It is thus possible for the first zones and/or second zones to be point-shaped or in the form of a polygon.
  • the grid element shapes are preferably selected from: point-shaped, diamond-shaped and cross-shaped. However, it is also possible to use grid element shapes with different shapes.
  • the grid or the distribution of the first and second zones is regular, random (stochastic) or pseudo-random.
  • the one- or two-dimensional grid is a geometrically transformed grid.
  • it is possible that it is a circular or wave-shaped transformed one-dimensional grid, with the first zones being provided in the form of concentric circular rings or in the form of wavy lines.
  • the adhesive can also be provided as a physically or chemically curing adhesive, with drying then preferably taking place by thermal drying.
  • the curing device 5 is then designed accordingly as a thermal drying device.
  • the object 13 to be decorated is placed below the pressing device 2 by means of the holding device 1.
  • the transfer medium 3 is then moved over the cylinder 20 with the decorative and adhesive layer pointing in the direction of the object 13 and guided above the object 13 fixed in the holding device 1, with the decorative layer side of the transfer medium 3 facing the surface of the object 13 to be decorated.
  • the decorative material is transferred by pressing it onto the object 13 with a predetermined contact pressure of the transfer medium 3, which is guided tangentially along the contact area 14 over the object 13 by means of the cylinder 20.
  • the cylinder 20 and the object 13 are rotated so that the surface speed of the transfer medium 3 corresponds to the surface speed of the object 13.
  • the UV adhesive is hardened by the UV light at the same time as the transfer medium 3 is pressed onto the object 13.
  • the transfer medium 3 is removed from the object 13 immediately after the adhesive has hardened.
  • the decorative material for example decorative colors or a metal layer
  • the decorative material remains on the transfer medium.
  • the cylinder 20 can be mounted or suspended in the pressing device 22.
  • a pressure-controlled pneumatic cylinder can be used, whereby the contact pressure of the cylinder 20 on the object 13 can be variably adjusted by changing the air pressure setting of the pneumatic cylinder.
  • the compensation of dimensional fluctuations on the surface of the object 13 is carried out with the spring-loaded vertical lifting movement of the cylinder 20 in accordance with the set contact pressure.
  • the vertical variable lifting movement and the control of the contact pressure can be carried out via compression springs with adjustable spring tension, instead of with compressed air and pneumatic cylinders.
  • the design of the pressing device 2 with a hollow cylinder 20 for transferring the decorative material is also suitable for transferring it to flat objects.
  • the adhesive can also be applied to both the object and the decorative layer of the transfer medium.
  • the pressing device 2 is moved horizontally.
  • the decorative material is transferred to the surface of the object by radially rolling the cylinder 20 over the object while simultaneously being irradiated by the hardening device 5.
  • FIG 2 is a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated.
  • the device 100 has, according to that in Figure 1 in a direction of movement 80 of the transfer medium 3, a transfer media unwinding device 11, a printing device 7, a pressing device 2 and a transfer media winding device 12.
  • the printing device 7 is arranged directly on the cylinder 20 of the pressing device 2.
  • the cylinder 20 therefore also acts as a printing base for the printing device 7.
  • the print heads 70 of the printing device 7 are accordingly arranged radially at a predetermined radial distance from the outer surface of the cylinder 20.
  • the drying unit 6 and the adhesive application device 4 are designed as part of the printing device 7 and are also arranged downstream of the print heads 70 at a radial distance.
  • an opaque cover 60 is arranged inside the cylinder 20 in the area of the drying unit 6.
  • the cylinder 20 For printing, drying and applying adhesive to the transfer medium 3, the cylinder 20 is rotated at a predetermined rotation speed corresponding to a predetermined printing speed or printing capacity. The printing, drying and application of adhesive to the transfer medium 3 continues according to the procedure described for Figure 1 was described.
  • a holding device 1 is arranged, which holds the object 13 to be printed.
  • the transfer of the decorative material by the pressing device 2 takes place analogously to the method described for the first embodiment.
  • the transfer medium 3 is therefore pressed onto the object 13 by means of the cylinder 20 and the adhesive is simultaneously hardened by the hardening device 5.
  • the position of the second vacuum roller 83 is adjustable so that the detachment angle of the transfer medium 3 from the object 13 can be adjusted in order to achieve optimal detachment of the decorative material.
  • the surface of the object 13 is pretreated before decoration.
  • This pretreatment can in particular comprise an object cleaning step and/or an activation step.
  • contamination and/or existing protective coatings or other functional coatings that were applied in particular for the transport of the object 13 and/or during the manufacture of the object 13 are removed.
  • the ability of the surface to allow adhesion to subsequently applied layers, especially decoration, also depends on the reactive groups applied or created on the surface, as these are the basis for the firm bonding of the subsequently applied layers.
  • the density of the reactive OH groups in the silicate layer of glass is insufficient in the known processes, which leads to reduced adhesion of the subsequently applied layers.
  • the surface of the object 13 is advantageously modified in such a way that adhesion of the subsequently applied decoration is increased and improved.
  • the modification can be carried out chemically and/or physically.
  • the object cleaning step particularly comprises a modification of the surface of the object 13 with at least one oxidizing flame.
  • the object cleaning step has the advantage that the moisture bound to the amorphous surface of the compact substrate in the form of non-homogeneous gel layers is reduced. Surprisingly, the gel layer is reduced reproducibly by the object cleaning step.
  • the gel layer depends on the respective amorphous structure as well as on the aging state of the gel layer.
  • the oxidizing flame reduces the gel layer and thus the bound moisture. The reduction of the gel layer leads to reproducible, homogeneous surface properties.
  • An oxidizing flame is any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray that contains excess oxygen and/or can have an oxidizing effect.
  • the activation step particularly comprises modifying the surface of the object 13 with at least one silicating flame.
  • a silicon oxide layer up to 60 nm thick, preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 10 nm to 30 nm thick, is applied, which is characterized by a high content of reactive OH groups.
  • the homogeneity and the good adhesion properties of the applied silicon oxide layer are achieved by the combination of the object cleaning step and the activation step. It is advantageous to select the number of flames so that one to ten, in particular one to five, oxidizing and/or silicating flames modify the surface of the object 13.
  • the reactive groups on the surface are the chemical basis for a firm chemical bonding of the subsequently applied surface treatment layers, for example wax layers and/or lacquer layers and/or paint layers. If the surface consists of an amorphous substance, for example glass, the surface density of the OH groups on the surface of the compact substrate according to the invention is 2 to 5 times higher than on untreated surfaces.
  • a gas is used for flame treatment which contains compounds comprising components selected from the group alkylsilanes, alkoxysilanes, alkyltitanium, alkoxytitanium, alkylaluminium, alkoxyaluminium or combinations thereof.
  • Preferred examples of such compounds are tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethyltitanium, tetraethylsilane, tetraethyltitanium, tetraethylaluminum, 1,2-dichlorotetramethylsilane, 1,2-dichlorotetramethyltitanium, 1,2-dichlorotetramethylaluminum, 1,2-diphenyltetramethylsilane, 1,2-diphenyltetramethyltitanium, 1,2-diphenyltetramethylaluminum, 1,2-dichlorotetraethylsilane, 1,2-dichlorotetraethyltitanium, 1,2-dichlorotetraethylaluminum, 1,2-diphenyltetraethylsilane, 1,2-diphenyltetraethyltitanium, 1,2-diphenyl
  • a silane compound, an alkyltitanium compound and an alkylaluminum compound tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethylaluminum, tetraethylsilane, tetraethyltitanium and tetraethylaluminum are preferred modifying compounds because of their particularly low boiling point and easy miscibility with air and the like gases, while a silane halide compound such as 1,2-dichlorotetramethylsilane is preferably used as a modifier.
  • alkoxysilane, alkoxytitanium and alkoxyaluminium compounds are preferable among the above-mentioned compounds provided that their boiling point is in the range between 10°C and 100°C, since, due to their ester structure, they generally have high boiling points but enable an even better surface-modifying effect of the solid substrate.
  • a silicating flame in the sense of the invention is understood to mean any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray with the aid of which a silicon oxide layer is applied to a surface by flame pyrolytic decomposition of a silicon-containing substance.
  • the silicon-containing coating is applied essentially free of carbon and that during the flame pyrolysis, a silicon-alkoxysilane is introduced as the silicon-containing substance into a mixture of air and fuel gas and, if required, oxygen.
  • the fuel gas includes, for example, propane, butane, illuminating gas and/or natural gas.
  • the value of the average molecular weight of the modifying compound is in the range of 50 to 1000, preferably in the range of 60 to 500, more preferably in the range of 70 to 200 as measured by mass spectrum analysis.
  • the average molecular weight of the modifying compound is below 50, volatility is high and handling becomes difficult in some cases.
  • the value of the average molecular weight of the modifying compound is above 1000, evaporation by heating and slightly mixing with air or similar gases is difficult in some cases.
  • the density of the modifying compound in the liquid state is in the range from 0.3 g/cm 3 to 0.9 g/cm 3 , preferably in the range from 0.4 g/cm 3 to 0.8 g/cm 3 , more preferably in the range from 0.5 g/cm 3 to 0.7 g/cm 3 . If the density of the modifying substance in the liquid state is below 0.3 g/cm 3 , handling is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans becomes problematic. If, on the other hand, the density of the modifying compound in the liquid state is above 0.9 g/cm 3 , evaporation is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans can lead to complete separation with air or similar gases.
  • the modifying compound is heated and vaporized and mixed with the fuel gas in the vaporized state and then burned.
  • the boiling point of the modifying compound is preferably between 10°C and 80°C.
  • the amount of the modifying compound in the fuel gas has in particular a value in the range of 1x 10 -10 mol-% to 10 mol-% of the total amount of the fuel gas.
  • the wetting index after surface modification has a value in the range of 40 mN/m (dyn/cm) to 80 mN/m (dyn/cm) at a measuring temperature of 25°C.
  • the flame temperature of the oxidizing and/or silicating flame is preferably in the range from 500°C to 1500°C, in particular from 900°C to 1200°C, and/or the surface of the object is advantageously heated to 35°C to 150°C, in particular to 50°C to 100°C.
  • the treatment time with the oxidizing and/or silicating flame is in particular in the range of 0.1 seconds to 100 seconds, preferably in the range of 0.1 seconds to 10 seconds, particularly preferably in the range of 0.1 seconds to 5 seconds.
  • combustible gas In order to easily control the flame temperature of the oxidizing and/or silicifying flame, it is recommended to add a combustible gas to the fuel gas.
  • combustible gases hydrocarbon gases such as propane gas and natural gas or combustible gases such as hydrogen, oxygen, air and the like can be used.
  • propane gas and compressed air or the like When using combustible gases housed in aerosol cans, it is preferable to use propane gas and compressed air or the like.
  • the value of the amount of combustible gas contained is in the range of 80 mol% to 99.9 mol% of the total amount of fuel gas, preferably in the range of 85 mol% to 99 mol%, more preferably in the range of 90 mol% to 99 mol%. If the fuel gas content is below 80 mol%, the mixing properties of the modifying compound decrease and the air in some cases leads to incomplete combustion of the modifying compound. On the other hand, if the value of the amount of fuel gas contained is above 99.9 mol%, the modifying effect of surfaces is eliminated in some cases.
  • a carrier gas for the oxidizing and/or silicizing flame in order to mix the amount of the modifying compound uniformly into the fuel gas. It is preferable to premix the modifying compound with a carrier gas and then mix it into the combustible gas such as the air stream.
  • a carrier gas even when a modifying compound having a relatively high molecular weight that is difficult to transport is used, it can be mixed uniformly into the air stream.
  • the carrier gas By adding the carrier gas, the modifying compound becomes easily combustible and the modification of the surface of the object can be carried out uniformly and sufficiently.
  • the same type of gas is used for the carrier gas as for the combustible gas, e.g. air and oxygen or hydrocarbon gases such as propane gas and natural gas.
  • the combined treatment of the surface with at least one oxidizing and at least one silicizing flame provides a homogeneous, microretentive surface that has a high density of reactive groups.
  • the object cleaning step and/or the activation step can be carried out in particular with the aid of a further pretreatment device for pretreating the object 13.
  • the further pretreatment device for pretreating the object 13 can be designed to carry out both steps or a separate object cleaning device and a separate activation device can be provided separately from one another.
  • the further pretreatment device for pretreating the object 13 and/or the object cleaning device and/or the activation device can be designed as a module for installation in the device 100 for decorating objects 13, in particular for installation in the holding device 1.
  • the corresponding module can then be used to pretreat the surface of the object 13 within the device 100 before carrying out subsequent process steps.
  • the pretreatment device and/or the object cleaning device and/or the activation device can also be designed as a separate device which can pretreat the surface of the object 13 accordingly, independently of other devices.
  • the object cleaning device and/or the activation device can comprise an annular flame device, wherein the object 13 to be pretreated is arranged inside a ring and the oxidizing or silicating flame can escape from the ring towards the surface of the object 13.
  • the object cleaning device and/or the activation device can have a flame application device that is at least partially linear. This flame application device is then guided or moved in sections over the surface of the object 13 to be pretreated.
  • the object cleaning device and/or the activation device can have a flame device with one or more flames emerging at specific points. This flame device is then guided or moved in sections over the surface of the object 13 to be pretreated.
  • the object 13 is preferably held in the holding device 1 so that it can rotate about an axis of rotation. This axis of rotation is preferably the longitudinal axis of the objects 13.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated.
  • the device 100 shown here essentially corresponds to the device 100 according to Figure 2
  • the pressing device also has a dimensionally stable, tensile guide belt 81 designed as an endless belt.
  • the guide belt 81 is clamped between a tension roller 84 and a driven cylinder 20 and surrounds the latter at a deflection angle of approximately 250°.
  • the guide belt 81 is transparent to the radiation emitted by the hardening device 5. It also has an elastic pressing layer on its outside.
  • the transfer medium 3 rests on the guide belt 81 at least until it is pressed onto the object 13. This enables the transfer medium 3 to be guided safely.
  • Figure 4 is a schematic representation of a device 100 for decorating an object 13 to be decorated.
  • the device 100 has a pressing device 2 with a transparent, hollow cylinder 20 and a hardening device 5 arranged inside the cylinder 20.
  • the device has a transfer medium 3 provided as an endless belt, which, corresponding to the endless belt of Figure 3 , dimensionally stable and tensile stable and is further clamped between a tension roller 84 and the driven cylinder 20 and the latter at a deflection angle of approximately 250°.
  • the cylinder 20 has a flexible pressure layer on its outside, over which the transfer medium 3, provided as an endless belt, is guided.
  • the printing of the transfer medium 3 and the transfer of the decoration material to the object 13 is carried out analogously to the Figure 3 described method. After pressing the transfer medium 3 onto the object 13 held by the holding device 1 and detaching the transfer medium 3 from the object 13 after transferring the decorative material, the transfer medium 3 is diverted via the tension roller and conveyed back to the printing device 7, where it is again provided with decorative material and adhesive in order to provide at least one further object with the newly applied decorative material.
  • a cleaning device 10 is arranged between the holding device 1 and the printing device 7, in which the transfer medium 3 is cleaned of decorative material and adhesive residues. Downstream of the cleaning device 10 and upstream of the printing device 7, a pretreatment device 9 is provided, by means of which any damage to the separating layer of the transfer medium 3 caused by cleaning is repaired. Furthermore, the pretreatment device 9 can, for example, also have at least one print head for printing the transfer medium 3 with a separating varnish or a release layer and/or with an application aid for the decorative material to be applied by the printing device.
  • Figure 5 shows a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated.
  • the device 100 has a transfer medium 3 in the form of a dimensionally stable, tensile, transparent endless belt.
  • the transfer medium 3 is rubbed by a drive roller 85. It wraps around the horizontally mounted drive roller 85 at an angle of approximately 130°.
  • the drive roller 85 is equipped with vacuum support in the contact area with the endless belt transfer medium 3 to ensure a friction-free movement sequence.
  • the transfer medium 3 is printed in a printing device 7 and provided with adhesive.
  • the printing device 7 essentially has the structure of the printing device 7 Figure 1 , the printing base plate 72 here having an irregular curvature and the print heads 70 being arranged above the printing base plate 72 in accordance with the curvature.
  • the transfer medium 3 is then passed on via deflection rollers 82 arranged on the non-printed side of the transfer medium 3, which are provided in particular for adjusting the tension of the endless belt transfer medium 3, to a pressing device 2 with a transparent cylinder 20, which is provided with a flexible pressing layer on the outside.
  • the pressing device 2 is arranged opposite a holding device 1 for holding the object 13 to be printed.
  • the transfer of the decorative material and the hardening of the adhesive take place analogously to the process described for the previous figures.
  • the transfer medium 3 is fed back to the cleaning device 10 via the drive roller 85.
  • the transfer medium 3 is guided over the curved printing base plate 72 at a movement speed which is predetermined according to a printing output of the printing device 7.
  • the printing device 7 can also be designed such that the transfer medium 3 for printing with decorative material is fixed to the printing base plate 72 and is moved under the print heads 70, the drying unit 6 and the adhesive application device 4 of the printing device 7.
  • vacuum rollers (not shown) can be arranged upstream and downstream of the printing base plate 72.
  • the device can alternatively be designed such that the transfer medium is fed over the printing base plate 72 held in a fixed position by means of vacuum rollers (not shown) which are arranged upstream and downstream of the printing base plate 72.
  • Figures 6a and 6b show a schematic representation of a transfer medium 3.
  • the transfer medium can in particular be a flexible carrier material to which the decorative material 15 is applied in a removable manner.
  • the carrier material used can be, for example, a flexible plastic carrier film 16 made of polyester, polyolefin, polyvinyl, polyimide, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) or polystyrene (PS).
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonates
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • the primer layer preferably consists of polyacrylates and/or vinyl acetate copolymers with a layer thickness of 0.1 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, preferably 0.5 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, which forms a surface of the transfer medium 3 facing away from the carrier material.
  • the primer layer can be optimized in its physical and chemical properties with respect to the adhesive used, so that optimal adhesion between object 13 and transfer medium 3 is ensured largely independently of the object 13. Furthermore, such an optimized primer layer enables the applied adhesive to remain on the transfer medium 3 in the desired resolution largely without running, spreading or squeezing.
  • the primer layer is microporous and preferably has a surface roughness in the range from 100 nm to 180 nm, more preferably in the range from 120 nm to 160 nm.
  • the adhesive can partially penetrate into such a layer and is thus fixed particularly well in high resolution.
  • a primer layer with a pigmentation number of 1.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 10 cm 3 /g to 20 cm 3 /g.
  • the primer layer has a surface tension of 38 mN/m to 46 mN/m, preferably 41 mN/m to 43 mN/m.
  • Such surface tensions allow adhesive drops, in particular from adhesive systems as described above, to adhere to the surface with a defined geometry without running.
  • thermoplastic toner When using a thermoplastic toner, it has proven particularly advantageous to use a primer layer with a pigmentation number of 0.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 1 cm 3 /g to 10 cm 3 /g.
  • composition of a primer layer for this application is given below for calculation purposes (information in grams): 340 organic solvent ethyl alcohol 3700 organic solvent toluene 1500 organic solvent acetone 225
  • Binder I Chlorinated polypropylene 125
  • Binder II Poly-n-butyl-methyl-methacrylate 35
  • Binder III n-butyl-methyl-methyl-methacrylate copolymer 148 Pigment multifunctional silicon oxide, average particle size 12 nm
  • the decorative material 15 is preferably applied directly to the transfer medium 3.
  • the decorative material 15 can be applied to an existing coating of the transfer medium 3.
  • the transfer medium 3 can be provided with an existing coating only in certain areas and for the decorative material 15 to be applied in free areas between the existing coating and/or onto the existing coating.
  • the existing coating can be, for example, a release layer or another functional layer.
  • the existing coating can also be, for example, an existing decorative coating made of printed and/or vapor-deposited color layers, metal layers, reflective layers, protective layers, functional layers or the like.
  • the release layer preferably consists of an acrylate copolymer, in particular of an aqueous polyurethane copolymer, and is preferably free of wax and/or free of silicone.
  • the release layer preferably has a layer thickness of 0.01 ⁇ m to 2 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m, and is advantageously arranged on a surface of the plastic carrier film 16. The release layer enables simple and Damage-free removal of the plastic carrier film 16 from the transfer medium 3 after its application to the object 13.
  • the decorative material 15 preferably has one or more lacquer layers made of nitrocellulose, polyacrylate and polyurethane copolymer with a respective layer thickness of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m to 2 ⁇ m, which is arranged in particular on a surface of the release layer facing away from the plastic carrier film 16.
  • the one or more lacquer layers can each be transparent, translucent or opaque. It is thus possible for the one or more lacquer layers to be colored transparently, translucently or opaquely.
  • the coloring of the one or more layers of varnish can be based on the process colors cyan, yellow, magenta and black, but also on special colors (e.g. in the RAL or HKS or Pantone ® color system).
  • the one or more layers of varnish can alternatively or additionally contain metal pigments and/or in particular optically variable effect pigments.
  • the one or more layers of paint can be applied over the entire surface or only partially, for example as a so-called spot painting.
  • Spot painting enables optical effects to be created in certain areas of the surface.
  • specific areas are painted with a glossy paint and/or a matt paint, for example, in order to optically change the respective area of the surface, in particular to enhance it.
  • haptic effects can also be achieved.
  • the decorative material 16 preferably has a metal layer made of aluminum and/or chrome and/or silver and/or gold and/or copper, in particular with a layer thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 10 nm to 50 nm.
  • HRI High Refractive Index
  • HRI materials are, for example, metal oxides such as ZnS, TiO x or paints with corresponding nanoparticles.
  • the decorative material 15 is applied to the plastic carrier film 16 in the areas 17a and not applied to the carrier film 16 in the areas 17b, whereby the position of the areas 17b depends in particular on the type of transport of the transfer medium 3.
  • the area 17b in which no decorative material 15 is applied to the transfer medium 3 and therefore lies between the areas 17a with the applied decorative material 15 is also called the repeat 17b.
  • the repeat 17b is advantageously as small as possible, for example in order to keep the consumption of transfer material low.
  • the repeat 17b between the individual printing sections 17a is determined depending on the cycle and/or printing speeds. It is thus possible that the repeat 17b between the individual printing sections 17a becomes larger or smaller depending on the cycle and/or printing speed.
  • the repeat 17b is determined or calculated from the known cycle speed of the object transport and the object decoration.
  • the timed printing of the transfer medium 3 takes place at the same time as the timed object decoration.
  • the repeat 17b is approximately half as "long" (length in relation to the transport speed of the transfer medium) as the object cycle (object decoration and object transport).
  • Rapport 17b is usually set constant over the entire course and is not regulated.
  • the transfer medium 3 is driven in the pressing device 2 as a function of the, in particular timed, pressing of the transfer medium 3 provided with decorative material 15 onto the object 13.
  • the driving of the transfer medium 3 preferably takes place in time with the transport device of the object 13. It is thus possible for the application of the decorative material 15 onto the transfer medium 3 and the pressing of the transfer medium 3 provided with decorative material 15 onto the object 13 to take place in a timed manner, with the transfer medium 3 being driven or stopped as a function of the timed pressing of the transfer medium 3.
  • the advantage here is that the repeat 17b between the decorative material 15, in particular the printed images, and thus the consumption of the transfer medium 3 is reduced.
  • the printing takes place at the same rate as that of the object 13.
  • the transfer medium 3 is also accelerated and decelerated, so that the printing process very often takes place at changing speeds.
  • the disadvantage of such a clocked process is that the quality of the applied decorative material 15, such as the print quality of the digital print, is negatively influenced, particularly by the constantly changing web speed.
  • a continuous web speed of the transfer medium 3 is preferably used during the application of the decorative material 15 to the transfer medium, for example the Digital printing process, and on the other hand a clocked web speed of the object 13 while the transfer medium 3 provided with decorative material 15 is pressed onto the object 13, i.e. during the object decoration. It is thus possible for the transfer medium 3 provided with decorative material 15 to be pressed onto the object 13 in a clocked manner, with the decorative material 15 being applied to the transfer medium 3 at a continuous web speed.
  • the device 100 preferably comprises a compensation module 18 or a "storage”, in particular in order to be able to "collect” or store the transfer medium 3 in the storage during a standstill phase in the clocked process for the object 13, so that the continuous web speed of the transfer medium 3, which is advantageous for the quality of the printing, is not impaired.
  • a compensation module 18 is shown in the Figures 7a and 7b shown schematically.
  • the Figure 7a the state of the compensation module 18 at the start of the process
  • the Figure 7b the state of the compensation module 18 at the end of the process.
  • the compensation module 18 is designed in particular as a mechanical storage device 18a, which provides the required transfer medium 3 at the required process speed depending on the process section.
  • a compensation module 18 can, for example, be a receiving space for a loop of the transfer medium 3, in particular with means for maintaining the web tension of the transfer medium 3.
  • a loop of the transfer medium 3 is created by the compensation module 18, wherein the pressing device 2 for pressing the transfer medium 3 provided with decorative material onto the object 13 is advantageously arranged within the loop.
  • the pressing device 2 and the object 13 are shown hatched for the sake of clarity.
  • the device shown in the Figures 7a and 7b shown Compensation module 18 in the form of the deflection or tension rollers 86 means for maintaining the web tension of the transfer medium 3.
  • the compensation module 18 or a mechanical storage 18a within the compensation module 18, as shown in Figures 17a and 17b, can store the transfer medium 3 by a lateral movement and release the transfer medium 3 again by changing the direction of movement. It is thus possible for the compensation module 18 or a mechanical storage 18a within the compensation module 18 to receive or store the transfer medium 3 by a lateral movement in a first direction and to release it again by changing the lateral movement in a second direction.
  • the maximum distance of the lateral movement of the compensation module or the mechanical storage 18a within the compensation module 18 is higher, in particular higher by an average factor of 2, than the distance covered by the transfer medium 3 at a continuous web speed in a predetermined time.
  • the predetermined time preferably corresponds to the standstill phase in which the object 13 is decorated, in particular by pressing the decorative material on.
  • the clocked removal speed for the transfer medium 3 during removal is preferably higher, for example 1.5 times as high as the continuous filling speed with the transfer medium 3, so that the reservoir 18a does not overflow.

Landscapes

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Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten, insbesondere dreidimensionale Objekte, bevorzugt Objekte mit zylindrischen, ovalen oder eckigen Querschnitt, insbesondere Tuben, Flaschen, Gläser, Flacons und Dosen aus Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall, sowie im Wesentlichen zweidimensionale Objekte, wie Bahnen, Streifen, Bögen, Platten, Scheiben, Tafeln, oder Bretter.The present invention relates to a device and a method for decorating objects to be decorated, in particular three-dimensional objects, preferably objects with a cylindrical, oval or square cross-section, in particular tubes, bottles, glasses, flacons and cans made of glass, ceramic, plastic or metal, as well as essentially two-dimensional objects, such as webs, strips, sheets, plates, disks, panels or boards.

Stand der TechnikState of the art

Zur Dekoration von Papier, Etiketten, Kunststoff- und Glasverpackungen mit Dekorationsfolien, insbesondere mit metallisierten Folien, ist das Heißprägeverfahren bekannt. Hierbei wird eine Transfer- oder Prägefolie mit einem Heißklebstoff beschichtet. Unter einer Transfer- oder Prägefolie wird vorzugsweise ein auf einer Kunststoffträgerfolie ablösbar angeordnetes Dekorationsmaterial, insbesondere eine Metallschicht und/oder Farbschicht verstanden. In einer Heißprägemaschine wird mit Druck und Temperatur die Klebeschicht mit einem Prägestempel aktiviert, sodass eine Haftung zwischen Dekorationsmaterial und Druckartikel entsteht. Anschließend wird die Kunststoffträgerfolie abgezogen.The hot stamping process is known for decorating paper, labels, plastic and glass packaging with decorative films, especially with metallized films. In this process, a transfer or embossing film is coated with a hot adhesive. A transfer or embossing film is preferably understood to be a decorative material, especially a metal layer and/or color layer, arranged detachably on a plastic carrier film. In a hot stamping machine, the adhesive layer is activated with pressure and temperature using an embossing stamp, so that an adhesion is created between the decorative material and the printed article. The plastic carrier film is then peeled off.

Daneben gibt es das so genannte Kaltprägeverfahren, bei dem ebenfalls eine Transfer- oder Prägefolie eingesetzt wird. Hierbei wird jedoch ein Klebstoff in einem Druckverfahren (Offsetdruck, Flexodruck, Inkjetdruck oder Siebdruck) zunächst in einer ersten Vorrichtung auf einen Artikel aufgetragen. Die mit einem Dekorationsmaterial, insbesondere mit einer Metallschicht versehene Transferfolie wird von einer Abwicklungsvorrichtung kommend auf den Artikel laminiert und die Klebeschicht getrocknet. Die Metallschicht kann dabei als aufgedampfte metallisierte Schicht und/oder als gedruckte Metallpigmentschicht ausgeführt sein. Dadurch haftet das Dekorationsmaterial an den mit Klebstoff vorgedruckten Stellen an und die Kunststoffträgerfolie mit dem restlichen, nicht anhaftenden Dekorationsmaterial wird abgezogen und entsorgt. Als Klebstoff kommt oft ein unter UV-Licht aushärtender Klebstoff (UV-Klebstoff) zum Einsatz. Das Trocknen des Klebstoffs erfolgt insbesondere mittels UV-Licht durch die Folie hindurch.There is also the so-called cold embossing process, which also uses a transfer or embossing film. However, in this case an adhesive is first applied to an article in a first device using a printing process (offset printing, flexographic printing, inkjet printing or screen printing). The transfer film, which is provided with a decorative material, in particular a metal layer, is laminated onto the article from an unwinding device and the adhesive layer is dried. The metal layer can be a vapor-deposited metallized layer and/or a printed metal pigment layer. This causes the decorative material to adhere to the areas pre-printed with adhesive and the plastic carrier film with the remaining, non-adhering decorative material is peeled off and disposed of. An adhesive that hardens under UV light (UV adhesive) is often used as the adhesive. The adhesive is dried in particular using UV light through the film.

Das Kaltprägeverfahren hat gegenüber dem Heißprägeverfahren eine Reihe von Vorteilen. Zum einen ist ein Aufheizen des Klebstoffs durch einen Prägestempel nicht notwendig. Da kein Prägestempel erforderlich ist, sind die anfallenden Werkzeugkosten gering. Ferner kann eine Kaltprägevorrichtung in eine Druckmaschine integriert werden, sodass kein separater Produktionsprozess notwendig ist.The cold stamping process has a number of advantages over the hot stamping process. Firstly, it is not necessary to heat up the adhesive using an embossing stamp. Since no embossing stamp is required, the tool costs are low. Furthermore, a cold stamping device can be integrated into a printing machine, so that no separate production process is necessary.

Ein Kaltprägen auf dreidimensionale Objekte wie zum Beispiel auf Gläser, Flaschen oder Tuben ist mit den bekannten Verfahren allerdings nicht möglich. Bei den bekannten Verfahren müssen das mit der Metallisierung als Dekorationsmaterial zu versehende Material und die Transferfolie nach dem Laminieren eine Zeit lang parallel geführt werden, um ein Trocknen des Klebstoffs erreichen zu können. Dreidimensionale Objekte werden aber beispielsweise auf eine Halteeinrichtung, wie beispielsweise einen im deutschen Gebrauchsmuster DE 202004019382 U1 beschriebenen, Haltedorn aufgeschoben und von diesem beim Bedrucken an verschiedenen Arbeitsstationen um die Längsachse gedreht. Dadurch ist das Objekt von allen Seiten zugänglich und es ist möglich, das Objekt rundum zu bedrucken.However, cold stamping on three-dimensional objects such as glasses, bottles or tubes is not possible with the known methods. With the known methods, the material to be provided with the metallization as a decorative material and the transfer film must be guided parallel for a while after lamination in order to allow the adhesive to dry. Three-dimensional objects are, however, placed on a holding device, such as a holder protected by the German utility model DE 202004019382 U1 The holding mandrel is pushed onto the object as described above and rotated around the longitudinal axis during printing at various work stations. This means that the object is accessible from all sides and it is possible to print on the object all around.

Aus der DE 102012112556 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kaltprägen bekannt, wobei in einem ersten Schritt an einer ersten Arbeitsstation ein Klebstoff auf ein Objekt aufgebracht wird und in einem zweiten Schritt an einer zweiten Arbeitsstation eine mittels einer Transportvorrichtung von einer Rolle abgewickelte, mit einer Metallschicht versehene Transferfolie von einer Andrückeinrichtung auf das Objekt gedrückt wird und gleichzeitig der Klebstoff gehärtet wird. Nachteilig ist, dass die Herstellung der hierbei verwendeten Transferfolie in einem getrennten Herstellungsprozess erfolgt. Dabei werden unterschiedlichste Schichten als Dekorationsmaterial nacheinander auf die Trägerfolie der Transferfolie aufgebracht, insbesondere aufgedruckt und/oder aufgedampft. Die so fertiggestellte Transferfolie muss dann zu der Vorrichtung, in welcher die Objekte dekoriert werden, transportiert und darin angebracht beziehungsweise eingespannt werden. Somit ist zum einen ein Transportaufwand gegeben, zum anderen ist die Art der Dekoration davon abhängig, welche Schichten an Dekorationsmaterial in welcher Anordnung auf der Transferfolie vorgesehen ist. Die Kunststoffträgerfolie muss zudem nach einmaligem Gebrauch entsorgt werden.From the DE 102012112556 A1 a method and a device for cold stamping are known, wherein in a first step an adhesive is applied to an object at a first work station and in a second step at a second work station a transfer film provided with a metal layer, unwound from a roll by means of a transport device, is pressed onto the object by a pressing device and at the same time the adhesive is hardened. The disadvantage is that the transfer film used here is produced in a separate production process. A wide variety of layers of decorative material are applied one after the other to the carrier film of the transfer film, in particular printed and/or vaporized. The transfer film thus finished must then be transported to the device in which the objects are to be decorated and attached or clamped in. This means that there is a transport outlay on the one hand, and on the other hand the type of decoration depends on which layers of decorative material are provided in which arrangement on the transfer film. The plastic carrier film must also be disposed of after one-time use.

Aus der EP 2065217 A1 ist eine Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten bekannt. Die Vorrichtung weist eine Druckeinrichtung zum Aufbringen von Dekorationsmaterial auf ein bahnförmiges Medium auf. Hierbei ist nicht vorgesehen, dass das Dekorationsmaterial ablösbar auf das bahnförmige Medium aufgebracht wird. Weiter weist die Vorrichtung eine Andrückeinrichtung zum Andrücken des mit Dekorationsmaterial versehenen bahnförmigen Mediums auf das Objekt auf. Es ist vorgesehen, dass das bahnförmige Medium zusammen mit dem Dekorationsmaterial auf dem Objekt verbleibt.From the EP 2065217 A1 A device for decorating objects to be decorated is known. The device has a printing device for applying decorative material to a web-shaped medium. It is not intended that the decorative material is applied to the web-shaped medium in a removable manner. The device also has a pressing device for pressing the web-shaped medium provided with decorative material onto the object. It is intended that the web-shaped medium remains on the object together with the decorative material.

Wie oben beschrieben, wird bei den aus DE 202004019382 U1 und DE 102012112556 A1 bekannten Vorrichtungen und Verfahren die Transferfolie nach ihrer Herstellung aufgewickelt, um sie zu der die Andrückeinrichtung aufweisenden Vorrichtung transportieren zu können. Beim Aufwickeln kommt das auf die Transferfolie gedruckte Dekorationsmaterial zwangsweise in Kontakt mit der Rückseite der Transferfolie der nächsten beziehungsweise vorangegangenen Wicklung - je nachdem wie herum die Transferfolie aufgewickelt wird. Durch diesen Kontakt kann es zu Anhaftungen an der Rückseite der Transferfolie kommen, wenn das Dekorationsmaterial noch nicht komplett getrocknet ist, was wiederum beim späteren Abwickeln zu Abplatzungen und demzufolge zu fehlerhaften Darstellungen auf den zu bedruckenden Objekten führen kann.As described above, the DE 202004019382 U1 and DE 102012112556 A1 In known devices and methods, the transfer film is wound up after it has been produced in order to be able to transport it to the device having the pressing device. When winding up, the decorative material printed on the transfer film inevitably comes into contact with the back of the transfer film of the next or previous winding - depending on which way the transfer film is wound up. This contact can lead to adhesions to the back of the transfer film if the decorative material has not yet completely dried, which in turn can lead to flaking during later unwinding and consequently to faulty images on the objects to be printed.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten, sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.Based on the known prior art, it is an object of the present invention to provide an improved device for decorating objects to be decorated, as well as a corresponding method.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Dekoration von Objekten mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der vorliegenden Beschreibung und den Figuren.The object is achieved by a device for decorating objects to be decorated with the features of claim 1 and by a method for decorating objects with the features of claim 15. Advantageous further developments of the device and the method emerge from the subclaims as well as the present description and the figures.

Entsprechend wird eine Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten vorgeschlagen, aufweisend eine Halteeinrichtung zum Halten eines Objekts und eine Andrückeinrichtung zum Andrücken eines mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt. Erfindungsgemäß ist eine Druckeinrichtung zum Aufbringen des Dekorationsmaterials auf das Transfermedium vor der Andrückeinrichtung vorgesehen. Bevorzugt ist die Druckeinrichtung zum Bedrucken des Transfermediums mit einem mehrfarbigen Dekorationsmaterial ausgebildet. Entsprechend wird weiter ein Verfahren zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten vorgeschlagen, wobei ein zu dekorierendes Objekt von einer Halteeinrichtung gehalten wird. Dabei wird in einem ersten Schritt durch eine Druckeinrichtung Dekorationsmaterial auf ein Transfermedium aufgebracht, in einem zweiten Schritt Klebstoff auf das mit dem Dekorationsmaterial versehene Transfermedium oder auf das Objekt aufgebracht, und in einem dritten Schritt das Transfermedium von einer Andrückeinrichtung auf das Objekt gedrückt und insbesondere gleichzeitig der Klebstoff durch eine Härtungseinrichtung gehärtet.Accordingly, a device for decorating objects to be decorated is proposed, comprising a holding device for holding an object and a pressing device for pressing a transfer medium provided with decorative material onto the object. According to the invention, a printing device for applying the decorative material to the transfer medium is provided in front of the pressing device. The printing device is preferably designed to print the transfer medium with a multi-colored decorative material. Accordingly, a method for decorating objects to be decorated is also proposed, wherein an object to be decorated is held by a holding device. In a first step, decorative material is applied to a transfer medium by a printing device, in a second step adhesive is applied to the transfer medium provided with the decorative material or to the object, and in a third step the transfer medium is pressed onto the object by a pressing device and in particular the adhesive is simultaneously hardened by a hardening device.

Dadurch, dass eine Druckeinrichtung zum Aufbringen des Dekorationsmaterials auf das Transfermedium vor der Andrückeinrichtung vorgesehen ist, kann das Transfermedium in der gleichen Vorrichtung kurz beziehungsweise im Wesentlichen unmittelbar bevor das Andrücken und Transferieren, mithin das Dekorieren des zu dekorierenden Objekts erfolgt, mit dem Dekorationsmaterial bedruckt werden. Folglich kann schnell und flexibel auf etwaige Änderungen der Dekoration bzw. des Designs des Aufdrucks und/oder der Stückzahl der zu dekorierenden Objekte reagiert werden. Ein separates Bedrucken ganzer Folienbahnen sowie ein zusätzlich nötiges Abwickeln vor dem Bedrucken und ein nachfolgendes Aufwickeln nach dem Bedrucken sind nicht notwendig. Somit ist der logistische Aufwand, um die Objekte zu bedrucken, und der Ausschuss von Transfermaterial reduziert. Zudem kann eine die Vorrichtung aufweisende Anlage kleiner und einfacher aufgebaut sein als aus dem Stand der Technik bekannte Anlagen, da die separate Vorrichtung zum Herstellen der Transferfolie sowie etwaige Einrichtungen zum Transportieren der aufgewickelten fertig hergestellten Transferfolie entfallen. Auch das erfindungsgemäße Verfahren erfordert eine weniger komplexe Struktur, da die bei Verfahren aus dem Stand der Technik erforderlichen Verfahrensschritte des separaten Herstellens und des anschließenden Aufwickelns der fertig hergestellten Transferfolie in einer separaten Vorrichtung sowie des Transportierens der aufgewickelten bedruckten Transferfolie zur einer weiteren Vorrichtung entfallen.Because a printing device for applying the decorative material to the transfer medium is provided before the pressing device, the transfer medium can be printed with the decorative material in the same device shortly or essentially immediately before the pressing and transfer, and thus the decoration of the object to be decorated, takes place. As a result, it is possible to react quickly and flexibly to any changes in the decoration or the design of the print and/or the number of objects to be decorated. Separate printing of entire film webs and additional unwinding before printing and subsequent winding after printing are not necessary. This reduces the logistical effort required to print the objects and the waste of transfer material. In addition, a system having the device can be smaller and simpler in design than systems known from the prior art, since the separate device for producing the transfer film and any devices for transporting the wound-up, finished transfer film are omitted. The method according to the invention also requires a less complex structure, since the process steps required in the prior art of separately producing and then winding up the finished transfer film in a separate device and the transport of the wound-up printed transfer film to another device are no longer necessary.

Zudem ist dadurch nunmehr lediglich stets das Transfermedium zu bedrucken, ein direktes Bedrucken des zu dekorierenden Objekts ist nicht mehr erforderlich. So können auch Objekte mit komplexer oder stark gekrümmter Form auf einfache Weise bedruckt werden. Ferner sind dabei die Konditionen beim Drucken beziehungsweise Prägen im Wesentlichen immer gleich. Denn es wird stets auf das Transfermedium gedruckt, mithin immer auf eine insbesondere hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Beschaffenheit gleichbleibende Oberfläche, auf welche die Parameter des Druckprozesses exakt und optimal eingestellt werden können. Insofern ist der verfahrenstechnische Aufwand zum Dekorieren der Objekte gering.In addition, now only the transfer medium needs to be printed on; direct printing on the object to be decorated is no longer necessary. This means that objects with a complex or highly curved shape can also be printed on easily. Furthermore, the conditions for printing or embossing are essentially always the same. This is because printing is always done on the transfer medium, i.e. on a surface that is consistent, particularly in terms of its physical and chemical properties, and on which the parameters of the printing process can be set precisely and optimally. In this respect, the process engineering effort required to decorate the objects is minimal.

Unter "vor der Andrückeinrichtung" wird hierbei verstanden, dass die Druckeinrichtung in einer Bewegungsrichtung der Andrückeinrichtung beziehungsweise einer Bewegungsrichtung des Transfermediums gesehen der Andrückeinrichtung vorgelagert angeordnet ist. Mit anderen Worten passiert ein Abschnitt des Transfermediums zuerst die Druckeinrichtung und gelangt anschließend zur Andrückeinrichtung. Mithin erfolgt zuerst ein zumindest abschnittweises Bedrucken des Transfermediums mit Dekorationsmaterial durch die Druckeinrichtung und danach, bevorzugt unmittelbar im Anschluss daran, ein Übertragen des Dekorationsmaterials auf das Objekt durch die Andrückeinrichtung. Bevorzugt erfolgt nach dem Bedrucken des Transfermediums mit Dekorationsmaterial und noch vor Übertragen des Dekorationsmaterials auf das Objekt das Applizieren von Klebstoff auf das bedruckte Transfermedium und/oder auf das Objekt.The term "before the pressing device" is understood here to mean that the printing device is arranged upstream of the pressing device in a direction of movement of the pressing device or a direction of movement of the transfer medium. In other words, a section of the transfer medium first passes through the printing device and then reaches the pressing device. The transfer medium is therefore first printed at least in sections with decorative material by the printing device and then, preferably immediately after this, the decorative material is transferred to the object by the pressing device. Preferably, after the transfer medium has been printed with decorative material and before the decorative material is transferred to the object, adhesive is applied to the printed transfer medium and/or to the object.

Das Transfermedium wird demgemäß nach dem Bedrucken mit Dekorationsmaterial nicht aufgewickelt, sondern wird direkt, ohne zuvor mit einer Oberfläche, insbesondere der Rückseite des aufgewickelten Transfermediums, in Kontakt gekommen zu sein, an die Andrückeinrichtung weitergeführt.Accordingly, the transfer medium is not wound up after printing with decorative material, but is fed directly to the pressing device without first having come into contact with a surface, in particular the back of the wound-up transfer medium.

Unter einem Transfermedium ist insbesondere ein flexibles Trägermaterial, insbesondere eine flexible Kunststoffträgerfolie, zu verstehen, auf welches das Dekorationsmaterial wieder ablösbar aufbringbar ist. Das Transfermedium kann beispielsweise eine Kunststoffträgerfolie aus Polyester, Polyolefin, Polyvinyl, Polyimid, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC) oder Polystyrol (PS) insbesondere mit einer Schichtdicke von 5 µm bis 50 µm, bevorzugt von 7 µm bis 23 µm, vorteilhafterweise mit einer darauf aufgebrachten Grundierungsschicht, sein. So ist es möglich, dass das Transfermedium eine Grundierungsschicht umfasst.A transfer medium is understood to mean in particular a flexible carrier material, in particular a flexible plastic carrier film, onto which the decorative material can be removably applied. The transfer medium can, for example, be a plastic carrier film made of polyester, polyolefin, polyvinyl, polyimide, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), Polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) or polystyrene (PS), in particular with a layer thickness of 5 µm to 50 µm, preferably 7 µm to 23 µm, advantageously with a primer layer applied thereon. It is thus possible for the transfer medium to comprise a primer layer.

Unter einer Grundierungsschicht wird hier bevorzugt eine Haftvermittlerschicht verstanden, durch welche die nachfolgenden Schichten besser auf der Kunststoffträgerfolie haften.A primer layer is preferably understood here to be an adhesion promoter layer through which the subsequent layers adhere better to the plastic carrier film.

Die Grundierungsschicht besteht bevorzugt aus Polyacrylaten und/oder Vinylacetatcopolymeren mit einer Schichtdicke von 0,1 µm bis 1,5 µm, bevorzugt von 0,5 µm bis 0,8 µm, welche insbesondere eine dem Trägermaterial abgewandte Oberfläche des Transfermediums ausbildet. Die Grundierungsschicht kann dabei in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften bezüglich des verwendeten Klebstoffs optimiert werden, so dass weitestgehend unabhängig vom Objekt eine optimale Haftung zwischen Objekt und Transfermedium gewährleistet ist. Ferner ermöglicht eine derart optimierte Grundierungsschicht, dass der aufgetragene Klebstoff in der gewünschten Auflösung weitgehend ohne Verlaufen, Spreiten oder Verquetschen auf dem Transfermedium verbleibt.The primer layer preferably consists of polyacrylates and/or vinyl acetate copolymers with a layer thickness of 0.1 µm to 1.5 µm, preferably 0.5 µm to 0.8 µm, which in particular forms a surface of the transfer medium facing away from the carrier material. The physical and chemical properties of the primer layer can be optimized with respect to the adhesive used, so that optimal adhesion between the object and the transfer medium is ensured largely independently of the object. Furthermore, such an optimized primer layer enables the applied adhesive to remain on the transfer medium in the desired resolution largely without running, spreading or squeezing.

Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die Grundierungsschicht mikroporös ist und bevorzugt eine Oberflächenrauigkeit im Bereich von 100 nm bis 180 nm, weiter bevorzugt im Bereich von 120 nm bis 160 nm, aufweist. Der Klebstoff kann in eine solche Schicht partiell eindringen und wird dadurch besonders gut in hoher Auflösung fixiert.It is particularly expedient if the primer layer is microporous and preferably has a surface roughness in the range from 100 nm to 180 nm, more preferably in the range from 120 nm to 160 nm. The adhesive can partially penetrate into such a layer and is thus fixed particularly well in high resolution.

Besonders günstig hat sich erwiesen, dass eine Grundierungsschicht mit einer Pigmentierungszahl von 1,5 cm3/g bis 120 cm3/g, bevorzugt mit einer Pigmentierungszahl von 10 cm3/g bis 20 cm3/g, verwendet wird.It has proven particularly advantageous to use a primer layer with a pigmentation number of 1.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 10 cm 3 /g to 20 cm 3 /g.

Nachfolgend ist beispielsweise die Zusammensetzung einer Grundierungsschicht zur Berechnung angegeben (Angaben in Gramm): 4900 organisches Lösungsmittel Äthylalkohol 150 organisches Lösemittel Toluol 2400 organisches Lösemittel Aceton 600 organisches Lösemittel Benzin 80/110 150 Wasser 120 Bindemittel I: Ethyl Methacrylat Polymer 250 Bindemittel II: Vinylacetathomopolymer 500 Bindemittel III: Vinylacetat Vinyllaurat Copolymer, FK = 50 +/- 1 % 400 Bindemittel IV: Iso-Butylmethacrylat 20 Pigment multifunktionales Siliziumoxid, mittlere Teilchengröße 3 µm 5 Füllstoff mikronisiertes Amidwachs, Teilchengröße 3 µm bis 8 µm For example, the composition of a primer layer is given below for calculation purposes (in grams): 4900 organic solvent ethyl alcohol 150 organic solvent toluene 2400 organic solvent acetone 600 organic solvent petrol 80/110 150 Water 120 Binder I: Ethyl Methacrylate Polymer 250 Binder II: Vinyl acetate homopolymer 500 Binder III: Vinyl acetate vinyl laurate copolymer, FK = 50 +/- 1 % 400 Binder IV: Isobutyl methacrylate 20 Pigment multifunctional silicon oxide, average particle size 3 µm 5 Filler micronized amide wax, particle size 3 µm to 8 µm

Dabei gilt für die Pigmentierungszahl für diese Grundierungsschicht: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 20 g × 750 1020 g + 0 g = 14,7 cm 3 / g

Figure imgb0001
mit:

  • mp = 20 g multifunktionales Siliziumoxid
  • f = ÖZ/d = 300 / 0,4 g/cm3 = 750 cm3/g für multifunktionales Siliziumoxid
  • mBM = 120 g Bindemittel I + 250 g Bindemittel II + (0,5 x 500 g) Bindemittel III + 400 g
  • Bindemittel IV = 1020 g
  • mA = 0 g.
The pigmentation number for this primer layer is: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 20 G × 750 1020 G + 0 G = 14.7 cm 3 / G
Figure imgb0001
with:
  • mp = 20 g multifunctional silicon oxide
  • f = ÖZ/d = 300 / 0.4 g/cm 3 = 750 cm 3 /g for multifunctional silicon oxide
  • m BM = 120 g binder I + 250 g binder II + (0.5 x 500 g) binder III + 400 g
  • Binder IV = 1020 g
  • mA = 0 g.

Auf diese Weise lassen sich ausgehend von einer für gut befundenen Zusammensetzung der Grundierungsschicht schnell und unkompliziert dazu abweichende weitere mögliche Pigmentierungen errechnen.In this way, starting from a composition of the primer layer that has been found to be good, other possible pigmentations that differ from it can be calculated quickly and easily.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Grundierungsschicht eine Oberflächenspannung von 38 mN/m bis 46 mN/m, bevorzugt von 41 mN/m bis 43 mN/m, aufweist. Solche Oberflächenspannungen erlauben es, dass Klebstofftropfen, insbesondere von Klebstoffsystemen wie oben beschrieben, mit definierter Geometrie auf der Oberfläche haften ohne zu verlaufen.Furthermore, it is expedient if the primer layer has a surface tension of 38 mN/m to 46 mN/m, preferably 41 mN/m to 43 mN/m. Such surface tensions allow adhesive drops, in particular from adhesive systems as described above, to adhere to the surface with a defined geometry without running.

Besonders günstig hat sich bei der Verwendung eines thermoplastischen Toners erwiesen, dass eine Grundierungsschicht mit einer Pigmentierungszahl von 0,5 cm3/g bis 120 cm3/g, bevorzugt mit einer Pigmentierungszahl von 1 cm3/g bis 10 cm3/g, verwendet wird.When using a thermoplastic toner, it has proven particularly advantageous to use a primer layer with a pigmentation number of 0.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 1 cm 3 /g to 10 cm 3 /g.

Nachfolgend ist beispielsweise die Zusammensetzung einer Grundierungsschicht für diesen Einsatz zur Berechnung angegeben (Angaben in Gramm): 340 organisches Lösungsmittel Äthylalkohol 3700 organisches Lösemittel Toluol 1500 organisches Lösemittel Aceton 225 Bindemittel I: Chloriertes Polypropylen 125 Bindemittel II: Poly-n-Butyl-Methyl-Methacrylat 35 Bindemittel III: n-Butyl-Methyl-Methyl-Methacrylat Copolymer 148 Pigment multifunktionales Siliziumoxid, mittlere Teilchengröße 12 nm For example, the composition of a primer layer for this application is given below for calculation purposes (information in grams): 340 organic solvent ethyl alcohol 3700 organic solvent toluene 1500 organic solvent acetone 225 Binder I: Chlorinated polypropylene 125 Binder II: Poly-n-butyl-methyl-methacrylate 35 Binder III: n-butyl-methyl-methyl-methacrylate copolymer 148 Pigment multifunctional silicon oxide, average particle size 12 nm

Dabei gilt für die Pigmentierungszahl für diese Grundierungsschicht: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 148 g × 4,4 385 g + 0 g = 1,69 cm 3 / g

Figure imgb0002
mit:

  • mp = 148 g multifunktionales Siliziumoxid
  • f = ÖZ/d = 220 / 50 g/cm3 = 4,4 cm3/g für multifunktionales Siliziumoxid
  • mBM = 225 g Bindemittel I + 125 g Bindemittel II + 35 g Bindemittel III = 385 g
  • mA = 0 g.
The pigmentation number for this primer layer is: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 148 G × 4.4 385 G + 0 G = 1.69 cm 3 / G
Figure imgb0002
with:
  • mp = 148 g multifunctional silicon oxide
  • f = ÖZ/d = 220 / 50 g/cm 3 = 4.4 cm 3 /g for multifunctional silicon oxide
  • m BM = 225 g binder I + 125 g binder II + 35 g binder III = 385 g
  • mA = 0 g.

Das Dekorationsmaterial wird dabei bevorzugt direkt auf das Transfermedium aufgebracht. Es ist aber auch möglich, dass das Dekorationsmaterial auf eine bereits vorhandene Beschichtung des Transfermediums aufgebracht wird. Es ist ebenso möglich, dass das Transfermedium nur flächenbereichsweise mit einer vorhandenen Beschichtung versehen ist und das Dekorationsmaterial in Freibereiche zwischen der vorhandenen Beschichtung und/oder auf die vorhandene Beschichtung aufgebracht wird. Die vorhandene Beschichtung kann beispielsweise eine Ablöseschicht oder eine andere funktionale Schicht sein. Die vorhandene Beschichtung kann alternativ oder zusätzlich dazu beispielsweise auch eine bereits vorhandene dekorative Beschichtung aus aufgedruckten und/oder aufgedampften Farbschichten, Metallschichten, Reflexionsschichten, Schutzschichten, Funktionsschichten oder ähnlichem sein.The decorative material is preferably applied directly to the transfer medium. However, it is also possible for the decorative material to be applied to an existing coating on the transfer medium. It is also possible for the transfer medium to be provided with an existing coating only in certain areas and for the decorative material to be applied in free areas between the existing coating and/or onto the existing coating. The existing coating can be, for example, a release layer or another functional layer. Alternatively or in addition to this, the existing coating can also be, for example, an existing decorative coating made of printed and/or vapor-deposited color layers, metal layers, reflective layers, protective layers, functional layers or similar.

Die Ablöseschicht besteht bevorzugt aus einem Acrylat-Copolymer, insbesondere aus einem wässrigen Polyurethan-Copolymer, und ist bevorzugt frei von Wachs und/oder frei von Silikon. Vorzugsweise weist die Ablöseschicht eine Schichtdicke von 0,01 µm bis 2 µm, bevorzugt von 0,1 µm bis 0,5 µm, auf und ist vorteilhafterweise auf einer Oberfläche der Kunststoffträgerfolie angeordnet. Die Ablöseschicht ermöglicht ein einfaches und beschädigungsfreies Ablösen der Kunststoffträgerfolie von dem Transfermedium nach dessen Applikation auf das Objekt.The release layer preferably consists of an acrylate copolymer, in particular of an aqueous polyurethane copolymer, and is preferably free of wax and/or free of silicone. The release layer preferably has a layer thickness of 0.01 µm to 2 µm, preferably 0.1 µm to 0.5 µm, and is advantageously arranged on a surface of the plastic carrier film. The release layer enables simple and Damage-free removal of the plastic carrier film from the transfer medium after its application to the object.

Das Dekorationsmaterial weist bevorzugt eine oder mehrere Lackschichten aus Nitrocellulose, Polyacrylat und Polyurethan-Copolymer mit einer jeweiligen Schichtdicke von 0,1 µm bis 5 µm, bevorzugt von 1 µm bis 2 µm auf, welche insbesondere auf einer der Kunststoffträgerfolie abgewandten Oberfläche der Ablöseschicht angeordnet ist. Die ein oder mehreren Lackschichten können dabei jeweils transparent, transluzent oder opak sein. So ist es möglich, dass die ein oder mehreren Lackschichten transparent eingefärbt, transluzent eingefärbt oder opak eingefärbt sind.The decorative material preferably has one or more lacquer layers made of nitrocellulose, polyacrylate and polyurethane copolymer with a respective layer thickness of 0.1 µm to 5 µm, preferably 1 µm to 2 µm, which is arranged in particular on a surface of the release layer facing away from the plastic carrier film. The one or more lacquer layers can each be transparent, translucent or opaque. It is thus possible for the one or more lacquer layers to be colored transparently, translucently or opaquely.

Die Einfärbung der ein oder mehreren Lackschichten kann auf den Prozessfarben Cyan, Yellow, Magenta und Schwarz, aber auch auf Sonderfarben (z.B. im Farbsystem RAL oder HKS oder Pantone®) basieren. Die ein oder mehreren Lackschichten können alternativ oder zusätzlich Metallpigmente und/oder insbesondere optisch variable Effektpigmente aufweisen.The coloring of the one or more layers of varnish can be based on the process colors cyan, yellow, magenta and black, but also on special colors (e.g. in the RAL or HKS or Pantone ® color system). The one or more layers of varnish can alternatively or additionally contain metal pigments and/or in particular optically variable effect pigments.

Die ein oder mehreren Lackschicht können dabei vollflächig oder auch nur partiell vorliegen, beispielsweise als sogenannte Spotlackierung. Durch eine Spotlackierung werden flächenbereichsweise optische Effekte ermöglicht. Hierbei werden gezielt Bereiche beispielsweise mit einem Glanzlack und/oder mit einem Mattlack lackiert, um den jeweiligen Flächenbereich optisch zu verändern, insbesondere aufzuwerten. Alternativ oder zusätzlich zu dem optischen Effekt können damit auch haptische Effekte erzielt werden. Das Dekorationsmaterial weist bevorzugt eine Metallschicht aus Aluminium und/oder Chrom und/oder Silber und/oder Gold und/oder Kupfer, insbesondere mit einer Schichtdicke von 10 nm bis 200 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, auf.The one or more layers of paint can be applied over the entire surface or only partially, for example as a so-called spot painting. Spot painting enables optical effects to be created in certain areas of the surface. In this case, specific areas are painted with a glossy paint and/or a matt paint, for example, in order to change the appearance of the respective area of the surface, in particular to improve its value. Alternatively or in addition to the optical effect, haptic effects can also be achieved. The decorative material preferably has a metal layer made of aluminum and/or chrome and/or silver and/or gold and/or copper, in particular with a layer thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 10 nm to 50 nm.

Alternativ oder zusätzlich zu der Metallschicht kann auch eine Schicht aus einem HRI-Material (HRI = High Refractive Index) vorgesehen sein. HRI-Materialien sind beispielsweise Metalloxide wie ZnS, TiOx oder auch Lacke mit entsprechenden Nanopartikeln.Alternatively or in addition to the metal layer, a layer made of an HRI material (HRI = High Refractive Index) can also be provided. HRI materials are, for example, metal oxides such as ZnS, TiO x or paints with corresponding nanoparticles.

Bevorzugt ist die Druckeinrichtung dazu eingerichtet, das Transfermedium im Siebdruck, Flexodruck, Digitaldruck (z.B. Inkjetdruck, xerographischer Druck, Flüssigtonerdruck) oder Offsetdruck zu bedrucken.Preferably, the printing device is designed to print the transfer medium using screen printing, flexographic printing, digital printing (e.g. inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing) or offset printing.

Im Falle des Bedruckens des Transfermediums mit einem mittels UV-Strahlung härtbaren Dekorationsmaterials ist es vorteilhaft, das Dekorationsmaterial direkt nach dem Druck auf dem Transfermedium mit einer UV-Lichtquelle vorzuhärten, So ist es sinnvoll, wenn die Druckeinrichtung eine UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Dekorationsmaterials aufweist, welche bevorzugt am Ende der Druckeinrichtung und/oder vor einer Klebstoff-Appliziervorrichtung angeordnet ist. Insbesondere wird hierdurch die Viskosität des Dekorationsmaterials erhöht. Dies vermeidet ein Verlaufen oder zu starkes Verquetschen der aufgebrachten Bereiche des Dekorationsmaterials bei der weiteren Verarbeitung, so dass eine besonders randscharfe Applikation des Dekorationsmaterials und eine besonders hohe Oberflächenqualität der übertragenen Schichten auf dem Objekt erzielt werden kann. Dabei ist ein geringfügiges Verquetschen des Dekorationsmaterials durchaus wünschenswert, um direkt benachbarte Bereiche des Dekorationsmaterials, insbesondere allerkleinste Bereiche, sogenannte Pixel einander anzunähern und zu vereinigen. Dies kann vorteilhaft sein, um beispielsweise bei geschlossenen Flächen und/oder an Motivrändern eine Pixeligkeit der Darstellung zu vermeiden, d.h. zu vermeiden, dass einzelne Pixel störend optisch in Erscheinung treten. Das Verquetschen darf dabei vorzugsweise nur so weit erfolgen, dass die gewünschte Auflösung nicht zu stark verringert wird. Vorteilhafterweise wird das UV-Licht dabei im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, bevorzugt im Wellenlängenbereich 350 nm bis 400 nm, abgestrahlt.If the transfer medium is printed with a decorative material that can be cured using UV radiation, it is advantageous to pre-cure the decorative material with a UV light source immediately after printing on the transfer medium. It is therefore useful if the printing device has a UV light source for pre-curing the decorative material, which is preferably arranged at the end of the printing device and/or in front of an adhesive application device. In particular, this increases the viscosity of the decorative material. This prevents the applied areas of the decorative material from running or being squashed too much during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved. A slight squashing of the decorative material is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the decorative material, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them. This can be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in closed areas and/or at the edges of the motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually in a disturbing way. The squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much. The UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.

Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Dekorationsmaterialseine LED-Lichtquelle. Mit LED-Lichtquellen kann nahezu monochromatisches Licht bereitgestellt werden, so dass sichergestellt ist, dass im zum Härten des Klebstoffs notwendigen Wellenlängenbereich die geforderte Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Dies kann mit konventionellen Quecksilber-Mitteldruckdampflampen in der Regel nicht erreicht werden.The UV light source for pre-curing the decorative material is preferably an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Klebstoff-Appliziereinrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf das mit Dekorationsmaterial versehene Transfermedium und/oder auf das Objekt und eine Härtungseinrichtung zum Härten des Klebstoffs auf, wobei die Härtungseinrichtung bevorzugt im Bereich der Andrückeinrichtung angeordnet ist und die Andrückeinrichtung so eingerichtet ist, dass das Andrücken des Transfermediums und das Härten des Klebstoffs gleichzeitig erfolgen können. Dadurch haftet das Dekorationsmaterial des Transfermediums an den mit Klebstoff versehenen Stellen am Objekt. Wenn im Anschluss daran nach dem Andrücken das Transfermedium vom Objekt entfernt wird, bleibt das Dekorationsmaterial an den gewünschten Stellen auf dem Objekt zurück. An den Stellen, an denen kein Klebstoff auf das Objekt beziehungsweise das Transfermedium aufgebracht wurde, haftet das Dekorationsmaterial nicht am Objekt, sondern verbleibt auf dem Trägermaterial des Transfermediums.In a preferred embodiment, the device further comprises an adhesive application device for applying adhesive to the transfer medium provided with decorative material and/or to the object and a hardening device for hardening the adhesive, wherein the hardening device is preferably arranged in the region of the pressing device and the pressing device is designed such that the pressing of the transfer medium and the hardening of the adhesive can take place simultaneously. As a result, the decorative material of the transfer medium adheres to the object at the points provided with adhesive. If, after pressing, the When the transfer medium is removed from the object, the decorative material remains on the object in the desired places. In places where no adhesive has been applied to the object or the transfer medium, the decorative material does not adhere to the object, but remains on the carrier material of the transfer medium.

Bevorzugt ist die Klebstoff-Appliziereinrichtung dazu eingerichtet, den Klebstoff mittels Siebdruck, Flexodruck, Digitaldruck (z.B. Inkjetdruck, xerographischer Druck, Flüssigtonerdruck)aufzutragen.Preferably, the adhesive application device is designed to apply the adhesive by means of screen printing, flexographic printing, digital printing (e.g. inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Klebstoff-Appliziereinrichtung zwischen der Druckeinrichtung und der Andrückeinrichtung angeordnet, wobei die Klebstoff-Appliziereinrichtung den Klebstoff insbesondere auf das durch die Druckeinrichtung bedruckte Transfermedium, insbesondere auf eine dem Trägermaterial abgewandte Oberfläche des Transfermediums, aufbringt. Unter anderem kann dadurch vermieden werden, dass beim späteren Aufdrücken des Transfermediums auf das Objekt ein Versatz bzw. eine zu große Toleranz zwischen dem Dekorationsmaterial und alternativ zuvor auf das Objekt aufgebrachtem Klebstoff vorliegt und das Dekorationsmaterial nicht korrekt auf das Objekt übertragen wird.In a further preferred embodiment, the adhesive application device is arranged between the printing device and the pressing device, wherein the adhesive application device applies the adhesive in particular to the transfer medium printed by the printing device, in particular to a surface of the transfer medium facing away from the carrier material. Among other things, this can prevent an offset or excessive tolerance between the decorative material and alternatively the adhesive previously applied to the object when the transfer medium is subsequently pressed onto the object, and the decorative material not being transferred correctly to the object.

Alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoff mit der Klebstoff-Applizierungsvorrichtung in einer vorgelagerten Station auf das Objekt übertragen werden.Alternatively or additionally, the adhesive can be transferred to the object using the adhesive application device in an upstream station.

Ein besonders vorteilhafter, kompakter und einfacher Aufbau der Vorrichtung kann erzielt werden, wenn die Klebstoff-Appliziereinrichtung als Teil der Druckeinrichtung ausgebildet ist. Hierbei ist die Klebstoff-Appliziereinrichtung bevorzugt am Ende der Druckeinrichtung angeordnet. Mit anderen Worten erfolgt der Klebstoffauftrag, nachdem das Transfermedium mit dem Dekorationsmaterial versehen worden ist.A particularly advantageous, compact and simple structure of the device can be achieved if the adhesive application device is designed as part of the printing device. In this case, the adhesive application device is preferably arranged at the end of the printing device. In other words, the adhesive is applied after the transfer medium has been provided with the decorative material.

In dem Falle, dass der Klebstoff mittels UV-Strahlung härtbare Komponenten aufweist, ist es vorteilhaft, den Klebstoff direkt nach dem Auftragen des Klebstoffs auf das Transfermedium, insbesondere für ein sogenanntes "Pinning" des Klebstoffs, vorzuhärten. So ist es sinnvoll, wenn die Klebstoff-Applizierungsvorrichtung eine UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Klebstoffs aufweist, welche bevorzugt am Ende der Klebstoff-Applizierungsvorrichtung und/oder vor der Andrückeinrichtung angeordnet ist. Insbesondere wird hierdurch die Viskosität des Klebstoffs erhöht. Dies vermeidet ein Verlaufen oder zu starkes Verquetschen der aufgebrachten Bereiche des Klebstoffs bei der weiteren Verarbeitung, so dass eine besonders randscharfe Applikation des Dekorationsmaterials und eine besonders hohe Oberflächenqualität der übertragenen Schichten auf dem Objekt erzielt werden kann. Dabei ist ein geringfügiges Verquetschen des Klebstoffs durchaus wünschenswert, um direkt benachbarte Bereiche des Druckmediums, insbesondere allerkleinste Bereiche, sogenannte Pixel einander anzunähern und zu vereinigen. Dies kann vorteilhaft sein, um beispielsweise bei geschlossenen Flächen und/oder an Motivrändern eine Pixeligkeit der Darstellung zu vermeiden, d.h. zu vermeiden, dass einzelne Pixel störend optisch in Erscheinung treten. Das Verquetschen darf dabei vorzugsweise nur so weit erfolgen, dass die gewünschte Auflösung nicht zu stark verringert wird. Vorteilhafterweise wird das UV-Licht dabei im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, bevorzugt im Wellenlängenbereich 350 nm bis 400 nm, abgestrahlt.In the case that the adhesive has components that can be cured using UV radiation, it is advantageous to pre-cure the adhesive directly after applying the adhesive to the transfer medium, in particular for a so-called "pinning" of the adhesive. It is therefore useful if the adhesive application device has a UV light source for pre-curing the adhesive, which is preferably arranged at the end of the adhesive application device and/or in front of the pressing device. In particular, this increases the viscosity of the adhesive. This prevents it from running or strong squeezing of the applied areas of the adhesive during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved. A slight squeezing of the adhesive is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the print medium, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them. This can be advantageous, for example, in order to avoid pixelation of the representation in closed areas and/or at the edges of a motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually disruptive. The squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much. The UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range 350 nm to 400 nm.

Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Klebstoffs eine LED-Lichtquelle. Mit LED-Lichtquellen kann nahezu monochromatisches Licht bereitgestellt werden, so dass sichergestellt ist, dass im zum Härten des Klebstoffs notwendigen Wellenlängenbereich die geforderte Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Dies kann mit konventionellen Quecksilber-Mitteldruckdampflampen in der Regel nicht erreicht werden.The UV light source for pre-curing the adhesive is preferably an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.

Um sicherzustellen, dass das Dekorationsmaterial auf dem Transfermedium anhaftet, kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Trocknungseinheit zum Trocknen des auf das Transfermedium aufgebrachten Dekorationsmaterials vorgesehen sein, wobei die Trocknungseinheit bevorzugt als Teil der Druckeinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere, wenn der Klebstoff auf das bedruckte Transfermedium aufgetragen wird, kann so sichergestellt werden, dass nicht getrocknetes Dekorationsmaterial beim Aufbringen des Klebstoffs auf das Transfermedium verläuft oder verschmiert wird.In order to ensure that the decorative material adheres to the transfer medium, a drying unit for drying the decorative material applied to the transfer medium can be provided in a further preferred embodiment, wherein the drying unit is preferably designed as part of the printing device. In particular, when the adhesive is applied to the printed transfer medium, it can be ensured that undried decorative material runs or is smeared when the adhesive is applied to the transfer medium.

Die Trocknungseinheit kann bevorzugt derart ausgebildet sein, dass ein Trocknen und/oder Härten mittels UV-Lichtbestrahlung und/oder ein thermisches Trocknen für eine chemische oder physikalische Trocknung und/oder Härtung erfolgt.The drying unit can preferably be designed such that drying and/or curing takes place by means of UV light irradiation and/or thermal drying for chemical or physical drying and/or curing.

Die Trocknungseinheit ist der Klebstoff-Appliziereinrichtung vorgelagert, so dass zuerst ein Trocknen des auf das Transfermedium aufgebrachten Dekorationsmaterials und danach ein Aufbringen des Klebstoffs auf das Transfermedium, mithin auf das auf das Transfermedium aufgedruckte Dekorationsmaterial, erfolgt.The drying unit is located upstream of the adhesive application device, so that the decorative material applied to the transfer medium is dried first and then the adhesive is applied to the transfer medium, i.e. to the decorative material printed on the transfer medium.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Transfermedienführung auf, die eingerichtet ist, das Transfermedium tangential zum äußeren Umfang des Objekts zu führen. Die Andrückeinrichtung ist dabei so angeordnet, dass sie entlang des Berührungsbereichs zwischen Objekt und Transfermedium das Transfermedium auf das Objekt drückt. Durch eine Rotation des Objektes um 360° um die Rotationsachse kann somit das Dekorationsmaterial an allen Stellen auf das Objekt aufgebracht werden.In a preferred embodiment, the device has a transfer medium guide that is designed to guide the transfer medium tangentially to the outer circumference of the object. The pressing device is arranged in such a way that it presses the transfer medium onto the object along the contact area between the object and the transfer medium. By rotating the object by 360° around the axis of rotation, the decorative material can be applied to all places on the object.

Bevorzugt kann die Andrückeinrichtung so bewegt werden, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Andrückeinrichtung an die Oberflächengeschwindigkeit des Objekts angepasst werden kann, und außerdem das Transfermedium bevorzugt so bewegbar sein, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit des Transfermediums an die Oberflächengeschwindigkeit des Objekts angepasst werden kann. Mit anderen Worten können die Bewegung der Andrückeinrichtung und die Bewegung des Objekts so zueinander synchronisiert werden, dass die relative Bewegung von Transfermedium und Objekt zueinander so gering wie möglich oder bevorzugt Null ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Andrückeinrichtung, das Transfermedium und Objekt nicht aneinander reiben. Dadurch wird ein Verschmieren des Klebstoffs auf dem Objekt verhindert. Ebenso sinkt die Gefahr einer Beschädigung des Transfermediums oder des Objekts.Preferably, the pressing device can be moved in such a way that the surface speed of the pressing device can be adapted to the surface speed of the object, and furthermore, the transfer medium can preferably be moved in such a way that the surface speed of the transfer medium can be adapted to the surface speed of the object. In other words, the movement of the pressing device and the movement of the object can be synchronized with one another in such a way that the relative movement of the transfer medium and the object is as small as possible or preferably zero. This ensures that the pressing device, the transfer medium and the object do not rub against one another. This prevents the adhesive from smearing on the object. The risk of damage to the transfer medium or the object is also reduced.

So ist es von Vorteil, wenn die relative Bewegung von Transfermedium und Objekt derart eingestellt ist, dass sich eine maximale Abwicklungstoleranz von ± 5 mm, bevorzugt von ± 3 mm, und/oder sich eine maximale Geschwindigkeitstoleranz am Umfang des Objekts von ± 15%, bevorzugt von ± 10%, ergibt. So ist es möglich, dass sich die Oberflächenflächengeschwindigkeit des Transfermediums und die Oberflächengeschwindigkeit des Objekts um weniger als ± 15%, bevorzugt um weniger als ± 10 %, unterscheiden.It is therefore advantageous if the relative movement of the transfer medium and the object is set in such a way that a maximum development tolerance of ± 5 mm, preferably ± 3 mm, and/or a maximum speed tolerance on the circumference of the object of ± 15%, preferably ± 10%, results. It is therefore possible for the surface speed of the transfer medium and the surface speed of the object to differ by less than ± 15%, preferably less than ± 10%.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Andrückeinrichtung einen um die Zylinderlängsachse drehbaren Zylinder auf. Ein Andrücken des Transfermediums auf das Objekt kann dann dadurch erfolgen, dass das Transfermedium bei gleichzeitiger Rotation des Zylinders um die Zylinderlängsachse und des Objekts um die Rotationsachse zwischen Zylinder und Objekt geführt wird, oder dadurch, dass das Transfermedium mittels des Zylinders über eine bevorzugt flache beziehungsweise ebene Oberfläche des Objekts abgerollt wird.In a further preferred embodiment of the device, the pressing device has a cylinder that can be rotated about the cylinder's longitudinal axis. The transfer medium can then be pressed onto the object by guiding the transfer medium between the cylinder and the object while simultaneously rotating the cylinder about the cylinder's longitudinal axis and the object about the axis of rotation, or by rolling the transfer medium over a preferably flat or level surface of the object using the cylinder.

Alternativ und/oder zusätzlich zum Zylinder kann die Andrückeinrichtung auch eine Platte aufweisen. Das Transfermedium kann in diesem Fall direkt an der Platte entlang geführt werden und dadurch gegen das Objekt gedrückt werden.Alternatively and/or in addition to the cylinder, the pressing device can also have a plate. In this case, the transfer medium can be guided directly along the plate and thus pressed against the object.

Ein besonders sicheres Aufbringen des Dekorationsmaterials auf das Objekt kann erzielt werden, wenn der Klebstoff ein UV-härtender Klebstoff ist und die Härtungseinrichtung eine UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs aufweist, wobei die Andrückeinrichtung zumindest teilweise in Teilbereichen für UV-Licht transparent ist und zumindest teilweise zwischen UV-Lichtquelle und Halteeinrichtung angeordnet ist. Das UV-Licht wird dabei bevorzugt im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, weiter bevorzugt im Wellenlängenbereich 350 nm bis 400 nm, abgestrahlt.A particularly secure application of the decorative material to the object can be achieved if the adhesive is a UV-curing adhesive and the curing device has a UV light source for curing the adhesive, the pressing device being at least partially transparent to UV light in some areas and being arranged at least partially between the UV light source and the holding device. The UV light is preferably emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, more preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.

Es ist somit möglich, dass die Vorrichtung zur Dekoration von Objekten mehrere UV-Lichtquellen aufweist. So ist es möglich, dass die Vorrichtung zur Dekoration von Objekten eine erste UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Dekorationsmaterials aufweist, welche bevorzugt am Ende der Druckeinrichtung und/oder vor einer Klebstoff-Appliziervorrichtung angeordnet ist, eine zweite UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Klebstoffs aufweist, welche bevorzugt am Ende der Klebstoff-Applizierungsvorrichtung und/oder vor der Andrückeinrichtung angeordnet ist, und/oder eine dritte UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs aufweist, welche bevorzugt von der Härtungseinrichtung umfasst ist, wobei die Härtungseinrichtung bevorzugt im Bereich der Andrückeinrichtung angeordnet ist und die Andrückeinrichtung so eingerichtet ist, dass das Andrücken des Transfermediums und das Härten des Klebstoffs gleichzeitig erfolgen können.It is therefore possible for the device for decorating objects to have a plurality of UV light sources. It is thus possible for the device for decorating objects to have a first UV light source for pre-curing the decorative material, which is preferably arranged at the end of the printing device and/or in front of an adhesive application device, a second UV light source for pre-curing the adhesive, which is preferably arranged at the end of the adhesive application device and/or in front of the pressing device, and/or a third UV light source for curing the adhesive, which is preferably included in the curing device, wherein the curing device is preferably arranged in the region of the pressing device and the pressing device is set up such that the pressing of the transfer medium and the curing of the adhesive can take place simultaneously.

Die Andrückeinrichtung ist insbesondere im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, bevorzugt im Bereich von 350 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 365 nm bis 395 nm, für UV-Strahlung transparent oder transluzent. Die Transparenz oder Transluzenz soll dabei insbesondere 30% bis 100% betragen, bevorzugt 40% bis 100%. Eine niedrigere Transparenz oder Transluzenz kann durch höhere UV-Intensität ausgeglichen werden.The pressing device is transparent or translucent to UV radiation, in particular in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the range from 350 nm to 400 nm, particularly preferably in the range from 365 nm to 395 nm. The transparency or translucency should in particular be 30% to 100%, preferably 40% to 100%. A lower transparency or translucency can be compensated by higher UV intensity.

Als UV-Lichtquellen können dabei beispielsweise LED-Strahler, Quecksilberdampflampen, oder auch mit Eisen und/oder Gallium dotierte Quecksilberdampflampen eingesetzt werden.UV light sources that can be used include LED spotlights, mercury vapor lamps, or mercury vapor lamps doped with iron and/or gallium.

Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs eine LED-Lichtquelle. Mit LED-Lichtquellen kann nahezu monochromatisches Licht bereitgestellt werden, so dass sichergestellt ist, dass im zum Härten des Klebstoffs notwendigen Wellenlängenbereich die geforderte Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Dies kann mit konventionellen Quecksilber-Mitteldruckdampflampen in der Regel nicht erreicht werden.Preferably, the UV light source for curing the adhesive is an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, so that It is ensured that the required radiation intensity is available in the wavelength range necessary for curing the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.

Vorteilhafterweise beträgt der Abstand der UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs zu dem Objekt 2 mm bis 50 mm, bevorzugt 2 mm bis 40 mm, um eine optimale Durchhärtung zu erreichen, insbesondere gleichzeitig aber physikalischen Kontakt der UV-Lichtquelle zum Objekt zu vermeiden. Vorzugsweise beträgt die Größe des Bestrahlungsfensters der UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs in Maschinenrichtung zwischen 5 mm bis 40 mm.The distance between the UV light source for curing the adhesive and the object is advantageously 2 mm to 50 mm, preferably 2 mm to 40 mm, in order to achieve optimal curing, but at the same time in particular to avoid physical contact between the UV light source and the object. The size of the irradiation window of the UV light source for curing the adhesive in the machine direction is preferably between 5 mm and 40 mm.

Beim Einsatz von LED-Lichtquellen nimmt üblicherweise die Energie der Strahlung ab ca. 5 mm Abstand von der LED-Lichtquelle, insbesondere aufgrund der relativ hohen Divergenz der LED-Lichtquelle, vergleichsweise stark ab, sodass der Abstand zum Objekt bevorzugt entsprechend gering zu wählen ist. Durch den Einsatz von LED-Lichtquellen mit optischer Fokussierung wird ein größerer Abstand zum Objekt ermöglicht, wodurch insbesondere auch der Einsatz bei konstruktiv schwierigen Bedingungen ermöglicht wird. Weiter ist es möglich, dass das Bestrahlungsfenster beim Einsatz von LED-Lichtquellen mit optischer Fokussierung kleiner ist, insbesondere im Vergleich zu einem Bestrahlungsfenster beim Einsatz von UV-Lichtquellen ohne optische Fokussierung.When using LED light sources, the energy of the radiation usually decreases comparatively sharply from a distance of around 5 mm from the LED light source, particularly due to the relatively high divergence of the LED light source, so that the distance to the object should preferably be chosen as small as possible. The use of LED light sources with optical focusing enables a greater distance to the object, which also enables use in structurally difficult conditions. It is also possible that the irradiation window is smaller when using LED light sources with optical focusing, particularly in comparison to an irradiation window when using UV light sources without optical focusing.

Die Brutto-UV-Bestrahlungsstärke beträgt bevorzugt zwischen 1 W/cm2 und 50 W/cm2, bevorzugt zwischen 3 W/cm2 und 40 W/cm2 . Hierdurch wird erreicht, dass der Klebstoff bei Bahngeschwindigkeiten von etwa 10 m/min bis 60 m/min (oder höher) und ggf. den anderen bereits anhand der Vorhärtung diskutierten Faktoren vollständig durchgehärtet wird.The gross UV irradiance is preferably between 1 W/cm 2 and 50 W/cm 2 , preferably between 3 W/cm 2 and 40 W/cm 2 . This ensures that the adhesive is completely cured at web speeds of about 10 m/min to 60 m/min (or higher) and, if applicable, the other factors already discussed with regard to pre-curing.

Beachtet man diese Faktoren, wird der Klebstoff bei diesem Verfahren mit einer Netto-UV-Bestrahlungsstärke von vorzugsweise zwischen 4,8 W/cm2 und 8,0 W/cm2 bestrahlt. Dies entspricht einem Netto-Energieeintrag (Dosis) bei einer bevorzugten Bestrahlungszeit zwischen etwa 0,1 s (bei 10 m/min Bahngeschwindigkeit und einem 20 mm breiten Bestrahlungsfenster) und etwa 0,04 s (bei 30 m/min Bahngeschwindigkeit und einem 20 mm breiten Bestrahlungsfenster) in den Klebstoff von etwa 100 mJ/cm2 bis 2000 mJ/cm2, bevorzugt von etwa 100 mJ/cm2 bis 1000 mJ/cm2, insbesondere wobei dieser Netto-Energieeintrag je nach benötigter Durchhärtung variierbar ist.Taking these factors into account, the adhesive is irradiated in this process with a net UV irradiance of preferably between 4.8 W/cm 2 and 8.0 W/cm 2 . This corresponds to a net energy input (dose) at a preferred irradiation time of between about 0.1 s (at 10 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) and about 0.04 s (at 30 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) into the adhesive of about 100 mJ/cm 2 to 2000 mJ/cm 2 , preferably from about 100 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 , in particular wherein this net energy input can be varied depending on the required curing.

Zu beachten ist hierbei insbesondere, dass diese Werte nur theoretisch möglich sind (bei 100% Lampenleistung). Insbesondere bei voller Leistung der UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs, z.B. bei einer 20 W/cm2-Version, und einer geringen Bahngeschwindigkeit, z.B. 10 m/min, erhitzt sich das Transfermedium so stark, dass es Feuer fangen kann. Deshalb liegt der Netto-Energieeintrag besonders bevorzugt je nach Bahngeschwindigkeit zwischen 100 mJ/cm2 und 500 mJ/cm2.It is particularly important to note that these values are only theoretically possible (at 100% lamp power). In particular, when the UV light source is at full power to harden the adhesive, e.g. with a 20 W/cm 2 version, and the web speed is low, e.g. 10 m/min, the transfer medium heats up so much that it can catch fire. Therefore, the net energy input is preferably between 100 mJ/cm 2 and 500 mJ/cm 2 , depending on the web speed.

Beispielsweise kann die UV-Lichtquelle innerhalb eines Zylinders der Andrückeinrichtung angeordnet sein. Hierzu ist der Zylinder zumindest stellenweise als Hohlzylinder ausgeführt. Das Material des Zylinders ist dabei so gewählt, dass die Wellenlängen des UV-Lichts, die für das Härten des Klebstoffs benötigt werden, durch den Zylinder transmittiert werden können. Der Zylinder kann vollständig für das UV-Licht transparent sein; es können aber auch im Zylinder transparente Fenster vorgesehen sein, sodass nur dann UV-Licht aus dem Zylinder austritt, wenn gerade das UV-Licht zum Härten des Klebstoffs benötigt wird.For example, the UV light source can be arranged inside a cylinder of the pressing device. For this purpose, the cylinder is designed as a hollow cylinder at least in places. The material of the cylinder is chosen so that the wavelengths of UV light required to harden the adhesive can be transmitted through the cylinder. The cylinder can be completely transparent to UV light; however, transparent windows can also be provided in the cylinder so that UV light only emerges from the cylinder when UV light is needed to harden the adhesive.

Der Zylinder kann dabei in den für UV-Licht transparenten Bereichen beispielsweise aus PMMA (Polymethylmethacrylat, Acrylglas) und/oder aus Borosilikatglas bestehen. Beide Materialien weisen, insbesondere im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 400 nm, einen Transmissionsgrad von mindestens 50%, bevorzugt von mindestens 70%, auf.The cylinder can be made of PMMA (polymethyl methacrylate, acrylic glass) and/or borosilicate glass in the areas that are transparent to UV light. Both materials have a transmittance of at least 50%, preferably at least 70%, particularly in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.

Der Transmissionsgrad ist insbesondere der Anteil von einfallenden elektromagnetischen Wellen, in diesem Fall "Licht", die ein Bauteil durchdringen. Je nach Eigenschaft, Schichtaufbau oder Schichtdicke, kann der Transmissionsgrad unterschiedlich sein. Der Transmissionsgrad ist somit ein Maß für die durchgelassene, d.h. die transmittierte, Intensität und nimmt Werte zwischen 0 und 100% an.The degree of transmission is in particular the proportion of incident electromagnetic waves, in this case "light", that penetrate a component. Depending on the properties, layer structure or layer thickness, the degree of transmission can vary. The degree of transmission is therefore a measure of the transmitted intensity and takes on values between 0 and 100%.

Wie im vorherigen Abschnitt beschrieben wurde, ist es möglich, dass der Zylinder der Andrückeinrichtung vollständig oder teilweise transparent ist, so dass das UV-Licht ausreichend transmittiert werden kann, insbesondere um den Klebstoff vollständig zu härten bzw. durchzuhärten. Bevorzugt weist hierbei auch das Dekorationsmaterial einen ausreichenden Transmissionsgrad auf, insbesondere um den Klebstoff auf der Rückseite des Druckbildes mittels UV-Licht härten zu können. Hierbei hat sich in praktischen Versuchen gezeigt, dass insbesondere bei einem mehrfarbigen Druckbild ein Transmissionsgrad des Dekorationsmaterials von mindestens 2,5% im Wellenlängenbereich zwischen 350 nm und 400 nm des UV-Lichts ausreichend ist, um eine ausreichende Belichtung des in Belichtungsrichtung dahinter befindlichen Klebstoffs erreichen zu können.As described in the previous section, it is possible for the cylinder of the pressing device to be completely or partially transparent so that the UV light can be transmitted sufficiently, in particular to completely harden or cure the adhesive. Preferably, the decorative material also has a sufficient degree of transmission, in particular to be able to harden the adhesive on the back of the printed image using UV light. Practical tests have shown that, particularly in the case of a multi-coloured printed image, a degree of transmission of the decorative material of at least 2.5% in the wavelength range between 350 nm and 400 nm of UV light is sufficient to achieve a to achieve sufficient exposure of the adhesive located behind it in the direction of exposure.

Bei Messungen des Transmissionsgrads des Dekorationsmaterials wurden beispielsweise folgende Werte ermittelt: Farbton des Dekorationsmaterials Transmissionsgrad in Prozent bei etwa 395 nm Schichtstärke des Dekorationsmaterials in µm Lasierender Farblack, Cyan 35% 6 Lasierender Farblack, Magenta 53% 6 Lasierender Farblack, Yellow 15% 6 Lasierender Farblack, Black 3,5% 6 Deckender Farblack, Weiß 0% 15 bedampftes Aluminium mit einer Dicke von ca. 15 nm bis 20 nm 6,3% -- For example, when measuring the transmittance of the decorative material, the following values were determined: Colour of the decoration material Transmission in percent at about 395 nm Layer thickness of the decorative material in µm Translucent varnish, cyan 35% 6 Translucent varnish, magenta 53% 6 Translucent varnish, yellow 15% 6 Translucent colour varnish, Black 3.5% 6 Opaque colour varnish, white 0% 15 vapor-deposited aluminum with a thickness of approx. 15 nm to 20 nm 6.3% --

Ist insbesondere der Transmissionsgrad des Dekorationsmaterials zu niedrig für eine ausreichende Belichtung des Klebstoffs, beispielsweise bei dem oben aufgeführten opak weißen Dekorationsmaterial, ist es vorteilhaft, dass das Dekorationsmaterial rasterförmig in ersten Zonen mit Dekorationsmaterial und zweiten Zonen ohne Dekorationsmaterial angeordnet wird. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die ersten und/oder zweiten Zonen in Form dünner Linien und/oder kleiner Rasterelemente mit einer Linienbreite und/oder mit einer minimalen Rasterelementdimension von kleiner als 500 µm, bevorzugt von kleiner als 250 µm, anzuordnen. Das UV-Licht kann dabei in ausreichender Menge durch die zweiten Zonen ohne Dekorationsmaterial hindurch zu dem Klebstoff gelangen und diesen dort ausreichend zur Aushärtung belichten. Die ersten Zonen können dabei aufgrund ihrer geringen Größe zumindest teilweise unterstrahlt werden, sodass der Klebstoff auch dort zumindest teilweise belichtet und damit ausgehärtet werden kann.In particular, if the degree of transmission of the decorative material is too low for sufficient exposure of the adhesive, for example in the case of the opaque white decorative material listed above, it is advantageous for the decorative material to be arranged in a grid pattern in first zones with decorative material and second zones without decorative material. It is particularly advantageous to arrange the first and/or second zones in the form of thin lines and/or small grid elements with a line width and/or with a minimum grid element dimension of less than 500 µm, preferably less than 250 µm. The UV light can then pass through the second zones without decorative material to the adhesive in sufficient quantity and expose it there sufficiently for it to harden. Due to their small size, the first zones can be at least partially under-irradiated so that the adhesive can also be at least partially exposed there and thus hardened.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der mittleren Breite der ersten Zonen zu der mittleren Breite der zweiten Zonen zwischen 0,75:1 und 1:5. So beträgt vorzugsweise die Breite der ersten Zonen weniger als 250 µm und die Breite der zweiten Zonen mehr als 250 µm.Preferably, the ratio of the average width of the first zones to the average width of the second zones is between 0.75:1 and 1:5. Thus, preferably, the width of the first zones is less than 250 µm and the width of the second zones is more than 250 µm.

Vorzugsweise werden die ersten und zweiten Zonen gemäß eines ein- oder zweidimensionalen Rasters, beispielsweise eines Linienrasters oder eines Flächenrasters, angeordnet. So ist es möglich, dass die ersten Zonen und/oder zweiten Zonen punktförmig oder in Form eines Vielecks ausgeformt sind. Die Rasterelementformen sind vorzugsweise ausgewählt aus: punktförmig, rautenförmig und kreuzförmig. Es ist jedoch auch möglich, anders ausgeformte Rasterelementformen zu verwenden.Preferably, the first and second zones are arranged according to a one- or two-dimensional grid, for example a line grid or an area grid. It is thus possible for the first zones and/or second zones to be shaped as points or in the form of a polygon. The grid element shapes are preferably selected from: point-shaped, diamond-shaped and cross-shaped. However, it is also possible to use grid element shapes with different shapes.

Bevorzugt ist das Raster bzw. die Verteilung der ersten und zweiten Zonen dabei regelmäßig oder zufällig (stochastisch) oder pseudo-zufällig ausgebildet.Preferably, the grid or the distribution of the first and second zones is regular, random (stochastic) or pseudo-random.

Weiter ist es auch möglich, dass es sich bei dem ein- oder zweidimensionalen Raster um ein geometrisch transformiertes Raster handelt. So ist es beispielsweise möglich, dass es sich um ein kreisförmig oder wellenförmig transformiertes eindimensionales Raster handelt, wobei beispielsweise die ersten Zonen in Form von konzentrischen Kreisringen oder in Form von Wellenlinien vorgesehen sind.It is also possible that the one- or two-dimensional grid is a geometrically transformed grid. For example, it is possible that it is a circular or wave-shaped transformed one-dimensional grid, with the first zones being provided in the form of concentric circular rings or in the form of wavy lines.

Bevorzugt kann der Bereich des Objekts, der mit UV-Licht beleuchtet werden soll, so eingestellt werden, dass die Härtung des UV-Klebstoffs beim Andrücken des Transfermediums auf den Klebstoff so weit fortgeschritten ist, dass die Dekorationsschicht des Transfermediums am Objekt haftet und vom Transfermedium gelöst werden kann. Je nach verwendetem Klebstoff und nach Intensität der UV-Lichts kann es hierzu erforderlich sein, den Klebstoff am Objekt schon vor der Berührlinie zwischen Objekt und Transfermedium zu beleuchten. Die Einstellung des zu beleuchtenden Bereichs kann beispielsweise durch (ggf. einstellbare oder wechselbare) Blenden zwischen UV-Lichtquelle und Objekt erfolgen. Eine oder mehrere Blenden können auch direkt an der Andrückeinrichtung angebracht sein. Die Einstellung kann auch durch Einstellen der Divergenz des von der UV-Lichtquelle emittierten UV-Lichts erfolgen.Preferably, the area of the object that is to be illuminated with UV light can be set so that the curing of the UV adhesive when the transfer medium is pressed onto the adhesive is so advanced that the decorative layer of the transfer medium adheres to the object and can be detached from the transfer medium. Depending on the adhesive used and the intensity of the UV light, it may be necessary to illuminate the adhesive on the object before the contact line between the object and the transfer medium. The area to be illuminated can be set, for example, by using (possibly adjustable or replaceable) apertures between the UV light source and the object. One or more apertures can also be attached directly to the pressing device. The setting can also be made by adjusting the divergence of the UV light emitted by the UV light source.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Klebstoff-Appliziereinrichtung eine Flexodruckstation. Der Klebstoff kann dann mittels einer auf dem Druckformzylinder angebrachten Druckplatte auf das Objekt aufgebracht werden. Alternativ kann die Klebstoff-Appliziereinrichtung auch eine Siebdruckstation oder eine Digitaldruckstation (beispielsweise eine Inkjetdruckstation, xerographische Druckstation, Flüssigtonerdruckstation) sein.In a further preferred embodiment of the method, the adhesive application device is a flexographic printing station. The adhesive can then be applied to the object by means of a printing plate attached to the printing form cylinder. Alternatively, the adhesive application device can also be a screen printing station or a digital printing station (for example an inkjet printing station, xerographic printing station, liquid toner printing station).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Andrückeinrichtung ferner eine flexible Andrückschicht auf. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten des Objektes, des Transfermediums und/oder des maschinellen Aufbaus ausgeglichen werden. Die flexible Andrückschicht kann beispielsweise aus Silikon bestehen.In a further preferred embodiment of the device, the pressing device further comprises a flexible pressing layer. This makes it possible to compensate for irregularities in the object, the transfer medium and/or the machine structure. The flexible pressing layer can be made of silicone, for example.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Andrückschicht zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent. Die Bereiche, in denen die Andrückschicht transparent ist, können sich dabei an den Bereichen, an denen die Andrückeinrichtung transparent ist, orientieren. Es kann aber auch die Andrückschicht vollkommen transparent sein, während die Andrückeinrichtung nur bereichsweise transparent ist.In a further preferred embodiment of the method, the pressure layer is transparent to UV light at least in some areas. The areas in which the pressure layer is transparent can be based on the areas in which the pressure device is transparent. However, the pressure layer can also be completely transparent, while the pressure device is only partially transparent.

In einer besonders bevorzugten weiteren Ausführungsform ist das Transfermedium als Endlosband bereitgestellt. Dadurch ist es möglich, das Transfermedium mehrfach zu verwenden. Mit anderen Worten muss das Transfermedium nach dem Bedrucken durch die Druckeinrichtung und das Übertragen des Dekorationsmaterials auf ein Objekt in der Andrückeinrichtung nicht aufgewickelt und entsorgt werden, sondern kann umgelenkt und der Druckeinrichtung erneut zugeführt werden. Bevorzugt ist das Transfermedium dabei als transparentes, dimensionsstabiles, insbesondere zugstabiles, Endlosband ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere das Dekorationsmaterial vollständig von dem Transfermedium auf das Objekt übertragen, sodass das Transfermedium anschließend weitestgehend frei von Dekorationsmaterial vorliegt und erneut verwendet werden kann.In a particularly preferred further embodiment, the transfer medium is provided as an endless belt. This makes it possible to use the transfer medium multiple times. In other words, the transfer medium does not have to be wound up and disposed of after printing by the printing device and transferring the decorative material to an object in the pressing device, but can be diverted and fed back to the printing device. The transfer medium is preferably designed as a transparent, dimensionally stable, in particular tensile-stable, endless belt. In this embodiment, in particular the decorative material is completely transferred from the transfer medium to the object, so that the transfer medium is then largely free of decorative material and can be used again.

Um zu erreichen, dass aus der Härtungseinrichtung emittierte Strahlung in ausreichender Stärke durch das Transfermedium dringen kann, kann es für die jeweiligen Wellenlängenbereiche transparent ausgebildet sein und/oder eine Beschichtung zur Trennung bei der Übertragung des Dekorationsmaterials auf das Objekt, insbesondere eine Ablöseschicht, aufweisen. Dadurch wird ein sicheres Übertragen des Dekorationsmaterials und ein sicheres Härten des Klebstoffs erzielt.In order to ensure that radiation emitted from the curing device can penetrate the transfer medium with sufficient intensity, it can be transparent for the respective wavelength ranges and/or have a coating for separation during the transfer of the decorative material to the object, in particular a release layer. This ensures a secure transfer of the decorative material and a secure curing of the adhesive.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das als Endlosband bereitgestellte Transfermedium zwischen einer Transfermedienführung und der Andrückeinrichtung eingespannt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Transfermedium stets korrekt ausgerichtet ist. Gleichzeitig kann das Transfermedium durch die mittels der Einspannung erzielten Reibung zwischen Transfermedienführung und Transfermedium in seiner Bewegungsrichtung angetrieben werden. Bevorzugt ist das als Endlosband bereitgestellte Transfermedium zwischen einem bevorzugt motorisch angetriebenen Zylinder der Andrückeinrichtung und einer bevorzugt motorisch angetriebenen Spannrolle der Transfermedienführung eingespannt.In a preferred development, the transfer medium provided as an endless belt is clamped between a transfer medium guide and the pressing device. This ensures that the transfer medium is always correctly aligned. At the same time, the transfer medium can be moved by the friction achieved by means of the clamping between the transfer media guide and the transfer medium in its direction of movement. Preferably, the transfer medium provided as an endless belt is clamped between a preferably motor-driven cylinder of the pressing device and a preferably motor-driven tension roller of the transfer media guide.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Transfermedium direkt auf der Andrückeinrichtung, bevorzugt auf einem Zylinder der Andrückeinrichtung, angeordnet. Hierdurch kann ein besonders einfacher Aufbau der Vorrichtung erzielt werden.In a further preferred embodiment, the transfer medium is arranged directly on the pressing device, preferably on a cylinder of the pressing device. This allows a particularly simple structure of the device to be achieved.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen des bedruckten Transfermediums nach dem Aufdrücken des Transfermediums auf das Objekt auf. Dadurch können Klebstoffreste und die Teile des Dekorationsmaterials, welche nicht durch die Andrückeinrichtung von dem Transfermedium auf das Objekt übertagen wurden, von dem Transfermedium entfernt werden. Das so gereinigte Transfermedium kann dadurch wiederverwendet werden.In a further preferred embodiment, the device further comprises a cleaning device for cleaning the printed transfer medium after the transfer medium has been pressed onto the object. This allows adhesive residues and the parts of the decorative material that were not transferred from the transfer medium to the object by the pressing device to be removed from the transfer medium. The transfer medium cleaned in this way can then be reused.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Vorbehandlungseinrichtung zum Vorbehandeln des Transfermediums vor dem Aufbringen des Dekorationsmaterials auf. Hierdurch kann die zu bedruckende Oberfläche des Transfermediums hinsichtlich des Haftungsverhaltens des Dekorationsmaterials auf dem Transfermedium verbessert werden. Zudem kann somit ein sicheres Anhaften des Dekorationsmaterials beim Bedrucken des Transfermediums und ein sicheres Ablösen des Dekorationsmaterials von dem Transfermedium beim Übertagen des Dekorationsmaterials auf das Objekt ermöglicht werden.In a further preferred embodiment, the device further comprises a pretreatment device for pretreating the transfer medium before applying the decorative material. This makes it possible to improve the surface of the transfer medium to be printed on in terms of the adhesion behavior of the decorative material on the transfer medium. In addition, this enables the decorative material to adhere securely when printing on the transfer medium and the decorative material to be removed securely from the transfer medium when transferring the decorative material to the object.

Um ein besonders effizientes und sicheres Aufdrucken und Übertragen des Dekorationsmaterials zu erzielen, kann das Transfermedium durch die Vorbehandlungseinrichtung mit einer Beschichtung zur besseren Trennung bei der Übertragung des Dekorationsmaterials auf das Objekt, insbesondere einer Ablöseschicht, versehen werden. Ferner können durch die Vorbehandlungseinrichtung Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des Transfermediums ausgeglichen werden.In order to achieve particularly efficient and safe printing and transfer of the decorative material, the transfer medium can be provided with a coating by the pre-treatment device for better separation when transferring the decorative material to the object, in particular a release layer. Furthermore, irregularities in the surface of the transfer medium can be compensated for by the pre-treatment device.

In einer bevorzugten Ausführung wird die Oberfläche des Objekts vor der Dekoration vorbehandelt. Diese Vorbehandlung kann insbesondere einen Objektreinigungsschritt und/oder einen Aktivierungsschritt umfassen.In a preferred embodiment, the surface of the object is pretreated before decoration. This pretreatment can in particular comprise an object cleaning step and/or an activation step.

In dem Objektreinigungsschritt werden bevorzugt Verschmutzungen und/oder auch vorhandene Schutzbeschichtungen oder andere funktionale Beschichtungen, die insbesondere für den Transport des Objekts und/oder während der Herstellung des Objekts aufgebracht wurden, entfernt.In the object cleaning step, dirt and/or existing protective coatings or other functional coatings that were applied in particular for the transport of the object and/or during the manufacture of the object are preferably removed.

Bei glasartigen Oberflächen treten insbesondere weiterhin Probleme wegen der an der Oberfläche gebundenen Feuchtigkeit auf. Die Feuchtigkeit wird hierbei insbesondere in Form von Gelschichten gebunden, welche die Hafteigenschaften der nachfolgend auf die Oberfläche aufzubringenden Schichten negativ beeinflussen.In the case of glass-like surfaces, problems continue to arise due to the moisture bound to the surface. The moisture is bound in particular in the form of gel layers, which negatively affect the adhesive properties of the layers subsequently applied to the surface.

Die Fähigkeit der Oberfläche, eine Haftung zu nachfolgend aufzubringenden Schichten, insbesondere einer Dekoration zu ermöglichen, hängt auch von den aufgebrachten oder erzeugten reaktiven Gruppen an der Oberfläche ab, da diese die Grundlage für die feste Bindung der nachfolgend aufgebrachten Schichten sind. Die Dichte insbesondere der in der Silikatschicht von Glas befindlichen reaktiven OH-Gruppen ist bei den bekannten Verfahren nicht ausreichend, was zu einer verminderten Haftung der folgend aufgebrachten Schichten führt.The ability of the surface to allow adhesion to subsequently applied layers, in particular a decoration, also depends on the reactive groups applied or created on the surface, as these are the basis for the firm bonding of the subsequently applied layers. The density of the reactive OH groups in the silicate layer of glass in particular is not sufficient in the known processes, which leads to reduced adhesion of the subsequently applied layers.

In dem Aktivierungsschritt, der bevorzugt nach dem Objektreinigungsschritt erfolgt, wird die Oberfläche des Objekts vorteilhafterweise derartig modifiziert, dass eine Haftung der nachfolgend aufgebrachten Dekoration erhöht und verbessert ist. Die Modifikation kann dabei chemisch und/oder physikalisch erfolgen.In the activation step, which preferably takes place after the object cleaning step, the surface of the object is advantageously modified in such a way that the adhesion of the subsequently applied decoration is increased and improved. The modification can be carried out chemically and/or physically.

Der Objektreinigungsschritt umfasst insbesondere eine Modifizierung der Oberfläche des Objekts mit mindestens einer oxidierenden Flamme. Der Objektreinigungsschritt weist den Vorteil auf, dass die an die amorphe Oberfläche des kompakten Substrates in Form von nicht homogenen Gelschichten gebundene Feuchtigkeit reduziert wird. Überraschenderweise wird durch den Objektreinigungsschritt die Gelschicht reproduzierbar reduziert. Die Gelschicht ist von der jeweiligen amorphen Struktur wie auch von dem Alterungszustand der Gelschicht abhängig. Durch die oxidierende Flamme wird die Gelschicht und somit die gebundene Feuchtigkeit reduziert. Die Reduktion der Gelschicht führt zu reproduzierbaren, homogenen Oberflächeneigenschaften.The object cleaning step particularly includes modifying the surface of the object with at least one oxidizing flame. The object cleaning step has the advantage that the moisture bound to the amorphous surface of the compact substrate in the form of non-homogeneous gel layers is reduced. Surprisingly, the object cleaning step reduces the gel layer in a reproducible manner. The gel layer depends on the respective amorphous structure as well as on the aging state of the gel layer. The oxidizing flame reduces the gel layer and thus the bound moisture. The reduction of the gel layer leads to reproducible, homogeneous surface properties.

Unter einer oxidierenden Flamme wird hierbei jedes entzündete Gas, Gas-Luftgemisch, Aerosol oder Spray verstanden, das überschüssigen Sauerstoff enthält und/oder oxidierend wirken kann.An oxidizing flame is any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray that contains excess oxygen and/or can have an oxidizing effect.

Der Aktivierungsschritt umfasst insbesondere Modifizierung der Oberfläche des Objekts mit mindestens einer silikatisierenden Flamme. Dabei wird eine bis zu 60 nm, bevorzugt eine 5 nm bis 50 nm, weiter bevorzugt eine 10 nm bis 30 nm, dicke Siliziumoxidschicht aufgebracht, die sich durch einen hohen Gehalt an reaktiven OH-Gruppen auszeichnet. Die Homogenität und die guten Haftungseigenschaften der aufgetragenen Siliziumoxidschicht werden durch die Kombination aus dem Objektreinigungsschritt und Aktivierungsschritt erreicht. Vorteilhaft ist es, die Flammenanzahl so zu wählen, dass ein bis zehn, insbesondere ein bis fünf, oxidierende und/oder silikatisierende Flammen die Oberfläche des Objekts modifizieren.The activation step particularly comprises modifying the surface of the object with at least one silicating flame. A silicon oxide layer up to 60 nm thick, preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 10 nm to 30 nm thick, is applied, which is characterized by a high content of reactive OH groups. The homogeneity and the good adhesion properties of the applied silicon oxide layer are achieved by the combination of the object cleaning step and the activation step. It is advantageous to select the number of flames so that one to ten, in particular one to five, oxidizing and/or silicating flames modify the surface of the object.

Die reaktiven Gruppen an der Oberfläche sind die chemische Grundlage für eine feste chemische Anbindung der nachfolgend aufgebrachten oberflächenbehandelnden Schichten, beispielsweise Wachsschichten und/oder Lackschichten und/oder Farbschichten. Wenn die Oberfläche aus einer amorphen Substanz, beispielsweise aus Glas besteht, liegt die Flächendichte der OH-Gruppen der Oberfläche des erfindungsgemäßen kompakten Substrates um den Faktor 2 bis 5 höher als bei nicht behandelten Oberflächen.The reactive groups on the surface are the chemical basis for a firm chemical bonding of the subsequently applied surface treatment layers, for example wax layers and/or lacquer layers and/or paint layers. If the surface consists of an amorphous substance, for example glass, the surface density of the OH groups on the surface of the compact substrate according to the invention is 2 to 5 times higher than on untreated surfaces.

Die im zweiten Behandlungsschritt aufgebrachte Siliziumoxidschicht beziehungsweise Silikatschicht besitzt eine submikroskopische Rauigkeit. Die Rauigkeit und die damit verbundene mechanische Verankerungsmöglichkeit für weitere Schichten führt zu einer deutlich verbesserten Haftung aller folgenden Schichten. Durch den Objektreinigungsschritt und den Aktivierungsschritt wird eine reproduzierbare, homogene, mikroretentive Oberfläche erzeugt. Die Kombination der beiden Verfahrensschritte führt überraschend zu einer Reduzierung der Gelschicht und zu einer Erhöhung der Dichte und zu einer homogen Verteilung der reaktiven OH-Gruppen.The silicon oxide layer or silicate layer applied in the second treatment step has a submicroscopic roughness. The roughness and the associated mechanical anchoring option for further layers leads to a significantly improved adhesion of all subsequent layers. The object cleaning step and the activation step produce a reproducible, homogeneous, micro-retentive surface. The combination of the two process steps surprisingly leads to a reduction in the gel layer and an increase in the density and a homogeneous distribution of the reactive OH groups.

In dem Aktivierungsschritt wird ein Gas zur Beflammung verwendet, welches Verbindungen aufweisend Komponenten ausgewählt aus der Gruppe Alkylsilane, Alkoxysilane, Alkyltitan, Alkoxytitan, Alkylaluminium, Alkoxyaluminium oder Kombinationen davon enthält.In the activation step, a gas is used for flame treatment which contains compounds comprising components selected from the group alkylsilanes, alkoxysilanes, alkyltitanium, alkoxytitanium, alkylaluminium, alkoxyaluminium or combinations thereof.

Bevorzugte Beispiele derartiger Verbindungen sind Tetramethylsilan, Tetramethyltitan, Tetramethytatuminum, Tetraethylsilan, Tetraethyltitan, Tetraethylaluminum, 1,2-Dichlorotetramethylsilan, 1,2-Dichlorotetramethyltitan, 1,2-Dichlorotetramethylaluminium, 1,2-Diphenyltetramethylsilan, 1,2-Diphenyltetramethyltitan, 1,2-Diphenyltetramethylaluminium, 1,2-Dichlorotetraethylsilan, 1,2-Dichlorotetraethyltitan, 1,2-Dichlorotetraethylaluminium, 1,2-Diphenyltetraethylsilan, 1,2-Diphenyltetraethyltitan, 1,2-Diphenyltetraethylaluminium, 1,2,3-Trichlorotetramethylsilan, 1,2,3-Trichlorotetramethyltitan, 1,2,3-Trichlorotetramethylaluminium, 1,2,3-Triphenyltetramethylsilan, 1,2,3-Triphenyltetramethyltitan, 1,2,3-Triphenyltetramethylaluminium, Dimethyldiethyltetrasilan, Dimethyldiethyltetratitan, Dimethyldiethyltetraaluminium und ähnliche Verbindungen.Preferred examples of such compounds are tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethyltitanium, tetraethylsilane, tetraethyltitanium, tetraethylaluminum, 1,2-dichlorotetramethylsilane, 1,2-dichlorotetramethyltitanium, 1,2-dichlorotetramethylaluminum, 1,2-diphenyltetramethylsilane, 1,2-diphenyltetramethyltitanium, 1,2-diphenyltetramethylaluminum, 1,2-Dichlorotetraethylsilane, 1,2-dichlorotetraethyltitanium, 1,2-dichlorotetraethylaluminium, 1,2-diphenyltetraethylsilane, 1,2-diphenyltetraethyltitanium, 1,2-diphenyltetraethylaluminium, 1,2,3-trichlorotetramethylsilane, 1,2,3-trichlorotetramethyltitanium, 1,2,3-trichlorotetramethylaluminium, 1,2,3-triphenyltetramethylsilane, 1,2,3-triphenyltetramethyltitanium, 1,2,3-triphenyltetramethylaluminium, dimethyldiethyltetrasilane, dimethyldiethyltetratitanium, dimethyldiethyltetraaluminium and similar compounds.

Darüber hinaus sind unter solchen Alkylverbindungen eine Silanverbindung, eine Alkyltitanverbindung und eine Alkylaluminiumverbindung, Tetramethylsilan, Tetramethyltitan, Tetramethylaluminium, Tetraethylsilan, Tetraethyltitan und Tetraethylaluminium wegen ihres besonders niedrigen Siedepunkts und ihrer leichten Vermischbarkeit mit Luft und dergleichen Gasen bevorzugt modifizierende Verbindungen, während eine Silanhalogenidverbindung wie 1,2-Dichlortetramethylsilan bevorzugt als Modifiziermittel eingesetzt wird.Furthermore, among such alkyl compounds, a silane compound, an alkyltitanium compound and an alkylaluminum compound, tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethylaluminum, tetraethylsilane, tetraethyltitanium and tetraethylaluminum are preferred modifying compounds because of their particularly low boiling point and easy miscibility with air and the like gases, while a silane halide compound such as 1,2-dichlorotetramethylsilane is preferably used as a modifier.

Darüber hinaus sind Alkoxysilan-, Alkoxytitan- und Alkoxyaluminiumverbindungen unter den oben genannten Verbindungen vorzuziehen, sofern ihr Siedepunkt im Bereich zwischen 10°C und 100°C liegt, da sie aufgrund ihrer Esterstruktur im Allgemeinen zwar meist hohe Siedepunkte aufweisen, aber eine noch bessere oberflächenmodifizierende Wirkung des festen Substrats ermöglichen.In addition, alkoxysilane, alkoxytitanium and alkoxyaluminium compounds are preferable among the above-mentioned compounds provided that their boiling point is in the range between 10°C and 100°C, since, due to their ester structure, they generally have high boiling points but enable an even better surface-modifying effect of the solid substrate.

Unter einer silikatisierenden Flamme im Sinne der Erfindung wird jedes entzündete Gas, Gas-Luftgemisch, Aerosol oder Spray verstanden, mit dessen Hilfe durch flammenpyrolytische Zersetzung einer siliziumhaltigen Substanz eine Siliziumoxidschicht auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die siliziumhaltige Beschichtung im Wesentlichen kohlenstofffrei aufgebracht wird und dass bei der Flammenpyrolyse als Silizium-haltige Substanz ein Silizium-Alkoxysilan in eine Mischung von Luft- und Brenngas sowie bedarfsweise Sauerstoff eingeleitet wird. Das Brenngas umfasst beispielsweise Propan-, Butan-, Leuchtgas und/oder Erdgas.A silicating flame in the sense of the invention is understood to mean any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray with the aid of which a silicon oxide layer is applied to a surface by flame pyrolytic decomposition of a silicon-containing substance. In particular, it can be provided that the silicon-containing coating is applied essentially free of carbon and that during the flame pyrolysis, a silicon-alkoxysilane is introduced as the silicon-containing substance into a mixture of air and fuel gas and, if required, oxygen. The fuel gas includes, for example, propane, butane, illuminating gas and/or natural gas.

Es ist vorteilhaft, wenn der Wert des mittleren Molekulargewichts der modifizierenden Verbindung im Bereich von 50 bis 1000, bevorzugt im Bereich von 60 bis 500, weiter bevorzugt im Bereich von 70 bis 200, gemessen durch Massenspektrumanalyse, liegt. Bei einem mittleren Molekulargewicht der modifizierenden Verbindung unter 50 ist die Flüchtigkeit hoch und die Handhabung wird teilweise schwierig. Liegt dagegen der Wert des mittleren Molekulargewichts der modifizierenden Verbindung über 1000, ist die Verdampfung durch Erhitzen und leichtes Mischen mit Luft oder ähnlichen Gasen in einigen Fällen schwierig.It is advantageous if the value of the average molecular weight of the modifying compound is in the range from 50 to 1000, preferably in the range from 60 to 500, more preferably in the range from 70 to 200, measured by mass spectrum analysis. If the average molecular weight of the modifying compound is below 50, the Volatility is high and handling becomes difficult in some cases. On the other hand, if the value of the average molecular weight of the modifying compound is above 1000, evaporation by heating and gentle mixing with air or similar gases is difficult in some cases.

Weiter ist es von Vorteil, wenn die Dichte der modifizierenden Verbindung in flüssigem Zustand im Bereich von 0,3 g/cm3 bis 0,9 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 0,8 g/cm3, weiter bevorzugt im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 0,7 g/cm3, liegt. Bei einem Dichtewert der modifizierenden Substanz im flüssigen Zustand unter 0,3 g/cm3 wird die Handhabung erschwert und die Aufnahme in Aerosoldosen wird zum Teil problematisch. Liegt dagegen die Dichte der modifizierenden Verbindung in flüssigem Zustand über 0,9 g/cm3, wird die Verdampfung erschwert und bei der Aufnahme in Aerosoldosen kann es in einigen Fällen zu einer vollständigen Trennung mit Luft oder ähnlichen Gasen kommen.It is also advantageous if the density of the modifying compound in the liquid state is in the range from 0.3 g/cm 3 to 0.9 g/cm 3 , preferably in the range from 0.4 g/cm 3 to 0.8 g/cm 3 , more preferably in the range from 0.5 g/cm 3 to 0.7 g/cm 3 . If the density of the modifying substance in the liquid state is below 0.3 g/cm 3 , handling is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans becomes problematic. If, on the other hand, the density of the modifying compound in the liquid state is above 0.9 g/cm 3 , evaporation is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans can lead to complete separation with air or similar gases.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die modifizierende Verbindung erwärmt und verdampft wird und im verdampften Zustand mit dem Brenngas gemischt und dann verbrannt wird. Der Siedepunkt der modifizierenden Verbindung liegt dabei bevorzugt zwischen 10°C und 80°C.It is advantageous if the modifying compound is heated and vaporized and mixed with the fuel gas in the vaporized state and then burned. The boiling point of the modifying compound is preferably between 10°C and 80°C.

Die Menge der modifizierenden Verbindung im Brenngas weist insbesondere einen Wert im Bereich von 1x 10-10 Mol-% bis 10 Mol-% der Gesamtmenge des Brenngases auf.The amount of the modifying compound in the fuel gas has in particular a value in the range of 1x 10 -10 mol-% to 10 mol-% of the total amount of the fuel gas.

Der Benetzungsindex nach der Oberflächenmodifizierung weist insbesondere einen Wert im Bereich von 40 mN/m (dyn/cm) bis 80 mN/m (dyn/cm) bei einer Messtemperatur von 25°C auf.In particular, the wetting index after surface modification has a value in the range of 40 mN/m (dyn/cm) to 80 mN/m (dyn/cm) at a measuring temperature of 25°C.

Die Flammentemperatur der oxidierenden und/oder silikatisierenden Flamme liegt bevorzugt im Bereich von 500°C bis 1500°C, insbesondere von 900°C bis 1200°C, und/oder die Oberfläche des Objekts wird vorteilhafterweise auf 35°C bis 150°C, insbesondere auf 50°C bis 100°C, erwärmt.The flame temperature of the oxidizing and/or silicating flame is preferably in the range from 500°C to 1500°C, in particular from 900°C to 1200°C, and/or the surface of the object is advantageously heated to 35°C to 150°C, in particular to 50°C to 100°C.

Die Behandlungsdauer mit der oxidierenden und/oder silikatisierenden Flamme liegt insbesondere im Bereich von 0,1 Sekunden bis 100 Sekunden, bevorzugt im Bereich von 0,1 Sekunden bis 10 Sekunden, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Sekunden bis 5 Sekunden.The treatment time with the oxidizing and/or silicating flame is in particular in the range from 0.1 seconds to 100 seconds, preferably in the range from 0.1 seconds to 10 seconds, particularly preferably in the range from 0.1 seconds to 5 seconds.

Um die Flammentemperatur der oxidierenden und/oder silikatisierenden Flamme leicht kontrollieren zu können, empfiehlt es sich, dem Brenngas ein brennbares Gas beizufügen. Als solche brennbaren Gase können Kohlenwasserstoffgase wie Propangas und Erdgas oder brennbare Gase wie Wasserstoff, Sauerstoff, Luft und dergleichen verwendet werden. Bei der Verwendung von brennbaren Gasen, die in Aerosoldosen untergebracht sind, ist es vorzuziehen, Propangas und Druckluft oder ähnliches zu verwenden.In order to easily control the flame temperature of the oxidizing and/or silicifying flame, it is recommended to add a combustible gas to the fuel gas. As such combustible gases, hydrocarbon gases such as propane gas and natural gas or combustible gases such as hydrogen, oxygen, air and the like can be used. When using combustible gases housed in aerosol cans, it is preferable to use propane gas and compressed air or the like.

Es ist bevorzugt, dass der Wert der enthaltenen Menge an brennbarem Gas im Bereich von 80 Mol-% bis 99,9 Mol-% der Gesamtmenge an Brenngas liegt, bevorzugt im Bereich von 85 Mol-% bis 99 Mol-%, weiter bevorzugt im Bereich von 90 Mol-% bis 99 Mol-%. Bei einem Brenngasgehalt unter 80 Mol-% nehmen die Mischungseigenschaften der modifizierenden Verbindung ab und die Luft führt in einigen Fällen zu einer unvollkommenen Verbrennung der modifizierenden Verbindung. Liegt der Wert der enthaltenen Brenngasmenge dagegen bei über 99,9 Mol%, entfällt in einigen Fällen die modifizierende Wirkung von Oberflächen.It is preferred that the value of the amount of combustible gas contained is in the range of 80 mol% to 99.9 mol% of the total amount of fuel gas, preferably in the range of 85 mol% to 99 mol%, more preferably in the range of 90 mol% to 99 mol%. If the fuel gas content is below 80 mol%, the mixing properties of the modifying compound decrease and the air in some cases leads to incomplete combustion of the modifying compound. On the other hand, if the value of the amount of fuel gas contained is above 99.9 mol%, the modifying effect of surfaces is eliminated in some cases.

Es ist bevorzugt, auch ein Trägergas für die oxidierende und/oder silikatisierende Flamme hinzuzufügen, um die Menge der modifizierenden Verbindung gleichmäßig in das Brenngas einmischen zu können. Es ist dabei vorzuziehen, die modifizierende Verbindung mit einem Trägergas vorzumischen und dann in das brennbare Gas, wie z. B. den Luftstrom, einzumischen. Durch Zugabe eines Trägergases kann selbst bei Verwendung einer modifizierenden Verbindung mit einem relativ hohen Molekulargewicht, das nur schwer zu transportieren ist, dieses gleichmäßig in den Luftstrom eingemischt werden. Durch Zugabe des Trägergases wird die modifizierende Verbindung leicht verbrennbar und die Modifizierung der Oberfläche des Gegenstandes kann gleichmäßig und ausreichend durchgeführt werden.It is preferable to also add a carrier gas for the oxidizing and/or silicizing flame in order to mix the amount of the modifying compound uniformly into the fuel gas. It is preferable to premix the modifying compound with a carrier gas and then mix it into the combustible gas such as the air stream. By adding a carrier gas, even when a modifying compound having a relatively high molecular weight that is difficult to transport is used, it can be mixed uniformly into the air stream. By adding the carrier gas, the modifying compound becomes easily combustible and the modification of the surface of the object can be carried out uniformly and sufficiently.

Es ist dabei bevorzugt, dass für das Trägergas die gleiche Gasart wie für das brennbare Gas, z. B. Luft und Sauerstoff oder Kohlenwasserstoffgase wie Propangas und Erdgas, verwendet wird.It is preferred that the same type of gas is used for the carrier gas as for the combustible gas, e.g. air and oxygen or hydrocarbon gases such as propane and natural gas.

Durch die kombinierte Behandlung der Oberfläche mit mindestens einer oxidierenden und mindestens einer silikalisierenden Flamme wird eine homogene, mikroretentive Oberfläche bereitgestellt, die eine hohe Dichte an reaktiven Gruppen aufweist.The combined treatment of the surface with at least one oxidizing and at least one silicizing flame provides a homogeneous, microretentive surface that has a high density of reactive groups.

Vorteilhafterweise führen die Rauigkeit und die guten Hafteigenschaft der in dem Aktivierungsschritt aufgebrachten Silikatschicht dazu, dass eine nachfolgend aufgebrachte Dekoration, insbesondere das nachfolgend aufgebrachte Dekorationsmaterial, beispielsweise eine Druckfarbe oder andere dekorative oder funktionale Schichten sehr gut haftet. Vorteilhafterweise sind ist das auf die Silikatschicht aufgebrachte Dekorationsmaterial kratz- und abriebbeständig und hat eine hohe Wasser- und Wasserdampfbeständigkeit. Durch die erzeugte homogene Silikatschicht wird mit Vorteil eine hohe Farbdeckung der durch die Dekoration aufgebrachten Druckfarben erreicht. Die Eigenschaften der dekorativen Schichten wie Buntton, Farbstärke, Metamerie, Deckvermögen und Transparenz können vorteilhafterweise durch die entsprechend vorbehandelte Oberfläche nahezu frei gewählt werden.Advantageously, the roughness and the good adhesion properties of the silicate layer applied in the activation step lead to a subsequently applied Decoration, in particular the decorative material applied subsequently, for example a printing ink or other decorative or functional layers, adheres very well. The decorative material applied to the silicate layer is advantageously scratch and abrasion resistant and has a high water and water vapor resistance. The homogeneous silicate layer produced advantageously achieves a high color coverage of the printing inks applied by the decoration. The properties of the decorative layers such as color tone, color strength, metamerism, opacity and transparency can advantageously be selected almost freely by the appropriately pre-treated surface.

Der Objektreinigungsschritt und/oder der Aktivierungsschritt kann insbesondere mit Hilfe einer weiteren Vorbehandlungseinrichtung zum Vorbehandeln des Objekts durchgeführt werden. Dabei kann die weitere Vorbehandlungseinrichtung zum Vorbehandeln des Objekts für die Ausführung beider Schritte ausgeführt sein oder es kann getrennt voneinander eine separate Objektreinigungsvorrichtung und eine separate Aktivierungseinrichtung vorgesehen sein.The object cleaning step and/or the activation step can be carried out in particular with the aid of a further pretreatment device for pretreating the object. The further pretreatment device for pretreating the object can be designed to carry out both steps or a separate object cleaning device and a separate activation device can be provided separately from one another.

Die weitere Vorbehandlungsvorrichtung zum Vorbehandeln des Objekts und/oder die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können als Modul zum Einbau in die Vorrichtung zur Dekoration von Objekten, insbesondere zum Einbau in die Halteeinrichtung, ausgeführt sein. Mit dem entsprechenden Modul kann dann innerhalb der Vorrichtung vor der Durchführung nachfolgender Prozessschritte eine Vorbehandlung der Oberfläche des Objekts durchgeführt werden.The further pretreatment device for pretreating the object and/or the object cleaning device and/or the activation device can be designed as a module for installation in the device for decorating objects, in particular for installation in the holding device. The corresponding module can then be used to pretreat the surface of the object within the device before carrying out subsequent process steps.

Die Vorbehandlungsvorrichtung und/oder die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung kann auch als separate Vorrichtung ausgeführt sein, welche unabhängig von weiteren Vorrichtungen die Oberfläche des Objekts entsprechend vorbehandeln kann.The pretreatment device and/or the object cleaning device and/or the activation device can also be designed as a separate device which can pretreat the surface of the object accordingly, independently of other devices.

Die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können in einer bevorzugten Ausführungsform eine ringförmige Beflammungseinrichtung aufweisen, wobei im Inneren eines Ringes das vorzubehandelnde Objekt angeordnet ist und die oxidierende oder silikatisierende Flamme aus dem Ring in Richtung der Oberfläche des Objekts austreten kann.In a preferred embodiment, the object cleaning device and/or the activation device can have an annular flame device, wherein the object to be pretreated is arranged inside a ring and the oxidizing or silicating flame can emerge from the ring in the direction of the surface of the object.

Die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können in einer weiteren Ausführungsform eine zumindest abschnittweise geradlinig ausgeformte Beflammungseinrichtung aufweisen. Diese Beflammungseinrichtung wird dann abschnittweise über die vorzubehandelnde Oberfläche des Objekts geführt bzw. bewegt.In a further embodiment, the object cleaning device and/or the activation device can have a flame application device that is at least partially straight. This flame application device is then guided or moved in sections over the surface of the object to be pretreated.

Die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können in einer weiteren Ausführungsform eine Beflammungseinrichtung mit einer oder mehreren punktuell austretenden Flammen aufweisen. Diese Beflammungseinrichtung wird dann abschnittweise über die vorzubehandelnde Oberfläche des Objekts geführt bzw. bewegt. Beim Dekorieren von dreidimensionalen Objekten ist das Objekt in der Halteeinrichtung bevorzugt um eine Rotationsachse drehbar gehalten. Diese Rotationsachse ist bevorzugt die Längsachse der Objekte.In a further embodiment, the object cleaning device and/or the activation device can have a flame device with one or more flames emerging at specific points. This flame device is then guided or moved in sections over the surface of the object to be pretreated. When decorating three-dimensional objects, the object is preferably held in the holding device so that it can rotate about an axis of rotation. This axis of rotation is preferably the longitudinal axis of the objects.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Transfermedien-Abwickeleinrichtung und/oder eine Transfermedien-Aufwickeleinrichtung, bevorzugt mit einer Transfermedienführung, für das Transfermedium auf.In a further embodiment, the device has a transfer media unwinding device and/or a transfer media winding device, preferably with a transfer media guide, for the transfer medium.

In der Vorrichtung bzw. dem Verfahren zur Dekoration von Objekten ist es nun möglich, dass Transfermedium entweder kontinuierlich oder getaktet zu transportieren, wobei das Andrücken des mit dem Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt, d.h. insbesondere die Objektdekoration, und/oder der Objekttransport zweckmäßigerweise getaktet erfolgt.In the device or method for decorating objects, it is now possible to transport the transfer medium either continuously or in a timed manner, wherein the pressing of the transfer medium provided with the decoration material onto the object, i.e. in particular the object decoration, and/or the object transport is expediently carried out in a timed manner.

So besteht eine Möglichkeit darin, dass das Transfermedium kontinuierlich transportiert wird. Hierbei ist insbesondere eine kontinuierliche Bahngeschwindigkeit vom Transfermedium eine optimale Voraussetzung für das kontinuierliche Bedrucken des Transfermediums durch die Druckeinrichtung, beispielsweise mittels der Digitaldrucktechnologie, in hoher Qualität.One possibility is for the transfer medium to be transported continuously. In particular, a continuous web speed of the transfer medium is an optimal prerequisite for the continuous printing of the transfer medium by the printing device, for example using digital printing technology, in high quality.

So ist es möglich, dass während des, insbesondere getakteten, Andrückens des mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt in der Andrückeinrichtung, gleichzeitig das, insbesondere getaktete, Aufbringen des Dekorationsmaterials auf das Transfermedium in der Druckeinrichtung erfolgt.It is thus possible that during the, in particular timed, pressing of the transfer medium provided with decorative material onto the object in the pressing device, the, in particular timed, application of the decorative material onto the transfer medium in the printing device takes place at the same time.

Bevorzugt bestimmt sich dabei ein Rapport zwischen den einzelnen Druckabschnitten in Abhängigkeit der Takt- und/oder Druckgeschwindigkeiten. So ist es möglich, dass der Rapport zwischen den einzelnen Druckabschnitten je nach Takt- und/oder Druckgeschwindigkeit größer oder kleiner wird. Insbesondere wird der Rapport aus der bekannten Taktgeschwindigkeit des Objekttransports und der Objektdekoration bestimmt bzw. errechnet. Vorzugsweise erfolgt, insbesondere bei einem kontinuierlichen Transport des Transfermediums, während der getakteten Objektdekoration gleichzeitig das getaktete Bedrucken des Transfermediums. Vorteilhafterweise ist der Rapport ungefähr halb so "lang" (Länge im Verhältnis zur Transportgeschwindigkeit des Transfermediums) wie der Objekttakt (Objektdekoration und Objekttransport). Bevorzugt ist der Rapport üblicherweise über den gesamten Verlauf konstant eingestellt und wird nicht geregelt.Preferably, a repeat between the individual print sections is determined depending on the clock and/or printing speeds. This makes it possible for the The repeat between the individual printing sections becomes larger or smaller depending on the cycle and/or printing speed. In particular, the repeat is determined or calculated from the known cycle speed of the object transport and the object decoration. Preferably, particularly with continuous transport of the transfer medium, the timed printing of the transfer medium takes place at the same time as the timed object decoration. The repeat is advantageously approximately half as "long" (length in relation to the transport speed of the transfer medium) as the object cycle (object decoration and object transport). Preferably, the repeat is usually set constant over the entire process and is not regulated.

Nachteil eines derartigen kontinuierlichen Prozesses ist, dass insbesondere der Verbrauch des Transfermediums sehr hoch ist, wodurch sich die Kosten erhöhen.The disadvantage of such a continuous process is that the consumption of the transfer medium in particular is very high, which increases the costs.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass das Transfermedium im, insbesondere selben, Takt der Transportvorrichtung des Objekts angetrieben wird. In diesem Fall wird das Transfermedium nicht kontinuierlich angetrieben, sondern je nach Prozessabschnitt wird das Transfermedium angetrieben oder angehalten.Another possibility is that the transfer medium is driven at the same rate as the object's transport device, in particular at the same rate. In this case, the transfer medium is not driven continuously, but rather is driven or stopped depending on the process stage.

So ist es möglich, dass das Transmedium in Abhängigkeit des, insbesondere getakteten, Andrückens des mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt in der Andrückeinrichtung angetrieben wird. Hierbei erfolgt das Antreiben des Transfermediums bevorzugt im Takt der Transportvorrichtung des Objekts. So ist es möglich, dass das Aufbringen des Dekorationsmaterials auf das Transfermedium und das Andrücken des mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt getaktet erfolgt, wobei das Transfermedium in Abhängigkeit des getakteten Andrückens des Transfermediums angetrieben oder angehalten wird.It is thus possible for the transfer medium to be driven in the pressing device depending on the pressing, in particular in a timed manner, of the transfer medium provided with decorative material onto the object. The driving of the transfer medium preferably takes place in time with the transport device of the object. It is thus possible for the application of the decorative material onto the transfer medium and the pressing of the transfer medium provided with decorative material onto the object to take place in a timed manner, with the transfer medium being driven or stopped depending on the timed pressing of the transfer medium.

Hierbei ist von Vorteil, dass sich der Rapport zwischen dem Dekorationsmaterial, insbesondere den Druckbildern, und damit der Verbrauch des Transfermediums reduziert. Bevorzugt erfolgt dabei die Bedruckung im selben Takt wie der des Objekts. Während des Druckprozesses erfolgt insbesondere jedoch auch das Beschleunigen und das Abbremsen des Transfermediums, sodass der Druckprozess sehr häufig bei wechselnden Geschwindigkeiten stattfindet.The advantage here is that the repeat between the decorative material, especially the printed images, and thus the consumption of the transfer medium is reduced. Preferably, the printing takes place at the same rate as that of the object. During the printing process, however, the transfer medium is also accelerated and decelerated, so that the printing process very often takes place at changing speeds.

Nachteil eines derartigen getakteten Prozesses ist, dass insbesondere durch die sich ständig ändernde Bahngeschwindigkeit die Qualität des aufgebrachten Dekorationsmaterials, wie beispielsweise die Druckqualität des Digitaldrucks, negativ beeinflusst wird.The disadvantage of such a timed process is that the quality of the applied material is affected, particularly by the constantly changing web speed. Decorative material, such as the print quality of digital printing, is negatively affected.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den kontinuierlichen Prozess und den getakteten Prozess zu kombinieren. Dabei wird bevorzugt einerseits eine kontinuierliche Bahngeschwindigkeit des Transfermediums während des Druckprozesses angestrebt und andererseits eine getaktete Bahngeschwindigkeit des Objekts während der Objektdekoration, d.h. insbesondere während des Übertragungsprozesses, bei welchem zweckmäßigerweise das Andrücken des mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt erfolgt.Another advantageous possibility is to combine the continuous process and the timed process. In this case, a continuous web speed of the transfer medium is preferably aimed for on the one hand during the printing process and a timed web speed of the object during the object decoration, i.e. in particular during the transfer process, in which the transfer medium provided with decorative material is expediently pressed onto the object.

So ist es möglich, dass das Andrücken des mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums auf das Objekt getaktet erfolgt, wobei das Aufbringen des Dekorationsmaterials auf das Transfermedium bei einer kontinuierlichen Bahngeschwindigkeit erfolgt.This makes it possible for the transfer medium containing the decorative material to be pressed onto the object in a timed manner, with the decorative material being applied to the transfer medium at a continuous web speed.

Um beide Varianten kombinieren zu können, umfasst die Vorrichtung vorzugsweise ein Ausgleichsmodul bzw. ein "Speicher", insbesondere um während einer Stillstandsphase beim getakteten Prozess für das Objekt das Transfermedium im Speicher "sammeln" bzw. speichern zu können, so dass die für die Qualität der Bedruckung vorteilhafte kontinuierliche Bahngeschwindigkeit des Transfermediums nicht beeinträchtigt wird. Das Ausgleichsmodul ist insbesondere als mechanischer Speicher ausgebildet, der je nach Prozessabschnitt das erforderliche Transfermedium in der erforderlichen Prozessgeschwindigkeit bereitstellt. Ein solches Ausgleichsmodul kann beispielsweise ein Aufnahmeraum für eine Schlaufe des Transfermediums sein, insbesondere mit Mitteln zur Aufrechterhaltung der Bahnspannung des Transfermediums.In order to be able to combine both variants, the device preferably comprises a compensation module or a "storage", in particular in order to be able to "collect" or store the transfer medium in the storage during a standstill phase in the clocked process for the object, so that the continuous web speed of the transfer medium, which is advantageous for the quality of the printing, is not impaired. The compensation module is in particular designed as a mechanical storage which provides the required transfer medium at the required process speed depending on the process section. Such a compensation module can, for example, be a receiving space for a loop of the transfer medium, in particular with means for maintaining the web tension of the transfer medium.

Vorzugsweise kann das Ausgleichsmodul bzw. ein mechanischer Speicher innerhalb des Ausgleichsmoduls durch eine seitliche Bewegung das Transfermedium speichern und durch die Änderung der Bewegungsrichtung das Transfermedium wieder abgeben. Bevorzugt ist hierbei die maximale Strecke der seitlichen Bewegung des Ausgleichsmoduls bzw. des mechanischen Speichers innerhalb des Ausgleichsmoduls höher, insbesondere um einen durchschnittlichen Faktor 2 höher, als die Strecke, welche von dem Transfermedium bei kontinuierlicher Bahngeschwindigkeit in einer vorbestimmten Zeit zurückgelegt wird. Die vorbestimmte Zeit entspricht hierbei vorzugsweise der Stillstandsphase, in der das Objekt, insbesondere durch Andrücken des Dekorationsmaterials, dekoriert wird. In anderen Worten ist vorzugsweise die getaktete Entnahmegeschwindigkeit für das Transfermedium während der Entnahme höher, beispielsweise 1,5 Mal so hoch, wie die kontinuierliche Füllgeschwindigkeit mit dem Transfermedium, damit der Speicher nicht überläuft.Preferably, the compensation module or a mechanical storage device within the compensation module can store the transfer medium by a lateral movement and release the transfer medium again by changing the direction of movement. Preferably, the maximum distance of the lateral movement of the compensation module or the mechanical storage device within the compensation module is higher, in particular higher by an average factor of 2, than the distance covered by the transfer medium at a continuous web speed in a predetermined time. The predetermined time preferably corresponds to the Standstill phase in which the object is decorated, in particular by pressing the decoration material on. In other words, the clocked removal speed for the transfer medium during removal is preferably higher, for example 1.5 times as high as the continuous filling speed with the transfer medium, so that the storage does not overflow.

Zum Ausgleich von Dimensionsschwankungen der zu dekorierenden Objekte kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Andrückeinrichtung, bevorzugt ein Zylinder der Andrückeinrichtung, schwimmend gelagert beziehungsweise aufgehängt sein. Beispielsweise kann ein druckgeregelter Pneumatikzylinder und/oder ein druckgeregelter Hydraulikzylinder verwendet werden, wobei durch Veränderung der Luftdruckeinstellung des Pneumatikzylinders beziehungsweise der Fluiddruckeinstellung des Hydraulikzylinders die Anpresskraft des Zylinders auf das Objekt beim Übertragen des Dekorationsmaterials variabel einstellbar ist. Der Ausgleich von Dimensionsschwankungen zu der Oberfläche des Objektes kann mit der federnden vertikalen Hubbewegung des Zylinders entsprechend der eingestellten Anpresskraft erfolgen. Alternativ können die vertikale variable Hubbewegung und die Steuerung der Anpresskraft über Druckfedern mit einstellbarer Federspannung erfolgen, anstatt mit Druckluft und Pneumatikzylinder oder Fluiddruck und Hydraulikzylinder.To compensate for dimensional fluctuations in the objects to be decorated, according to a further preferred embodiment, the pressing device, preferably a cylinder of the pressing device, can be mounted or suspended in a floating manner. For example, a pressure-controlled pneumatic cylinder and/or a pressure-controlled hydraulic cylinder can be used, whereby the contact pressure of the cylinder on the object when transferring the decorative material can be variably adjusted by changing the air pressure setting of the pneumatic cylinder or the fluid pressure setting of the hydraulic cylinder. The compensation of dimensional fluctuations on the surface of the object can be achieved with the spring-loaded vertical lifting movement of the cylinder in accordance with the set contact pressure. Alternatively, the vertical variable lifting movement and the control of the contact pressure can be carried out using compression springs with adjustable spring tension, instead of using compressed air and pneumatic cylinders or fluid pressure and hydraulic cylinders.

Zum Dekorieren bevorzugt dreidimensionaler Objekte erfolgt in einer bevorzugten Weiterbildung das Andrücken des Transfermediums auf das Objekt dadurch, dass das Objekt um eine Rotationsachse gedreht wird, dass das Transfermedium tangential zum äußeren Umfang des Objekts geführt wird und dass die Andrückeinrichtung entlang des Berührungsbereichs zwischen Objekt und Transfermedium das Transfermedium auf das Objekt drückt, wobei die Andrückeinrichtung bevorzugt so bewegt wird, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit der Andrückeinrichtung der Oberflächengeschwindigkeit des Objekts entspricht, und wobei das Transfermedium bevorzugt so bewegt wird, dass die Oberflächengeschwindigkeit des Transfermediums der Oberflächengeschwindigkeit des Objekts entspricht.For decorating preferably three-dimensional objects, in a preferred development the transfer medium is pressed onto the object by rotating the object about a rotation axis, guiding the transfer medium tangentially to the outer circumference of the object and the pressing device pressing the transfer medium onto the object along the contact area between the object and the transfer medium, wherein the pressing device is preferably moved such that the surface speed of the pressing device corresponds to the surface speed of the object, and wherein the transfer medium is preferably moved such that the surface speed of the transfer medium corresponds to the surface speed of the object.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung erfolgt das Andrücken des Transfermediums auf das Objekt dadurch, dass das Objekt in einer festen Position gehalten wird und das Transfermedium mittels der Andrückeinrichtung über die Oberfläche des Objekts abgerollt wird, wobei die die Andrückeinrichtung entlang des Berührungsbereichs zwischen Objekt und Transfermedium das Transfermedium auf das Objekt drückt, wobei die Andrückeinrichtung bevorzugt entlang des Objekts bewegt wird.In a further preferred embodiment, the transfer medium is pressed onto the object by holding the object in a fixed position and the Transfer medium is rolled over the surface of the object by means of the pressing device, wherein the pressing device presses the transfer medium onto the object along the contact area between the object and the transfer medium, wherein the pressing device is preferably moved along the object.

In einer besonders bevorzugten weiteren Ausführung des Verfahrens ist das Transfermedium als Endlosband bereitgestellt, wobei die vorgenannte Schrittfolge mehrfach durchgeführt wird, wobei mit jedem Durchführen der vorgenannten Schrittfolge jeweils ein weiteres Objekt mit Dekorationsmaterial versehen wird. So kann mit dem Transfermedium eine Vielzahl von Objekten bedruckt werden, ohne dass Abfall in Form von einmalig benutztem, zu entsorgendem Transfermaterial beziehungsweise Transferfolienmaterial entsteht. Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere das Dekorationsmaterial vollständig von dem Transfermedium auf das Objekt übertragen, sodass das Transfermedium anschließend weitestgehend frei von Dekorationsmaterial vorliegt und erneut verwendet werden kann.In a particularly preferred further embodiment of the method, the transfer medium is provided as an endless belt, wherein the aforementioned sequence of steps is carried out several times, wherein each time the aforementioned sequence of steps is carried out, a further object is provided with decorative material. In this way, a large number of objects can be printed with the transfer medium without producing waste in the form of transfer material or transfer film material that is used once and has to be disposed of. In this embodiment, the decorative material in particular is transferred completely from the transfer medium to the object, so that the transfer medium is then largely free of decorative material and can be used again.

Um die Oberfläche des Transfermediums hinsichtlich des Haftungsverhaltens des Dekorationsmaterials auf dem Transfermedium zu verbessern und so ein sicheres Anhaften des Dekorationsmaterials beim Bedrucken des Transfermediums und ein sicheres Ablösen des Dekorationsmaterials von dem Transfermedium beim Übertagen des Dekorationsmaterials auf das Objekt zu ermöglichen, und um Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des Transfermediums ausgleichen zu können, wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das Transfermedium vor dem Aufbringen des Dekorationsmaterials vorbehandelt. Wenn das Transfermedium bei der Vorbehandlung mit einer Beschichtung zur besseren Trennung bei der Übertragung des Dekorationsmaterials auf das Objekt, insbesondere einer Ablöseschicht, versehen wird, kann ferner ein besonders effizientes und sicheres Aufdrucken und Übertragen des Dekorationsmaterials erzielt werden.In order to improve the surface of the transfer medium with regard to the adhesion behavior of the decorative material on the transfer medium and thus enable secure adhesion of the decorative material when printing on the transfer medium and secure detachment of the decorative material from the transfer medium when transferring the decorative material to the object, and in order to be able to compensate for irregularities in the surface of the transfer medium, in a further preferred embodiment the transfer medium is pretreated before the decorative material is applied. If the transfer medium is provided with a coating for better separation when transferring the decorative material to the object, in particular a release layer, during the pretreatment, particularly efficient and secure printing and transfer of the decorative material can also be achieved.

Wenn das Transfermedium entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführung nach dem Aufdrücken gereinigt wird, können Klebstoffreste und die Teile des Dekorationsmaterials, welche nicht beim Andrücken des Transfermediums auf das Objekt an diesen übertagen wurden, von dem Transfermedium entfernt und das so gereinigte Transfermedium dadurch wiederverwendet werden.If the transfer medium is cleaned after pressing according to a further preferred embodiment, adhesive residues and the parts of the decorative material which were not transferred to the object when the transfer medium was pressed onto it can be removed from the transfer medium and the transfer medium thus cleaned can thus be reused.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das als Endlosband bereitgestellte Transfermedium nach Passieren der Andrückeinrichtung gereinigt wird und anschließend vorbehandelt wird, bevor das Transfermedium wieder der Druckeinrichtung zum erneuten Aufbringen von Dekorationsmaterial zugeführt wird.A particularly advantageous embodiment results when the transfer medium provided as an endless belt is cleaned after passing through the pressing device and is then pretreated before the transfer medium is fed back to the printing device for renewed application of decorative material.

Bevorzugt wird als Klebstoff ein UV-Klebstoff verwendet und wobei das Härten des Klebstoffs durch Bestrahlen mit UV-Licht erfolgt.Preferably, a UV adhesive is used as the adhesive and the curing of the adhesive takes place by irradiation with UV light.

Bevorzugt wird ein transparenter Klebstoff der folgenden Zusammensetzung verwendet: 2-Phenoxyethylacrylat 10% - 60%, bevorzugt 25% - 50%; 4-(1 -Oxo-2-propenyl)-Morpholin 5% - 40%, bevorzugt 10% - 25%; Exo-1,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]-hept-2-ylacrylat 10% - 40 %, bevorzugt 20% - 25%; 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid 5% - 35%, bevorzugt 10% - 25%; Dipropylenglykoldiacrylat 1% - 20%, bevorzugt 3% - 10%; Urethanacrylat Oligomer 1% - 20%, bevorzugt 1% - 10%. Preferably, a transparent adhesive with the following composition is used: 2-Phenoxyethyl acrylate 10% - 60%, preferably 25% - 50%; 4-(1-oxo-2-propenyl)-morpholine 5% - 40%, preferably 10% - 25%; Exo-1,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]-hept-2-yl acrylate 10% - 40%, preferably 20% - 25%; 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide 5% - 35%, preferably 10% - 25%; Dipropylene glycol diacrylate 1% - 20%, preferably 3% - 10%; Urethane acrylate oligomer 1% - 20%, preferably 1% - 10%.

Bei einem Einsatz von physikalischen oder chemischen härtendem Klebstoff kann die Trocknung des Klebstoffs alternativ durch eine thermische Trocknungseinheit erfolgen.When using physical or chemical curing adhesives, the adhesive can alternatively be dried using a thermal drying unit.

In einer bevorzugten Weiterführung wird das UV-Licht durch eine UV-Lichtquelle erzeugt, wobei die Andrückeinrichtung zumindest in Teilbereichen für UV-Licht transparent ist und zumindest teilweise zwischen UV-Lichtquelle und Halteeinrichtung angeordnet ist.In a preferred development, the UV light is generated by a UV light source, wherein the pressing device is transparent to UV light at least in partial areas and is arranged at least partially between the UV light source and the holding device.

Besonders eignen sich die vorgenannten Vorrichtungen beziehungsweise Verfahren zum Übertragen von Dekorationsmaterial, wenn es sich bei den zu dekorierenden Objekten um Objekte aus Kunststoff, Glas oder Metall, insbesondere Kosmetikverpackungen, Metallbehälter, Glasflaschen, Trinkgläser und sonstige Glas-, Metall- und Kunststoffverpackungen, im Besonderen mit zylindrischem, ovalem oder eckigem Querschnitt, insbesondere Tuben, Flaschen, Gläser, Flacons und Dosen aus Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall, sowie im Wesentlichen zweidimensionale Objekte, wie Bahnen, Streifen, Bögen, Platten, Scheiben, Tafeln, oder Bretter handelt.The aforementioned devices or methods for transferring decorative material are particularly suitable when the objects to be decorated are objects made of plastic, glass or metal, in particular cosmetic packaging, metal containers, glass bottles, drinking glasses and other glass, metal and plastic packaging, in particular with a cylindrical, oval or square cross-section, in particular tubes, bottles, glasses, flacons and cans made of glass, ceramic, plastic or metal, as well as essentially two-dimensional objects such as webs, strips, sheets, plates, discs, panels or boards.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1
schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten;
Figur 2
schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten;
Figur 3
schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten;
Figur 4
schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten;
Figur 5
schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten;
Figuren 6a und 6b
schematisch eine Darstellung eines Transfermediums; und
Figuren 7a und 7b
schematisch eine Darstellung eines Ausgleichsmoduls;
Preferred further embodiments of the invention are explained in more detail by the following description of the figures.
Figure 1
schematically a representation of a device for decorating objects to be decorated;
Figure 2
schematically a representation of a device for decorating objects to be decorated;
Figure 3
schematically a representation of a device for decorating objects to be decorated;
Figure 4
schematically a representation of a device for decorating objects to be decorated;
Figure 5
schematically a representation of a device for decorating objects to be decorated;
Figures 6a and 6b
schematically a representation of a transfer medium; and
Figures 7a and 7b
schematic representation of a compensation module;

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.Preferred embodiments are described below with reference to the figures. Identical, similar or equivalent elements in the different figures are provided with identical reference symbols, and a repeated description of these elements is partially omitted in order to avoid redundancies.

In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten 13 gezeigt. Die Vorrichtung 100 weist eine Transfermedien-Abwickeleinrichtung 11 auf, von welcher ein Transfermedium 3 abgewickelt wird. In Bewegungsrichtung 80 des Transfermediums 3 schließt sich eine Druckeinrichtung 7 zum Aufbringen von Dekorationsmaterial auf das Transfermedium 3 an. Nach dem Bedrucken durch die Druckeinrichtung 7 gelangt das Transfermedium 3 zu einer Andrückeinrichtung 2, welche einer Halteeinrichtung 1 gegenübergestellt ist. der Andrückeinrichtung 2 nachgelagert ist eine Transfermedien-Aufwickeleinrichtung 12 angeordnet, an welcher das benutzte Transfermedium wieder aufgewickelt wird.In Figure 1 a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated is shown. The device 100 has a transfer medium unwinding device 11 from which a transfer medium 3 is unwound. In the direction of movement 80 of the transfer medium 3, a printing device 7 for applying decorative material to the transfer medium 3 follows. After printing The transfer medium 3 passes through the printing device 7 to a pressing device 2, which is positioned opposite a holding device 1. A transfer medium winding device 12 is arranged downstream of the pressing device 2, on which the used transfer medium is wound up again.

Die Vorrichtung 100 weist ferner eine Transfermedienführung 8 auf, mittels welcher das Transfermedium 3 durch die Vorrichtung 100 geführt wird und durch welche die Bewegung des Transfermediums 3 vorgegeben wird.The device 100 further comprises a transfer medium guide 8, by means of which the transfer medium 3 is guided through the device 100 and by which the movement of the transfer medium 3 is predetermined.

Die Halteeinrichtung 1 kann beispielsweise ein Haltedorn sein, auf den das dreidimensionale Objekt 13 aufgeschoben wird. Das Objekt 13 wird dann ausschließlich von innen durch Reibung des Haltedorns mit der Innenfläche des Objekts 13 gehalten. Alternativ kann die Halteeinrichtung 1 das Objekt auch von außen halten.The holding device 1 can, for example, be a holding mandrel onto which the three-dimensional object 13 is pushed. The object 13 is then held exclusively from the inside by friction of the holding mandrel with the inner surface of the object 13. Alternatively, the holding device 1 can also hold the object from the outside.

Das Transfermedium 3 wird von der Transfermedien-Abwickeleinrichtung 11 kommend über eine einstellbare Umlenkrolle 82 einer Vakuumrolle 83 zugeführt. Über die Umlenkrolle 82 werden die Transfermedienführung und die Transfermedienspannung gesteuert. Mittels der Vakuumrolle 83 wird eine einstellbare Vorschubgeschwindigkeit des Transfermediums 3 vorgegeben. In Bewegungsrichtung 80 nachgelagert ist eine weitere Vakuumrolle 83 angeordnet. Die Rotationsgeschwindigkeit dieser zweiten Vakuumrolle 83 kann zur Sicherstellung einer ausreichenden Bandspannung in der Druckeinrichtung 7 im Vergleich zur ersten Vakuumrolle 83 etwas erhöht eingestellt sein. Die Intensität des Unterdruckes der Vakuumrollen 83 kann so eingestellt werden, dass mit der ersten Vakuumrolle 83 bei höherem Unterdruck der Transfervorschub des Transfermediums 3 genau vorgegeben wird und bei einem geringeren Vakuum an der zweiten Vakuumrolle 83 die Spannkraft durch Friktion des Transfermediums 3 an dieser Vakuumrolle 83 geregelt wird. Entsprechend den unterschiedlichen Erfordernissen bei der Dekoration verschiedener Objekte 13 kann die Ansteuerung der Vakuumrollen 83 mit umgekehrter Intensität erfolgen, folglich die erste Vakuumrolle 83 mit reduziertem und die zweite Vakuumrolle 83 mit erhöhtem Unterdruck beaufschlagt werden. Die Vakuumrollen 83 können mit mehrteiligen Vakuumsektoren ausgestattet werden, um mit getrennter Vakuumeinstellung der Sektoren die jeweiligen Bereiche der Vakuumrollen 83 gezielt anzusteuern.The transfer medium 3 is fed from the transfer media unwinding device 11 via an adjustable deflection roller 82 to a vacuum roller 83. The transfer media guide and the transfer media tension are controlled via the deflection roller 82. An adjustable feed speed of the transfer medium 3 is specified by means of the vacuum roller 83. A further vacuum roller 83 is arranged downstream in the direction of movement 80. The rotation speed of this second vacuum roller 83 can be set slightly higher than the first vacuum roller 83 to ensure sufficient belt tension in the printing device 7. The intensity of the negative pressure of the vacuum rollers 83 can be set so that the transfer feed of the transfer medium 3 is precisely specified with the first vacuum roller 83 at a higher negative pressure and the tensioning force is regulated by friction of the transfer medium 3 on the second vacuum roller 83 at a lower vacuum. Depending on the different requirements when decorating different objects 13, the vacuum rollers 83 can be controlled with reversed intensity, thus the first vacuum roller 83 can be subjected to reduced negative pressure and the second vacuum roller 83 to increased negative pressure. The vacuum rollers 83 can be equipped with multi-part vacuum sectors in order to specifically control the respective areas of the vacuum rollers 83 with separate vacuum settings for the sectors.

Nach der zweiten Vakuumrolle 83 wird das Transfermedium 3 über eine weitere Umlenkrolle 82, welche dazu vorgesehen ist, einen aufgrund des weiter unten näher beschriebenen Druckvorgangs in der Druckeinrichtung 7 getaktetenAfter the second vacuum roller 83, the transfer medium 3 is guided over a further deflection roller 82, which is intended to provide a described printing process in the printing device 7 clocked

Transfermediumvorschubs der Dekordruckeinheit 7 und der damit wechselnden Transfermedienspannung auszugleichen, der Andrückeinrichtung 2 zugeführt und von dieser über zwei weitere Umlenkrollen 83 zum Einstellen der Transfermedienspannung an die Transfermedien-Aufwickeleinrichtung12 weitergeführt und dort aufgewickelt.Transfer medium feed of the decorative printing unit 7 and the resulting changing transfer media tension, fed to the pressing device 2 and from there passed on via two further deflection rollers 83 for adjusting the transfer media tension to the transfer media winding device 12 and wound up there.

Die zwischen Druckeinrichtung 7 und Andrückeinrichtung 2 angeordnete Umlenkrolle 82 ist derart angeordnet, dass sie auf der Rückseite des Transfermediums 3, also der unbedruckten Seite, mit dem Transfermedium 3 in Kontakt kommt. Folglich wird das in der Druckeinrichtung 7 mit dem Dekorationsmaterial versehene Transfermedium 3 der Andrückeinrichtung 2 zugeführt, ohne dass die mit dem Dekorationsmaterial versehene Oberfläche des Transfermediums 3 zuvor mit einer Oberfläche in Kontakt kommt.The deflection roller 82 arranged between the printing device 7 and the pressing device 2 is arranged such that it comes into contact with the transfer medium 3 on the back of the transfer medium 3, i.e. the unprinted side. Consequently, the transfer medium 3 provided with the decorative material in the printing device 7 is fed to the pressing device 2 without the surface of the transfer medium 3 provided with the decorative material coming into contact with a surface beforehand.

Die Druckeinrichtung 7 ist als Digitaldruckeinrichtung zum Bedrucken des Transfermediums 3 mittels Digitaldruck (beispielsweise Inkjetdruck, xerographischer Druck, Flüssigtonerdruck) ausgebildet. Alternativ kann die Druckeinrichtung 7 auch als Siebdruck-, Flexodruck- oder Offsetdruckeinrichtung ausgebildet sein, wobei das Bedrucken einfarbig oder mehrfarbig erfolgen kann.The printing device 7 is designed as a digital printing device for printing the transfer medium 3 by means of digital printing (for example inkjet printing, xerographic printing, liquid toner printing). Alternatively, the printing device 7 can also be designed as a screen printing, flexographic printing or offset printing device, wherein the printing can be carried out in one color or in multiple colors.

Die Druckeinrichtung 7 weist eine horizontal angeordnete Druckbasisplatte 72 auf. Das zu dekorierende Transfermedium 3 wird von der Transfermedien-Abwickeleinrichtung 11 über die Umlenkrolle 82 und die erste Vakuumrolle 83 über die Druckbasisplatte 72 zur zweiten Vakuumrolle 83 geführt. Oberhalb der Druckbasisplatte 72 weist die Druckeinrichtung 7 eine Mehrzahl von Druckköpfen 70 auf, wobei ein erster Druckkopf 70 für den Druck einer Lackschicht als Trennlack bzw. als Ablöseschicht und als Applikationshilfe für die Übertragung des Dekorationsmaterials vorgesehen ist. An diesen schließen sich vier weitere Druckköpfe 70 für die Prozessfarben Cyan, Yellow, Magenta und Schwarz an, um das Transfermedium 3 farbig zu bedrucken. Das Bedrucken des auf der Druckbasisplatte 72 ruhenden beziehungsweise fixierten Transfermediums 3 erfolgt, indem die Druckköpfe 70 mit einer vorgegebenen Druckkopfgeschwindigkeit entlang eine Druckkopf-Bewegungsrichtung 71 über die Druckbasisplatte 72 bewegt werden.The printing device 7 has a horizontally arranged printing base plate 72. The transfer medium 3 to be decorated is guided from the transfer media unwinding device 11 via the deflection roller 82 and the first vacuum roller 83 via the printing base plate 72 to the second vacuum roller 83. Above the printing base plate 72, the printing device 7 has a plurality of print heads 70, wherein a first print head 70 is provided for printing a lacquer layer as a release lacquer or as a release layer and as an application aid for the transfer of the decorative material. This is followed by four further print heads 70 for the process colors cyan, yellow, magenta and black in order to print the transfer medium 3 in color. The printing of the transfer medium 3 resting or fixed on the printing base plate 72 takes place in that the print heads 70 are moved at a predetermined print head speed along a print head movement direction 71 over the printing base plate 72.

Alternativ kann anstatt der ersten oder der zweiten Vakuumrolle 83 eine oder mehrere weitere Umlenkrollen angeordnet sein. Ferner können auch andere Antriebsarten zum Bewegen des Transfermediums 3 vorgesehen werden.Alternatively, one or more further deflection rollers can be arranged instead of the first or second vacuum roller 83. Furthermore, other types of drive for moving the transfer medium 3 can also be provided.

In die Druckeinrichtung 7 sind ferner eine mit den Druckköpfen 70 synchron bewegbare Trocknungseinheit 6 zum Trocknen des auf das Transfermedium 3 aufgebrachten Dekorationsmaterials und eine Klebstoff-Appliziereinrichtung 4 zum Aufbringen von Klebstoff auf das mit Dekorationsmaterial versehene Transfermedium 3 integriert. Nach dem Bedrucken des Transfermediums 3 trocknet und/oder härtet die Trocknungseinheit 6 die durch die vorgelagerten Druckköpfe 70 aufgetragene Farben an bzw. vor oder durch. Vorliegend ist die Trocknungseinheit 6 als UV-Licht-Trocknereinheit zum Antrocknen oder Durchtrocknen und/oder Anhärten bzw. Vorhärten oder Durchhärten des auf das Transfermedium 3 aufgebrachten Dekorationsmaterials ausgebildet. Alternativ können auch andere Trocknungsverfahren Anwendung finden.The printing device 7 also includes a drying unit 6 that can be moved synchronously with the print heads 70 for drying the decorative material applied to the transfer medium 3 and an adhesive application device 4 for applying adhesive to the transfer medium 3 provided with decorative material. After the transfer medium 3 has been printed, the drying unit 6 dries and/or hardens the colors applied by the upstream print heads 70. In the present case, the drying unit 6 is designed as a UV light drying unit for drying or drying through and/or hardening or pre-hardening or hardening the decorative material applied to the transfer medium 3. Alternatively, other drying methods can also be used.

Insbesondere im Falle des Bedruckens des Transfermediums mit einem mittels UV-Strahlung härtbaren Dekorationsmaterial ist es vorteilhaft, das Dekorationsmaterial direkt nach dem Druck auf dem Transfermedium 3 mit einer UV-Lichtquelle vorzuhärten. Hierzu ist es sinnvoll, wenn die Druckeinrichtung 7 eine UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Dekorationsmaterials aufweist, welche bevorzugt am Ende der Druckeinrichtung 7 und/oder vor der Klebstoff-Appliziervorrichtung 4 angeordnet ist. Insbesondere wird hierdurch die Viskosität des Dekorationsmaterials erhöht. Dies vermeidet ein Verlaufen oder zu starkes Verquetschen der aufgebrachten Bereiche des Dekorationsmaterials bei der weiteren Verarbeitung, so dass eine besonders randscharfe Applikation des Dekorationsmaterials und eine besonders hohe Oberflächenqualität der übertragenen Schichten auf dem Objekt erzielt werden kann. Dabei ist ein geringfügiges Verquetschen des Dekorationsmaterials durchaus wünschenswert, um direkt benachbarte Bereiche des Dekorationsmaterials, insbesondere allerkleinste Bereiche, sogenannte Pixel einander anzunähern und zu vereinigen. Dies kann vorteilhaft sein, um beispielsweise bei geschlossenen Flächen und/oder an Motivrändern eine Pixeligkeit der Darstellung zu vermeiden, d.h. zu vermeiden, dass einzelne Pixel störend optisch in Erscheinung treten. Das Verquetschen darf dabei vorzugsweise nur so weit erfolgen, dass die gewünschte Auflösung nicht zu stark verringert wird. Vorteilhafterweise wird das UV-Licht dabei im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, bevorzugt im Wellenlängenbereich 350 nm bis 400 nm, abgestrahlt.In particular, when printing the transfer medium with a decorative material that can be cured using UV radiation, it is advantageous to pre-cure the decorative material with a UV light source directly after printing on the transfer medium 3. For this purpose, it is useful if the printing device 7 has a UV light source for pre-curing the decorative material, which is preferably arranged at the end of the printing device 7 and/or in front of the adhesive application device 4. In particular, this increases the viscosity of the decorative material. This prevents the applied areas of the decorative material from running or being squashed too much during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved. A slight squashing of the decorative material is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the decorative material, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them. This can be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in closed areas and/or at the edges of the motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually in a disturbing way. The squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much. The UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.

Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Dekorationsmaterials eine LED-Lichtquelle. Mit LED-Lichtquellen kann nahezu monochromatisches Licht bereitgestellt werden, so dass sichergestellt ist, dass im zum Härten des Klebstoffs notwendigen Wellenlängenbereich die geforderte Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Dies kann mit konventionellen Quecksilber-Mitteldruckdampflampen in der Regel nicht erreicht werden.Preferably, the UV light source for pre-curing the decorative material is an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the light required to cure the adhesive is The required radiation intensity is available in the wavelength range. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.

Nach dem Trocknen druckt die Klebstoff-Appliziereinrichtung 4 mittels eines Klebstoff-Druckkopfes 40 Klebstoff auf die Stellen der Dekorationsmaterialschicht, welche später in der Andrückeinrichtung 2 auf den dreidimensionalen Gegenstand 13 übertragen werden sollen.After drying, the adhesive application device 4 prints adhesive by means of an adhesive print head 40 onto the locations of the decorative material layer which are later to be transferred to the three-dimensional object 13 in the pressing device 2.

Insbesondere in dem Falle, dass der Klebstoff mittels UV-Strahlung härtbare Komponenten aufweist, ist es vorteilhaft, den Klebstoff direkt nach dem Auftragen des Klebstoffs auf dem Transfermedium, insbesondere für ein sogenanntes "Pinning" des Klebstoffs, vorzuhärten. So ist es sinnvoll, wenn die Klebstoff-Applizierungsvorrichtung eine UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Klebstoffs aufweist, welche bevorzugt am Ende der Klebstoff-Applizierungsvorrichtung und/oder vor der Andrückeinrichtung angeordnet ist. Insbesondere wird hierdurch die Viskosität des Klebstoffs erhöht. Dies vermeidet ein Verlaufen oder zu starkes Verquetschen der aufgebrachten Bereiche des Klebstoffs bei der weiteren Verarbeitung, so dass eine besonders randscharfe Applikation des Dekorationsmaterials und eine besonders hohe Oberflächenqualität der übertragenen Schichten auf dem Objekt erzielt werden kann. Dabei ist ein geringfügiges Verquetschen des Klebstoffs durchaus wünschenswert, um direkt benachbarte Bereiche des Druckmediums, insbesondere allerkleinste Bereiche, sogenannte Pixel einander anzunähern und zu vereinigen. Dies kann vorteilhaft sein, um beispielsweise bei geschlossenen Flächen und/oder an Motivrändern eine Pixeligkeit der Darstellung zu vermeiden, d.h. zu vermeiden, dass einzelne Pixel störend optisch in Erscheinung treten. Das Verquetschen darf dabei vorzugsweise nur so weit erfolgen, dass die gewünschte Auflösung nicht zu stark verringert wird. Vorteilhafterweise wird das UV-Licht dabei im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, bevorzugt im Wellenlängenbereich 350 nm bis 400 nm, abgestrahlt.In particular, if the adhesive has components that can be cured using UV radiation, it is advantageous to pre-cure the adhesive directly after the adhesive has been applied to the transfer medium, in particular for what is known as "pinning" the adhesive. It is therefore useful if the adhesive application device has a UV light source for pre-curing the adhesive, which is preferably arranged at the end of the adhesive application device and/or in front of the pressing device. In particular, this increases the viscosity of the adhesive. This prevents the applied areas of the adhesive from running or being squeezed too much during further processing, so that a particularly sharp-edged application of the decorative material and a particularly high surface quality of the transferred layers on the object can be achieved. A slight squeezing of the adhesive is certainly desirable in order to bring directly adjacent areas of the printing medium, in particular the smallest areas, so-called pixels, closer together and to unite them. This can be advantageous, for example, to avoid pixelation of the image in closed areas and/or at the edges of the motif, i.e. to avoid individual pixels appearing visually in a disturbing way. The squeezing should preferably only be carried out to such an extent that the desired resolution is not reduced too much. The UV light is advantageously emitted in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.

Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle zum Vorhärten des Klebstoffs eine LED-Lichtquelle. Mit LED-Lichtquellen kann nahezu monochromatisches Licht bereitgestellt werden, so dass sichergestellt ist, dass im zum Härten des Klebstoffs notwendigen Wellenlängenbereich die geforderte Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Dies kann mit konventionellen Quecksilber-Mitteldruckdampflampen in der Regel nicht erreicht werden.The UV light source for pre-curing the adhesive is preferably an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.

Alternativ können die Druckköpfe 70 und die Druckbasisplatte 72 in einer festen Position angeordnet sein. Während des Druckvorganges wird dann das von der Transfermedien-Abwickeleinrichtung 11 kommende Transfermedium 3 mittels der ersten Vakuumrolle 83 und der zweiten Vakuumrolle 83 über die Druckbasisplatte 72 unter den Druckköpfen 70 durchgeführt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Transfermediums 3 wird entsprechend der Druckleistung der Druckköpfe 70 eingestellt.Alternatively, the print heads 70 and the print base plate 72 can be arranged in a fixed position. During the printing process, the transfer medium 3 coming from the transfer medium unwinding device 11 is then guided by the first vacuum roller 83 and the second vacuum roller 83 over the print base plate 72 under the print heads 70. The feed speed of the transfer medium 3 is set according to the printing performance of the print heads 70.

Ferner ist es möglich, dass die Druckbasisplatte 72 entlang einer Platten-Bewegungsrichtung 73 beweglich angeordnet ist, um den Druckvorgang zu unterstützen.Furthermore, it is possible that the printing base plate 72 is arranged to be movable along a plate movement direction 73 in order to support the printing process.

Mit der Druckeinrichtung 7 können auf das Transfermedium 3 außerhalb des Dekorbereichs, welches auf das Objekt 13 übertragen werden soll, Messpunkte aufgedruckt werden, um die Position des Dekorationsmaterials auf dem Transfermedium 3 mittels Sensoren oder mindestens einer Kamera erfassen zu können.With the printing device 7, measuring points can be printed on the transfer medium 3 outside the decoration area which is to be transferred to the object 13 in order to be able to detect the position of the decoration material on the transfer medium 3 by means of sensors or at least one camera.

Nach Beendigung des Druckvorganges wird das Transfermedium 3 zur Übertragung des Dekorationsmaterials auf das Objekt 13 zur Andrückeinrichtung 2 weitertransportiert.After completion of the printing process, the transfer medium 3 is transported to the pressing device 2 for transferring the decorative material to the object 13.

Die Andrückeinrichtung 2 weist einen transparenten, drehbaren, hohlen Zylinder 20 auf, welcher an der Außenseite mit einer flexiblen Andrückschicht aus einem elastischen, transparenten Material, bevorzugt einem Silikonmaterial, versehen ist. Dadurch, dass die die Andrückschicht elastisch ist, können Unregelmäßigkeiten des dreidimensionalen Objektes 13, des Transfermediums 3 und/oder des maschinellen Aufbaus ausgeglichen werden. Der Zylinder 20 und die Andrückschicht sind vorliegend für UV-Licht transparent, mithin ist eine Transmission von UV-Licht durch den Zylinder 20 und dessen Andrückschicht ermöglicht.The pressing device 2 has a transparent, rotatable, hollow cylinder 20, which is provided on the outside with a flexible pressing layer made of an elastic, transparent material, preferably a silicone material. Because the pressing layer is elastic, irregularities in the three-dimensional object 13, the transfer medium 3 and/or the mechanical structure can be compensated. The cylinder 20 and the pressing layer are transparent to UV light, thus enabling transmission of UV light through the cylinder 20 and its pressing layer.

Der Klebstoff ist vorliegend ein unter UV-Licht härtender UV-Klebstoff. Im Inneren des Zylinders 20 ist eine Härtungseinrichtung 5 in Form einer UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs angeordnet. Der Abstrahlbereich der Härtungseinrichtung 5 ist dabei auf den Berührungsbereich 14 von Transfermedium 3 und Objekt 13 gerichtet. Damit das von der UV-Lichtquelle in Richtung des Objekts 13 emittierte UV-Licht aus dem Zylinder 20 austreten kann, sind sowohl der Zylinder 20 als auch die Andrückschicht aus Materialien ausgeführt, die für das zum Härten benötigte UV-Licht transparent sind. Ebenso ist das Transfermedium 3 für das zum Härten benötigte UV-Licht transparent.The adhesive in this case is a UV adhesive that hardens under UV light. A hardening device 5 in the form of a UV light source for hardening the adhesive is arranged inside the cylinder 20. The radiation area of the hardening device 5 is directed towards the contact area 14 between the transfer medium 3 and the object 13. So that the UV light emitted by the UV light source in the direction of the object 13 can emerge from the cylinder 20, both the cylinder 20 and the pressure layer are made of materials that are transparent to the UV light required for hardening. The transfer medium 3 is also transparent to the UV light required for hardening.

Die UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs strahlt dabei bevorzugt UV-Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 220 nm und 420 nm, bevorzugt zwischen 350 nm und 400 nm, ab.The UV light source for curing the adhesive preferably emits UV radiation in the wavelength range between 220 nm and 420 nm, preferably between 350 nm and 400 nm.

Die Andrückeinrichtung 2 ist insbesondere im Wellenlängenbereich von 220 nm bis 420 nm, bevorzugt im Bereich von 350 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 365 nm bis 395 nm, für die UV-Strahlung transparent oder transluzent. Die Transparenz oder Transluzenz soll dabei insbesondere 30% bis 100% betragen, bevorzugt 40% bis 100%. Eine niedrigere Transparenz oder Transluzenz kann dabei bevorzugt durch höhere UV-Intensität ausgeglichen werden.The pressing device 2 is transparent or translucent for UV radiation, in particular in the wavelength range from 220 nm to 420 nm, preferably in the range from 350 nm to 400 nm, particularly preferably in the range from 365 nm to 395 nm. The transparency or translucency should in particular be 30% to 100%, preferably 40% to 100%. A lower transparency or translucency can preferably be compensated by higher UV intensity.

Als UV-Lichtquelle können dabei beispielsweise LED-Strahler, Quecksilberdampflampen, oder auch mit Eisen und/oder Gallium dotierte Quecksilberdampflampen eingesetzt werden. Bevorzugt ist die UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs eine LED-Lichtquelle. Mit LED-Lichtquellen kann nahezu monochromatisches Licht bereitgestellt werden, so dass sichergestellt ist, dass im zum Härten des Klebstoffs notwendigen Wellenlängenbereich die geforderte Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Dies kann mit konventionellen Quecksilber-Mitteldruckdampflampen in der Regel nicht erreicht werden.For example, LED spotlights, mercury vapor lamps, or mercury vapor lamps doped with iron and/or gallium can be used as UV light sources. The UV light source for curing the adhesive is preferably an LED light source. LED light sources can provide almost monochromatic light, ensuring that the required radiation intensity is available in the wavelength range required to cure the adhesive. This cannot usually be achieved with conventional medium-pressure mercury vapor lamps.

Vorteilhafterweise beträgt der Abstand der UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs zu dem Objekt 13 2 mm bis 50 mm, bevorzugt 2 mm bis 40 mm, um eine optimale Durchhärtung zu erreichen, insbesondere gleichzeitig aber physikalischen Kontakt der UV-Lichtquelle zum Objekt 13 zu vermeiden. Vorzugsweise beträgt die Größe des Bestrahlungsfensters der UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs in Maschinenrichtung zwischen 5 mm bis 40 mm.Advantageously, the distance between the UV light source for curing the adhesive and the object 13 is 2 mm to 50 mm, preferably 2 mm to 40 mm, in order to achieve optimal curing, but in particular at the same time to avoid physical contact between the UV light source and the object 13. Preferably, the size of the irradiation window of the UV light source for curing the adhesive in the machine direction is between 5 mm and 40 mm.

Beim Einsatz von LED-Lichtquellen nimmt üblicherweise die Energie der Strahlung ab ca. 5 mm Abstand von der LED-Lichtquelle, insbesondere aufgrund der relativ hohen Divergenz der LED-Lichtquelle, vergleichsweise stark ab, sodass der Abstand zum Objekt 13 bevorzugt entsprechend gering zu wählen ist. Durch den Einsatz von LED-Lichtquellen mit optischer Fokussierung wird ein größerer Abstand zum Objekt 13 ermöglicht, wodurch insbesondere auch der Einsatz bei konstruktiv schwierigen Bedingungen ermöglicht wird. Weiter ist es möglich, dass das Bestrahlungsfenster beim Einsatz von LED-Lichtquellen mit optischer Fokussierung kleiner ist, insbesondere im Vergleich zu einem Bestrahlungsfenster beim Einsatz von UV-Lichtquellen ohne optische Fokussierung.When using LED light sources, the energy of the radiation usually decreases comparatively sharply from a distance of around 5 mm from the LED light source, in particular due to the relatively high divergence of the LED light source, so that the distance to the object 13 should preferably be chosen to be correspondingly small. The use of LED light sources with optical focusing enables a greater distance to the object 13, which in particular also enables use in structurally difficult conditions. It is also possible that the irradiation window is smaller when using LED light sources with optical focusing, in particular in comparison to an irradiation window when using UV light sources without optical focusing.

Die Brutto-UV-Bestrahlungsstärke beträgt bevorzugt zwischen 1 W/cm2 und 50 W/cm2, bevorzugt zwischen 3 W/cm2 und 40 W/cm2. Hierdurch wird erreicht, dass der Klebstoff bei Bahngeschwindigkeiten von etwa 10 m/min bis 60 m/min (oder höher) und den anderen bereits anhand der Vorhärtung diskutierten Faktoren vollständig durchgehärtet wird.The gross UV irradiance is preferably between 1 W/cm 2 and 50 W/cm 2 , preferably between 3 W/cm 2 and 40 W/cm 2 . This ensures that the adhesive is completely cured at web speeds of about 10 m/min to 60 m/min (or higher) and the other factors already discussed with regard to pre-curing.

Beachtet man diese Faktoren, wird der Klebstoff bei diesem Verfahren mit einer Netto-UV-Bestrahlungsstärke von vorzugsweise zwischen 4,8 W/cm2 und 8,0 W/cm2 bestrahlt. Dies entspricht einem Netto-Energieeintrag (Dosis) bei einer bevorzugten Bestrahlungszeit zwischen etwa 0,1 s (bei 10 m/min Bahngeschwindigkeit und einem 20 mm breiten Bestrahlungsfenster) und etwa 0,04 s (bei 30 m/min Bahngeschwindigkeit und einem 20 mm breiten Bestrahlungsfenster) in den Klebstoff von etwa 100 mJ/cm2 bis 2000 mJ/cm2, bevorzugt von etwa 100 mJ/cm2 bis 1000 mJ/cm2, insbesondere wobei dieser Netto-Energieeintrag je nach benötigter Durchhärtung variierbar ist.Taking these factors into account, the adhesive is irradiated in this process with a net UV irradiance of preferably between 4.8 W/cm 2 and 8.0 W/cm 2 . This corresponds to a net energy input (dose) at a preferred irradiation time of between about 0.1 s (at 10 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) and about 0.04 s (at 30 m/min web speed and a 20 mm wide irradiation window) into the adhesive of about 100 mJ/cm 2 to 2000 mJ/cm 2 , preferably from about 100 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 , in particular wherein this net energy input can be varied depending on the required curing.

Zu beachten ist hierbei insbesondere, dass diese Werte nur theoretisch möglich sind (bei 100% Lampenleistung). Insbesondere bei voller Leistung der UV-Lichtquelle zum Härten des Klebstoffs, z.B. bei einer 20 W/cm2-Version, und einer geringen Bahngeschwindigkeit, z.B. 10 m/min, erhitzt sich das Transfermedium so stark, dass es Feuer fangen kann. Deshalb liegt der Netto-Energieeintrag besonders bevorzugt je nach Bahngeschwindigkeit zwischen 100 mJ/cm2 und 500 mJ/cm2.It is particularly important to note that these values are only theoretically possible (at 100% lamp power). In particular, when the UV light source is at full power to harden the adhesive, e.g. with a 20 W/cm 2 version, and the web speed is low, e.g. 10 m/min, the transfer medium heats up so much that it can catch fire. Therefore, the net energy input is preferably between 100 mJ/cm 2 and 500 mJ/cm 2 , depending on the web speed.

Der Zylinder 20 kann dabei in den für UV-Licht transparenten Bereichen beispielsweise aus PMMA (Polymethylmethacrylat, Acrylglas) und/oder aus Borosilikatglas bestehen. Beide Materialien weisen, insbesondere im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 400 nm, einen Transmissionsgrad von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 70 %, auf.The cylinder 20 can consist of, for example, PMMA (polymethyl methacrylate, acrylic glass) and/or borosilicate glass in the areas transparent to UV light. Both materials have a transmittance of at least 50%, preferably of at least 70%, particularly in the wavelength range from 350 nm to 400 nm.

Weiter ist es möglich, dass der Zylinder 20 der Andrückeinrichtung 2 vollständig oder teilweise transparent ist, so dass das UV-Licht ausreichend transmittiert werden kann, insbesondere um den Klebstoff vollständig zu härten bzw. durchzuhärten. Bevorzugt weist hierbei auch das Dekorationsmaterial einen ausreichenden Transmissionsgrad auf, insbesondere um den Klebstoff auf der Rückseite des Druckbildes mittels UV-Licht härten zu können. Hierbei hat sich in praktischen Versuchen gezeigt, dass insbesondere bei einem mehrfarbigen Druckbild ein Transmissionsgrad des Dekorationsmaterials von mindestens 2,5% im Wellenlängenbereich zwischen 350 nm und 400 nm des UV-Lichts ausreichend ist, um eine ausreichende Belichtung des in Belichtungsrichtung dahinter befindlichen Klebstoffs erreichen zu können.It is also possible for the cylinder 20 of the pressing device 2 to be completely or partially transparent so that the UV light can be transmitted sufficiently, in particular to completely harden or cure the adhesive. Preferably, the decorative material also has a sufficient degree of transmission, in particular to be able to harden the adhesive on the back of the printed image using UV light. Practical tests have shown that, in particular with a multi-colored printed image, a degree of transmission of the decorative material of at least 2.5% in the wavelength range between 350 nm and 400 nm of UV light is sufficient. in order to achieve sufficient exposure of the adhesive located behind it in the direction of exposure.

Bei Messungen des Transmissionsgrads des Dekorationsmaterials wurden beispielsweise folgende Werte ermittelt: Farbton des Dekorationsmaterials Transmissionsgrad in Prozent bei etwa 395 nm Schichtstärke des Dekorationsmaterials in µm Lasierender Farblack, Cyan 35% 6 Lasierender Farblack, Magenta 53% 6 Lasierender Farblack, Yellow 15% 6 Lasierender Farblack, Black 3,5% 6 Deckender Farblack, Weiß 0% 15 bedampftes Aluminium mit einer Dicke von ca. 15 nm bis 20 nm 6,3% -- For example, when measuring the transmittance of the decorative material, the following values were determined: Colour of the decoration material Transmission in percent at about 395 nm Layer thickness of the decorative material in µm Translucent varnish, cyan 35% 6 Translucent varnish, magenta 53% 6 Translucent varnish, yellow 15% 6 Translucent colour varnish, Black 3.5% 6 Opaque colour varnish, white 0% 15 vapor-deposited aluminum with a thickness of approx. 15 nm to 20 nm 6.3% --

Ist insbesondere der Transmissionsgrad des Dekorationsmaterials zu niedrig für eine ausreichende Belichtung des Klebstoffs, beispielsweise bei dem oben aufgeführten opak weißen Dekorationsmaterial, ist es vorteilhaft, dass das Dekorationsmaterial rasterförmig in ersten Zonen mit Dekorationsmaterial und zweiten Zonen ohne Dekorationsmaterial angeordnet wird. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die ersten und/oder zweiten Zonen in Form dünner Linien und/oder kleiner Rasterelemente mit einer Linienbreite und/oder mit einer minimalen Rasterelementdimension von kleiner als 500 µm, bevorzugt von kleiner als 250 µm, anzuordnen. Das UV-Licht kann dabei in ausreichender Menge durch die zweiten Zonen ohne Dekorationsmaterial hindurch zu dem Klebstoff gelangen und diesen dort ausreichend zur Aushärtung belichten. Die ersten Zonen können dabei aufgrund ihrer geringen Größe zumindest teilweise unterstrahlt werden, sodass der Klebstoff auch dort zumindest teilweise belichtet und damit ausgehärtet werden kann.In particular, if the degree of transmission of the decorative material is too low for sufficient exposure of the adhesive, for example in the case of the opaque white decorative material listed above, it is advantageous for the decorative material to be arranged in a grid pattern in first zones with decorative material and second zones without decorative material. It is particularly advantageous to arrange the first and/or second zones in the form of thin lines and/or small grid elements with a line width and/or with a minimum grid element dimension of less than 500 µm, preferably less than 250 µm. The UV light can then pass through the second zones without decorative material to the adhesive in sufficient quantity and expose it there sufficiently for it to harden. Due to their small size, the first zones can be at least partially under-irradiated so that the adhesive can also be at least partially exposed there and thus hardened.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der mittleren Breite der ersten Zonen zu der mittleren Breite der zweiten Zonen zwischen 0,75:1 und 1:5. So beträgt vorzugsweise die Breite der ersten Zonen weniger als 250 µm und die Breite der zweiten Zonen mehr als 250 µm.Preferably, the ratio of the average width of the first zones to the average width of the second zones is between 0.75:1 and 1:5. Thus, preferably, the width of the first zones is less than 250 µm and the width of the second zones is more than 250 µm.

Vorzugsweise werden die ersten und zweiten Zonen gemäß einem ein- oder zweidimensionalen Raster, beispielsweise einem Linienraster oder einem Flächenraster, angeordnet. So ist es möglich, dass die ersten Zonen und/oder zweiten Zonen punktförmig oder in Form eines Vielecks ausgeformt sind. Die Rasterelementformen sind vorzugsweise ausgewählt aus: punktförmig, rautenförmig und kreuzförmig. Es ist jedoch auch möglich, anders ausgeformte Rasterelementformen zu verwenden.Preferably, the first and second zones are arranged according to a one- or two-dimensional grid, for example a line grid or an area grid. It is thus possible for the first zones and/or second zones to be point-shaped or in the form of a polygon. The grid element shapes are preferably selected from: point-shaped, diamond-shaped and cross-shaped. However, it is also possible to use grid element shapes with different shapes.

Bevorzugt ist das Raster bzw. die Verteilung der ersten und zweiten Zonen dabei regelmäßig oder zufällig (stochastisch) oder pseudo-zufällig ausgebildet.Preferably, the grid or the distribution of the first and second zones is regular, random (stochastic) or pseudo-random.

Weiter ist es auch möglich, dass es sich bei dem ein- oder zweidimensionalen Raster um ein geometrisch transformiertes Raster handelt. So ist es beispielsweise möglich, dass es sich um ein kreisförmig oder wellenförmig transformiertes eindimensionales Raster handelt, wobei beispielsweise die ersten Zonen in Form von konzentrischen Kreisringen oder in Form von Wellenlinien vorgesehen sind.It is also possible that the one- or two-dimensional grid is a geometrically transformed grid. For example, it is possible that it is a circular or wave-shaped transformed one-dimensional grid, with the first zones being provided in the form of concentric circular rings or in the form of wavy lines.

Alternativ kann der Klebstoff auch als physikalisch oder chemisch härtender Klebstoff bereitgestellt sein, wobei die Trocknung dann bevorzugt durch eine thermische Trocknung erfolgt. Die Härtungseinrichtung 5 ist dann entsprechend als thermische Trocknungseinrichtung ausgebildet.Alternatively, the adhesive can also be provided as a physically or chemically curing adhesive, with drying then preferably taking place by thermal drying. The curing device 5 is then designed accordingly as a thermal drying device.

Zur Übertragung des Dekorationsmaterials von dem Transfermedium 3 auf das Objekt 13 wird das zu dekorierende Objekt 13 mittels der Halteeinrichtung 1 unterhalb der Andrückeinrichtung 2 platziert. Das Transfermedium 3 wird dann mit der Dekor- und Klebstoffschicht in Richtung des Objekts 13 weisend über den Zylinder 20 bewegt und oberhalb des in der Halteeinrichtung 1 fixierten Objektes 13 durchgeführt, wobei die Dekorschichtseite des Transfermediums 3 das zu dekorierenden Oberfläche des Objektes 13 zugewandt ist. Die Übertragung des Dekorationsmaterials erfolgt durch Aufdrücken auf das Objekt 13 mit einem vorgegeben Anpressdruck des tangential, entlang des Berührungsbereichs 14 mittels des Zylinders 20 über das Objekt 13 geführten Transfermediums 3. Der Zylinders 20 und das Objekt 13 werden dabei so gedreht, dass die Oberflächenflächengeschwindigkeit des Transfermediums 3 der Oberflächengeschwindigkeit des Objekts 13 entspricht.To transfer the decorative material from the transfer medium 3 to the object 13, the object 13 to be decorated is placed below the pressing device 2 by means of the holding device 1. The transfer medium 3 is then moved over the cylinder 20 with the decorative and adhesive layer pointing in the direction of the object 13 and guided above the object 13 fixed in the holding device 1, with the decorative layer side of the transfer medium 3 facing the surface of the object 13 to be decorated. The decorative material is transferred by pressing it onto the object 13 with a predetermined contact pressure of the transfer medium 3, which is guided tangentially along the contact area 14 over the object 13 by means of the cylinder 20. The cylinder 20 and the object 13 are rotated so that the surface speed of the transfer medium 3 corresponds to the surface speed of the object 13.

Der UV-Klebstoff wird durch das UV-Licht gleichzeitig mit dem Andrücken des Transfermediums 3 auf das Objekt 13 gehärtet. Durch die Drehung des Objekts 13 und den tangentialen Verlauf des Transfermediums 3 zum Objekt 13 wird das Transfermedium 3 unmittelbar nach dem Härten des Klebstoff wieder vom Objekt 13 abgezogen. An den Stellen, an denen Klebstoff auf dem Transfermedium 3 aufgebracht war, haftet nach dem Härten des Klebstoffs das Dekorationsmaterial (beispielsweise Dekorfarben oder eine Metallschicht) mittels des gehärteten Klebstoffs am Objekt 13. An den Stellen, an denen sich kein Klebstoff befand, verbleibt das Dekorationsmaterial an dem Transfermedium.The UV adhesive is hardened by the UV light at the same time as the transfer medium 3 is pressed onto the object 13. By rotating the object 13 and the tangential course of the transfer medium 3 to the object 13, the transfer medium 3 is removed from the object 13 immediately after the adhesive has hardened. At the places where adhesive was applied to the transfer medium 3, the decorative material (for example decorative colors or a metal layer) adheres to the object 13 by means of the hardened adhesive after the adhesive has hardened. At the places where there was no adhesive, the decorative material remains on the transfer medium.

Zum Ausgleich von Dimensionsschwankungen des Objektes 13 kann der Zylinder 20 in der Andrückeinrichtung 22 schwimmend gelagert beziehungsweise aufgehängt sein. Beispielsweise kann ein druckgeregelter Pneumatikzylinder verwendet werden, wobei durch Veränderung der Luftdruckeinstellung des Pneumatikzylinders die Anpresskraft des Zylinders 20 auf das Objekt 13 variabel einstellbar ist. Der Ausgleich von Dimensionsschwankungen zu der Oberfläche des Objektes 13 erfolgt mit der federnden vertikalen Hubbewegung der Zylinders 20 entsprechend der eingestellten Anpresskraft. Alternativ können die vertikale variable Hubbewegung und die Steuerung der Anpresskraft über Druckfedern mit einstellbarer Federspannung erfolgen, anstatt mit Druckluft und Pneumatikzylinder.To compensate for dimensional fluctuations of the object 13, the cylinder 20 can be mounted or suspended in the pressing device 22. For example, a pressure-controlled pneumatic cylinder can be used, whereby the contact pressure of the cylinder 20 on the object 13 can be variably adjusted by changing the air pressure setting of the pneumatic cylinder. The compensation of dimensional fluctuations on the surface of the object 13 is carried out with the spring-loaded vertical lifting movement of the cylinder 20 in accordance with the set contact pressure. Alternatively, the vertical variable lifting movement and the control of the contact pressure can be carried out via compression springs with adjustable spring tension, instead of with compressed air and pneumatic cylinders.

Die Ausführung der Andrückeinrichtung 2 mit einem hohlen Zylinder 20 zur Übertragung des Dekorationsmaterials ist auch zur Übertragung auf flache Objekte geeignet. Der Klebstoff kann bei Objekten mit flacher Oberfläche, wie z.B. Objekten mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt, sowie flache, starre Objekte, ebenfalls sowohl auf das Objekt als auch auf die Dekorschicht des Transfermediums aufgebracht werden. Zur Übertragung des Dekorationsmaterials wird die Andrückeinrichtung 2 horizontal bewegt. Durch radiales Abrollen des Zylinders 20 über das Objekt unter gleichzeitiger Bestrahlung durch die Härtungseinrichtung 5, wird das Dekorationsmaterial auf die Fläche des Objektes übertragen.The design of the pressing device 2 with a hollow cylinder 20 for transferring the decorative material is also suitable for transferring it to flat objects. For objects with a flat surface, such as objects with a square or rectangular cross-section, as well as flat, rigid objects, the adhesive can also be applied to both the object and the decorative layer of the transfer medium. To transfer the decorative material, the pressing device 2 is moved horizontally. The decorative material is transferred to the surface of the object by radially rolling the cylinder 20 over the object while simultaneously being irradiated by the hardening device 5.

In Figur 2 ist schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten 13 gezeigt. Die Vorrichtung 100 weist entsprechend jener in Figur 1 in einer Bewegungsrichtung 80 des Transfermediums 3 eine Transfermedien-Abwickeleinrichtung 11, eine Druckeinrichtung 7, eine Andrückeinrichtung 2 und eine Transfermedien-Aufwickeleinrichtung 12 auf.In Figure 2 is a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated. The device 100 has, according to that in Figure 1 in a direction of movement 80 of the transfer medium 3, a transfer media unwinding device 11, a printing device 7, a pressing device 2 and a transfer media winding device 12.

Das Transfermedium 3 wird von der Transfermedien-Abwickeleinrichtung 11 kommend über eine erste Vakuumrolle 83 der Transfermedienführung 8 direkt zu einem hohlen Zylinder 20 der Andrückeinrichtung 2 geleitet. Das Transfermedium 3 umschließt den Zylinder 20 in einem Umlenkwinkel von in etwa 300°. Anschließend wird das Transfermedium 3 über eine weitere Vakuumrolle 83 der Transfermedien-Aufwickeleinrichtung 12 zugeführt.The transfer medium 3 is guided from the transfer media unwinding device 11 via a first vacuum roller 83 of the transfer media guide 8 directly to a hollow cylinder 20 of the pressing device 2. The transfer medium 3 encloses the cylinder 20 at a deflection angle of approximately 300°. The transfer medium 3 is then fed to the transfer media winding device 12 via a further vacuum roller 83.

Im Gegensatz zur Vorrichtung 100 aus Figur 1 ist die Druckeinrichtung 7 gemäß der zweiten Ausführungsform direkt an dem Zylinder 20 der Andrückeinrichtung 2 angeordnet. Der Zylinder 20 wirkt mithin auch als Druckbasis für die Druckeinrichtung 7. Die Druckköpfe 70 der Druckeinrichtung 7 sind demgemäß in einem vorgegeben radialen Abstand zur äußeren Oberfläche des Zylinders 20 radial angeordnet. Die Trocknungseinheit 6 und die Klebstoff-Appliziereinrichtung 4 sind als Teil der Druckeinrichtung 7 ausgebildet und ebenfalls in einem radialen Abstand den Druckköpfen 70 nachgelagert angeordnet. Um zu verhindern, dass von der Trocknungseinheit 6 emittiertes UV-Licht streut, ist innerhalb des Zylinders 20 im Bereich der Trocknungseinheit 6 eine lichtundurchlässige Abdeckung 60 angeordnet.In contrast to the device 100 of Figure 1 According to the second embodiment, the printing device 7 is arranged directly on the cylinder 20 of the pressing device 2. The cylinder 20 therefore also acts as a printing base for the printing device 7. The print heads 70 of the printing device 7 are accordingly arranged radially at a predetermined radial distance from the outer surface of the cylinder 20. The drying unit 6 and the adhesive application device 4 are designed as part of the printing device 7 and are also arranged downstream of the print heads 70 at a radial distance. In order to prevent UV light emitted by the drying unit 6 from scattering, an opaque cover 60 is arranged inside the cylinder 20 in the area of the drying unit 6.

Zum Bedrucken, Trocknen und Applizieren mit Klebstoff auf das Transfermedium 3 wird der Zylinder 20 mit einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit entsprechend einer vorgegebenen Druckgeschwindigkeit beziehungsweise Druckleistung gedreht. Das Bedrucken, Trocknen und Applizieren mit Klebstoff des Transfermediums 3 erfolgt weiterhin entsprechend des Vorgehens, welches zu Figur 1 beschrieben wurde.For printing, drying and applying adhesive to the transfer medium 3, the cylinder 20 is rotated at a predetermined rotation speed corresponding to a predetermined printing speed or printing capacity. The printing, drying and application of adhesive to the transfer medium 3 continues according to the procedure described for Figure 1 was described.

Unterhalb des horizontal angeordneten Zylinders 20 ist, analog zur ersten Ausführungsform, eine Halteeinrichtung 1 angeordnet, die das zu bedruckenden Objekt 13 hält. Das Transferieren des Dekorationsmaterials durch die Andrückeinrichtung 2 erfolgt analog zum zur ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahren. Mithin erfolgt ein Andrücken des Transfermediums 3 mittels des Zylinders 20 auf das Objekt 13 und ein gleichzeitiges Härten des Klebstoffs durch die Härtungseinrichtung 5. Die Position der zweiten Vakuumrolle 83 ist einstellbar, so dass der Ablösewinkel des Transfermediums 3 vom Objekt 13 angepasst werden kann, um ein optimales Ablösen des Dekorationsmaterials zu erzielen.Below the horizontally arranged cylinder 20, analogous to the first embodiment, a holding device 1 is arranged, which holds the object 13 to be printed. The transfer of the decorative material by the pressing device 2 takes place analogously to the method described for the first embodiment. The transfer medium 3 is therefore pressed onto the object 13 by means of the cylinder 20 and the adhesive is simultaneously hardened by the hardening device 5. The position of the second vacuum roller 83 is adjustable so that the detachment angle of the transfer medium 3 from the object 13 can be adjusted in order to achieve optimal detachment of the decorative material.

Weiter ist es zweckmäßig, dass die Oberfläche des Objekts 13 vor der Dekoration vorbehandelt wird. Diese Vorbehandlung kann insbesondere einen Objektreinigungsschritt und/oder einen Aktivierungsschritt umfassen.Furthermore, it is expedient that the surface of the object 13 is pretreated before decoration. This pretreatment can in particular comprise an object cleaning step and/or an activation step.

Bevorzugt werden in dem Objektreinigungsschritt Verschmutzungen und/oder auch vorhandene Schutzbeschichtungen oder andere funktionale Beschichtungen, die insbesondere für den Transport des Objekts 13 und/oder während der Herstellung des Objekts 13 aufgebracht wurden, entfernt.Preferably, in the object cleaning step, contamination and/or existing protective coatings or other functional coatings that were applied in particular for the transport of the object 13 and/or during the manufacture of the object 13 are removed.

Bei glasartigen Oberflächen treten weiterhin insbesondere Probleme wegen der an der Oberfläche gebundenen Feuchtigkeit auf. Die Feuchtigkeit wird insbesondere in Form von Gelschichten gebunden, welche die Hafteigenschaften der nachfolgend auf die Oberfläche aufzubringenden Schichten negativ beeinflussen.With glass-like surfaces, problems continue to arise due to the moisture bound to the surface. The moisture is bound in particular in the form of gel layers, which negatively affect the adhesive properties of the layers subsequently applied to the surface.

Die Fähigkeit der Oberfläche, eine Haftung zu nachfolgend aufzubringenden Schichten, insbesondere einer Dekoration zu ermöglichen, hängt auch von den aufgebrachten oder erzeugten reaktiven Gruppen an der Oberfläche ab, da diese die Grundlage für die feste Bindung der nachfolgend aufgebrachten Schichten sind. Die Dichte der in der Silikatschicht von Glas befindlichen reaktiven OH-Gruppen ist bei den bekannten Verfahren nicht ausreichend, was zu einer verminderten Haftung der folgend aufgebrachten Schichten führt.The ability of the surface to allow adhesion to subsequently applied layers, especially decoration, also depends on the reactive groups applied or created on the surface, as these are the basis for the firm bonding of the subsequently applied layers. The density of the reactive OH groups in the silicate layer of glass is insufficient in the known processes, which leads to reduced adhesion of the subsequently applied layers.

In dem Aktivierungsschritt, der bevorzugt nach dem Objektreinigungsschritt erfolgt, wird die Oberfläche des Objekts 13 vorteilhafterweise derartig modifiziert, dass eine Haftung der nachfolgend aufgebrachten Dekoration erhöht und verbessert ist. Die Modifikation kann dabei chemisch und/oder physikalisch erfolgen.In the activation step, which preferably takes place after the object cleaning step, the surface of the object 13 is advantageously modified in such a way that adhesion of the subsequently applied decoration is increased and improved. The modification can be carried out chemically and/or physically.

Der Objektreinigungsschritt umfasst insbesondere eine Modifizierung der Oberfläche des Objekts 13 mit mindestens einer oxidierenden Flamme. Der Objektreinigungsschritt weist den Vorteil auf, dass die an die amorphe Oberfläche des kompakten Substrates in Form von nicht homogenen Gelschichten gebundene Feuchtigkeit reduziert wird. Überraschenderweise wird durch den Objektreinigungsschritt die Gelschicht reproduzierbar reduziert. Die Gelschicht ist von der jeweiligen amorphen Struktur wie auch von dem Alterungszustand der Gelschicht abhängig. Durch die oxidierende Flamme wird die Gelschicht und somit die gebundene Feuchtigkeit reduziert. Die Reduktion der Gelschicht führt zu reproduzierbaren, homogenen Oberflächeneigenschaften.The object cleaning step particularly comprises a modification of the surface of the object 13 with at least one oxidizing flame. The object cleaning step has the advantage that the moisture bound to the amorphous surface of the compact substrate in the form of non-homogeneous gel layers is reduced. Surprisingly, the gel layer is reduced reproducibly by the object cleaning step. The gel layer depends on the respective amorphous structure as well as on the aging state of the gel layer. The oxidizing flame reduces the gel layer and thus the bound moisture. The reduction of the gel layer leads to reproducible, homogeneous surface properties.

Unter einer oxidierenden Flamme wird hierbei jedes entzündete Gas, Gas-Luftgemisch, Aerosol oder Spray verstanden, das überschüssigen Sauerstoff enthält und/oder oxidierend wirken kann.An oxidizing flame is any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray that contains excess oxygen and/or can have an oxidizing effect.

Der Aktivierungsschritt umfasst insbesondere Modifizierung der Oberfläche des Objekts 13 mit mindestens einer silikatisierenden Flamme. Dabei wird eine bis zu 60 nm, bevorzugt eine 5 nm bis 50 nm, weiter bevorzugt eine 10 nm bis 30 nm, dicke Siliziumoxidschicht aufgebracht, die sich durch einen hohen Gehalt an reaktiven OH-Gruppen auszeichnet. Die Homogenität und die guten Haftungseigenschaften der aufgetragenen Siliziumoxidschicht werden durch die Kombination aus dem Objektreinigungsschritt und Aktivierungsschritt erreicht. Vorteilhaft ist es, die Flammenanzahl so zu wählen, dass ein bis zehn, insbesondere ein bis fünf, oxidierende und/oder silikatisierende Flammen die Oberfläche des Objekts 13 modifizieren.The activation step particularly comprises modifying the surface of the object 13 with at least one silicating flame. A silicon oxide layer up to 60 nm thick, preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 10 nm to 30 nm thick, is applied, which is characterized by a high content of reactive OH groups. The homogeneity and the good adhesion properties of the applied silicon oxide layer are achieved by the combination of the object cleaning step and the activation step. It is advantageous to select the number of flames so that one to ten, in particular one to five, oxidizing and/or silicating flames modify the surface of the object 13.

Die reaktiven Gruppen an der Oberfläche sind die chemische Grundlage für eine feste chemische Anbindung der nachfolgend aufgebrachten oberflächenbehandelnden Schichten, beispielsweise Wachsschichten und/oder Lackschichten und/oder Farbschichten. Wenn die Oberfläche aus einer amorphen Substanz, beispielsweise aus Glas besteht, liegt die Flächendichte der OH-Gruppen der Oberfläche des erfindungsgemäßen kompakten Substrates um den Faktor 2 bis 5 höher als bei nicht behandelten Oberflächen.The reactive groups on the surface are the chemical basis for a firm chemical bonding of the subsequently applied surface treatment layers, for example wax layers and/or lacquer layers and/or paint layers. If the surface consists of an amorphous substance, for example glass, the surface density of the OH groups on the surface of the compact substrate according to the invention is 2 to 5 times higher than on untreated surfaces.

Die im zweiten Behandlungsschritt aufgebrachte Siliziumoxidschicht beziehungsweise Silikatschicht besitzt eine submikroskopische Rauigkeit. Die Rauigkeit und die damit verbundene mechanische Verankerungsmöglichkeit für weitere Schichten führt zu einer deutlich verbesserten Haftung aller folgenden Schichten. Durch den Objektreinigungsschritt und den Aktivierungsschritt wird eine reproduzierbare, homogene, mikroretentive Oberfläche erzeugt. Die Kombination der beiden Verfahrensschritte führt überraschend zu einer Reduzierung der Gelschicht und zu einer Erhöhung der Dichte und zu einer homogen Verteilung der reaktiven OH-Gruppen.The silicon oxide layer or silicate layer applied in the second treatment step has a submicroscopic roughness. The roughness and the associated mechanical anchoring option for further layers leads to a significantly improved adhesion of all subsequent layers. The object cleaning step and the activation step produce a reproducible, homogeneous, micro-retentive surface. The combination of the two process steps surprisingly leads to a reduction in the gel layer and an increase in the density and a homogeneous distribution of the reactive OH groups.

In dem Aktivierungsschritt wird ein Gas zur Beflammung verwendet, welches Verbindungen aufweisend Komponenten ausgewählt aus der Gruppe Alkylsilane, Alkoxysilane, Alkyltitan, Alkoxytitan, Alkylaluminium, Alkoxyaluminium oder Kombinationen davon enthält.In the activation step, a gas is used for flame treatment which contains compounds comprising components selected from the group alkylsilanes, alkoxysilanes, alkyltitanium, alkoxytitanium, alkylaluminium, alkoxyaluminium or combinations thereof.

Bevorzugte Beispiele derartiger Verbindungen sind Tetramethylsilan, Tetramethyltitan, Tetramethytatuminum, Tetraethylsilan, Tetraethyltitan, Tetraethylaluminum, 1,2-Dichlorotetramethylsilan, 1,2-Dichlorotetramethyltitan, 1,2-Dichlorotetramethylaluminium, 1,2-Diphenyltetramethylsilan, 1,2-Diphenyltetramethyltitan, 1,2-Diphenyltetramethylaluminium, 1,2-Dichlorotetraethylsilan, 1,2-Dichlorotetraethyltitan, 1,2-Dichlorotetraethylaluminium, 1,2-Diphenyltetraethylsilan, 1,2-Diphenyltetraethyltitan, 1,2-Diphenyltetraethylaluminium, 1,2,3-Trichlorotetramethylsilan, 1,2,3-Trichlorotetramethyltitan, 1,2,3-Trichlorotetramethylaluminium, 1,2,3-Triphenyltetramethylsilan, 1,2,3-Triphenyltetramethyltitan, 1,2,3-Triphenyltetramethylaluminium, Dimethyldiethyltetrasilan, Dimethyldiethyltetratitan, Dimethyldiethyltetraaluminium und ähnliche Verbindungen.Preferred examples of such compounds are tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethyltitanium, tetraethylsilane, tetraethyltitanium, tetraethylaluminum, 1,2-dichlorotetramethylsilane, 1,2-dichlorotetramethyltitanium, 1,2-dichlorotetramethylaluminum, 1,2-diphenyltetramethylsilane, 1,2-diphenyltetramethyltitanium, 1,2-diphenyltetramethylaluminum, 1,2-dichlorotetraethylsilane, 1,2-dichlorotetraethyltitanium, 1,2-dichlorotetraethylaluminum, 1,2-diphenyltetraethylsilane, 1,2-diphenyltetraethyltitanium, 1,2-diphenyltetraethylaluminum, 1,2,3-trichlorotetramethylsilane, 1,2,3-trichlorotetramethyltitanium, 1,2,3-trichlorotetramethylaluminum, 1,2,3-triphenyltetramethylsilane, 1,2,3-triphenyltetramethyltitanium, 1,2,3-triphenyltetramethylaluminium, dimethyldiethyltetrasilane, dimethyldiethyltetratitanium, dimethyldiethyltetraaluminium and similar compounds.

Darüber hinaus sind unter solchen Alkylverbindungen eine Silanverbindung, eine Alkyltitanverbindung und eine Alkylaluminiumverbindung, Tetramethylsilan, Tetramethyltitan, Tetramethylaluminium, Tetraethylsilan, Tetraethyltitan und Tetraethylaluminium wegen ihres besonders niedrigen Siedepunkts und ihrer leichten Vermischbarkeit mit Luft und dergleichen Gasen bevorzugt modifizierende Verbindungen, während eine Silanhalogenidverbindung wie 1,2-Dichlortetramethylsilan bevorzugt als Modifiziermittel eingesetzt wird.Furthermore, among such alkyl compounds, a silane compound, an alkyltitanium compound and an alkylaluminum compound, tetramethylsilane, tetramethyltitanium, tetramethylaluminum, tetraethylsilane, tetraethyltitanium and tetraethylaluminum are preferred modifying compounds because of their particularly low boiling point and easy miscibility with air and the like gases, while a silane halide compound such as 1,2-dichlorotetramethylsilane is preferably used as a modifier.

Darüber hinaus sind Alkoxysilan-, Alkoxytitan- und Alkoxyaluminiumverbindungen unter den oben genannten Verbindungen vorzuziehen, sofern ihr Siedepunkt im Bereich zwischen 10°C und 100°C liegt, da sie aufgrund ihrer Esterstruktur im Allgemeinen zwar meist hohe Siedepunkte aufweisen, aber eine noch bessere oberflächenmodifizierende Wirkung des festen Substrats ermöglichen.In addition, alkoxysilane, alkoxytitanium and alkoxyaluminium compounds are preferable among the above-mentioned compounds provided that their boiling point is in the range between 10°C and 100°C, since, due to their ester structure, they generally have high boiling points but enable an even better surface-modifying effect of the solid substrate.

Unter einer silikatisierenden Flamme im Sinne der Erfindung wird jedes entzündete Gas, Gas-Luftgemisch, Aerosol oder Spray verstanden, mit dessen Hilfe durch flammenpyrolytische Zersetzung einer siliziumhaltigen Substanz eine Siliziumoxidschicht auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die siliziumhaltige Beschichtung im Wesentlichen kohlenstofffrei aufgebracht wird und dass bei der Flammenpyrolyse als Silizium-haltige Substanz ein Silizium-Alkoxysilan in eine Mischung von Luft- und Brenngas sowie bedarfsweise Sauerstoff eingeleitet wird. Das Brenngas umfasst beispielsweise Propan-, Butan-, Leuchtgas und/oder Erdgas.A silicating flame in the sense of the invention is understood to mean any ignited gas, gas-air mixture, aerosol or spray with the aid of which a silicon oxide layer is applied to a surface by flame pyrolytic decomposition of a silicon-containing substance. In particular, it can be provided that the silicon-containing coating is applied essentially free of carbon and that during the flame pyrolysis, a silicon-alkoxysilane is introduced as the silicon-containing substance into a mixture of air and fuel gas and, if required, oxygen. The fuel gas includes, for example, propane, butane, illuminating gas and/or natural gas.

Es ist vorteilhaft, wenn der Wert des mittleren Molekulargewichts der modifizierenden Verbindung im Bereich von 50 bis 1000, bevorzugt im Bereich von 60 bis 500, weiter bevorzugt im Bereich von 70 bis 200, gemessen durch Massenspektrumanalyse, liegt. Bei einem mittleren Molekulargewicht der modifizierenden Verbindung unter 50 ist die Flüchtigkeit hoch und die Handhabung wird teilweise schwierig. Liegt dagegen der Wert des mittleren Molekulargewichts der modifizierenden Verbindung über 1000, ist die Verdampfung durch Erhitzen und leichtes Mischen mit Luft oder ähnlichen Gasen in einigen Fällen schwierig.It is preferable that the value of the average molecular weight of the modifying compound is in the range of 50 to 1000, preferably in the range of 60 to 500, more preferably in the range of 70 to 200 as measured by mass spectrum analysis. When the average molecular weight of the modifying compound is below 50, volatility is high and handling becomes difficult in some cases. On the other hand, when the value of the average molecular weight of the modifying compound is above 1000, evaporation by heating and slightly mixing with air or similar gases is difficult in some cases.

Weiter ist es von Vorteil, wenn die Dichte der modifizierenden Verbindung in flüssigem Zustand im Bereich von 0,3 g/cm3 bis 0,9 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 0,8 g/cm3, weiter bevorzugt im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 0,7 g/cm3, liegt. Bei einem Dichtewert der modifizierenden Substanz im flüssigen Zustand unter 0,3 g/cm3 wird die Handhabung erschwert und die Aufnahme in Aerosoldosen wird zum Teil problematisch. Liegt dagegen die Dichte der modifizierenden Verbindung in flüssigem Zustand über 0,9 g/cm3, wird die Verdampfung erschwert und bei der Aufnahme in Aerosoldosen kann es in einigen Fällen zu einer vollständigen Trennung mit Luft oder ähnlichen Gasen kommen.It is also advantageous if the density of the modifying compound in the liquid state is in the range from 0.3 g/cm 3 to 0.9 g/cm 3 , preferably in the range from 0.4 g/cm 3 to 0.8 g/cm 3 , more preferably in the range from 0.5 g/cm 3 to 0.7 g/cm 3 . If the density of the modifying substance in the liquid state is below 0.3 g/cm 3 , handling is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans becomes problematic. If, on the other hand, the density of the modifying compound in the liquid state is above 0.9 g/cm 3 , evaporation is made more difficult and in some cases the incorporation into aerosol cans can lead to complete separation with air or similar gases.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die modifizierende Verbindung erwärmt und verdampft wird und im verdampften Zustand mit dem Brenngas gemischt und dann verbrannt wird. Der Siedepunkt der modifizierenden Verbindung liegt dabei bevorzugt zwischen 10°C und 80°C.It is advantageous if the modifying compound is heated and vaporized and mixed with the fuel gas in the vaporized state and then burned. The boiling point of the modifying compound is preferably between 10°C and 80°C.

Die Menge der modifizierenden Verbindung im Brenngas weist insbesondere einen Wert im Bereich von 1x 10-10 Mol-% bis 10 Mol-% der Gesamtmenge des Brenngases auf.The amount of the modifying compound in the fuel gas has in particular a value in the range of 1x 10 -10 mol-% to 10 mol-% of the total amount of the fuel gas.

Der Benetzungsindex nach der Oberflächenmodifizierung weist insbesondere einen Wert im Bereich von 40 mN/m (dyn/cm) bis 80 mN/m (dyn/cm) bei einer Messtemperatur von 25°C auf.In particular, the wetting index after surface modification has a value in the range of 40 mN/m (dyn/cm) to 80 mN/m (dyn/cm) at a measuring temperature of 25°C.

Die Flammentemperatur der oxidierenden und/oder silikatisierenden Flamme liegt bevorzugt im Bereich von 500°C bis 1500°C, insbesondere von 900°C bis 1200°C, und/oder die Oberfläche des Objekts wird vorteilhafterweise auf 35°C bis 150°C, insbesondere auf 50°C bis 100°C, erwärmt.The flame temperature of the oxidizing and/or silicating flame is preferably in the range from 500°C to 1500°C, in particular from 900°C to 1200°C, and/or the surface of the object is advantageously heated to 35°C to 150°C, in particular to 50°C to 100°C.

Die Behandlungsdauer mit der oxidierenden und/oder silikatisierenden Flamme liegt insbesondere im Bereich von 0,1 Sekunden bis 100 Sekunden, bevorzugt im Bereich von 0,1 Sekunden bis 10 Sekunden, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Sekunden bis 5 Sekunden.The treatment time with the oxidizing and/or silicating flame is in particular in the range of 0.1 seconds to 100 seconds, preferably in the range of 0.1 seconds to 10 seconds, particularly preferably in the range of 0.1 seconds to 5 seconds.

Um die Flammentemperatur der oxidierenden und/oder silikatisierenden Flamme leicht kontrollieren zu können, empfiehlt es sich, dem Brenngas ein brennbares Gas beizufügen. Als solche brennbaren Gase können Kohlenwasserstoffgase wie Propangas und Erdgas oder brennbare Gase wie Wasserstoff, Sauerstoff, Luft und dergleichen verwendet werden. Bei der Verwendung von brennbaren Gasen, die in Aerosoldosen untergebracht sind, ist es vorzuziehen, Propangas und Druckluft oder ähnliches zu verwenden.In order to easily control the flame temperature of the oxidizing and/or silicifying flame, it is recommended to add a combustible gas to the fuel gas. As such combustible gases, hydrocarbon gases such as propane gas and natural gas or combustible gases such as hydrogen, oxygen, air and the like can be used. When using combustible gases housed in aerosol cans, it is preferable to use propane gas and compressed air or the like.

Es ist bevorzugt, dass der Wert der enthaltenen Menge an brennbarem Gas im Bereich von 80 Mol-% bis 99,9 Mol-% der Gesamtmenge an Brenngas liegt, bevorzugt im Bereich von 85 Mol-% bis 99 Mol-%, weiter bevorzugt im Bereich von 90 Mol-% bis 99 Mol-%. Bei einem Brenngasgehalt unter 80 Mol-% nehmen die Mischungseigenschaften der modifizierenden Verbindung ab und die Luft führt in einigen Fällen zu einer unvollkommenen Verbrennung der modifizierenden Verbindung. Liegt der Wert der enthaltenen Brenngasmenge dagegen bei über 99,9 Mol%, entfällt in einigen Fällen die modifizierende Wirkung von Oberflächen.It is preferred that the value of the amount of combustible gas contained is in the range of 80 mol% to 99.9 mol% of the total amount of fuel gas, preferably in the range of 85 mol% to 99 mol%, more preferably in the range of 90 mol% to 99 mol%. If the fuel gas content is below 80 mol%, the mixing properties of the modifying compound decrease and the air in some cases leads to incomplete combustion of the modifying compound. On the other hand, if the value of the amount of fuel gas contained is above 99.9 mol%, the modifying effect of surfaces is eliminated in some cases.

Es ist bevorzugt, auch ein Trägergas für die oxidierende und/oder silikatisierende Flamme hinzuzufügen, um die Menge der modifizierenden Verbindung gleichmäßig in das Brenngas einmischen zu können. Es ist dabei vorzuziehen, die modifizierende Verbindung mit einem Trägergas vorzumischen und dann in das brennbare Gas, wie z. B. den Luftstrom, einzumischen. Durch Zugabe eines Trägergases kann selbst bei Verwendung einer modifizierenden Verbindung mit einem relativ hohen Molekulargewicht, das nur schwer zu transportieren ist, dieses gleichmäßig in den Luftstrom eingemischt werden. Durch Zugabe des Trägergases wird die modifizierende Verbindung leicht verbrennbar und die Modifizierung der Oberfläche des Gegenstandes kann gleichmäßig und ausreichend durchgeführt werden.It is preferable to also add a carrier gas for the oxidizing and/or silicizing flame in order to mix the amount of the modifying compound uniformly into the fuel gas. It is preferable to premix the modifying compound with a carrier gas and then mix it into the combustible gas such as the air stream. By adding a carrier gas, even when a modifying compound having a relatively high molecular weight that is difficult to transport is used, it can be mixed uniformly into the air stream. By adding the carrier gas, the modifying compound becomes easily combustible and the modification of the surface of the object can be carried out uniformly and sufficiently.

Es ist dabei bevorzugt, dass für das Trägergas die gleiche Gasart wie für das brennbare Gas, z. B. Luft und Sauerstoff oder Kohlenwasserstoffgase wie Propangas und Erdgas, verwendet wird.It is preferred that the same type of gas is used for the carrier gas as for the combustible gas, e.g. air and oxygen or hydrocarbon gases such as propane gas and natural gas.

Durch die kombinierte Behandlung der Oberfläche mit mindestens einer oxidierenden und mindestens einer silikalisierenden Flamme wird eine homogene, mikroretentive Oberfläche bereitgestellt, die eine hohe Dichte an reaktiven Gruppen aufweist.The combined treatment of the surface with at least one oxidizing and at least one silicizing flame provides a homogeneous, microretentive surface that has a high density of reactive groups.

Vorteilhafterweise führen die Rauigkeit und die guten Hafteigenschaft der in dem Aktivierungsschritt aufgebrachten Silikatschicht dazu, dass eine nachfolgend aufgebrachte Dekoration, insbesondere das nachfolgend aufgebrachte Dekorationsmaterial, beispielsweise eine Druckfarbe oder andere dekorative oder funktionale Schichten sehr gut haftet. Vorteilhafterweise sind ist das auf die Silikatschicht aufgebrachte Dekorationsmaterial kratz- und abriebbeständig und hat eine hohe Wasser- und Wasserdampfbeständigkeit. Durch die erzeugte homogene Silikatschicht wird mit Vorteil eine hohe Farbdeckung der durch die Dekoration aufgebrachten Druckfarben erreicht. Die Eigenschaften der dekorativen Schichten wie Buntton, Farbstärke, Metamerie, Deckvermögen und Transparenz können vorteilhafterweise durch die entsprechend vorbehandelte Oberfläche nahezu frei gewählt werden.The roughness and the good adhesive properties of the silicate layer applied in the activation step advantageously mean that a subsequently applied decoration, in particular the subsequently applied decorative material, for example a printing ink or other decorative or functional layers, adheres very well. The decorative material applied to the silicate layer is advantageously scratch and abrasion resistant and has a high water and water vapor resistance. The homogeneous silicate layer produced advantageously achieves a high color coverage of the printing inks applied by the decoration. The properties of the decorative layers such as color tone, color strength, metamerism, opacity and transparency can advantageously be selected almost freely by the appropriately pre-treated surface.

Der Objektreinigungsschritt und/oder der Aktivierungsschritt kann insbesondere mit Hilfe einer weiteren Vorbehandlungseinrichtung zum Vorbehandeln des Objekts 13 durchgeführt werden. Dabei kann die weitere Vorbehandlungseinrichtung zum Vorbehandeln des Objekts 13 für die Ausführung beider Schritte ausgeführt sein oder es kann getrennt voneinander eine separate Objektreinigungsvorrichtung und eine separate Aktivierungseinrichtung vorgesehen sein.The object cleaning step and/or the activation step can be carried out in particular with the aid of a further pretreatment device for pretreating the object 13. The further pretreatment device for pretreating the object 13 can be designed to carry out both steps or a separate object cleaning device and a separate activation device can be provided separately from one another.

Die weitere Vorbehandlungsvorrichtung zum Vorbehandeln des Objekts 13 und/oder die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können als Modul zum Einbau in die Vorrichtung 100 zur Dekoration von Objekten 13, insbesondere zum Einbau in die Halteeinrichtung 1, ausgeführt sein. Mit dem entsprechenden Modul kann dann innerhalb der Vorrichtung 100 vor der Durchführung nachfolgender Prozessschritte eine Vorbehandlung der Oberfläche des Objekts 13 durchgeführt werden.The further pretreatment device for pretreating the object 13 and/or the object cleaning device and/or the activation device can be designed as a module for installation in the device 100 for decorating objects 13, in particular for installation in the holding device 1. The corresponding module can then be used to pretreat the surface of the object 13 within the device 100 before carrying out subsequent process steps.

Die Vorbehandlungsvorrichtung und/oder die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung kann auch als separate Vorrichtung ausgeführt sein, welche unabhängig von weiteren Vorrichtungen die Oberfläche des Objekts 13 entsprechend vorbehandeln kann.The pretreatment device and/or the object cleaning device and/or the activation device can also be designed as a separate device which can pretreat the surface of the object 13 accordingly, independently of other devices.

Die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können in einer bevorzugten Ausführungsform eine ringförmige Beflammungseinrichtung aufweisen, wobei im Inneren eines Ringes das vorzubehandelnde Objekt 13 angeordnet ist und die oxidierende oder silikatisierende Flamme aus dem Ring in Richtung der Oberfläche des Objekts 13 austreten kann.In a preferred embodiment, the object cleaning device and/or the activation device can comprise an annular flame device, wherein the object 13 to be pretreated is arranged inside a ring and the oxidizing or silicating flame can escape from the ring towards the surface of the object 13.

Die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können in einer weiteren Ausführungsform eine zumindest abschnittweise geradlinig ausgeformte Beflammungseinrichtung aufweisen. Diese Beflammungseinrichtung wird dann abschnittweise über die vorzubehandelnde Oberfläche des Objekts 13 geführt bzw. bewegt.In a further embodiment, the object cleaning device and/or the activation device can have a flame application device that is at least partially linear. This flame application device is then guided or moved in sections over the surface of the object 13 to be pretreated.

Die Objektreinigungsvorrichtung und/oder die Aktivierungseinrichtung können in einer weiteren Ausführungsform eine Beflammungseinrichtung mit einer oder mehreren punktuell austretenden Flammen aufweisen. Diese Beflammungseinrichtung wird dann abschnittweise über die vorzubehandelnde Oberfläche des Objekts 13 geführt bzw. bewegt. Beim Dekorieren von dreidimensionalen Objekten ist das Objekt 13 in der Halteeinrichtung 1 bevorzugt um eine Rotationsachse drehbar gehalten. Diese Rotationsachse ist bevorzugt die Längsachse der Objekte 13.In a further embodiment, the object cleaning device and/or the activation device can have a flame device with one or more flames emerging at specific points. This flame device is then guided or moved in sections over the surface of the object 13 to be pretreated. When decorating three-dimensional objects, the object 13 is preferably held in the holding device 1 so that it can rotate about an axis of rotation. This axis of rotation is preferably the longitudinal axis of the objects 13.

Figur 3 zeigt schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten 13. Die hier gezeigte Vorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen der Vorrichtung 100 gemäß Figur 2. Die Andrückeinrichtung weist jedoch zudem ein als Endlosband ausgebildetes, formstabiles, zugstabiles Führungsband 81 auf. Das Führungsband 81 ist zwischen einer Spannrolle 84 und einem angetriebenen Zylinder 20 eingespannt und umspannt letzteren in einem Umlenkwinkel von etwa 250°. Das Führungsband 81 ist für die von der Härtungseinrichtung 5 emittierte Strahlung transparent. Ferner weist es an deren Außenseite eine elastische Andrückschicht auf. Das Transfermedium 3 liegt während des Bedruckens mit Dekorationsmaterial und Klebstoff in der Druckeinrichtung 7 zumindest bis zum Aufdrücken auf das Objekt 13 auf dem Führungsband 81 auf. So ist ein sicheres Führen des Transfermediums 3 ermöglicht. Figure 3 shows a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated. The device 100 shown here essentially corresponds to the device 100 according to Figure 2 However, the pressing device also has a dimensionally stable, tensile guide belt 81 designed as an endless belt. The guide belt 81 is clamped between a tension roller 84 and a driven cylinder 20 and surrounds the latter at a deflection angle of approximately 250°. The guide belt 81 is transparent to the radiation emitted by the hardening device 5. It also has an elastic pressing layer on its outside. During printing with decorative material and adhesive in the printing device 7, the transfer medium 3 rests on the guide belt 81 at least until it is pressed onto the object 13. This enables the transfer medium 3 to be guided safely.

Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Dekoration eines zu dekorierenden Objekts 13 zu entnehmen. Die Vorrichtung 100 weist eine Andrückeinrichtung 2 mit einem transparenten, hohlen Zylinder 20 und einer im Inneren des Zylinders 20 angeordnete Härtungseinrichtung 5 auf. Figure 4 is a schematic representation of a device 100 for decorating an object 13 to be decorated. The device 100 has a pressing device 2 with a transparent, hollow cylinder 20 and a hardening device 5 arranged inside the cylinder 20.

Ferner weist die Vorrichtung ein als Endlosband bereitgestelltes Transfermedium 3 auf, das, entsprechend dem Endlosband aus Figur 3, formstabil und zugstabil ist und ferner zwischen einer Spannrolle 84 und dem angetriebenen Zylinder 20 eingespannt ist und letzteren in einem Umlenkwinkel von etwa 250° umspannt. Der Zylinder 20 weist an dessen Außenseite eine flexible Andrückschicht auf, über diese das als Endlosband bereitgestellte Transfermedium 3 geführt wird.Furthermore, the device has a transfer medium 3 provided as an endless belt, which, corresponding to the endless belt of Figure 3 , dimensionally stable and tensile stable and is further clamped between a tension roller 84 and the driven cylinder 20 and the latter at a deflection angle of approximately 250°. The cylinder 20 has a flexible pressure layer on its outside, over which the transfer medium 3, provided as an endless belt, is guided.

Das Bedrucken des Transfermediums 3 und das Übertragen des Dekorationsmaterials auf das Objekt 13 erfolgt analog zu dem zu Figur 3 beschriebenen Verfahren. Nach dem Aufdrücken des Transfermediums 3 auf das durch die Halteeinrichtung 1 gehaltenen Objekt 13 und dem Ablösen des Transfermediums 3 von dem Objekt 13 nach dem Übertragen des Dekorationsmaterials wird das Transfermedium 3 über die Spannrolle umgelenkt und zurück zur Druckeinrichtung 7 gefördert, wo es erneut mit Dekorationsmaterial und Klebstoff versehen wird, um zumindest einen weiteren Objekt mit dem neu applizierten Dekorationsmaterial zu versehen.The printing of the transfer medium 3 and the transfer of the decoration material to the object 13 is carried out analogously to the Figure 3 described method. After pressing the transfer medium 3 onto the object 13 held by the holding device 1 and detaching the transfer medium 3 from the object 13 after transferring the decorative material, the transfer medium 3 is diverted via the tension roller and conveyed back to the printing device 7, where it is again provided with decorative material and adhesive in order to provide at least one further object with the newly applied decorative material.

Damit bei einem erneuten Bedrucken des Transfermediums 3 das Dekor nicht durch auf dem Transfermedium 3 verbliebenen Dekorationsmaterial verfälscht wird, ist zwischen der Halteeinrichtung 1 und der Druckeinrichtung 7 eine Reinigungseinrichtung 10 angeordnet, in welcher das Transfermedium 3 von Dekorationsmaterial und Klebstoffresten gereinigt wird. Der Reinigungseinrichtung 10 nachgelagert und der Druckeinrichtung 7 vorgelagert ist eine Vorbehandlungseinrichtung 9 vorgesehen, mittels welcher etwaige durch das Reinigen entstandenen Beschädigungen der Trennschicht des Transfermediums 3 ausgebessert werden. Ferner kann die Vorbehandlungseinrichtung 9 beispielsweise auch mindestens einen Druckkopf zum Bedrucken des Transfermediums 3 mit einem Trennlack bzw. einer Ablöseschicht und/oder mit einer Applikationshilfe für das durch die Druckeinrichtung aufzubringende Dekorationsmaterial aufweisen.So that when the transfer medium 3 is printed again, the decoration is not distorted by decorative material remaining on the transfer medium 3, a cleaning device 10 is arranged between the holding device 1 and the printing device 7, in which the transfer medium 3 is cleaned of decorative material and adhesive residues. Downstream of the cleaning device 10 and upstream of the printing device 7, a pretreatment device 9 is provided, by means of which any damage to the separating layer of the transfer medium 3 caused by cleaning is repaired. Furthermore, the pretreatment device 9 can, for example, also have at least one print head for printing the transfer medium 3 with a separating varnish or a release layer and/or with an application aid for the decorative material to be applied by the printing device.

Figur 5 zeigt schematisch eine Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Dekoration von zu dekorierenden Objekten 13. Figure 5 shows a schematic representation of a device 100 for decorating objects 13 to be decorated.

Die Vorrichtung 100 weist ein Transfermedium 3 in Form eines formstabilen, zugstabilen, transparenten Endlosbands auf. Das Transfermedium 3 wird durch eine Antriebsrolle 85 angerieben. Es umschlingt die horizontal gelagerte Antriebsrolle 85 in einem Winkel von etwa 130°. Die Antriebsrolle 85 ist im Kontaktbereich mit dem Endlosband-Transfermedium 3 zur Sicherstellung eines friktionsfreien Bewegungsablaufes mit einer Vakuumunterstützung ausgerüstet.The device 100 has a transfer medium 3 in the form of a dimensionally stable, tensile, transparent endless belt. The transfer medium 3 is rubbed by a drive roller 85. It wraps around the horizontally mounted drive roller 85 at an angle of approximately 130°. The drive roller 85 is equipped with vacuum support in the contact area with the endless belt transfer medium 3 to ensure a friction-free movement sequence.

Nach einer Reinigung in einer Reinigungseinrichtung 10 und einer anschließenden Vorbehandlung in einer Vorbehandlungseinrichtung 9 wird das Transfermedium 3 in einer Druckeinrichtung 7 bedruckt und mit Klebstoff versehen. Die Druckeinrichtung 7 weist im Wesentlichen den Aufbau der Druckeinrichtung 7 aus Figur 1 auf, wobei die Druckbasisplatte 72 hier eine unregelmäßige Krümmung aufweist und die Druckköpfe 70 entsprechend der Krümmung über der Druckbasisplatte 72 angeordnet sind. Im Anschluss wird das Transfermedium 3 über an der nicht bedruckten Seite des Transfermediums 3 angeordnete Umlenkrollen 82, welche insbesondere für die Einstellung der Spannung des Endlosband-Transfermediums 3 vorgesehen sind, zu einer Andrückeinrichtung 2 mit transparentem Zylinder 20 weitergeleitet, der mit einer an der Außenseiten flexiblen Andrückschicht versehen ist. Die Andrückeinrichtung 2 ist einer Halteeinrichtung 1 zum Halten des zu bedruckenden Objekts 13 gegenübergelegen angeordnet. Das Übertragen des Dekorationsmaterials und das Härten des Klebstoffs erfolgen analog dem zu den vorgehenden Figuren beschriebenen Verfahren. Nach dem Übertragen des Dekorationsmaterials wird das Transfermedium 3 über die Antriebsrolle 85 wieder der Reinigungseinrichtung 10 zugeführt.After cleaning in a cleaning device 10 and subsequent pretreatment in a pretreatment device 9, the transfer medium 3 is printed in a printing device 7 and provided with adhesive. The printing device 7 essentially has the structure of the printing device 7 Figure 1 , the printing base plate 72 here having an irregular curvature and the print heads 70 being arranged above the printing base plate 72 in accordance with the curvature. The transfer medium 3 is then passed on via deflection rollers 82 arranged on the non-printed side of the transfer medium 3, which are provided in particular for adjusting the tension of the endless belt transfer medium 3, to a pressing device 2 with a transparent cylinder 20, which is provided with a flexible pressing layer on the outside. The pressing device 2 is arranged opposite a holding device 1 for holding the object 13 to be printed. The transfer of the decorative material and the hardening of the adhesive take place analogously to the process described for the previous figures. After the transfer of the decorative material, the transfer medium 3 is fed back to the cleaning device 10 via the drive roller 85.

Zum Bedrucken des Transfermediums 3 mit dem Dekorationsmaterial mittels Digitaldruck wird das Transfermedium 3 mit einer Bewegungsgeschwindigkeit, welche einer Druckleistung der Druckeinrichtung 7 entsprechend vorgegeben wird, über die gekrümmte Druckbasisplatte 72 geführt.To print the transfer medium 3 with the decorative material by means of digital printing, the transfer medium 3 is guided over the curved printing base plate 72 at a movement speed which is predetermined according to a printing output of the printing device 7.

Alternativ kann die Druckeinrichtung 7 auch derart ausgebildet sein, dass das Transfermedium 3 für das Bedrucken mit Dekorationsmaterial an der Druckbasisplatte 72 fixiert wird und unter den Druckköpfen 70, der Trocknungseinheit 6 und der Klebstoff-Appliziereinrichtung 4 der Druckeinrichtung 7 hindurchbewegt wird. Zur Unterstützung können der Druckbasisplatte 72 (nicht gezeigte) Vakuumrollen vorgelagert und nachgelagert sein.Alternatively, the printing device 7 can also be designed such that the transfer medium 3 for printing with decorative material is fixed to the printing base plate 72 and is moved under the print heads 70, the drying unit 6 and the adhesive application device 4 of the printing device 7. To support this, vacuum rollers (not shown) can be arranged upstream and downstream of the printing base plate 72.

Weiterhin kann die Vorrichtung alternativ auch derart ausgebildet sein, dass ein Vorschub des Transfermediums über die in einer festen Position gehaltene Druckbasisplatte 72 mittels (nicht gezeigter) Vakuumrollen, welche der Druckbasisplatte 72 vorgelagert und nachgelagert sind, erfolgt.Furthermore, the device can alternatively be designed such that the transfer medium is fed over the printing base plate 72 held in a fixed position by means of vacuum rollers (not shown) which are arranged upstream and downstream of the printing base plate 72.

Figuren 6a und 6b zeigen schematisch eine Darstellung eines Transfermediums 3. Figures 6a and 6b show a schematic representation of a transfer medium 3.

Wie in den Figuren 6a und 6b gezeigt, kann es sich bei dem Transfermedium insbesondere um ein flexibles Trägermaterial, auf welches das Dekorationsmaterial 15 wieder ablösbar aufgebracht ist, handeln. Als Trägermaterial kann beispielsweise eine flexible Kunststoffträgerfolie 16 aus Polyester, Polyolefin, Polyvinyl, Polyimid, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC) oder Polystyrol (PS) verwendet werden. Weiter ist es möglich, dass auf das Trägermaterial, insbesondere die Kunststofffolie 16, eine Grundierungsschicht aufgebracht ist.As in the Figures 6a and 6b As shown, the transfer medium can in particular be a flexible carrier material to which the decorative material 15 is applied in a removable manner. The carrier material used can be, for example, a flexible plastic carrier film 16 made of polyester, polyolefin, polyvinyl, polyimide, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC) or polystyrene (PS). It is also possible for a primer layer to be applied to the carrier material, in particular the plastic film 16.

Die Grundierungsschicht besteht bevorzugt aus Polyacrylaten und/oder Vinylacetatcopolymeren mit einer Schichtdicke von 0,1 µm bis 1,5 µm, bevorzugt von 0,5 µm bis 0,8 µm, welche eine dem Trägermaterial abgewandte Oberfläche des Transfermediums 3 ausbildet. Die Grundierungsschicht kann dabei in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften bezüglich des verwendeten Klebstoffs optimiert werden, so dass weitestgehend unabhängig vom Objekt 13 eine optimale Haftung zwischen Objekt 13 und Transfermedium 3 gewährleistet ist. Ferner ermöglicht eine derart optimierte Grundierungsschicht, dass der aufgetragene Klebstoff in der gewünschten Auflösung weitgehend ohne Verlaufen, Spreiten oder Verquetschen auf dem Transfermedium 3 verbleibt.The primer layer preferably consists of polyacrylates and/or vinyl acetate copolymers with a layer thickness of 0.1 µm to 1.5 µm, preferably 0.5 µm to 0.8 µm, which forms a surface of the transfer medium 3 facing away from the carrier material. The primer layer can be optimized in its physical and chemical properties with respect to the adhesive used, so that optimal adhesion between object 13 and transfer medium 3 is ensured largely independently of the object 13. Furthermore, such an optimized primer layer enables the applied adhesive to remain on the transfer medium 3 in the desired resolution largely without running, spreading or squeezing.

Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die Grundierungsschicht mikroporös ist und bevorzugt eine Oberflächenrauigkeit im Bereich von 100 nm bis 180 nm, weiter bevorzugt im Bereich von 120 nm bis 160 nm, aufweist. Der Klebstoff kann in eine solche Schicht partiell eindringen und wird dadurch besonders gut in hoher Auflösung fixiert.It is particularly expedient if the primer layer is microporous and preferably has a surface roughness in the range from 100 nm to 180 nm, more preferably in the range from 120 nm to 160 nm. The adhesive can partially penetrate into such a layer and is thus fixed particularly well in high resolution.

Besonders günstig hat sich erwiesen, dass eine Grundierungsschicht mit einer Pigmentierungszahl von 1,5 cm3/g bis 120 cm3/g, bevorzugt mit einer Pigmentierungszahl von 10 cm3/g bis 20 cm3/g, verwendet ist.It has proven particularly advantageous to use a primer layer with a pigmentation number of 1.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 10 cm 3 /g to 20 cm 3 /g.

Nachfolgend ist beispielsweise die Zusammensetzung einer Grundierungsschicht zur Berechnung angegeben (Angaben in Gramm): 4900 organisches Lösungsmittel Äthylalkohol 150 organisches Lösemittel Toluol 2400 organisches Lösemittel Aceton 600 organisches Lösemittel Benzin 80/110 150 Wasser 120 Bindemittel I: Ethyl Methacrylat Polymer 250 Bindemittel II: Vinylacetathomopolymer 500 Bindemittel III: Vinylacetat Vinyllaurat Copolymer, FK = 50 +/- 1 % 400 Bindemittel IV: Iso-Butylmethacrylat 20 Pigment multifunktionales Siliziumoxid, mittlere Teilchengröße 3 µm 5 Füllstoff mikronisiertes Amidwachs, Teilchengröße 3 µm bis 8 µm For example, the composition of a primer layer is given below for calculation purposes (in grams): 4900 organic solvent ethyl alcohol 150 organic solvent toluene 2400 organic solvent acetone 600 organic solvent petrol 80/110 150 Water 120 Binder I: Ethyl Methacrylate Polymer 250 Binder II: Vinyl acetate homopolymer 500 Binder III: Vinyl acetate vinyl laurate copolymer, FK = 50 +/- 1 % 400 Binder IV: Isobutyl methacrylate 20 Pigment multifunctional silicon oxide, average particle size 3 µm 5 Filler micronized amide wax, particle size 3 µm to 8 µm

Dabei gilt für die Pigmentierungszahl für diese Grundierungsschicht: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 20 g × 750 1020 g + 0 g = 14,7 cm 3 / g

Figure imgb0003
mit:

  • mp = 20 g multifunktionales Siliziumoxid
  • f = ÖZ/d = 300 / 0,4 g/cm3 = 750 cm3/g für multifunktionales Siliziumoxid
  • mBM = 120 g Bindemittel I + 250 g Bindemittel II + (0,5 x 500 g) Bindemittel III + 400 g
  • Bindemittel IV = 1020 g
  • mA = 0 g.
The pigmentation number for this primer layer is: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 20 G × 750 1020 G + 0 G = 14.7 cm 3 / G
Figure imgb0003
with:
  • mp = 20 g multifunctional silicon oxide
  • f = ÖZ/d = 300 / 0.4 g/cm 3 = 750 cm 3 /g for multifunctional silicon oxide
  • m BM = 120 g binder I + 250 g binder II + (0.5 x 500 g) binder III + 400 g
  • Binder IV = 1020 g
  • mA = 0 g.

Auf diese Weise lassen sich ausgehend von einer für gut befundenen Zusammensetzung der Grundierungsschicht schnell und unkompliziert dazu abweichende weitere mögliche Pigmentierungen errechnen.In this way, starting from a composition of the primer layer that has been found to be good, other possible pigmentations that differ from it can be calculated quickly and easily.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Grundierungsschicht eine Oberflächenspannung von 38 mN/m bis 46 mN/m, bevorzugt von 41 mN/m bis 43 mN/m, aufweist. Solche Oberflächenspannungen erlauben es, dass Klebstofftropfen, insbesondere von Klebstoffsystemen wie oben beschrieben, mit definierter Geometrie auf der Oberfläche haften ohne zu verlaufen.Furthermore, it is expedient if the primer layer has a surface tension of 38 mN/m to 46 mN/m, preferably 41 mN/m to 43 mN/m. Such surface tensions allow adhesive drops, in particular from adhesive systems as described above, to adhere to the surface with a defined geometry without running.

Besonders günstig hat sich bei der Verwendung eines thermoplastischen Toners erwiesen, dass eine Grundierungsschicht mit einer Pigmentierungszahl von 0,5 cm3/g bis 120 cm3/g, bevorzugt mit einer Pigmentierungszahl von 1 cm3/g bis 10 cm3/g, verwendet wird.When using a thermoplastic toner, it has proven particularly advantageous to use a primer layer with a pigmentation number of 0.5 cm 3 /g to 120 cm 3 /g, preferably with a pigmentation number of 1 cm 3 /g to 10 cm 3 /g.

Nachfolgend ist beispielsweise die Zusammensetzung einer Grundierungsschicht für diesen Einsatz zur Berechnung angegeben (Angaben in Gramm): 340 organisches Lösungsmittel Äthylalkohol 3700 organisches Lösemittel Toluol 1500 organisches Lösemittel Aceton 225 Bindemittel I: Chloriertes Polypropylen 125 Bindemittel II: Poly-n-Butyl-Methyl-Methacrylat 35 Bindemittel III: n-Butyl-Methyl-Methyl-Methacrylat Copolymer 148 Pigment multifunktionales Siliziumoxid, mittlere Teilchengröße 12 nm For example, the composition of a primer layer for this application is given below for calculation purposes (information in grams): 340 organic solvent ethyl alcohol 3700 organic solvent toluene 1500 organic solvent acetone 225 Binder I: Chlorinated polypropylene 125 Binder II: Poly-n-butyl-methyl-methacrylate 35 Binder III: n-butyl-methyl-methyl-methacrylate copolymer 148 Pigment multifunctional silicon oxide, average particle size 12 nm

Dabei gilt für die Pigmentierungszahl für diese Grundierungsschicht: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 148 g × 4,4 385 g + 0 g = 1,69 cm 3 / g

Figure imgb0004
mit:

  • mp = 148 g multifunktionales Siliziumoxid
  • f = ÖZ/d = 220 / 50 g/cm3 = 4,4 cm3/g für multifunktionales Siliziumoxid
  • mBM = 225 g Bindemittel I + 125 g Bindemittel II + 35 g Bindemittel III = 385 g
  • mA = 0 g.
The pigmentation number for this primer layer is: PZ = 1 x m P × ƒ x m BM + m A = 148 G × 4.4 385 G + 0 G = 1.69 cm 3 / G
Figure imgb0004
with:
  • mp = 148 g multifunctional silicon oxide
  • f = ÖZ/d = 220 / 50 g/cm 3 = 4.4 cm 3 /g for multifunctional silicon oxide
  • m BM = 225 g binder I + 125 g binder II + 35 g binder III = 385 g
  • mA = 0 g.

Das Dekorationsmaterial 15 wird dabei bevorzugt direkt auf das Transfermedium 3 aufgebracht. Es ist aber auch möglich, dass das Dekorationsmaterial 15 auf eine bereits vorhandene Beschichtung des Transfermediums 3 aufgebracht wird. Es ist ebenso möglich, dass das Transfermedium 3 nur flächenbereichsweise mit einer vorhandenen Beschichtung versehen ist und das Dekorationsmaterial 15 in Freibereiche zwischen der vorhandenen Beschichtung und/oder auf die vorhandene Beschichtung aufgebracht wird. Die vorhandene Beschichtung kann beispielsweise eine Ablöseschicht oder eine andere funktionale Schicht sein. Die vorhandene Beschichtung kann alternativ oder zusätzlich dazu beispielsweise auch eine bereits vorhandene dekorative Beschichtung aus aufgedruckten und/oder aufgedampften Farbschichten, Metallschichten, Reflexionsschichten, Schutzschichten, Funktionsschichten oder ähnlichem sein.The decorative material 15 is preferably applied directly to the transfer medium 3. However, it is also possible for the decorative material 15 to be applied to an existing coating of the transfer medium 3. It is also possible for the transfer medium 3 to be provided with an existing coating only in certain areas and for the decorative material 15 to be applied in free areas between the existing coating and/or onto the existing coating. The existing coating can be, for example, a release layer or another functional layer. Alternatively or in addition to this, the existing coating can also be, for example, an existing decorative coating made of printed and/or vapor-deposited color layers, metal layers, reflective layers, protective layers, functional layers or the like.

Die Ablöseschicht besteht bevorzugt aus einem Acrylat-Copolymer, insbesondere aus einem wässrigen Polyurethan-Copolymer, und ist bevorzugt frei von Wachs und/oder frei von Silikon. Vorzugsweise weist die Ablöseschicht eine Schichtdicke von 0,01 µm bis 2 µm, bevorzugt von 0,1 µm bis 0,5 µm, auf und ist vorteilhafterweise auf einer Oberfläche der Kunststoffträgerfolie 16 angeordnet. Die Ablöseschicht ermöglicht ein einfaches und beschädigungsfreies Ablösen der Kunststoffträgerfolie 16 von dem Transfermedium 3 nach dessen Applikation auf das Objekt 13.The release layer preferably consists of an acrylate copolymer, in particular of an aqueous polyurethane copolymer, and is preferably free of wax and/or free of silicone. The release layer preferably has a layer thickness of 0.01 µm to 2 µm, preferably 0.1 µm to 0.5 µm, and is advantageously arranged on a surface of the plastic carrier film 16. The release layer enables simple and Damage-free removal of the plastic carrier film 16 from the transfer medium 3 after its application to the object 13.

Das Dekorationsmaterial 15 weist bevorzugt eine oder mehrere Lackschichten aus Nitrocellulose, Polyacrylat und Polyurethan-Copolymer mit einer jeweiligen Schichtdicke von 0,1 µm bis 5 µm, bevorzugt von 1 µm bis 2 µm auf, welche insbesondere auf einer der Kunststoffträgerfolie 16 abgewandten Oberfläche der Ablöseschicht angeordnet ist. Die ein oder mehreren Lackschichten können dabei jeweils transparent, transluzent oder opak sein. So ist es möglich, dass die ein oder mehreren Lackschichten transparent eingefärbt, transluzent eingefärbt oder opak eingefärbt sind.The decorative material 15 preferably has one or more lacquer layers made of nitrocellulose, polyacrylate and polyurethane copolymer with a respective layer thickness of 0.1 µm to 5 µm, preferably 1 µm to 2 µm, which is arranged in particular on a surface of the release layer facing away from the plastic carrier film 16. The one or more lacquer layers can each be transparent, translucent or opaque. It is thus possible for the one or more lacquer layers to be colored transparently, translucently or opaquely.

Die Einfärbung der ein oder mehreren Lackschichten kann auf den Prozessfarben Cyan, Yellow, Magenta und Schwarz, aber auch auf Sonderfarben (z.B. im Farbsystem RAL oder HKS oder Pantone®) basieren. Die ein oder mehreren Lackschichten können alternativ oder zusätzlich Metallpigmente und/oder insbesondere optisch variable Effektpigmente aufweisen.The coloring of the one or more layers of varnish can be based on the process colors cyan, yellow, magenta and black, but also on special colors (e.g. in the RAL or HKS or Pantone ® color system). The one or more layers of varnish can alternatively or additionally contain metal pigments and/or in particular optically variable effect pigments.

Die ein oder mehreren Lackschicht können dabei vollflächig oder auch nur partiell vorliegen, beispielsweise als sogenannte Spotlackierung. Durch eine Spotlackierung werden flächenbereichsweise optische Effekte ermöglicht. Hierbei werden gezielt Bereiche beispielsweise mit einem Glanzlack und/oder mit einem Mattlack lackiert, um den jeweiligen Flächenbereich optisch zu verändern, insbesondere aufzuwerten. Alternativ oder zusätzlich zu dem optischen Effekt können damit auch haptische Effekte erzielt werden. Das Dekorationsmaterial 16 weist bevorzugt eine Metallschicht aus Aluminium und/oder Chrom und/oder Silber und/oder Gold und/oder Kupfer, insbesondere mit einer Schichtdicke von 10 nm bis 200 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, auf.The one or more layers of paint can be applied over the entire surface or only partially, for example as a so-called spot painting. Spot painting enables optical effects to be created in certain areas of the surface. In this case, specific areas are painted with a glossy paint and/or a matt paint, for example, in order to optically change the respective area of the surface, in particular to enhance it. Alternatively or in addition to the optical effect, haptic effects can also be achieved. The decorative material 16 preferably has a metal layer made of aluminum and/or chrome and/or silver and/or gold and/or copper, in particular with a layer thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 10 nm to 50 nm.

Alternativ oder zusätzlich zu der Metallschicht kann auch eine Schicht aus einem HRI-Material (HRI = High Refractive Index) vorgesehen sein. HRI-Materialien sind beispielsweise Metalloxide wie ZnS, TiOx oder auch Lacke mit entsprechenden Nanopartikeln.Alternatively or in addition to the metal layer, a layer made of an HRI material (HRI = High Refractive Index) can also be provided. HRI materials are, for example, metal oxides such as ZnS, TiO x or paints with corresponding nanoparticles.

In der Vorrichtung 100 bzw. dem Verfahren zur Dekoration von Objekten 13 ist es nun möglich, dass Transfermedium 3 entweder kontinuierlich oder getaktet zu transportieren, wobei das Andrücken des mit dem Dekorationsmaterial 16 versehen Transfermediums 3 auf das Objekt 13, d.h. insbesondere die Objektdekoration, und/oder der Objekttransport zweckmäßigerweise getaktet erfolgt. Die Figuren 6a und 6b verdeutlichen hier nun unterschiedliche Auswirkungen eines kontinuierlichen oder getakteten Transports des Transfermediums 3.In the device 100 or the method for decorating objects 13, it is now possible to transport the transfer medium 3 either continuously or in a timed manner, whereby the pressing of the transfer medium 3 provided with the decoration material 16 onto the object 13, ie in particular the object decoration, and/or the object transport is conveniently carried out in a timed manner. Figures 6a and 6b illustrate the different effects of a continuous or timed transport of the transfer medium 3.

Wie in den Figuren 6a und 6b gezeigt, ist das Dekorationsmaterial 15 in den Bereichen 17a auf die Kunststoffträgerfolie 16 aufgebracht und in den Bereichen 17b nicht auf die Trägerfolie 16 aufgebracht, wobei insbesondere die Lage der Bereiche 17b von der Art des Transports des Transfermediums 3 abhängt. Der Bereich 17b, in welchem kein Dekorationsmaterial 15 auf das Transfermedium 3 aufgebracht ist und daher zwischen den Bereichen 17a mit dem aufgebrachten Dekorationsmaterial 15 liegt, wird auch Rapport 17b genannt. Vorteilhafterweise ist der Rapport 17b möglichst gering, beispielsweise um den Verbrauch an Transfermaterial gering zu halten.As in the Figures 6a and 6b As shown, the decorative material 15 is applied to the plastic carrier film 16 in the areas 17a and not applied to the carrier film 16 in the areas 17b, whereby the position of the areas 17b depends in particular on the type of transport of the transfer medium 3. The area 17b in which no decorative material 15 is applied to the transfer medium 3 and therefore lies between the areas 17a with the applied decorative material 15 is also called the repeat 17b. The repeat 17b is advantageously as small as possible, for example in order to keep the consumption of transfer material low.

In Figur 6a ist die Möglichkeit aufgezeigt, dass das Transfermedium 3 kontinuierlich transportiert wird. Hierbei ist insbesondere eine kontinuierliche Bahngeschwindigkeit des Transfermediums 3 eine optimale Voraussetzung für das kontinuierliche Bedrucken des Transfermediums 3 durch die Druckeinrichtung 7, beispielsweise mittels der Digitaldrucktechnologie, in hoher Qualität.In Figure 6a the possibility is shown that the transfer medium 3 is transported continuously. In particular, a continuous web speed of the transfer medium 3 is an optimal prerequisite for the continuous printing of the transfer medium 3 by the printing device 7, for example by means of digital printing technology, in high quality.

So ist es möglich, dass während des, insbesondere getakteten, Andrückens des mit Dekorationsmaterial 16 versehenen Transfermediums 3 auf das Objekt 13 in der Andrückeinrichtung 2, gleichzeitig das, insbesondere getaktete, Aufbringen des Dekorationsmaterials 16 auf das Transfermedium 3 in der Druckeinrichtung 7 erfolgt.It is thus possible that during the, in particular timed, pressing of the transfer medium 3 provided with decorative material 16 onto the object 13 in the pressing device 2, the, in particular timed, application of the decorative material 16 onto the transfer medium 3 in the printing device 7 takes place at the same time.

Bevorzugt bestimmt sich dabei der Rapport 17b zwischen den einzelnen Druckabschnitten 17a in Abhängigkeit der Takt- und/oder Druckgeschwindigkeiten. So ist es möglich, dass der Rapport 17b zwischen den einzelnen Druckabschnitten 17a je nach Takt- und/oder Druckgeschwindigkeit größer oder kleiner wird. Insbesondere wird der Rapport 17b aus der bekannten Taktgeschwindigkeit des Objekttransports und der Objektdekoration bestimmt bzw. errechnet. Vorzugsweise erfolgt, insbesondere bei einem kontinuierlichen Transport des Transfermediums 3, während der getakteten Objektdekoration gleichzeitig das getakteten Bedrucken des Transfermediums 3. Vorteilhafterweise ist der Rapport 17b ungefähr halb so "lang" (Länge im Verhältnis zur Transportgeschwindigkeit des Transfermediums) wie der Objekttakt (Objektdekoration und Objekttransport). Bevorzugt ist der Rapport 17b üblicherweise über den gesamten Verlauf konstant eingestellt und wird nicht geregelt.Preferably, the repeat 17b between the individual printing sections 17a is determined depending on the cycle and/or printing speeds. It is thus possible that the repeat 17b between the individual printing sections 17a becomes larger or smaller depending on the cycle and/or printing speed. In particular, the repeat 17b is determined or calculated from the known cycle speed of the object transport and the object decoration. Preferably, particularly with continuous transport of the transfer medium 3, the timed printing of the transfer medium 3 takes place at the same time as the timed object decoration. Advantageously, the repeat 17b is approximately half as "long" (length in relation to the transport speed of the transfer medium) as the object cycle (object decoration and object transport). Preferably, Rapport 17b is usually set constant over the entire course and is not regulated.

Nachteil eines derartigen kontinuierlichen Prozesses ist, dass insbesondere der Verbrauch des Transfermediums 3 sehr hoch ist, wodurch sich die Kosten erhöhen.The disadvantage of such a continuous process is that the consumption of the transfer medium 3 in particular is very high, which increases the costs.

In Figur 6b ist die weitere Möglichkeit gezeigt, bei welcher das Transfermedium 3 im, insbesondere im selben, Takt der Transportvorrichtung des Objekts 13 angetrieben wird. In diesem Fall wird das Transfermedium 3 nicht kontinuierlich angetrieben, sondern je nach Prozessabschnitt wird das Transfermedium 3 angetrieben oder angehalten.In Figure 6b the further possibility is shown in which the transfer medium 3 is driven in, in particular in the same, cycle as the transport device of the object 13. In this case, the transfer medium 3 is not driven continuously, but rather the transfer medium 3 is driven or stopped depending on the process section.

So ist es möglich, dass das Transmedium 3 in Abhängigkeit des, insbesondere getakteten, Andrückens des mit Dekorationsmaterial 15 versehenen Transfermediums 3 auf das Objekt 13 in der Andrückeinrichtung 2 angetrieben wird. Hierbei erfolgt das Antreiben des Transfermediums 3 bevorzugt im Takt der Transportvorrichtung des Objekts 13. So ist es möglich, dass das Aufbringen des Dekorationsmaterials 15 auf das Transfermedium 3 und das Andrücken des mit Dekorationsmaterial 15 versehenen Transfermediums 3 auf das Objekt 13 getaktet erfolgt, wobei das Transfermedium 3 in Abhängigkeit des getakteten Andrückens des Transfermediums 3 angetrieben oder angehalten wird.It is thus possible for the transfer medium 3 to be driven in the pressing device 2 as a function of the, in particular timed, pressing of the transfer medium 3 provided with decorative material 15 onto the object 13. The driving of the transfer medium 3 preferably takes place in time with the transport device of the object 13. It is thus possible for the application of the decorative material 15 onto the transfer medium 3 and the pressing of the transfer medium 3 provided with decorative material 15 onto the object 13 to take place in a timed manner, with the transfer medium 3 being driven or stopped as a function of the timed pressing of the transfer medium 3.

Hierbei ist von Vorteil, dass sich der Rapport 17b zwischen dem Dekorationsmaterial 15, insbesondere den Druckbildern, und damit der Verbrauch des Transfermediums 3 reduziert. Bevorzugt erfolgt dabei die Bedruckung im selben Takt wie der des Objekts 13. Während des Druckprozesses erfolgt insbesondere jedoch auch das Beschleunigen und das Abbremsen des Transfermediums 3, sodass der Druckprozess sehr häufig bei wechselnden Geschwindigkeiten stattfindet.The advantage here is that the repeat 17b between the decorative material 15, in particular the printed images, and thus the consumption of the transfer medium 3 is reduced. Preferably, the printing takes place at the same rate as that of the object 13. During the printing process, however, the transfer medium 3 is also accelerated and decelerated, so that the printing process very often takes place at changing speeds.

Nachteil eines derartigen getakteten Prozesses ist, dass insbesondere durch die sich ständig ändernde Bahngeschwindigkeit die Qualität des aufgebrachten Dekorationsmaterials 15, wie beispielsweise die Druckqualität des Digitaldrucks, negativ beeinflusst wird.The disadvantage of such a clocked process is that the quality of the applied decorative material 15, such as the print quality of the digital print, is negatively influenced, particularly by the constantly changing web speed.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den kontinuierlichen Prozess und den getakteten Prozess zu kombinieren. Dabei wird bevorzugt einerseits eine kontinuierliche Bahngeschwindigkeit des Transfermediums 3 während des Aufbringens des Dekorationsmaterials 15 auf das Transfermedium, beispielsweise des Digitaldruckprozesses, angestrebt und andererseits eine getaktete Bahngeschwindigkeit des Objekts 13 während des Andrückens des mit Dekorationsmaterial 15 versehenen Transfermediums 3 auf das Objekt 13, d.h. also während der Objektdekoration. So ist es möglich, dass das Andrücken des mit Dekorationsmaterial 15 versehenen Transfermediums 3 auf das Objekt 13 getaktet erfolgt, wobei das Aufbringen des Dekorationsmaterials 15 auf das Transfermedium 3 bei einer kontinuierlichen Bahngeschwindigkeit erfolgt. So ist es in anderen Worten möglich, dass während das Andrücken des mit Dekorationsmaterial 15 versehen Transfermediums auf das Objekt 13 in der Andrückeinrichtung 2 getaktet erfolgt, gleichzeitig Transfermedium 3 in der Druckeinrichtung 7 kontinuierlich transportiert wird, wobei insbesondere während des kontinuierlichen Transports des Transfermediums 3 das Dekorationsmaterial auf das Transfermedium aufgebracht wird.Another advantageous possibility is to combine the continuous process and the timed process. In this case, a continuous web speed of the transfer medium 3 is preferably used during the application of the decorative material 15 to the transfer medium, for example the Digital printing process, and on the other hand a clocked web speed of the object 13 while the transfer medium 3 provided with decorative material 15 is pressed onto the object 13, i.e. during the object decoration. It is thus possible for the transfer medium 3 provided with decorative material 15 to be pressed onto the object 13 in a clocked manner, with the decorative material 15 being applied to the transfer medium 3 at a continuous web speed. In other words, it is thus possible that while the transfer medium provided with decorative material 15 is pressed onto the object 13 in the pressing device 2 in a clocked manner, at the same time the transfer medium 3 is continuously transported in the printing device 7, with the decorative material being applied to the transfer medium in particular during the continuous transport of the transfer medium 3.

Um beide Varianten kombinieren zu können, umfasst die Vorrichtung 100 vorzugsweise ein Ausgleichsmodul 18 bzw. ein "Speicher", insbesondere um während einer Stillstandsphase beim getakteten Prozess für das Objekt 13 das Transfermedium 3 im Speicher "sammeln" bzw. speichern zu können, so dass die für die Qualität der Bedruckung vorteilhafte kontinuierliche Bahngeschwindigkeit des Transfermediums 3 nicht beeinträchtigt wird. Ein derartiges Ausgleichsmodul 18 ist in den Figuren 7a und 7b schematisch dargestellt. Beispielsweise zeigt die Figur 7a den Zustand des Ausgleichmoduls 18 bei Prozessbeginn und die Figur 7b den Zustand des Ausgleichsmoduls 18 bei Prozessende.In order to be able to combine both variants, the device 100 preferably comprises a compensation module 18 or a "storage", in particular in order to be able to "collect" or store the transfer medium 3 in the storage during a standstill phase in the clocked process for the object 13, so that the continuous web speed of the transfer medium 3, which is advantageous for the quality of the printing, is not impaired. Such a compensation module 18 is shown in the Figures 7a and 7b shown schematically. For example, the Figure 7a the state of the compensation module 18 at the start of the process and the Figure 7b the state of the compensation module 18 at the end of the process.

Das Ausgleichsmodul 18 ist insbesondere als mechanischer Speicher 18a ausgebildet, der je nach Prozessabschnitt das erforderliche Transfermedium 3 in der erforderlichen Prozessgeschwindigkeit bereitstellt. Ein solches Ausgleichsmodul 18 kann beispielsweise ein Aufnahmeraum für eine Schlaufe des Transfermediums 3 sein, insbesondere mit Mitteln zur Aufrechterhaltung der Bahnspannung des Transfermediums 3. Wie in den Figuren 7a und 7b gezeigt, wird durch das Ausgleichsmodul 18 eine Schlaufe des Transfermediums 3 erzeugt, wobei die Andrückeinrichtung 2 zum Andrücken des mit Dekorationsmaterial versehenen Transfermediums 3 auf das Objekt 13, vorteilhafterweise innerhalb der Schlaufe angeordnet ist. Die Andrückeinrichtung 2 und das Objekt 13 sind der Übersicht halber schraffiert dargestellt. Bezüglich der Ausgestaltung der Andrückeinrichtung 2 ist hier auf obige Ausführungen verwiesen. Weiter umfasst das in den Figuren 7a und 7b gezeigte Ausgleichsmodul 18 in Form der Umlenk- bzw. Spannrollen 86 Mittel zur Aufrechterhaltung der Bahnspannung des Transfermediums 3.The compensation module 18 is designed in particular as a mechanical storage device 18a, which provides the required transfer medium 3 at the required process speed depending on the process section. Such a compensation module 18 can, for example, be a receiving space for a loop of the transfer medium 3, in particular with means for maintaining the web tension of the transfer medium 3. As in the Figures 7a and 7b As shown, a loop of the transfer medium 3 is created by the compensation module 18, wherein the pressing device 2 for pressing the transfer medium 3 provided with decorative material onto the object 13 is advantageously arranged within the loop. The pressing device 2 and the object 13 are shown hatched for the sake of clarity. Regarding the design of the pressing device 2, reference is made to the above statements. Furthermore, the device shown in the Figures 7a and 7b shown Compensation module 18 in the form of the deflection or tension rollers 86 means for maintaining the web tension of the transfer medium 3.

Vorzugsweise kann das Ausgleichsmodul 18 bzw. ein mechanischer Speichers 18a innerhalb des Ausgleichsmoduls 18, wie in den Figuren 17a und 17b gezeigt, durch eine seitliche Bewegung das Transfermedium 3 speichern und durch die Änderung der Bewegungsrichtung das Transfermedium 3 wieder abgeben. So ist es möglich, dass das Ausgleichsmodul 18 bzw. ein mechanischer Speichers 18a innerhalb des Ausgleichsmoduls 18 durch eine seitliche Bewegung in einer ersten Richtung das Transfermedium 3 aufnimmt bzw. speichert und durch eine Änderung der seitlichen Bewegung in einer zweiten Richtung wieder abgibt. Bevorzugt ist hierbei die maximale Strecke der seitlichen Bewegung des Ausgleichsmoduls bzw. des mechanischen Speichers 18a innerhalb des Ausgleichsmoduls 18 höher, insbesondere um einen durchschnittlichen Faktor 2 höher, als die Strecke, welche von dem Transfermedium 3 bei kontinuierlicher Bahngeschwindigkeit in einer vorbestimmten Zeit zurückgelegt wird. Die vorbestimmte Zeit entspricht hierbei vorzugsweise der Stillstandsphase, in der das Objekt 13, insbesondere durch Andrücken des Dekorationsmaterials, dekoriert wird. In anderen Worten ist vorzugsweise die getaktete Entnahmegeschwindigkeit für das Transfermedium 3 während der Entnahme höher, beispielsweise 1,5 Mal so hoch, wie die kontinuierliche Füllgeschwindigkeit mit dem Transfermedium 3, damit der Speicher 18a nicht überläuft. Durch ein derartiges Ausgleichsmodul 18 wird nun bevorzugt eine kontinuierliche Bahngeschwindigkeit 19a, insbesondere im Bereich der Druckeinrichtung 7, und eine getaktete Bahngeschwindigkeit 19b, insbesondere im Bereich der Andrückeinrichtung 2, innerhalb der Vorrichtung 100 erreicht.Preferably, the compensation module 18 or a mechanical storage 18a within the compensation module 18, as shown in Figures 17a and 17b, can store the transfer medium 3 by a lateral movement and release the transfer medium 3 again by changing the direction of movement. It is thus possible for the compensation module 18 or a mechanical storage 18a within the compensation module 18 to receive or store the transfer medium 3 by a lateral movement in a first direction and to release it again by changing the lateral movement in a second direction. Preferably, the maximum distance of the lateral movement of the compensation module or the mechanical storage 18a within the compensation module 18 is higher, in particular higher by an average factor of 2, than the distance covered by the transfer medium 3 at a continuous web speed in a predetermined time. The predetermined time preferably corresponds to the standstill phase in which the object 13 is decorated, in particular by pressing the decorative material on. In other words, the clocked removal speed for the transfer medium 3 during removal is preferably higher, for example 1.5 times as high as the continuous filling speed with the transfer medium 3, so that the reservoir 18a does not overflow. By means of such a compensation module 18, a continuous web speed 19a, in particular in the area of the printing device 7, and a clocked web speed 19b, in particular in the area of the pressing device 2, are now preferably achieved within the device 100.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.Where applicable, all individual features shown in the embodiments can be combined and/or exchanged without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Vorrichtungcontraption
11
HalteeinrichtungHolding device
22
AndrückeinrichtungPressing device
2020
Zylindercylinder
2222
AndrückeinrichtungPressing device
33
TransfermediumTransfer medium
44
Klebstoff-AppliziereinrichtungAdhesive application device
4040
Klebstoff-DruckkopfAdhesive print head
55
HärtungseinrichtungHardening device
66
TrocknungseinheitDrying unit
6060
Abdeckungcover
77
DruckeinrichtungPrinting device
7070
DruckkopfPrinthead
7171
Druckkopf-BewegungsrichtungPrint head movement direction
7272
DruckbasisplattePrint base plate
7373
Platten-BewegungsrichtungPlate movement direction
88th
TransfermedienführungTransfer media guide
8080
BewegungsrichtungDirection of movement
8181
FührungsbandGuide band
82, 8682, 86
UmlenkrolleDeflection pulley
8383
VakuumrolleVacuum roll
84, 8684, 86
SpannrolleTension pulley
8585
AntriebsrolleDrive roller
99
VorbehandlungseinrichtungPretreatment facility
1010
ReinigungseinrichtungCleaning facility
1111
Transfermedien-AbwickeleinrichtungTransfer media unwinder
1212
Transfermedien-AufwickeleinrichtungTransfer media take-up device
1313
Objektobject
1414
BerührungsbereichTouch area
1515
DekorationsmaterialDecoration material
1616
KunststoffträgerfoliePlastic carrier film
17a17a
BereichArea
17b17b
Rapportrapport
1818
AusgleichsmodulCompensation module
18a18a
mechanischer Speichermechanical storage
18b18b
BewegungsrichtungDirection of movement
19a19a
kontinuierliche Bahngeschwindigkeitcontinuous web speed
19b19b
getaktete Bahngeschwindigkeitclocked track speed

Claims (24)

  1. Device (100) for the decoration of objects (13) to be decorated, having a holding device (1) for holding an object (13) and a pressing device (2) for pressing a transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13), characterized in that
    a printing device (7) for applying the decorative material to the transfer medium (3) is provided in front of the pressing device (2), wherein the printing device (7) is arranged upstream of the pressing device (2) viewed in a direction of movement of the transfer medium (3),
    wherein the transfer medium (3) is not rolled up after being printed on with decorative material, and is directly guided further to the pressing device (2) without previously having come into contact with a back of rolled-up transfer medium (3), wherein the device (100) for the decoration of objects (13) to be decorated furthermore has an adhesive-applying device (4) for applying adhesive to the transfer medium (3) provided with decorative material or the object (13) and a curing device (5) for curing the adhesive.
  2. Device (100) according to claim 1,
    wherein the curing device (5) is arranged in the region of the pressing device (2) and the pressing device (2) is set up such that the pressing of the transfer medium (3) and the curing of the adhesive can be effected at the same time.
  3. Device (100) according to claim 1 or 2,
    wherein the adhesive-applying device (4) is arranged between the printing device (7) and the pressing device (2), wherein the adhesive-applying device (4) applies the adhesive to the transfer medium (3) printed on by the printing device (7), wherein the adhesive-applying device (4) is preferably formed as part of the printing device (7).
  4. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the printing device (7) has a UV light source for precuring the decorative material and/or the adhesive-applying device (4) has a UV light source for precuring the adhesive and/or the curing device (5) has a UV light source for curing the adhesive, wherein it is provided in particular that the distance from the UV light source for curing the adhesive to the object (13) is 2 mm to 50 mm, preferably 2 mm to 40 mm, and/or that the gross UV irradiance of the UV light source for curing the adhesive is between 1 W/cm2 and 50 W/cm2, preferably between 3 W/cm2 and 40 W/cm2, and/or that the net UV irradiance of the UV light source for curing the adhesive is between 4.8 W/cm2 and 8 W/cm2.
  5. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the printing device (7) is designed in such a way that the decorative material is applied to the transfer medium (3) in first zones and is not applied in second zones, in particular wherein the first zones and the second zones are arranged according to a one- or two-dimensional grid and/or the ratio of the average width of the first zones to the average width of the second zones is between 0.75: 1 and 1:5.
  6. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein a drying unit (6) is provided for drying the decorative material applied to the transfer medium (3), wherein the drying unit (6) is preferably formed as part of the printing device (7).
  7. Device (100) according to one of the preceding claims, having a transfer media guide (8), which is set up to guide the transfer medium (3) tangentially relative to the outer circumference of the object (13),
    wherein the pressing device (2) is arranged such that it presses the transfer medium (3) onto the object (13) along the area of contact (14) between object (13) and transfer medium (3), wherein the pressing device (2) is preferably moveable such that a surface area speed of the pressing device (2) can be matched to a surface speed of the object (13), and wherein the transfer medium (3) is preferably moveable such that the surface area speed of the transfer medium (3) can be matched to the surface speed of the object (13),
    wherein it is provided in particular that the surface area speed of the transfer medium (3) can be matched to the surface speed of the object (13) in such a way that the surface area speed of the transfer medium (3) and the surface speed of the object (13) differ by less than ±15%, preferably by less than ±10%.
  8. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the pressing device (2) furthermore has a flexible pressing layer, and/or wherein the transfer medium (3) is provided as an endless belt, wherein the transfer medium (3) provided as an endless belt is preferably clamped between a transfer media guide (8) and the pressing device (2),
    and/or wherein the transfer medium (3) is arranged directly on the pressing device (2), preferably on a cylinder (20) of the pressing device (2).
  9. Device (100) according to one of the preceding claims, furthermore having a pretreatment device (9) for pretreating the transfer medium (3) before the application of the decorative material and/or a cleaning device (10) for cleaning the printed transfer medium (3) after the pressing of the transfer medium (3) onto the object (13).
  10. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the pressing device (2), preferably a cylinder (20) of the pressing device (2), is mounted floating or suspended.
  11. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the pressing device (2) is transparent or translucent, in particular in the wavelength range between 220 nm and 400 nm, preferably between 350 nm and 400 nm, further preferably between 365 nm and 395 nm, wherein the transparency is in particular between 30% and 100%, preferably between 40% and 100%.
  12. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the device (100) is designed in such a way that the, in particular pulsed, application of the decorative material to the transfer medium (3) in the printing device (7) is effected at the same time as the, in particular pulsed, pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13) in the pressing device (2),
    or wherein the device (100) is designed in such a way that the transfer medium (3) is driven depending on the, in particular pulsed, pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13) in the pressing device (2), and wherein the driving of the transfer medium (3) is preferably effected in the pulse of a transport device of the object (13),
    or wherein the pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13) is effected in a pulsed manner, and wherein the application of the decorative material to the transfer medium (3) is effected at a continuous web speed of the transfer medium (3).
  13. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the device (100) comprises a compensation module (18) which is configured, in particular, such that the applying of the decorative material to the transfer medium (3) and/or the transportation of the transfer medium (3), is effected at the same time, in particular continuously, as an idle phase of the, in particular pulsed, pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13), wherein it is provided in particular that the compensation module (18) comprises at least one receiving space for a loop of the transfer medium (3) and/or means for maintaining the web tension,
    and/or wherein the compensation module (18) is designed in such a way that the compensation module (18) or a mechanical store (18a) inside the compensation module (18) receives or stores the transfer medium (3) by a lateral movement in a first direction and releases it again by changing the lateral movement in a second direction.
  14. Device (100) according to one of the preceding claims,
    wherein the device (100) furthermore comprises a pretreatment device for pretreating the object (13), in particular wherein the pretreatment device comprises an object-cleaning device and an activation device, wherein the activation device is preferably arranged after the object-cleaning device,
    wherein it is provided in particular that the object-cleaning device is designed in such a way that dirt and/or also other existing protective coatings or other functional coatings are removed and/or that a modification of the surface of the object (13) is effected with at least one oxidizing flame, and that the activation device is designed in such a way that the surface of the object (13) is modified, preferably chemically and/or physically, in such a way that an adhesion of the decorative material to the object (13) is increased and/or that a modification of the surface of the object (13) is effected with at least one silicatizing flame.
  15. Method for the decoration of objects (13) to be decorated,
    wherein an object (13) is held by a holding device (1),
    wherein, in a first step, decorative material is applied to a transfer medium (3) by a printing device (7),
    in a second step, adhesive is applied to the transfer medium (3) provided with the decorative material or to the object (13), and
    wherein, in a third step, the transfer medium (3) is pressed onto the object (13) by a pressing device (2) and at the same time the adhesive is cured, wherein the transfer medium (3) is not rolled up after being printed on with decorative material, and is directly guided further to the pressing device (2) without previously having come into contact with a back of rolled-up transfer medium (3).
  16. Method according to claim 15,
    wherein, in the first step, the decorative material applied to the transfer medium (3) is further precured by a UV light source for precuring the decorative material and/or wherein, in the second step, the adhesive is precured by a UV light source for precuring the adhesive and/or wherein, in the third step, the adhesive is cured by a UV light source for curing the adhesive,
    and/or wherein, in the third step, the gross UV irradiance of the UV light source for curing the adhesive is between 1 W/cm2 and 50 W/cm2, preferably between 3 W/cm2 and 40 W/cm2, and/or wherein the net UV irradiance of the UV light source for curing the adhesive is between 4.8 W/cm2 and 8 W/cm2.
  17. Method according to one of claims 15 or 16,
    wherein, in the first step, the decorative material is applied to the transfer medium (3) by the printing device (7) in such a way that the decorative material is applied to the transfer medium (3) in first zones and not applied in second zones, in particular
    wherein the first zones and the second zones are arranged according to a one- or two-dimensional grid and/or the ratio of the average width of the first zones to the average width of the second zones is between 0.75:1 and 1:5.
  18. Method according to one of claims 15 to 17,
    wherein the pressing of the transfer medium (3) onto the object (13) is effected by the object (13) being rotated around an axis of rotation, by the transfer medium (3) being guided tangentially relative to the outer circumference of the object (13) and by the pressing device (2) pressing the transfer medium (3) onto the object (13) along the area of contact (14) between object (13) and transfer medium (3), wherein the pressing device (2) is preferably moved such that a surface area speed of the pressing device (2) corresponds to a surface speed of the object (13), and wherein the transfer medium (3) is preferably moved such that the surface area speed of the transfer medium (3) corresponds to the surface speed of the object (13),
    or wherein the pressing of the transfer medium (3) onto the object (13) is effected by the object (13) being held in a fixed position and the transfer medium (3) being unrolled over the surface of the object (13) by means of the pressing device (2), wherein the pressing device (2) presses the transfer medium (3) onto the object (13) along the area of contact (14) between object (13) and transfer medium (3), wherein the pressing device (2) is preferably moved along the object (13).
  19. Method according to one of claims 15 to 18,
    wherein the transfer medium (3) is provided as an endless belt, wherein the sequence of steps specified in claim 14 is carried out multiple times, wherein a further object (13) is provided with decorative material each time the sequence of steps according to claim 14 is carried out.
  20. Method according to one of claims 15 to 19,
    wherein the transfer medium (3) is pretreated before the application of the decorative material,
    and/or wherein the transfer medium (3) is cleaned after the pressing,
    and/or wherein the transfer medium (3) provided as an endless belt is cleaned after passing through the pressing device (2) and is then pretreated before the transfer medium (3) is fed back to the printing device (7) for renewed application of decorative material.
  21. Method according to one of claims 15 to 20,
    wherein the, in particular pulsed, application of the decorative material to the transfer medium (3) in the printing device (7) is effected at the same time as the, in particular pulsed, pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13) in the pressing device (2),
    or wherein the transfer medium (3) is driven depending on the, in particular pulsed,
    pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13) in the pressing device (2), and in particular wherein the driving of the transfer medium (3) is effected in the pulse of a transport device of the object (13),
    or wherein the pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13) is effected in a pulsed manner, and wherein the application of the decorative material to the transfer medium (3) is effected at a continuous web speed of the transfer medium (3).
  22. Method according to one of claims 15 to 21,
    wherein, through the use of a compensation module (18), the applying of the decorative material to the transfer medium (3) and/or the transportation of the transfer medium (3), is effected at the same time, in particular continuously, as an idle phase of the, in particular pulsed, pressing of the transfer medium (3) provided with decorative material onto the object (13),
    and/or wherein the compensation module (18) or a mechanical store (18a) inside the compensation module (18) receives or stores the transfer medium (3) by a lateral movement in a first direction and releases it again by changing the lateral movement in a second direction.
  23. Method according to one of claims 15 to 22,
    wherein the object (13) is pretreated before the application of the decorative material, wherein the pretreatment in particular comprises an object-cleaning step and/or an activation step,
    and/or wherein, in the object-cleaning step, dirt and/or also other existing protective coatings or other functional coatings are removed and/or a modification of the surface of the object (13) is effected with at least one oxidizing flame, and wherein, in the activation step, which is preferably carried out after the object-cleaning step, the surface of the object (13) is modified in such a way that an adhesion of the subsequently applied decoration is increased and improved, wherein the modification is effected chemically and/or physically.
  24. Method according to one of claims 15 to 23,
    wherein, in the first step, a primer layer is furthermore applied to the transfer medium (3) by the printing device (7), in particular wherein the primer layer consists of polyacrylates and/or vinyl acetate copolymers and/or is applied with a layer thickness between 0.1 µm and 1.5 µm, preferably between 0.5 µm and 0.8 µm,
    wherein it is provided in particular that the primer layer is applied in such a way that the primer layer forms a surface of the transfer medium (3) facing away from a carrier material, in particular from a plastic carrier foil (16).
EP18726999.8A 2017-06-02 2018-05-24 Device and method for the decoration of objects Active EP3630490B1 (en)

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DE102017112259.1A DE102017112259B3 (en) 2017-06-02 2017-06-02 Device and method for decorating objects
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