DE2618741C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken einer Fläche, wobei auf die zu bedruckende Fläche eine Schablone aufgelegt und darüber ein Farbträger gelegt wird, worauf durch Ausüben von Druck die Fläche mit dem durch die Schablone bestimmten Muster bedruckt wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die DE-PS 5 89 227 beschreibt ein derartiges Verfahren, wobei ein herkömmliches Farbband als Farbträger verwendet wird. Das Farbband wird zwischen die Schablone und einen Abdeckbogen gelegt, und dann über die zu bedruckende Fläche gebracht, worauf man mit Hilfe einer Druckwalze den Druckvorgang durchführt. Hiermit ist aber der Nachteil verbunden, daß das Druckmuster, bedingt durch das Farbband, unscharf werden kann. Farbbänder sind nämlich mit Farbe getränkte Gewebebänder. Außerdem ist es nachteilig, daß derartige Farbbänder die Farbe bekanntlich sehr leicht abgeben, was die Handhabbarkeit dieses bekannten Verfahrens erschwert.

Die DE-OS 24 04 433 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen einer Farb­ schicht in einem vorbestimmten Muster auf eine zu bedruckende Fläche, wobei man auf die Fläche eine Schablone mit Öffnungen entsprechend dem Muster auflegt und Farbe von deren Rückseite her durch die Öffnungen hindurchtreten läßt, die sich dann mit der Fläche verbindet. Die Farbe wird dort durch Kanäle in einen Raum eingegeben, von wo die Farbe durch ein Sieb auf die zu bedruckende Fläche gelangt. Die Farbe wird also durch das Sieb gespritzt und muß anschließend wieder abgesaugt werden. Auch muß die gesamte Apparatur wieder gereinigt werden, was ebenfalls arbeitsaufwendig ist.

Die FR-OS 22 13 167 beschreibt eine Druckvorrichtung, wobei die zu bedruckende Schicht, eine Schablone und eine Farbfolie zwischen einen Oberstempel und einen Unterstempel eingelegt wird.

Die DE-AS 10 54 467 beschreibt die Herstellung einer Schablone aus einem Sieb.

Die GB-PS 7 68 623 beschreibt das Beheizen eines als elektrisches Heizelement ausgebildeten Siebes zu Druckzwecken.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses so auszugestalten, daß ein besonders präzises Druckbild mit diesem Verfahren erreicht wird, wobei gleichzeitig die Handhabbarkeit des Verfahrens verbessert werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Druckvorgang mit einer Farbfolie als Farbträger unter Anwendung von Wärme erfolgt.

Danach verzichtet man auf herkömmliche Farbbänder und verwendet stattdessen Farbfolien, die dann mit Hilfe von Wärme und Druck aufgebracht werden. Hierbei wird also ein Teil der Farbfläche der Farbfolie durch die Einwirkung von Wärme und Druck herausgebrochen und die Fläche entsprechend bedruckt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Be­ drucken eines Bedruckstoffes;

Fig. 2 einen Schnitt bei einer Vorrichtung zum Kennzeichnen von Keilriemen oder anderen, aus Kautschuk gefertigten Gegen­ ständen;

Fig. 3 schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der im Schleuderverfahren Kunststoffgegenstände hergestellt werden, die gleichzeitig bedruckt werden;

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Vorrichtung, bei der Kunststoffgegenstände im Spritzgußverfahren herge­ stellt und gleichzeitig bedruckt werden.

In Fig. 1 ist ein flächiger, erhitzter Oberstempel 1 vorgesehen, der in Pfeilrichtung 2 auf einen ortsfesten Unterstempel 3 zube­ wegt werden kann, der ebenfalls eine glatte Oberseite hat. Zwischen Oberstempel und Unterstempel befindet sich ein bei Pos. 4 angedeuteter Bedruckstoff, der bei diesem Ausführungsbeispiel bedruckt werden soll. Über dem Bedruckstoff befindet sich eine Schablone 5 mit Öffnungen 6. Über der Schablone wiederum be­ findet sich eine Farbfolie 7, die mit einem Träger 8 verbunden ist.

In Betrieb dringt die Farbfolie aufgrund der Druckwirkung durch die Öffnungen 6 der Schablone 5 und gelangt nur in den genau ge­ wünschten Bereichen auf die Oberseite des Bedruckstoffes 4, wo sie mit ihm dauerhaft verbunden wird. Hierzu wird es bevorzugt, wenn der Stempel 1 an seiner glatten Unterseite gum­ mielastisch ist.

Es kann auch der Unterstempel 3 gummielastisch sein und in Richtung entgegengesetzt der Pfeilrichtung 2 zum Oberstempel 1 bewegt wer­ den.

Wenn der Bedruckstoff 4 ein gummielastischer oder thermopla­ stischer Stoff ist, dann wandert dieser Stoff unter der Einwir­ kung des Drucks in die Öffnungen 6 der Schablone 5. Ihr entgegen wandert die abgelöste Farbe von der anderen Seite von der Farb­ folie 7 her. Durch diese Maßnahme ergibt sich ein reliefartiges Druckbild.

Als Farbfolie können alle Folien verwendet werden, bei denen die Farbe gewissermaßen in fester Form vorhanden ist. Es sind Farb­ folien, die sich entweder unter Hitze oder Druck oder unter Flüs­ sigkeiten, beispielsweise Lösungsmitteln usw., lösen und nur an den Stellen die Schablone durchwandern, an denen die Öffnungen 6 vorhanden sind.

Man kann durch ein Verschieben der Schablone ähnlich wie beim Stanzen von Blechen die Schablone vielseitig ausnutzen, also mehrfach verwenden. Weiter kann man relativ dicke oder direkt aufliegende gemäß dem Bedruckstoff verformte Schablonen verwen­ den. Auch kann die Schablone, besonders wenn es ein Siebgewebe ist, aus elektrisch leitendem Widerstandsmaterial hergestellt sein, damit sie selbst für das Heizen verwandt werden kann. Sie muß nur ausreichend dünn sein und Öffnungen haben, damit eine ausreichende Farbmenge durchtreten kann, bzw. der Bedruckstoff entsprechend hoch steigen kann. Ist der Druckstoff heiß, so kann das Anwärmen durch ihn erfolgen. Das Heizen erweicht dann die Farbfolie und erleichtert deren Ausbrechen. Dieses Ausbrechen ist im Gegensatz zu dem bekannten Prägeverfahren eher ein Aus­ scheren und damit relativ randscharf.

Statt die Schablonen im Siebdruckverfahren herzustellen, können sie auch durch Ausschneiden oder Stanzen oder durch Drucken oder galvanisch oder auch durch Ätzung hergestellt werden, und zwar mit oder ohne Stege. Auch können fotografisch hergestellte Schablonen verwendet werden.

Besonders überraschend ist die Tatsache, daß Siebgewebe, wel­ che in Schablonen verwandelt werden, ähnlich wie beim Siebdruck als Schablonen Verwendung finden können. Die Drähte des Sieb­ gewebes hindern dabei die Übertragung nicht, wie Versuche er­ wiesen haben. Je nach deren Gewebefeinheit können sie auf der bedruckten Fläche eine mehr oder weniger feine Aufrasterung aus­ bilden. Diese Markierungen sind um so geringer, je weniger das Gewebe in den Bedruckstoff eingebettet wird und je mehr Farbfolie selbst dem Bedruckstoff entgegen kommt.

Als Farbfolien sind normale Prägefolien verwendbar. Für Gummi werden eingefärbte Gummi- oder Kautschuk-Lösungen, welche auf einen Träger gestrichen sind, z. B. im Siebdruck aufgetragen sind, verwendet. In vielen Fällen sind dünne Plastikfolien verwendbar, die die Eigenschaft haben, sich mit dem Bedruckstoff zu verbinden. Auch die Verwendung von Geweben ist denkbar als Farbe oder Übertra­ gungsmedium. Es muß nur die Eigenschaft vorhanden sein, daß sie an der Schablone ausbrechen.

Die beschriebene Vorrichtung ist - ähnlich wie die Vorrichtungen nach Fig. 2 u. 4 - nicht nur zum Bedrucken verwendbar. Beispiels­ weise kann auf ein Vließ oder einen anderen Bedruckstoff ein an­ derer Stoff von der gleichen Farbe aufgebracht werden. Dadurch können Reliefs und andere Unebenheiten ausgebildet werden, wobei, wie beschrieben, wiederum die Schablone 5 mit den Öffnungen 6 ver­ wendet wird. Anstelle der Farbfolie 7 mit dem Träger 8 wird dann dieser andere Stoff mit der gleichen oder gegebenenfalls auch ei­ ner anderen Farbe vorgesehen. Durch die Anwendung von Wärme und Druck entsteht dadurch ein vollkommen neues Stoffmuster. Dies er­ gibt eine Art von Applizierung der Oberfläche. Beispielsweise kann man dadurch eine PVC-Folie auf einen Stoff übertragen und so weiter.

In Fig. 2 ist eine ähnliche Vorrichtung gezeigt, bei der wiederum ein Oberstempel 1 vorgesehen ist, der in Pfeilrichtung 2 bewegt wird. Der Unterstempel ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Vulkanisationsform 9 ausgebildet. Sie hat bei der gezeigten Ausfüh­ rungsform nach oben offene, V-förmig profilierte Öffnungen, in die Keilriemen eingelegt werden. Die Keilriemen werden in der Form vulkanisiert. Gleichzeitig mit dem Vulkanisieren der Keilriemen 10 werden diese dadurch markiert, daß die Farbe der Farbfolie 7 durch die Öffnungen 6 der Schablone 5 hindurchtritt und sich dauerhaft mit dem Kautschukmaterial der Keilriemen 10 verbindet.

In Fig. 3 ist das Bedrucken eines im Schleudergußverfahren her­ gestellten Kunststoffgegenstandes schematisch dargestellt. In einer in Pfeilrichtung 12 rotierenden Form 11 befindet sich wie­ derum eine Farbfolie 7, über der sich eine Schablone 5 befin­ det. Beim Rotieren der Form 11 treten Druckkräfte in radialer Richtung auf. Das Kunststoffmaterial 13 und/oder die Form 11 ist erwärmt.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zum Bedrucken von Spritzguß-Kunst­ stoffmaterialien. Hierzu ist eine Hohlform 14 vorgesehen, die ei­ ne Öffnung 15 hat, in die in Pfeilrichtung 16 Kunststoffmaterial unter Druck eingespritzt wird, so daß der Hohlraum 17 mit dem Ma­ terial ausgefüllt wird. Dieser Hohlraum wird zur anderen Seite von einem Unterstempel 18 abgeschlossen (in der Figur sind die Bauteile zur Verdeutlichung auseinander gezogen gezeichnet). Zwi­ schen Hohlform 14 und Unterstempel 18 befindet sich eine Schab­ lone 5 und eine Farbfolie 7, gegebenenfalls mit Träger. Die Schablone kann ortsfest sein oder sie wird in Pfeilrichtung 19 schrittweise bewegt. Die Farbfolie 7 wird von einer Vorratsrolle 20 abgewickelt und nach Verwendung auf eine Rolle 21 aufgewickelt.

Wesentlich ist es, daß durch die Zwischenschaltung einer Folie, die unten den zu bedruckenden oder zu verändernden Stoff vor einer Verformung durch Hitze schützt, nur die Stellen freigibt, die den Schablonendurchtritt auch von oben gestatten. Schablonen, die verwandt werden, sind vorteilhaft so ausgebildet, daß sie wenigstens auf der Seite, auf der die Farbfolie aufliegt, für diese Farb­ folie abweisend sind, sie dürfen sich nicht mit dem Bedruckstoff verbinden. Es ist also vorteilhaft, wenn in wiederholter Verwen­ dung die Farbfolie sich nicht auf der Schablone ablegt.

Ein anderes Beispiel ist der Verformungsprozeß Tiefziehen. Es kann die Schablone mit der Farbfolie zusätzlich bei der Verfor­ mung eingelegt werden und beide werden gleichzeitig mit ver­ formt. Dadurch kommt die Bedruckung.

Die Übertragung ist dann besonders gut, wenn die Schablone sehr dünn ist und wenn das Trägerpapier hinreichend elastisch ist, um sich gegebenenfalls mit in die Schablone hinein zu drücken. Solche Schablonen können beispielsweise aus teflonisiertem Glas­ fasergewebe geschnitten werden. Auch können galvanisch herge­ stellte Metallfolien verwendet werden, oder Metallfolien, die chemical-milled sind.

Aus Siebdrucksieb gegebenenfalls fotografisch hergestellte Schab­ lonen sind demgegenüber billiger, auch wenn ein ganz feines Raster sichtbar bleibt. Siebfeinheiten von 20 F pro Zentimeter bis 45 F pro Zentimeter haben einwandfreie Ergebnisse gebracht. Das Sieb wurde durch Sillicon-Teflon- oder Wachsspray abweisend gemacht.

Auch diese Schablonen passen sich sehr gut unebenen Flächen an. Mit wenigen Schablonen können in schnellem Wechsel Sig­ nierungen angebracht werden. Die Farbfolie ist sehr billig herstellbar. Bei Wahl dickerer Schablonen kann sogar ein Relief­ bild erzeugt werden.

Bei der Herstellung von Gegenständen im Spritz- oder Schleuder­ verfahren stellen solche Schablonen gegenüber eingelegten Ab­ ziehbildern insofern einen Vorteil dar, als ein Verwischen der Bilder durch den Fluß des Bedruckstoffes durch die Schablone verhindert wird.

Bei Prägefolien wurde bisher nur mit erhabenen Stempeln gearbei­ tet. Die Verwendung von Sillicon Gummistempeln hat schließlich im beschränkten Maße auch das Beprägen von harten und unebenen Ober­ flächen in einem gewissen Grade ermöglicht. Aber hier sind Le­ bensdauer und Kantenschärfe bei großer Unebenheit sehr gering.

Man kann aber erfindungsgemäß Prägefolien hinter Schablonen legen und die Schablonen mit einem gewärmten elastischen oder harten Stempel gegen den Bedruckstoff pressen. Je nach Art der Farbe erfolgt dann die Übertragung. Ist die Schablone ein Sieb, so könnte z. B. sogar auf den erwärmten Druckstempel verzichtet wer­ den und das Sieb als elektrischer Widerstand zum Aufheizen der Farbe verwendet werden.

Die Farbschicht kann natürlich auch ohne Trägermaterial herge­ stellt und mit und ohne Release-Zwischenschicht aufgepreßt werden.

Die Farbe kann thermoplastisch sein. Sie könnte aber auch genauso gut von Seiten des Bedruckstoffes her angelöst und angeklebt wer­ den, ja sogar magnetisch abgelöst bzw. übertragen werden.

Die Schablone kann man sich auch als Einmalschablone für bestimmte Fälle vorstellen, z. B. in Form von ausgestanzten Papieren.

Bei geheizten Schablonen ist anstelle einer Farbfolie auch ein thermoplastischer Farbklotz denkbar, von dem sich unter Druck jeweils etwas Farbe ablöst. Gleichzeitiger Mehrfarbendruck durch Verwendung verschiedener Farbfolien sei noch erwähnt.

Wesentlich ist somit die Verwendung einer Schablone zum Anbringen einer ersten Schicht auf einer zweiten unter Wärme und Druck, wo­ bei beide Schichten aus vielfältigen Materialien bestehen können.

Claims (6)

1. Verfahren zum Bedrucken einer Fläche, wobei auf die zu bedruckende Fläche eine Schablone aufgelegt und darüber ein Farbträger gelegt wird, worauf durch Ausüben von Druck die Fläche mit dem durch die Schablone bestimmten Muster bedruckt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckvorgang mit einer Farbfolie (7) als Farbträger unter Anwendung von Wärme erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu bedruckende Fläche (4), die Schablone (5) und die Farbfolie (7) zwischen einen Oberstempel (1) und einen Unterstempel (3) eingelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (5) aus einem Siebdruck­ sieb hergestellt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (5) aus elektrischem Widerstandsmaterial besteht und an eine Spannungsquelle anschließbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß einer der Stempel heizbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (5) und die Farbfolie (7) in einer rotierenden Form (11) angeordnet ist.