Capas de impresión de tinta para cerámica en registro sustancialmente exacto mediante expulsión térmica diferencial del medio de tinta.

Un procedimiento de formación parcial de imágenes en un sustrato con una pluralidad de capas dentro de unpatrón de impresión que subdivide el sustrato en una pluralidad de zonas discretas impresas y/o una pluralidad dezonas discretas no impresas,

estando dichas capas en registro sustancialmente exacto, comprendiendo dichoprocedimiento las etapas de:

(i) aplicar una pluralidad de capas de tinta al sustrato, comprendiendo dicha pluralidad de capas de tinta unmedio de tinta, comprendiendo dicho medio de tinta un primer medio de tinta y otro medio de tinta, que puedeser igual o diferente, en el que una de dichas capas de tinta comprende una capa de tinta de máscara quedefine dicho patrón de impresión, comprendiendo dicha capa de tinta de máscara dicho primer medio de tinta, yotra de dichas capas de tinta comprende pigmento y frita de vidrio y dicho otro medio de tinta,

(ii) someter dicho sustrato y dicha pluralidad de capas de tinta a un procedimiento de fusión por calor, en el quedurante dicho procedimiento de fusión por calor dicho medio de tinta es sometido a expulsión térmicadiferencial fuera de dicho patrón de impresión en comparación con el interior de dicho patrón de impresión, ydicho pigmento y dicha frita de vidrio forman un material de imagen duradero adherido a dicho sustrato dentrode dicho patrón de impresión y no forman un material de imagen duradero fuera de dicho patrón de impresión, y

(iii) eliminar las partes de dicha otra de entre dichas capas fuera de dicho patrón de impresión, en el que dichaspartes se queman y/o evaporan durante dicho procedimiento de fusión por calor y/o se eliminansustancialmente mediante un procedimiento de acabado subsiguiente.

Capas de impresión de tinta para cerámica en registro sustancialmente exacto mediante expulsión térmica diferencial del medio de tinta

Campo de la invención La presente invención se refiere a la formación parcial de imágenes en un sustrato, por ejemplo vidrio, con un patrón de impresión que comprende capas de tinta para cerámica en registro sustancialmente exacto.

Antecedentes de la invención La impresión cerámica sobre vidrio es bien conocida. Los documentos US 4.321.778 (Whitehead) , US RE 37.186 (Hill) , WO 00/46043 (Hill y Clare) , WO 98/43832 (Pearson) y US 5.830.529 (Ross) describen paneles de vidrio parcialmente impresos con una pluralidad de capas superpuestas, incluyendo paneles descritos, de manera variada, como paneles de visión unidireccional, paneles de control visual o paneles gráficos transparentes y procedimientos de producción de dichos paneles. El documento US RE 37.186 describe diversos procedimientos para la impresión parcial de un substrato transparente con un "patrón de silueta" opaco que comprende capas de tinta en registro sustancialmente exacto, para producir un panel que tiene un diseño visible desde un lado, pero no visible desde el otro lado y, opcionalmente, una capa de color negro orientada hacia el otro lado para maximizar "la visión a través del panel” desde el otro lado. Tres de estos procedimientos se denominan procedimientos "directo", "de plantilla " y de "capa protectora", todos los cuales implican la eliminación de la tinta curada para dejar el "patrón de silueta" deseado en registro sustancialmente exacto. Esta eliminación de la tinta no deseada se lleva a cabo mediante la aplicación de una fuerza global aplicada a las capas de tinta superpuestas (en el caso de los procedimientos directos y de plantilla) o una aplicación global de disolvente en el caso del procedimiento de capa protectora. El documento GB 2 188 873 (Hill) describe mejoras de estos procedimientos de impresión con un registro sustancialmente exacto y describe el registro lateral de zonas de tinta impresas por separado. El documento WO 00/46043 (Hill y Clare) describe una serie de procedimientos de impresión de dichos paneles con tinta para cerámica en registro sustancialmente exacto, unificados mediante la impresión de capas superpuestas sobre una capa base y la eliminación de la tinta no deseada mediante una fuerza selectiva.

El documento WO 04/030935 (Hill y Quinn) describe también la impresión parcial de paneles de vidrio con tinta para cerámica en una pluralidad de capas en registro sustancialmente exacto. El registro sustancialmente exacto se consigue mediante la impresión de capas de tinta superpuestas, comprendiendo una de las capas tinta con una alta proporción de frita de vidrio en un "patrón de impresión". Estas capas de tinta pueden ser aplicadas directamente a una lámina de vidrio o pueden ser transferidas como una calcomanía sobre una lámina de vidrio. El vidrio y las capas de tinta aplicadas se someten a un tratamiento térmico que hace que la frita de vidrio se fusione al vidrio y una las capas de tinta al vidrio dentro del patrón de impresión. La tinta que no se encuentra dentro del patrón de impresión es quemada en el procedimiento de tratamiento térmico y/o es eliminada de otra manera en un procedimiento de acabado subsiguiente, para dejar las capas de tinta para cerámica deseadas en registro sustancialmente exacto dentro del patrón de impresión. La invención puede usarse para la fabricación de paneles de visión unidireccional y otros productos en los que se desea un registro sustancialmente exacto de las capas de tinta con al menos un límite común en el vidrio. De manera alternativa, las zonas de tinta con límites separados se registran lateralmente una a la otra. Este procedimiento se denomina procedimiento "cargado con frita" ya que el registro sustancialmente exacto de las capas se consigue mediante un "exceso" de frita de vidrio en una capa de tinta que define el patrón de impresión. Una desventaja de este procedimiento es que cualquier capa expuesta inicialmente sin frita tiene un aspecto relativamente mate en comparación con la tinta para cerámica convencional fusionada al vidrio. Además, los denominados paneles de visión unidireccional que presentan un diseño visible en un lado, que no se desea que sea visible desde el otro lado, comprenden, opcionalmente, una única capa de tinta negra cargada con frita, que típicamente tiene un aspecto brillante en algunas zonas, pero que tiene un aspecto relativamente mate en otras zonas de la misma tinta negra en las que parte de la frita ha migrado a una capa de tinta de diseño. Este aspecto inconsistente provoca que una "imagen fantasma" del diseño sea visible desde el otro lado, lo que típicamente no es deseable.

Típicamente, la tinta para cerámica comprende "frita" de vidrio, pigmentos de óxido de metal y un medio de tinta, típicamente de disolvente, resina y plastificante, en el que están suspendidos el pigmento y la frita. La frita es vidrio que ha sido fundido y enfriado en agua o aire para formar pequeñas partículas que, a continuación, se pulverizan o “muelen” a un tamaño máximo de partícula deseado, típicamente 10 micrómetros. La tinta para cerámica puede contener aceite, tal como aceite de pino. Las tintas para cerámica pueden ser opacas o translúcidas. Algunas veces, el medio de tinta se denomina simplemente como un medio, un medio de unión o una matriz.

El disolvente en un medio de tinta para cerámica se evapora después de la impresión, en un procedimiento de secado o curado de tinta, dejando resina y plastificante en los intersticios entre la frita de vidrio y el pigmento.

La eliminación de esta resina y matriz plastificante en la cocción de las tintas para cerámica es potencialmente problemática y, generalmente, un régimen de "cocción lenta" se considera preferible, aunque la cocción de tinta en un ciclo de endurecimiento relativamente corto es conocida en la técnica.

Opcionalmente, el vidrio es endurecido, lo que se denomina, a veces, templado, en el procedimiento de tratamiento térmico, típicamente como una segunda etapa después de una primera etapa de procedimiento de tratamiento térmico lento o "régimen de fusión de tinta" en el que el patrón de impresión se fusiona al vidrio.

El documento GB 2 174 383 (Easton y Slavin) describe procedimientos para decorar vidrio con tinta para cerámica mediante calcomanía al agua y una única etapa de endurecimiento y un procedimiento de fusión de calcomanía.

Otro tipo de panel de control visual se describe en el documento EP 0880439, que comprende una lámina transparente o translúcida y un "patrón base" transparente o translúcido de un color diferente al "fondo neutro" de la lámina.

Los procedimientos conocidos de transferencia de calcomanía para cerámica incluyen:

(i) transferencias indirectas, por ejemplo, transferencias de calcomanías al agua y transferencias indirectas de liberación por calor, y

(ii) transferencias directas, por ejemplo transferencias directas de liberación por calor.

Un procedimiento de transferencia comprende material a ser transferido, normalmente denominado calcomanía (abreviatura de decalcomanía) , que es transferido desde un portador de calcomanía, normalmente denominado un portador de calcomanía, sobre una superficie de sustrato.

Un procedimiento de transferencia indirecta es uno en el que los medios de liberación de la calcomanía desde el portador de calcomanía y los medios para adherir la calcomanía al sustrato se combinan típicamente en una única capa en el portador de transferencia. En primer lugar, la calcomanía es retirada del portador y, a continuación, es posicionada sobre el sustrato por medio de una almohadilla, rodillo, a mano u otra superficie intermedia.

Por ejemplo, una calcomanía al agua de tinta para cerámica comprende, típicamente, un portador de calcomanía producido en masa, típicamente, un papel preparado especialmente con una capa sellante y una capa adhesiva soluble en agua. Esta es impresa o si no revestida, opcionalmente, con una capa inferior, típicamente, una laca con base de metacrilato de metilo. A continuación, se imprime con las capas deseadas de tinta para cerámica que forman la imagen deseada y se aplica una capa superior, típicamente, una laca con base de metacrilato de butilo o de metilo. Típicamente, este conjunto de transferencia es empapado en agua y la calcomanía que comprende la capa superior, la tinta para cerámica, la capa inferior opcional y algún adhesivo soluble en agua, es liberada del portador y, a continuación, es aplicada a la superficie del sustrato a decorar, típicamente a mano.

Como otro ejemplo, una transferencia indirecta... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de formación parcial de imágenes en un sustrato con una pluralidad de capas dentro de un patrón de impresión que subdivide el sustrato en una pluralidad de zonas discretas impresas y/o una pluralidad de zonas discretas no impresas, estando dichas capas en registro sustancialmente exacto, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

(i) aplicar una pluralidad de capas de tinta al sustrato, comprendiendo dicha pluralidad de capas de tinta un medio de tinta, comprendiendo dicho medio de tinta un primer medio de tinta y otro medio de tinta, que puede ser igual o diferente, en el que una de dichas capas de tinta comprende una capa de tinta de máscara que define dicho patrón de impresión, comprendiendo dicha capa de tinta de máscara dicho primer medio de tinta, y otra de dichas capas de tinta comprende pigmento y frita de vidrio y dicho otro medio de tinta,

(ii) someter dicho sustrato y dicha pluralidad de capas de tinta a un procedimiento de fusión por calor, en el que durante dicho procedimiento de fusión por calor dicho medio de tinta es sometido a expulsión térmica diferencial fuera de dicho patrón de impresión en comparación con el interior de dicho patrón de impresión, y dicho pigmento y dicha frita de vidrio forman un material de imagen duradero adherido a dicho sustrato dentro de dicho patrón de impresión y no forman un material de imagen duradero fuera de dicho patrón de impresión, y

(iii) eliminar las partes de dicha otra de entre dichas capas fuera de dicho patrón de impresión, en el que dichas partes se queman y/o evaporan durante dicho procedimiento de fusión por calor y/o se eliminan sustancialmente mediante un procedimiento de acabado subsiguiente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que una pluralidad de dichas zonas comprenden una pluralidad de capas de tinta superpuestas con una longitud de límite común.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que una de las zonas del patrón de impresión es de un color diferente y está separada de otra de las zonas del patrón de impresión.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicha capa de tinta de máscara comprende una capa de plantilla fuera de dicho patrón de impresión.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicha capa de tinta de máscara es aplicada dentro de dicho patrón de impresión.

6. Procedimiento según cualquiera de la reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer medio de tinta y dicho otro medio de tinta comprenden los mismos constituyentes, y en el que dichos mismos constituyentes están en las mismas proporciones en dicho primer medio de tinta y dicho otro medio de tinta.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicha capa de tinta de máscara comprende más del 60% en peso de frita de vidrio.

8. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que en dicha otra de dichas capas de tinta es aplicada en la forma de una tinta húmeda, y en el que dicha frita de vidrio comprende menos del 21% en peso de dicha tinta húmeda.

9. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicha capa de tinta de máscara comprende una primera frita de vidrio con un primer punto de fusión, y dicha otra capa de tinta comprende una segunda frita de vidrio con un segundo punto de fusión, y en el que dicho procedimiento de fusión por calor comprende una temperatura máxima superior a dicho primer punto de fusión e inferior a dicho segundo punto de fusión, y en el que una parte de dicha otra capa de tinta es retirada fuera de dicho patrón de impresión después de dicho procedimiento de fusión por calor.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que después de dicha retirada de dicha otra capa de tinta fuera de dicho patrón de impresión, dicho sustrato y las partes restantes de dichas capas dentro de dicho patrón de impresión se someten a un segundo procedimiento térmico que comprende una temperatura superior a dicho segundo punto de fusión.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicho segundo procedimiento térmico es un procedimiento de templado de vidrio.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proporción en peso de dicho medio de tinta en dicha pluralidad de capas de tinta al inicio de dicho procedimiento de fusión por calor al peso de frita de vidrio fundida en dicha pluralidad de capas de tinta a la temperatura más alta de dicho procedimiento de fusión por calor es mayor fuera del patrón de impresión que dentro del patrón de impresión.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que hay más medio de tinta en peso por

unidad de área fuera de dicho patrón de impresión que dentro de dicho patrón de impresión.

14. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha capa de plantilla comprende alúmina.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer medio de tinta comprende óxido de bismuto.