ES2299021T3

ES2299021T3 - Procedimiento para la reproduccion de una imagen fotografica en un articulo de vidrio.

Info

Publication number: ES2299021T3
Application number: ES05722245T
Authority: ES
Inventors: Ewa Stackelberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2005-03-21
Publication date: 2008-05-16
Anticipated expiration: 2025-03-21
Also published as: DE602005004141T2; SE0400721D0; DK1753701T3; WO2005090254A1; SE526280C2; EP1753701A1; US7645480B2; SE0400721L; ATE382584T1; US20070207264A1; EP1753701B1; DE602005004141D1

Abstract

Procedimiento para la reproducción de una imagen fotográfica en un artículo de vidrio, para imágenes compuestas por uno o más colores, caracterizado por los pasos siguientes: * se transfiere la imagen a una de las superficies del artículo, aplicando los colores sobre la superficie uno por uno; * se cuece en secuencias el artículo con los colores aplicados, mientras se mantiene la temperatura constante a distintos niveles durante tiempos de diferente longitud, y * se determina la temperatura máxima según la viscosidad del vidrio, y se mantiene dicha temperatura hasta que las sustancias colorantes se fundan en la capa superficial del artículo sin que varíe el grosor del vidrio.

Description

Procedimiento para la reproducción de una imagen fotográfica en un artículo de vidrio.

Informe sobre antecedentes de la invención y estado de la técnica

La presente invención consiste en un procedimiento para la reproducción de una imagen fotográfica en un artículo de vidrio. Para ser más precisos, la invención consiste en un procedimiento para reproducir imágenes en color, en particular fotografías, en un artículo de vidrio.

Ya se conoce cómo proporcionar a una superficie de vidrio distintos tipos de decoraciones o imágenes, por ejemplo, pintando o imprimiendo directamente las imágenes sobre el vidrio de modo mecánico o manual. Dichos métodos de aplicación de imágenes tienen, sin embargo, la desventaja de resultar poco duraderos. Además, estos métodos simples de aplicación sólo ofrecen posibilidades restringidas de expresión, con lo que no puede obtenerse una apariencia duradera de primera clase.

US-A 5,269,826 describe un proceso de fabricación de artículos de vitrocerámica decorados. Este proceso parece destinado en primera instancia a hornillos de cerámica, en los cuales el desgaste por uso es evidente. Por ello, resulta deseable aplicar una capa relativamente gruesa de pintura en la superficie de vidrio. Este conocido procedimiento incluye un paso preliminar en el proceso, paso que consiste en aplicar un tratamiento de calor a la superficie del artículo de vidrio con ácido de Broensted a una temperatura entre los 50 y los 800°C. A continuación, el vidrio se decora con pintura cerámica, por ejemplo, con alguna suspensión en polvo disponible comercialmente, compuesta de diversos óxidos, con borato de plomo como aglutinante. Una vez aplicado el patrón decorativo al artículo, se procede a su cocción en un horno. Según la patente, el tratamiento con ácido de Broensted provoca que la pintura cerámica se deposite en el vidrio durante la cocción y vaya cristalizando lentamente, con lo cual la superficie del vidrio, pese al grosor de la capa de pintura, acaba obteniendo una apariencia relativamente plana tras la cocción. Esto es improbable debido a la insignificante diferencia de densidad entre el vidrio y la pintura cerámica y con respecto a la elevada viscosidad del vidrio a la temperatura de cocción.

EP-A1778154 describe un procedimiento para la impresión multicolor de vidrio y otros materiales transparentes, que da como resultado una imagen impresa de gran luminosidad y transparencia. Al imprimir se utiliza el método de impresión por serigrafía, así como tinta de imprimir, de la cual se usan cuatro colores. Las tintas se secan mediante distintas reacciones físicas, y se menciona que el secado se realiza bajo luz visible en un tiempo máximo de 10 segundos. La tinta no se funde en la superficie del vidrio.

Se conoce un proceso más de impresión multicolor sobre vidrio, en el cual las distintas tintas utilizadas tienen puntos similares de fusión, todos ellos comprendidos en un rango de temperaturas no críticas para el vidrio. La cocción posterior tiene lugar en tiempo breve, de 2 a 6 minutos, y a una temperatura máxima de 660°C. De este modo la fusión sólo alcanza a las tintas impresas, mientras que el vidrio no sufre prácticamente ninguna alteración. La ventaja de este procedimiento conocido es que resulta rápido y adecuado para la producción industrial.

Un problema relacionado con la cocción de pinturas cerámicas aplicadas sobre vidrio plano estándar, el llamado "vidrio flotado", es la aparición de cierta turbiedad sobre la superficie del vidrio, lo cual le resta transparencia con respecto a la que tenía el vidrio antes de la cocción. Este fenómeno se conoce con el nombre de "empañamiento", y se debe a que la cara del vidrio que durante su fabricación está tendida sobre el baño de estaño, queda empapada de iones de este metal. Dichos iones tienen una afinidad con materiales silíceos como el vidrio, lo que produce ese empañamiento.

Sumario de la invención

El objeto de la presente invención es conseguir un procedimiento para la reproducción de imágenes en color en artículos de vidrio, y en particular la reproducción de fotografías con una gran riqueza de detalles.

Otro de los objetos de la invención es lograr un procedimiento para la reproducción de imágenes en color en un artículo de vidrio, de forma que el artículo que porta la imagen fije de modo estable los colores y éstos posean una gran resistencia a la luz.

Los objetos señalados se alcanzan por medio del procedimiento mencionado en la introducción, el cual incluye los siguientes pasos:

\bullet: proporcionar una imagen que contenga uno o más colores;

\bullet: transferir la imagen a una superficie del artículo de vidrio mediante la aplicación de pintura de dicho(s) color(es) a la superficie, y

\bullet: cocer en horno el artículo provisto de pintura durante un tiempo determinado a una temperatura ajustada, de modo que en el curso de ese proceso de cocción se alcance una temperatura máxima que provoque que la pintura se funda con la superficie del vidrio.

Por medio de este procedimiento es posible producir artículos de vidrio con motivos visuales complejos, donde las imágenes aparezcan completamente fundidas en el vidrio y, en consecuencia, constituyan una parte integral de la propia sustancia del vidrio. En este contexto, es posible usar pinturas tanto opacas, como transparentes o semitransparentes. Dado que las pinturas se funden con el vidrio, el artículo es muy resistente al desgaste por uso, es decir, las imágenes tendrán la misma alta estabilidad y resistencia que el vidrio.

De acuerdo con uno de los desarrollos del procedimiento, las pinturas de la imagen se funden completamente en la capa exterior de la superficie del vidrio durante el proceso de cocción. De este modo se asegura que tras la cocción todas las pinturas quedan integradas como parte del propio vidrio. Después de la cocción, no se apreciará relieve ni elevación alguna de las pinturas sobre la superficie, ya que las pinturas se habrán unido al vidrio hasta formar una superficie totalmente plana. No obstante, si se proporciona al vidrio un soporte diseñado adecuadamente, durante la cocción
se puede conseguir un ablandamiento del vidrio para que la reproducción de la imagen tenga un relieve alto o bajo.

De acuerdo con un desarrollo ulterior del procedimiento descrito en la presente invención, el proceso de cocción responde a una programación que incluye varias secuencias de cocción, cada una de las cuales tiene lugar a una determinada temperatura. Las secuencias de cocción pueden constar de una secuencia inicial relativamente larga en la que se alcance una primera temperatura, otra secuencia relativamente corta a una segunda temperatura más alta que la primera, y una última secuencia, relativamente larga, a una tercera temperatura más baja que la segunda. Resulta conveniente que esta segunda temperatura sea al menos de 700°C, preferiblemente de 790°C, y bajo algunas circunstancias hasta de 810°C, y casos específicos, la temperatura podría ser incluso más alta.

De acuerdo con un desarrollo ulterior del procedimiento, dicha pintura o pinturas contienen un componente cerámico, denominado "esmalte de porcelana", capaz de resistir esa mencionada temperatura más alta. Las pinturas pueden ser opacas, transparentes o una mezcla de ambas.

De acuerdo con un desarrollo ulterior del procedimiento, la superficie de la base que porta la imagen debe estar limpia, sobre todo de iones de estaño. Así pues, el vidrio no puede haberse fabricado en un baño de estaño (el método Pilkington). La superficie del vidrio tampoco puede tener revestimiento ni capa algunos de cualesquiera otros materiales. De este modo es posible producir un producto de vidrio de gran claridad y buena transparencia. Por ejemplo, la base portadora de la imagen puede ser una hoja de vidrio fabricada mediante el proceso Pittsburgh, esto es, vidrio estirado.

De acuerdo con otro desarrollo del procedimiento, durante la cocción el artículo se coloca en un molde que posea una superficie moldeadora, donde el artículo se sitúa en la superficie moldeadora con la cara que porta la imagen boca arriba respecto a la superficie moldeadora. Esta superficie moldeadora puede ser plana o no. De este modo, esta invención permite fabricar artículos de vidrio que presenten muy distintas formas exteriores.

De acuerdo con un desarrollo ulterior del procedimiento, la aplicación del color o colores se realiza mediante una impresión de la superficie del vidrio que incluya uno o más pasos, aplicando una sola tinta específica en a cada paso de impresión. Es preferible que en el momento de la impresión, la superficie del vidrio base esté plana. Conviene asimismo que dicha impresión de la imagen pueda realizarse por medio de serigrafía. La impresión por serigrafía permite imprimir una gama de bases distintas como papel, vidrio, esmalte y hormigón. El método permite también imprimir con tintas opacas, tintas transparentes y tintas semiopacas o coloidales.

De acuerdo con un desarrollo ulterior del procedimiento, la transferencia de la imagen comprende los siguientes pasos:

\bullet: separación de la imagen en cuatro imágenes diferentes, cada una con su propia película, donde cada imagen está compuesta de un solo color, y

\bullet: fabricación de una plantilla de impresión diferente para cada uno de los colores, con ayuda de su respectiva imagen.

Se puede aplicar a cada una de las películas una trama, por ejemplo la llamada "trama estocástica", para ajustar el grosor y otras características de las tintas, en especial la viscosidad y el grado de dispersión. Según un desarrollo ulterior del procedimiento, dicha separación incluye los siguientes pasos:

\bullet: realización de un negativo en blanco y negro de cada color, y

\bullet: exposición y ampliación de cada negativo en un positivo de un tamaño igual al de su respectiva plantilla de impresión. Dichas plantillas están fabricadas para serigrafía por medio de punteados con rasquetas o mediante la técnica de tampografía.

De acuerdo con un desarrollo ulterior del procedimiento, la aplicación de color se lleva a cabo pulverizando una o más tintas sobre la superficie del artículo mediante al menos una boquilla pulverizadora. Dicha aplicación puede realizarse de un modo sencillo y rápido con la ayuda de un dispositivo de spray, por ejemplo, del tipo utilizado por las impresoras de inyección de tinta. En tal caso, el procesamiento gráfico tiene lugar primero por el procedimiento conocido en el que se emplean un escáner y un ordenador provisto de un programa de procesamiento de imágenes.

Descripción de las realizaciones preferidas de la invención

A continuación, se describe la invención en lo relativo a las realizaciones preferidas del procedimiento para la reproducción de una imagen en color o un arte gráfico en color en un artículo de vidrio.

El procedimiento tiene su origen en una imagen, que puede ser una fotografía en blanco y negro o color, un dibujo, una pintura o algo similar que vaya a ser reproducido en el vidrio. La imagen puede tener una gran riqueza de detalles. Aquí se describe una primera realización del procedimiento de reproducción de una fotografía por medio de la impresión de una imagen sobre vidrio y la posterior cocción hasta obtener un producto final. En una segunda forma de realización del procedimiento, la imagen puede pintarse con un pulverizador sobre el vidrio, para proceder después a su cocción hasta obtener un producto final.

En una primera etapa de la producción se realiza la separación de los colores de una imagen. Se utilizan cuatro tintas distintas, a saber, las correspondientes a los colores primarios: amarillo, rojo (magenta) y azul (cian, de Prusia), además del negro. La separación en sí se lleva a cabo digitalmente en un ordenador con ayuda de un programa adecuado de procesamiento de imágenes, y se realiza una impresión en blanco y negro para cada uno de los cuatro colores.

Con ayuda de la técnica fotográfica tradicional y utilizando una cámara de fotomecánica, se produce una película o fotolito original para cada color en el formato deseado para la imagen en cuestión, por ejemplo, 60x80 cm. A continuación, estos fotolitos se colocan bajo una trama y, si así se requiere, se monta la trama en un determinado ángulo respecto a uno de los bordes del fotolito para evitar la formación de molestos patrones (el llamado "efecto muaré"). Una trama de uso recomendable es la trama estocástica, que proporciona un alto grado de definición a la imagen. Los fotolitos pueden producirse también digitalmente.

Las plantillas de impresión se fabrican mediante técnicas conocidas, y el tamaño de la malla para la serigrafía se elige teniendo en cuenta las características de las tintas utilizadas.

Para imprimir se utilizan tintas cerámicas, a saber, el llamado "esmalte de porcelana", que contiene uno o más pigmentos cerámicos y esencia grasa. Las tintas cerámicas utilizadas, que pueden ser de tipo "frita de plomo", pueden soportar una temperatura alta sin perder tonos ni matices. Antes de imprimir, los pigmentos se preparan triturándolos en un mortero o moliéndolos en un molino de bolas. Los pigmentos se mezclan con un volumen apropiado de esencia grasa (Heraeus Siebdruck - medium N° 218). Da buen resultado utilizar un tipo de pigmento que se emplea para pintar porcelana, el Cebes H 64, serie de cuatro colores, del fabricante Heraeus. En la forma de realización que se describe del procedimiento, se han utilizado cuatro colores, tal como se mencionó más arriba, a saber, amarillo, rojo (magenta), azul (cian) y negro. Téngase en cuenta que el color negro puede sustituirse por un marrón oscuro (H 64 228) o por un azul lavanda (Heraeus H64 196) para obtener una imagen con mayores matices.

De acuerdo con la invención, la tinta debe imprimirse sobre la superficie del artículo de vidrio. El artículo de vidrio estará constituido preferiblemente por el llamado "vidrio estirado", por ejemplo, el fabricado conforme al proceso Pittsburgh. Se tratará de un vidrio plano de grosor apropiado, o al menos un vidrio con una cara plana sobre la cual se llevará a cabo la impresión. La superficie del vidrio debe estar limpia, en primer lugar, de iones de estaño, pero no necesariamente de partículas de polvo. La primera plantilla de impresión, es decir, la expuesta con la imagen separada correspondiente al color amarillo, se fijará en un bastidor sobre el cual se humedecerá la pantalla para la serigrafía y se verterá la tinta. Con ayuda de una herramienta apropiada, por ejemplo, una cuchilla, la tinta se esparce por toda la pantalla para la impresión, y los cuatro colores se imprimen uno por uno a través de sus respectivas plantillas. Los colores se imprimen uno encima del otro sobre la misma superficie del vidrio, dejando un tiempo específico para el secado entre la impresión de cada color. La impresión se realiza en el siguiente orden: amarillo, rojo, azul y negro (o en lugar de negro, marrón o azul oscuro). En esta fase de la operación es muy importante proceder con el máximo cuidado para que los colores queden bien acoplados y el resultado final ofrezca una calidad de imagen
fotográfica.

Una vez se han secado las tintas de la impresión, se procede templar o cocer el vidrio. El vidrio se coloca sobre un molde que posea una superficie moldeadora, donde la superficie impresa del vidrio ha de estar vuelta hacia arriba respecto a la superficie moldeadora. Esta superficie moldeadora puede ser plana o tener la curvatura deseada, por ejemplo una doble curva cóncava o convexa. Puede conseguirse una superficie moldeadora plana mediante una placa de silimanita o de "Cerafomi". Para conseguir la forma deseada también puede moldearse el soporte, por ejemplo, mediante un vaciado de yeso. Asimismo, se puede producir una superficie moldeadora de la forma que se desee por medio de un polvo que contenga silicatos pulverizados, extendiéndolo o esparciéndolo sobre dicha placa hasta obtener la forma deseada para la superficie de soporte, por ejemplo, para dar cierto relieve a algunas partes de la imagen. El vidrio que se coloca sobre el molde o sobre la placa se introduce, por ejemplo, en un horno de cocción, preferiblemente uno de fusión de vidrio ("fusing") con los elementos calóricos situados en la parte superior del horno. El molde o la placa pueden situarse sobre bloques o tacos separados que reposen en el fondo del horno. El vidrio se cuece en el horno de acuerdo con la programación de cocción especificada y calculada previamente, la cual incluye una serie de secuencias de cocción graduales que se explican a continuación. La programación que se va a describir está pensada para un artículo de vidrio de 3 mm. de grosor.

La cocción se inicia a temperatura ambiente, para aumentar a continuación hasta los 370°C y permanecer en esta temperatura de manera estable durante unos minutos, antes de aumentar de nuevo hasta superar los 500°C. Este paso del procedimiento se lleva a cabo durante un periodo que oscila entre los 135 y los 400 minutos, dependiendo de las propiedades del vidrio de soporte y de las tintas.

En el segundo paso del procedimiento, la temperatura se eleva tan rápido como sea posible hasta alcanzar al menos los 700°C, o en el caso de algunos tipos de vidrio, superar los 820°C. Esta alta temperatura se mantiene durante un periodo que oscila entre 1 y 15 minutos. A continuación, en el tercer paso del procedimiento se apaga el horno y se deja que la temperatura de éste vaya bajando rápidamente hasta quedar en unos 540°C. Este descenso de la temperatura puede producirse mediante la ventilación forzada del horno. La temperatura de 540°C se mantendrá durante, por ejemplo, 200 minutos.

El cuarto paso del procedimiento consiste en continuar con la reducción de la temperatura al ritmo que el horno emite calor, con una posible adición de energía a los 420°C. No obstante, debe añadirse calor para mantener el intervalo de temperatura alrededor de los 370°C durante un tiempo arbitrario, por ejemplo, de 300 minutos.

En el paso final del procedimiento puede requerirse cierto enfriamiento que deje el horno preparado para proceder a la siguiente cocción en el plazo de 24 horas desde el inicio de la anterior.

Debe tenerse en cuenta que las temperaturas y los tiempos descritos varían dependiendo del tamaño del vidrio. Los pasos 2 y 4 serán breves, ya que tienen por único objeto el aumento y la reducción, respectivamente, de la temperatura en el horno. Así pues, el proceso de cocción incluye, al menos, una primera secuencia inicial relativamente larga, una segunda secuencia intermedia relativamente corta y una tercera secuencia final relativamente larga, con una ralentización del descenso de temperatura entre los 390 y los 350°C. La secuencia principal, la segunda, tiene lugar durante un periodo relativamente corto de más de un minuto, y a una temperatura mínima de 700°C.

Tras la cocción, el pigmento se habrá fundido por completo en la capa superior del vidrio, y la imagen reproducida en el vidrio tendrá una luminosidad y un color estables.

El proceso de impresión puede llevarse a cabo mediante un número de pasos distinto de cuatro, por ejemplo, dos, tres o más, en correspondencia con el número de colores empleados.

Asimismo, ha de tenerse en cuenta que la aplicación de tintas puede realizarse mediante un método diferente al que acaba de describirse, por ejemplo, utilizando otros procedimientos de impresión, o bien pulverizando la(s) tin-
ta(s) sobre la superficie del vidrio por medio de una o más boquillas pulverizadoras. Dicha aplicación puede realizarse con la ayuda de un dispositivo de spray, por ejemplo, del tipo del utilizado por las impresoras de inyección de tinta. La imagen a reproducir sobre el vidrio puede escanearse primero en un ordenador, para su procesamiento posterior con la ayuda de un programa apropiado. Este procedimiento de aplicación de tintas requiere el uso de tintas apropiadas. La posterior cocción del artículo de vidrio se llevará a cabo del mismo modo que se ha indicado más arriba.

El procedimiento puede utilizarse también para la producción de otros productos de vidrio que lleven imágenes reproducidas. Por ejemplo, puede colocarse una hoja de vidrio sobre una superficie ya impresa, antes o después de la cocción en el horno de fusión. Dicha hoja de vidrio puede fundirse junto con el vidrio impreso que tiene debajo y los colores. Asimismo, pueden imprimirse las diferentes tintas cada una en su propia hoja de vidrio y a continuación cocer todas juntas dispuestas una sobre otra, de modo que se fundan en un solo artículo resultante.

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Documentos relacionados en la descripción

Esta lista de documentos relacionados por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector y no forma parte del documento de patente europea. Aquella ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.

Documentos de patente relacionados en la descripción

- US 5269826 A [0003]: - EP 1778154 A [0004]

Claims

1. Procedimiento para la reproducción de una imagen fotográfica en un articulo de vidrio, para imágenes compuestas por uno o más colores, caracterizado por los pasos siguientes:

\bullet: se transfiere la imagen a una de las superficies del artículo, aplicando los colores sobre la superficie uno por uno;

\bullet: se cuece en secuencias el artículo con los colores aplicados, mientras se mantiene la temperatura constante a distintos niveles durante tiempos de diferente longitud, y

\bullet: se determina la temperatura máxima según la viscosidad del vidrio, y se mantiene dicha temperatura hasta que las sustancias colorantes se fundan en la capa superficial del artículo sin que varíe el grosor del vidrio.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura en alguna de las secuencias de cocción alcanza al menos 700°C.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque uno o más colores están compuestos de material cerámico.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie donde se coloca la imagen está libre de iones metálicos.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se aplica al menos un color mediante serigrafía.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se aplica al menos un color pulverizándolo sobre la superficie del vidrio con una boquilla pulverizadora.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque mediante un ordenador se controla a una o más boquillas pulverizadoras, una vez procesada la imagen en dicho ordenador.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque se aplica una trama a la imagen antes de ser transferida al artículo de vidrio.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque durante la cocción se coloca el artículo sobre un molde que posea una superficie moldeadora, encima de la cual se coloca el artículo con la cara que porta la imagen situada boca arriba respecto a la superficie moldeadora.