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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Aufdruckes (2) auf einem
Gegenstand (1), beispielsweise einem Tastenkörper, wobei
Farbe (16) durch Thermodiffusion abriebfest mit dem Gegen stand (1) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die
Farbe (16) auf den Gegenstand (1) aufgedruckt wird und dass die bedruckte Fläche (23) durch eine an diese Fläche (23) angelegte saugfähige Folie (3) hindurch erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe (16) im Tampondruckverfahren auf den Gegenstand (1) aufgedruckt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die bedruckte Fläche (23) auf etwa 200 C erwärmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Papier ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 mit einem Maschinengestell (5), einem Arbeitstisch (6) und einem höhenverstellbaren Wärmeblock (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeblock (8) frontseitig wenigstens eine beheizbare Fläche (22) aufweist, die entsprechend der bedruckten Fläche (23) des Gegenstandes (1) geformt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeblock (8) eine Heizplatte (9) aufweist, die lösbar mit einer Wärmeplatte (10) verbunden ist und dass in der Wärmeplatte (10) wenigstens ein frontseitig vorstehender Druckkörper (4) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkörper (4) frontseitig mit Silikongummi beschichtet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportvorrichtung (11) für die Folie (3) vorgesehen ist, mit welcher die Folie (3) zwischen den Gegenständen (1) bzw. dem Tisch (6) und dem Wärmeblock (8) verschiebbar ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aufdruckes auf einem Gegenstand, beispielsweise einem Tastenkörper, wobei Farbe durch Thermodiffusion abriebfest mit dem Gegenstand verbunden wird.
Um einen Aufdruck auf einem Gegenstand abriebfest, lichtecht und lösungsmittelbeständig zu machen, sind zwei Verfahren bekannt, die im wesentlichen darauf beruhen, dass Farbe in den Gegenstand eingedampft wird. Das eine Verfahren arbeitet mit einer sogenannten Transfertfolie, die spiegelbildlich bedruckt ist und die auf den Gegenstand gelegt wird, wobei anschliessend mit einer Wärmeplatte die Farbe in den Gegenstand eingedampft wird. Dieses Verfahren ist jedoch teuer und wenig anpassungsfähig, was in Anbetracht der Vielfalt und der oft sehr hohen Anzahl der zu bedruckenden Gegenstände nachteilig ist.
Beim anderen Verfahren wird die Farbe direkt auf den Gegenstand aufgetragen und mit Strahlungswärme in den Gegenstand eingedampft. Durch die Strahlungswärme wird jedoch der Gegenstand und oft auch die Farbe stark angegriffen.
Zudem ist die Eindringtiefe der Farbe ungenügend und der Druck unscharf.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet und mit dem auch feine, komplexe und farbige Aufdrucke hergestellt werden können.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Farbe auf den Gegenstand aufgedruckt wird und dass die bedruckte Farbe durch eine an diese Fläche angelegte saugfähige Folie hindurch erwärmt wird.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren überaus scharfe Aufdrucke hergestellt werden können. So können auf den vergleichsweise kleinen Fontflächen von Schreibmaschinentasten ohne weiteres auch komplexe mathematische Formeln und arabische Ziffern gut lesbar aufge druckt und fixiert werden. Die Haftung der mit dem erfindungs gemässen Verfahren hergestellten Aufdrucke entspricht dem
Abriebwiderstand des Grundmaterials. Da auf den Oberflächen der Gegenstände nach der Wärmebehandlung keine Restfarbe verbleibt, ist ein nachträgliches Abwaschen der Oberfläche nicht erforderlich. Es können ganze Tastenfelder in einem Arbeits gang behandelt werden, weshalb das Verfahren sehr kostengün stig ist. Auch ist eine weitgehende Automatisierung des Verfahrens möglich.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung;
Fig. 2a-2d schematisch die einzelnen Verfahrensschritte, und
Fig. 2e eine perspektivische Ansicht einer fertigen Taste.
Wie Fig. 1 zeigt, weist die Vorrichtung ein Maschinengestell 5 mit einem Tisch 6 auf, über dem ein Wärmeblock 8 an einem Druckzylinder 7 höhenverstellbar angeordnet ist.
Der Wärmeblock 8 besteht aus zwei mit Schrauben 19 lösbar miteinander verbundenen Teilen; einer Heizplatte 9 mit einem eingelegten Heizkörper 21, der in hier nicht näher dargestellter Weise über eine elektrische Leitung gespiesen wird, und dessen Heizleistung regulierbar ist sowie einer Wärmeplatte 10, welche mit der Heizplatte 9 erwärmbar ist und die von einer wärmedämmenden Schicht 20 umgeben ist. Die Wärmeplatte 10 weist Bohrungen 13 auf, in die gut wärmeleitende Druckkörper 4 eingesetzt sind. Diese sind gegen die Rückstellkraft eines Federelementes 14 (Fig. 2b), beispielsweise einer Spiralfeder, versenkbar.
Auf dem Tisch 6 können mehrere zu bearbeitende Gegenstände 1, die zum Beispiel ein aus mehrerenTastenkörpern bestehendes Tastenfeld bilden so angeordnet werden, dass beim Senken des Wärmeblocks 8 jeder Druckkörper 4 die obere Fläche 23 eines Gegenstandes 1 beaufschlagt. Die Druckkörper 4 sind frontseitig entsprechend den Flächen 23 geformt und vorzugsweise mit einer Schicht 15 aus Silikongummi überzogen. Die Schicht 15 ist dünn, beispielsweise etwa 1 mm dick.
Am Wärmeblock 8 sind seitlich eine Aufwickelspule 17 und eine Abwickelspule 18 einerTransportvorrichtung 11 für eine Folie 3 gelagert. Die Folie 3 läuft in einer horizontalen Ebene zwischen den Gegenständen 1 und den Druckkörpern 4 durch.
Im folgenden wird nun anhand der Fig. 2a bis 2d das Verfahren näher erläutert.
Zunächst wird ein Tastenkörper 1 in an sich bekannter Weise nach dem Tampondruckverfahren oder einem anderen geeigneten Verfahren, beispielsweise mit Siebdruck, bedruckt. Geeignet ist dazu beispielsweise die in der EP-A 86 742 beschriebene Tampondruckmaschine. Bei dieser wird nach dem Einfärben eines Klischees und nach dem Entfernen der überschüssigen Farbe ein Druckkissen auf das Klischee gepresst, angehoben und dann gegen den zu bedruckenden Gegenstand gepresst, um das Druckbild zu übertragen. Der in Fig. 2a dargestellte Tastenkörper 1 ist auf seiner nach innen gewölbten oberen Fläche 23 bereits wie erwähnt bedruckt worden. Die aufgetragene Farbe 16 hebt sich von der Fläche 23 ab und ist deshalb nicht abriebfest mit dem Tastenkörper 1 verbunden.
Um die Farbe 16 abriebfest mit dem Tastenkörper 1 zu verbinden, wird der Wärmeblock 8 gesenkt, bis die Frontfläche 22 des Druckkörpers 4 die Folie 3 gegen die bdruckte Fläche 23 des Tastenkörpers 1 drückt. Etwa gleichzeitig wird mit dem Heizkörper 21 der Druckkörper 4 erwärmt, der seinerseits der Folie 3, der Farbe 16 und dem angrenzenden Bereich der Taste 1 Wärme zuführt. Bei einer Temperatur von etwa 200 C ist nach etwa 40 Sekunden ein wesentlicher Teil der Farbe 16 in den Tastenkörper 1 eingedrungen. Die nicht in die Taste eingedrun
gene Farbe wird von der Folie 3 aufgenommen, die vorzugsweise aus saugfähigem Papier besteht.
Nach dem Eindampfen der Farbe 16 wird der Druckkörper 4 bzw. der Wärmeblock 8 wieder vom Tastenkörper 1 abgehoben (Fig. 2c). Da die überschüssige Farbe in die Folie 3 eingedrungen ist, müssen die bedruckte Fläche 23 und auch die Fläche 22 des Druckkörpers 4 nicht gereinigt werden.
Als Grundmaterial für den zu bedruckenden Gegenstand eignen sich Kunststoffe, die genügend wärmestabil sind. Geeignet sind beispielsweise Polyester und Polyoxide. Die maximale Eindringtiefe der Farbe beträgt etwa 20 x 10-6m, während die optimale Eindringtiefe etwa 9x10-6m beträgt.
Ein Tastenkörper 1 mit einem Aufdruck 2 ist in Fig. 2e dargestellt.
Die Folie 3 wird nun weitertransportiert, bis ein noch unbenützter Bereich unter dem Druckkörper 4 liegt. Nach dem Entfernen des Tastenkörpers 1 ist die Vorrichtung für einen neuen Arbeitszyklus bereit.
Sollen anders geformte Tastenkörper bzw. Tastenfelder behandelt werden, so muss lediglich die Wärmeplatte 10 abgenommen und durch eine mit den entsprechend ausgebildeten Druckkörpern ersetzt werden.
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PATENT CLAIMS
1. A method for producing an imprint (2) on a
Object (1), for example a key body, wherein
Color (16) is abrasion-resistant to the object (1) by thermal diffusion, characterized in that the
Color (16) is printed on the object (1) and that the printed surface (23) is heated through an absorbent film (3) applied to this surface (23).
2. The method according to claim 1, characterized in that the ink (16) is printed on the object (1) in the pad printing process.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the printed surface (23) is heated to about 200 C.
4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the film is made of paper.
5. Device for performing the method according to
Claim 1 with a machine frame (5), a work table (6) and a height-adjustable heat block (8), characterized in that the heat block (8) has at least one heatable surface (22) on the front, which corresponds to the printed surface (23) of the Object (1) is shaped.
6. The device according to claim 5, characterized in that the heat block (8) has a heating plate (9) which is detachably connected to a heating plate (10) and that in the heating plate (10) at least one pressure body (4) projecting from the front is attached is.
7. The device according to claim 6, characterized in that the pressure body (4) is coated on the front with silicone rubber.
8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that a transport device (11) for the film (3) is provided, with which the film (3) between the objects (1) or the table (6) and the heat block (8) is displaceable.
The invention relates to a method for producing an imprint on an object, for example a key body, wherein color is bonded to the object in an abrasion-resistant manner by thermal diffusion.
In order to make a print on an object abrasion-resistant, light-fast and solvent-resistant, two methods are known which are based essentially on the fact that ink is evaporated into the object. One method works with a so-called transfer film, which is printed in mirror image and which is placed on the object, the color then being evaporated into the object using a hot plate. However, this process is expensive and not very adaptable, which is disadvantageous in view of the variety and the often very high number of objects to be printed.
In the other method, the paint is applied directly to the object and evaporated into the object with radiant heat. However, the object and often the color are severely attacked by the radiant heat.
In addition, the depth of penetration of the color is insufficient and the print is blurred.
It is therefore an object of the invention to provide a method which avoids these disadvantages and with which fine, complex and colored prints can also be produced.
The object is achieved in that the color is printed on the object and that the printed color is heated through an absorbent film applied to this surface.
Practical tests have shown that extremely sharp imprints can be produced with the method according to the invention. This means that even complex mathematical formulas and Arabic numerals can be easily printed and fixed on the comparatively small font areas of typewriter keys. The liability of the imprints produced by the method according to the invention corresponds to that
Abrasion resistance of the base material. Since no residual color remains on the surfaces of the objects after the heat treatment, subsequent washing of the surface is not necessary. Entire keypads can be treated in one operation, which is why the process is very cost-effective. Extensive automation of the process is also possible.
The invention also relates to a device for performing the method.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a vertical section through a device according to the invention;
2a-2d schematically the individual process steps, and
Fig. 2e is a perspective view of a finished button.
As shown in FIG. 1, the device has a machine frame 5 with a table 6, above which a heat block 8 is arranged in a height-adjustable manner on a pressure cylinder 7.
The heat block 8 consists of two parts releasably connected with screws 19; a heating plate 9 with an inserted heating element 21, which is supplied via an electrical line in a manner not shown here, and whose heating output is adjustable, and a heating plate 10, which can be heated with the heating plate 9 and which is surrounded by a heat-insulating layer 20. The hotplate 10 has bores 13 into which pressure bodies 4 which are good heat conductors are inserted. These can be countersunk against the restoring force of a spring element 14 (FIG. 2b), for example a spiral spring.
A plurality of objects 1 to be processed, which for example form a keypad consisting of a plurality of key bodies, can be arranged on the table 6 in such a way that each pressure body 4 acts on the upper surface 23 of an object 1 when the heat block 8 is lowered. The pressure bodies 4 are shaped on the front corresponding to the surfaces 23 and are preferably covered with a layer 15 of silicone rubber. Layer 15 is thin, for example about 1 mm thick.
A winding reel 17 and an unwinding reel 18 of a transport device 11 for a film 3 are mounted on the side of the heat block 8. The film 3 runs in a horizontal plane between the objects 1 and the pressure elements 4.
The method is now explained in more detail below with reference to FIGS. 2a to 2d.
First of all, a key body 1 is printed in a manner known per se using the pad printing process or another suitable process, for example with screen printing. For example, the pad printing machine described in EP-A 86 742 is suitable. In this, after inking a cliché and removing the excess ink, a pressure pad is pressed onto the cliché, raised and then pressed against the object to be printed in order to transfer the print image. The key body 1 shown in FIG. 2a has already been printed on its inwardly curved upper surface 23 as mentioned. The applied color 16 stands out from the surface 23 and is therefore not abrasion-resistant to the key body 1.
In order to connect the paint 16 to the key body 1 in an abrasion-resistant manner, the heat block 8 is lowered until the front surface 22 of the pressure body 4 presses the film 3 against the printed surface 23 of the key body 1. At approximately the same time, the heating element 21 heats the pressure element 4, which in turn supplies heat to the film 3, the ink 16 and the adjacent area of the key 1. At a temperature of about 200 C, a substantial part of the color 16 has penetrated into the key body 1 after about 40 seconds. The not penetrated into the button
gene color is absorbed by the film 3, which preferably consists of absorbent paper.
After the ink 16 has been evaporated, the pressure element 4 or the heat block 8 is lifted off the key element 1 again (FIG. 2c). Since the excess ink has penetrated into the film 3, the printed area 23 and also the area 22 of the pressure body 4 do not have to be cleaned.
Plastics that are sufficiently heat-stable are suitable as the base material for the object to be printed. For example, polyesters and polyoxides are suitable. The maximum penetration depth of the paint is about 20 x 10-6m, while the optimal penetration depth is about 9x10-6m.
A key body 1 with an imprint 2 is shown in Fig. 2e.
The film 3 is then transported on until an unused area lies under the pressure body 4. After removing the key body 1, the device is ready for a new work cycle.
If differently shaped key bodies or key fields are to be treated, then only the heating plate 10 has to be removed and replaced by one with the appropriately designed pressure bodies.