SE526280C2 - Förfarande för reproducering av en fotografisk bild i en glasartikel - Google Patents

Description

20 25 30 526 280 sig för industriell produktion.

Ett problem i samband med bränning av keramiska färger på plant standardglas, ett så kallat float-glas, är att glasets yta blir grumlig och därmed mindre transparent än före bränningen.

Företeelsen benämnes beslag. Den beror på, att float-glas har framför allt den sida därav, som under tillverkningen legat an mot tennbadet, dopad med tennjoner. Sådana har en affmitet till kiselhaltiga material såsom glas, och bildar beslaget.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett forfarande för reproducering av färgbilder i glas, speciellt fotografier med en hög detaljrikedom.

Ett ytterligare ändamål är att åstadkomma ett förfarande för reproducering av färgbilder i glas på så sätt, att det bildförsedda glaset är fárgbeständigt och har en hög ljustålighet.

Detta ändamål uppnås med det inledningsvis angivna förfarandet som innefattar stegen: ° tillhandahållande av en bild innehållande en eller flera färger, ° överföring av bilden till en yta hos glasartikeln genom applicering av nämnda färg eller färger på ytan, och ° bränning av den färgförsedda artikeln under en bestämd tid vid avpassad temperatur, varvid under en del av denna tid uppnås en högsta temperatur, vid vilken nämnda färger smälter in i glaset.

Genom ett sådant förfarande är det möjligt att framställa glasprodukter med komplicerade bildmotiv, varvid bilderna blir fullständigt insmälta i glaset, och därmed utgör en integrerad del av glaset. Därvid kan opaka, transparenta och semitransparenta färger användas. Eftersom färgerna smälter in i glaset är produkten mycket tålig mot nötning, det vill säga bildema har samma höga ytbeständighet som glaset.

Enligt en utveckling av förfarandet smälts bildens färger under bränningen fullständigt in i glasets ytskikt. Därmed säkerställs att all färg efter bränningen utgör en integrerad del av glaset. Ytan kommer efter bränningen inte att uppvisa några upphöjningar orsakade av färgerna utan dessa har fullständigt plant förenat sig med glaset. Dock kan glaset med lämpligt utformat stöd fås att under bränningen mjukna, och framhäva bilden i upphöjd eller sänkt relief. l0 15 20 25 30 526 280 3 Enligt en vidare utveckling av förfarandet enligt uppfinningen sker bränningen enligt ett schema, som innefattar ett flertal successiva brännsekvenser, som var och en sker vid sin temperatur. Brärmsekvensema kan utgöras av en inledande, relativt lång sekvens upp till en första temperatur, en relativt kort huvudsekvens vid en andra temperatur, som är högre än den första temperaturen, samt en avslutande relativt lång sekvens vid en tredje temperatur, som är lägre än den andra temperaturen. Med fördel är nämnda andra temperatur åtminstone 700°C, företrädevis 790°C och i vissa fall upp till 8l0°C, och under särskilda förhållanden även däröver.

Enligt en vidare utveckling av förfarandet innefattar nämnda färg eller färger en keramisk färg, så kallad porslinsfärg, som tål nämnda högsta temperatur. F ärgema kan vara opaka, transparenta eller vara en blandning av opaka och transparenta färger.

Enligt en vidare utveckling av förfarandet skall underlagets yta vara ren i betydelsen framför allt fri från tennjoner. Således får glaset inte vara format på tennbad. (Pilkington- metoden.) lnte heller får beläggning, av något annat material förekomma. På så vis är det möjligt att åstadkomma en klar glasprodukt med en god tranparens. Exempelvis kan nämnda underlag för bilden utgöras av ett glas, som är framställt enligt Pittsburgprocessen, det vill säga valsdraget glas.

Enligt en vidare utveckling av förfarandet placeras artikeln under bränningen på en form som har en forrnningsyta, varvid artikeln placeras på formningsytan med den färgbelagda ytan vänd uppåt från den fonngivande ytan. F ormningsytan kan vara plan eller icke plan. På så vis kan glasartiklar med många olika yttre fonner tillverkas enligt uppfinningen.

Enligt en utveckling av förfarandet göres nämnda färgapplicering genom tryckning på ytan i ett eller flera steg, med en färg i vart och ett av tryckstegen. Vidare är med fördel underlagets yta före tryckningen företrädesvis plan. Med fördel kan nämnda tryckning av bilden ske med hjälp av en silkscreentryckmetod. Silkscreentryck medger tryckning på en mängd olika underlag såsom papper, glas, emalj och betong. Metoden medger tryckning med opaka färger, transparenta färger och färger som är semiopaka eller kolloidala.

Enligt en ytterligare utveckling av förfarandet innefattar nämnda överföring stegen: ' separering av bilden till fyra skilda bilder på varsin film, varvid var och en av bilderna 10 15 20 25 30 526 280 avser en färg, och - tillverkning av en tryckschablon för var och en av färgerna, med hjälp av respektive bild.

Var och en av filmerna kan med fördel rastreras, exempelvis med hjälp av ett så kallat stokastiskt raster, som är avpassat i grovlek och karaktär med avseende på färgens karaktär, särskilt viskositet och dispertionsgrad.

Enligt en vidare utveckling av förfarandet innefattar nämnda separering stegen: ~ framställning av en svart-vit negativ film för var och en av färgerna, och ' exponering och förstoring av varje negativ till ett positiv med en storlek som motsvarar respektive tryckschablon. Sådana framställes för silkscreentryck medelst rakel- förfarande eller ströppling eller stompning.

Enligt en ytterligare utveckling av förfarandet utföres fárgappliceringen genom spruming av en färg eller flera färger på artikelns yta medelst åtminstone ett munstycke. En sådan falrgapplícering kan ske på ett enkelt och snabbt sätt med hjälp av en sprutanordning av exempelvis typen bläckstråleskrivare. Därvid sker bildbearbetning först på i sig känt sätt medelst en skanner och en dator med ett bildbehandlingsprogram.

Beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Uppfinningen beskrives i det följande med avseende på föredragna utföranden av förfarandet för reproducering av en fargbild, eller färggrafik, i en artikel av glas.

Förfarandet utgår från en bild, som kan vara ett fotografi i svart-vit eller färg, en teckning, en målning eller dylikt som skall reproduceras i glaset. Bilden kan ha en stor detaljrikedom.

Här beskrivs ett första utförande av förfarandet reproducering av ett fotografi genom tryckning av en bild på glas med efterföljande bränning till en slutlí g produkt. Enligt ett andra utförande av förfarandet kan bilden sprutmålas på glaset med efterföljande bränning till en slutlig produkt.

I ett första steg framställs en separerad bild för varje färg. Fyra olika färger nyttjas, nämligen grundfargema gult, rött (magenta), blått (cyan) och svart. Själva separeringen görs digitalt i en dator med hjälp av ett lämpligt bildbehandligsprograrn, varvid framställs en utskrift i svart-vitt för var och en av de fyra fargema. 10 15 20 25 30 526 280 5 Med traditionell fototeknik och med utnyttjande av en reprokamera framställes en orginalfilm för varje färg i önskat format för den åsyftade bilden, exempelvis 60>< 80 cm.

Därefter rastreras filmerna, och vid behov lägges rastret i en vald vinkel i förhållande till en av dessas kanter, för att störande mönsterbildning skall undvikas (moiré-effekt). Rastret kan lämpligen vara stokastiskt, vilket ger en högvärdig bildskärpa. Filmema kan även framställas digitalt.

Tryckschablonerna framställes med känd teknik, varvid silkscreen-dukens maskvidd välj es utifrån de använda fargernas egenskaper.

För tryckningen används keramiska färger, så kallade porslinsfirger, som innehåller ett eller flera keramiska pigment och en tryckolja. De använda keramiska färgema, som kan vara av typen blyhaltig fritta, tål en hög temperatur, utan att förlora sin färgnyans. Inför tryckningen tillredes pigmenten genom mortling, eller malning i kulkvam. Pigmenten blandas med lämplig mängd t1yckolja(Heraeus Siebdruck - medium nr 218). Med fördel kan en typ av pigment, som är avsedd för porslinsmålning användas, exempelvis Cebex H64-fyrfárgsserie, tillverkare Heraeus. I det beskrivna utförandet utnyttjas såsom nämndes ovan fyra färger, nämligen gult, rött (magenta), blått (cyan) och svart. Det skall noteras att den svarta färgen för åstadkomman- de av en mer nyanserad bild kan bytas mot mörkbrunt (H64 228) eller komblått (Heraeus H64 196).

I enlighet med uppfinningen skall färgen tryckas på en yta hos glasartikeln. Glaset utgöres företrädesvis av ett så kallat kulturglas, som är framställt enligt exempelvis Pittsburgprocessen.

Glaset är ett planglas med lämplig tjocklek, eller har åtminstone en plan yta på vilken tryckningen skall ske. Glasets yta skall vara ren från i första hand tennjoner, men behöver inte vara stoftfri. Den första tryckschablonen, det vill säga den som är exponerad med den separerade bilden för gult, sätts fast i en ramhållare, varefter silkscreen-duken fiiktas och färg hälles ut däröver. Med hjälp av ett lämpligt verktyg, exempelvis rakel, sprides färgen över duken vid tryckningen, och de fyra färgerna tryckes i tur och ordning genom de fyra olika tryckschablonema. Färgerna lägges ovanpå varandra pâ samma glasyta med en bestämd torktid mellan varje tryckning. F ärgema trycks i följande ordning: gult, rött, blått och svart (alternativt brunt eller mörkblått). Vid detta arbetsmoment är det mycket viktigt med en så exakt passning som möjligt, för att de fyra färgerna ska stämma överens, och slutresultatet skall bildmässigt 10 l5 20 25 30 526 280 upplevas som ett fotografi.

När tryckfärgerna torkat skall glaset brännas. Det placeras då på en form med en formbestämmande yta, varvid den tryckta glasytan är vänd bort från fornmingsytan. Denna kan vara godtycklig, det vill säga väsentligen plan eller ha en önskad krökning, eventuellt vara dubbelkrökt konvex eller konkav. En plan formningsyta kan realiseras med hjälp av till exempel av en silimanitplatta eller en ceraforrnplatta. Formen kan även gjutas, exempelvis i gips, för åstadkommande av en önskad formningsyta. En sådan godtycklig formningsyta kan även åstadkommas med hjälp av ett pulver innehållande pulveriserade silikater, som penslas eller strös på nämnda platta, och byggs upp till önskad form, exempelvis för att ge någon del av bilden relief. Glaset som är placerat på formen eller plattan införes till exempel i en värmebehandlingsugn, företrädesvis av så kallad fusing-typ med värmeavgivande organ endast i ugnens tak. Formen eller plattan kan placeras på distansklossar som ligger på bottnen av ugnen. Därefter bränns glaset enligt ett bestämt, i förväg beräknat bränningsschema som innefattar ett antal successiva brännsekvenser enligt följ ande. Ett sådant schema kan för 3 mm tjockt bärarglas vara enligt följande exempel.

Brärmingen startas vid rumstemperatur, och temperaturen stegras till i storleksordningen 3 70°C, för att där hållas stabil under några minuter, innan temperaturhöjningen fortgår till över 500°C. Detta förfarandesteg sker under 135 till 400 minuter, beroende på det bärande glasets och färgernas egenskaper. l ett andra förfarandesteg höj es temperaturen så snabbt som möjligt, till åtminstone 700°C, vid vissa glastyper till över 820°C. Den höga temperaturen upprätthålles under en till femton minuter. Därefter i ett tredje steg avbryts energitillförseln, och ugnstemperaturen får snabbt sjunka till i storleksordningen 540°C. Denna temperatursänkning kan ske under forcerad ventilation av ugnen. Temperaturen 540°C upprätthålles exempelvis i 200 minuter.

Det fjärde steget innebär att temperatursänkningen fortsätter i den takt ugnen avger värme, eventuellt med energitillskott vid 420°C. Dock bör värme tillföras, för att hålla temperaturen i 370-gradersintervallet under en godtycklig tid, exempelvis 300 minuter.

I det avslutande steget kan en viss kylning bli erforderlig, för att ugnen skall vara klar för en ny bränning inom 24 timmar från starten av den förra.

Det bör noteras att de angivna tiderna och temperaturema varierar beroende på glasartikelns 10 15 20 526 280 7 storlek. Stegen 2 och 4 skall vara korta, och avser bara att höja respektive sänka temperaturen i brännugnen. Bränningen innefattar således åtminstone en inledande, relativt lång sekvens 1, en relativt kort huvudsekvens 2 och en avslutande, relativt lång sekvens 4 med temperatur- sänkningen bromsad mellan 390°C och 350°C. Huvudsekvensen 2 sker under en relativt kort tid på över l minut och temperaturen skall vara minst 700°C.

Efter bränningen har pigmentet plant förenat sig med glaset och den reproducerade bilden i glaset är därmed ljus- och färgstabil.

Tryckningen kan ske i ett annat antal steg än fyra. Exempelvis kan tryckningen ske i två, tre eller flera steg med motsvarande antal färger.

Det skall också noteras, att färgappliceringen kan göras på annat sätt än ovan beskrivna tryckníngsmetod, exempelvis genom andra tryckningsmetoder, eller genom sprutning av nämnda färg eller färger på ytan medelst åtminstone ett munstycke. En sådan färgapplicering kan utföras med hjälp av en sprutanordning, exempelvis av typen bläckstråleskrivare. Den bild som skall reproduceras på glaset kan därvid skannas in och bearbetas i dator med ett bildbehandlingsprogram. Enligt detta färgappliceringsförfarande skall för förfarandet lämpade färger användas. Den efterföljande bränningen av glasartikeln sker på samma sätt som angivits ovan.

Förfarandet kan även utnyttjas för framställning av andra glasprodukter med reproducerade bilder. Exempelvis kan en glasskiva placeras ovanpå den tryckta ytan före så kallad “fi1sing”, eller efter bränningen. Denna glasskiva kan då fås att smälta samman med det underliggande glaset och färgema. Vidare kan de olika färgema tryckas på var sin glasskiva, vilka därefter bränns samman i ett paket med de olika glasskivoma liggande den ena på den andra. Dessa kommer därvid att smälta samman.

Claims (9)

10 15 20 25 30 526 280 8 Patentkrav

1. Förfarande för reproducering av en fotografisk bild på en artikel av glas, där bilden innehåller en eller flera färger, kännetecknat av stegen ° överföring av bilden till en artikelns yta, varvid varje färg appliceras på ytan i ett moment fór sig, ° bränning av den färgbelagda artikeln i sekvenser med konstanthållning av temperatu- ren på skilda nivåer under olika långa tider, och ° högsta temperaturen bestämmes av glasets viskositet, där denna temperatur upprätthål- les så länge, att färgämnena smälter in i artikelns ytskikt med bibehållande av glasets tjocklek.

2. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av att temperaturen under någon brännsekvens uppgår till åtminstone 700°C.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att en eller flera färger är av keramiskt material.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att ytan för bildens placering är fri från metalljoner.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att åtminstone en färg appliceras medelst silkscreen-tryck.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att åtminstone en färg appliceras genom att den från ett munstycke påsprutas glasets yta.

7. Förfarande enligt något av kraven 1 till 5, kännetecknat av att ett eller flera munstycken för färgapplicering styres från en dator med bilden inprogrammerad. 526 280 9

8. , Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att bilden före överfóringen till artikeln har rastrerats.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att artikeln under bränningen uppbäres på en form, som har en formgivande yta, varvid artikeln är placerad med bildytan frånvänd den formgivande ytan.