專利名稱：使用絲網(wǎng)印刷的陶瓷品浮雕裝飾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景和概述本發(fā)明涉及瓷器、陶器、瓷磚之類陶瓷品的浮雕裝飾。
陶瓷品裝飾的公知技術(shù)之一涉及到使用轉(zhuǎn)印貼花紙。一般使用專用陶瓷油墨用絲網(wǎng)印刷工藝把所需設(shè)計(jì)花紋印到轉(zhuǎn)印貼花紙上。然后如此印刷到轉(zhuǎn)印貼花紙上的設(shè)計(jì)花紋用公知步驟轉(zhuǎn)印到要裝飾的陶瓷品表面上后粘結(jié)其上。其上轉(zhuǎn)印有設(shè)計(jì)花紋的陶瓷品然后在一磚窯中高溫窯燒，使得陶瓷油墨永久熔合在陶瓷品表面上。
用于上述目的的現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷技術(shù)可把較復(fù)雜和精確的設(shè)計(jì)花紋印刷在陶瓷品上。但是如此形成的設(shè)計(jì)花紋是兩維的，即涂到轉(zhuǎn)印貼花紙上的油墨層非常薄。
對(duì)于許多更高質(zhì)量的陶瓷品來(lái)說(shuō)，要求在整個(gè)主要設(shè)計(jì)花紋上做出三維浮雕。以往用手工在陶瓷品主要設(shè)計(jì)花紋上做出浮雕，為此工人用刷子或其他工具在已形成的主要設(shè)計(jì)花紋的所需部位把稠陶瓷油墨反復(fù)涂覆到陶瓷品上。然后干燥從陶瓷品表面凸起的手工涂覆油墨，以便保持其三維性。然后，在一磚窯中窯燒裝飾好的陶瓷品，油墨即熔合在陶瓷品上。手工涂覆的花紋件熔合后仍保持其凸起性，從而最終設(shè)計(jì)花紋呈所需的三維或浮雕性。
盡管用上述公知步驟制成的浮雕花紋就制成品的外觀來(lái)說(shuō)是令人滿意的，但其制作是非常費(fèi)工的，而且需要工人有很高的技藝。此外，對(duì)某一設(shè)計(jì)花紋來(lái)說(shuō)，藝術(shù)家可能要求在一陶瓷品上的許多部位做出浮雕，從而手工涂覆浮雕油墨發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)同樣會(huì)增多，報(bào)廢率就高。
盡管有降低成本的動(dòng)力，但本領(lǐng)域至今未成功研制出不用上述手工操作而能大規(guī)模實(shí)現(xiàn)陶瓷品的浮雕裝飾的工藝。
按照本發(fā)明，提供一種使用較高速度、較高精度的絲網(wǎng)印刷技術(shù)、從而絲毫無(wú)需手工操作就能實(shí)現(xiàn)陶瓷品的浮雕裝飾的改進(jìn)新工藝。一般來(lái)說(shuō)，新工藝的一種特別優(yōu)選形式是，首先使用完全公知的絲網(wǎng)印刷工藝在一轉(zhuǎn)印貼花紙上通過(guò)一次或多次絲網(wǎng)印刷印制出公知的兩維主設(shè)計(jì)花紋。然后，用一專門、獨(dú)特的絲網(wǎng)印刷工序把粘滯陶瓷油墨印刷到該貼花紙上與已有主設(shè)計(jì)花紋精確對(duì)齊的預(yù)定部位上，從而在該貼花紙上生成浮雕裝飾。在該最后、改進(jìn)的絲網(wǎng)印刷操作中，用專門技術(shù)把很重、很厚、具有很強(qiáng)粘滯性的牛頓型或觸變陶瓷油墨沉積到貼花紙表面上。浮雕印刷沉積物的厚度可很大，從而明顯凸起在主設(shè)計(jì)花紋表面上方。每進(jìn)行一次絲網(wǎng)印刷都要干燥油墨，然后在最后(浮雕)印刷并干燥后，在整個(gè)貼花紙?jiān)O(shè)計(jì)花紋上覆蓋一層覆蓋層，這一步驟是公知的，在把設(shè)計(jì)花紋從貼花紙表面轉(zhuǎn)印到要裝飾的陶瓷品的表面的過(guò)程中用來(lái)保持整個(gè)設(shè)計(jì)花紋的完整性。
在某些情況下，要求用手描或一獨(dú)立貼花把主設(shè)計(jì)花紋賦予陶瓷品以使裝飾后的陶瓷品更具個(gè)性。在這種情況下，只在轉(zhuǎn)印貼花紙上印刷浮雕件，從而進(jìn)行一次操作就可把浮雕件沉積在陶瓷品上。此時(shí)，同一花樣的各浮雕件可包括大量獨(dú)立的粘滯厚油墨的沉積，因此在按照本發(fā)明原理用轉(zhuǎn)印貼花紙印制浮雕時(shí)能大大降低生產(chǎn)成本和勞力。
從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中可更充分理解本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖的說(shuō)明

圖1為按本發(fā)明高質(zhì)量裝飾的一種陶瓷板的示意圖。
圖2為把平面設(shè)計(jì)花紋印刷在一轉(zhuǎn)印貼花紙上的現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)的極簡(jiǎn)化的立體圖。
圖3為示出圖2印刷絲網(wǎng)中的浮雕件的結(jié)構(gòu)的局部放大剖面圖。
圖4為本發(fā)明用來(lái)把浮雕裝飾與己印制的主設(shè)計(jì)花紋對(duì)齊地印刷到一轉(zhuǎn)印貼花紙上的一種優(yōu)選絲網(wǎng)的極簡(jiǎn)化的立體示意圖。
圖5為圖4印刷絲網(wǎng)的局部放大剖面圖。
圖6為本發(fā)明浮雕裝飾印刷工藝所使用的一種改進(jìn)的印刷絲網(wǎng)的局部放大剖面圖。
圖7為圖6絲網(wǎng)的一部分的俯視圖。
圖8為一局部放大剖面圖，示出按照本發(fā)明原理把各浮雕印刷到一轉(zhuǎn)印貼花紙上。
圖9為轉(zhuǎn)印貼花紙?jiān)诎凑毡景l(fā)明印制主設(shè)計(jì)花紋和浮雕后、在轉(zhuǎn)印到一要裝飾的陶瓷品之前的局部放大剖面圖。
圖10為印刷多種顏色浮雕件的一種改進(jìn)的機(jī)加工模板的局部放大剖面圖。
圖11為用對(duì)光敏聚合物進(jìn)行曝光制成、以便用于多色浮雕印刷的一浮雕印刷模板的局部放大剖面圖。
對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明參見(jiàn)各附圖，標(biāo)號(hào)10(圖1)示出一件典型的陶瓷餐具，其上有裝飾，包括主設(shè)計(jì)花紋11和浮雕件12。在把主設(shè)計(jì)花紋11印刷到盤10表面上的一種典型工藝中，一般用絲網(wǎng)印刷把合適的陶瓷油墨按設(shè)計(jì)花紋印制到一轉(zhuǎn)印貼花紙上，這一切都是公知的。在本發(fā)明之前，轉(zhuǎn)印貼花紙所生成的裝飾為兩維平面型，這對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是合適的。但當(dāng)要提高裝飾效果時(shí)，藝術(shù)家會(huì)在主設(shè)計(jì)花紋11上添加三維浮雕件。在圖1所示例子中，轉(zhuǎn)印貼花紙所生成的主設(shè)計(jì)花紋11比方說(shuō)為一顆常青樹(shù)，藝術(shù)家為提高裝飾效果，在不同位置上添加許多顏色與樹(shù)的設(shè)計(jì)花紋不同的三維浮雕件12，它們從盤10的表面上向上凸起足夠高度，從而一眼就可看出這些三維件，用手摸也很容易感覺(jué)到這些三維件。
在迄今為止使用的工藝中，主設(shè)計(jì)花紋從轉(zhuǎn)印貼花紙轉(zhuǎn)印到陶瓷品10上后，用可把較厚陶瓷油墨涂覆到該板表面上的手工裝置、例如刷漆的刷子或其他合適工具把各浮雕件分別置于其在主設(shè)計(jì)花紋上的部位上。在最佳情況下這類浮雕裝飾也是極費(fèi)工的，需要熟練工人細(xì)心工作。在因?yàn)榱藵M足設(shè)計(jì)者的要求或防止不同顏色的油墨混和在一起(不同顏色油墨混和在一起會(huì)造成制成品不符合要求)而必須使浮雕件精確位于與主設(shè)計(jì)花紋對(duì)齊的預(yù)定位置上時(shí)，這一工作就更困難。
裝飾過(guò)程完成后，陶瓷品10在一磚窯中高溫窯燒，陶瓷油墨熔合在陶瓷品10上而生成永久性花紋。
按照本發(fā)明，首次可用絲網(wǎng)印刷把浮雕件12作為可轉(zhuǎn)印設(shè)計(jì)花紋的一部分直接印刷到轉(zhuǎn)印貼花紙表面上。從而用一次轉(zhuǎn)印貼花操作就可把整個(gè)設(shè)計(jì)花紋、包括兩維的主設(shè)計(jì)花紋和三維浮雕件轉(zhuǎn)印到陶瓷品10上。從下文顯然可看出，這一長(zhǎng)期以來(lái)孜孜以求的目的的實(shí)現(xiàn)不但消除了迄今為止所需的費(fèi)力和高成本的手工操作，同時(shí)還確保主設(shè)計(jì)花紋與浮雕的精確對(duì)齊，從而所有制成品的花紋都一模一樣，并且決不會(huì)發(fā)生要避免的花紋重疊現(xiàn)象。
一般可使用現(xiàn)有平板絲網(wǎng)印刷設(shè)備實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝。這類設(shè)備是公知的，市場(chǎng)上很容易買到。這種平板印刷機(jī)的一個(gè)例子見(jiàn)美國(guó)專利No.3,795,189。
在本發(fā)明優(yōu)選工藝中，主設(shè)計(jì)花紋和浮雕分兩次印刷在一張常常稱為水滑紙(water slide paper)的轉(zhuǎn)印貼花紙13(圖9)上。派此用場(chǎng)的水滑貼花紙是公知公用。合格的水滑紙有Brittains Limited銷售的商標(biāo)名為Decaflat和Twincal Ⅱ的水滑紙和Hoffmann&Engelman銷售的Meta 2000、Meta 190和DUX水滑紙。這些紙的尺寸穩(wěn)定，在潮濕環(huán)境下在很大溫度范圍內(nèi)不會(huì)卷曲，從而在多次印刷操作中可精確對(duì)齊。這些紙表面有一樹(shù)膠涂層14，可接受陶瓷裝飾油墨。當(dāng)把該貼花紙浸沒(méi)在水中時(shí)，樹(shù)膠軟化，從而貼花花紋可與下面的紙分離，設(shè)計(jì)花紋可初次粘合到其下方的陶瓷品表面上。
把兩維設(shè)計(jì)花紋貼在轉(zhuǎn)印貼花紙上的初次印刷操作用現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷技術(shù)進(jìn)行。一印刷框15(圖2)中裝有一般用不銹鋼或聚酯材料制成的細(xì)孔絲網(wǎng)16。通常，該絲網(wǎng)織物的篩號(hào)為275-400，線徑一般約為0.0254-0.03556mm(0.0010″-0.0014″)，總厚為0.05588-0.06604mm(0.0022″-0.0026″)?？?5上的絲網(wǎng)張得很緊。一般使用16-32N/cm的張力。
絲網(wǎng)16底面上有一印刷模板17(圖3)。使用公知工藝把光敏聚合物材料涂在絲網(wǎng)16的底面上(直接法)或使用與粘合劑相同的一薄層材料把預(yù)制的光敏材料薄膜粘合在絲網(wǎng)上(直接一間接法)。不管何種情況，絲網(wǎng)16和模板材料17的總厚度一般為0.0635-0.127mm(0.0025″-0.0050″)。光敏聚合物在強(qiáng)光下曝光成與聚合物保持接觸的所需設(shè)計(jì)花紋的＂正片＂。聚合物材料的曝光部分不溶于水，而未曝光部分溶于水。然后用高壓水使模板＂顯影＂，從而除去可溶于水聚合物的各區(qū)域。
在一般實(shí)際操作中，圖2中用標(biāo)號(hào)18表示的顯影印刷絲網(wǎng)上有給定設(shè)計(jì)花紋19的多個(gè)拷貝，從而可在一轉(zhuǎn)印貼花紙上一次印刷出多個(gè)貼花。
用來(lái)印刷主設(shè)計(jì)花紋的上述現(xiàn)有工序可印刷出較復(fù)雜和精細(xì)的主設(shè)計(jì)花紋。在完成主設(shè)計(jì)花紋的印刷后，轉(zhuǎn)印貼花紙經(jīng)一加熱器干燥而使油墨固著。在本發(fā)明工藝中，油墨為由媒劑、玻璃料和染色劑混合而成的陶瓷油墨。在初始干燥階段，油墨只干燥成便于在貼花紙上進(jìn)一步進(jìn)行印刷。
需要時(shí)，可用＂現(xiàn)有＂絲網(wǎng)印刷步驟在轉(zhuǎn)印貼花紙上不止印刷一次，例如在主設(shè)計(jì)花紋包括不同顏色的組分的情況下。
按照本發(fā)明，本工藝的最后階段包括用絲網(wǎng)印刷技術(shù)使用可精確沉積在轉(zhuǎn)印貼花紙表面上的粘滯厚陶瓷油墨印制三維浮雕件，其厚度遠(yuǎn)大于主設(shè)計(jì)花紋的厚度，從而明顯凸起在轉(zhuǎn)印紙的表面上。
圖4示出用來(lái)印制浮雕件的特別優(yōu)選的絲網(wǎng)和模板。提供與使用在現(xiàn)有印刷步驟的印刷框15相同的一印刷框30。在圖4中，使用一呈光滑平板狀的浮雕模板31，該平板用不銹鋼、鎳或黃銅之類金屬或高密度聚乙烯、聚酯、苯乙烯或聚酯薄膜之類結(jié)構(gòu)塑料制成。該浮雕模板的厚度一般為0.381-1.524mm(0.015″-0.060″)，在某些情況下厚達(dá)3.175mm(0.125″)，其表面上有穿孔32用來(lái)在轉(zhuǎn)印貼花紙上印制浮雕件。在圖4中，用虛線表示主設(shè)計(jì)花紋33，僅示出浮雕件32與主設(shè)計(jì)花紋對(duì)齊。但應(yīng)看到，首先在轉(zhuǎn)印紙上印刷主設(shè)計(jì)花紋，此時(shí)浮雕模板31不起作用。
與上述印刷步驟的情況相同，模板31可有若干拷貝。這些拷貝當(dāng)然與用來(lái)印刷主設(shè)計(jì)花紋的絲網(wǎng)中的拷貝對(duì)應(yīng)。最好用精確機(jī)加工在模板31中形成穿孔32，一般使用可精確切割出定位準(zhǔn)確的穿孔的計(jì)算機(jī)化機(jī)器。在某些情況下，在金屬浮雕模板31中蝕刻出穿孔32。此時(shí)，在模板表面上涂以光刻乳劑，用照相把圖象轉(zhuǎn)移其上。用水-酸溶液蝕刻掉不受保護(hù)區(qū)域，從而形成所需形狀和位置的穿孔32。在大多數(shù)情況下最好機(jī)加工穿孔32，在許多情況下必須機(jī)加工穿孔，以確保形成圖5所示直邊形孔。蝕刻工藝一般只能制備較薄的模板。在制備很厚的模板時(shí)，蝕刻工藝會(huì)造成穿孔的頸縮，這是應(yīng)該避免的。穿孔不得向下收斂，在印刷后與貼花紙分離時(shí)防止粘滯油墨沉積物被提起。
在圖4所示本發(fā)明實(shí)施例中，在制備浮雕模板31而形成所有必須的穿孔32后，比方說(shuō)用合適的環(huán)氧樹(shù)脂粘膠38之類把模板的周邊34牢牢粘結(jié)到一絲網(wǎng)36的內(nèi)周邊上。絲網(wǎng)36與浮雕模板31連接后，絲網(wǎng)在比方說(shuō)15-30N/cm的強(qiáng)張力下緊固在框30的底面上。絲網(wǎng)在張緊、裝到框30之前絲網(wǎng)30的織物一般保持完整。然后割去絲網(wǎng)的中心區(qū)域而露出浮雕模板的頂面，從而生成圖4所示結(jié)構(gòu)。
如圖6和7所示，浮雕模板絲網(wǎng)的另一種制作工藝是把絲網(wǎng)材料粘合在浮雕模板31的整個(gè)表面上，然后同時(shí)機(jī)加工絲網(wǎng)材料和模板金屬材料而生成穿孔32。
在圖5-7所示兩種模板中，模板的一個(gè)重要特征是供浮雕印刷油墨通過(guò)的穿孔穿過(guò)整個(gè)模板而不被與模板裝在一起的絲網(wǎng)覆蓋。從而可把極厚、極粘滯的浮雕印刷油墨壓入穿孔中后與待印刷的貼花紙接觸。
在圖5-7所示兩種模板中，不必使用用于現(xiàn)有兩維主設(shè)計(jì)花紋的極細(xì)絲網(wǎng)?？墒褂煤Y號(hào)為60-90的不銹鋼或聚酯絲網(wǎng)，其厚度一般為0.2032-0.254mm(0.008″-0.010″)。在圖6和7所示另一種模板中，絲網(wǎng)厚度構(gòu)成模板總厚度的一部分，而在圖5所示模板中，模板的總厚度為模板31的厚度。
在少數(shù)情況下，模板穿孔上方的絲網(wǎng)可使用極粗篩號(hào)。在這里，只要篩號(hào)足夠大，對(duì)于某些浮雕，使用某些油墨，可把油墨壓過(guò)篩號(hào)很大的絲網(wǎng)。在這種情況下，可使用光敏聚合物以上述直接一間接法制作模板，該光敏聚合物粘合到絲網(wǎng)底面上。這一工藝一般只限于制作較薄的浮雕印刷模板。
本發(fā)明所用陶瓷油墨用公知公用成分配制而成，其銷售廠家比方說(shuō)有德國(guó)法蘭克福的Cerdec AG公司和巴拿馬Downingtown的Cookson Matthey公司。所用油墨為媒劑、玻璃體和染色劑的混合物，不同應(yīng)用場(chǎng)合使用不同的混合物。在進(jìn)行現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷時(shí)，使用粘性較低、容易流過(guò)細(xì)篩號(hào)絲網(wǎng)的油墨。另一方面，為進(jìn)行本發(fā)明浮雕印刷，油墨又厚又粘，看上去就象花生醬。更客觀說(shuō)，油墨配制成其粘度超過(guò)一百萬(wàn)cps。油墨的組分充分混合后在滾輪之間碾磨成均勻細(xì)粒(Hegman1-2)。
本發(fā)明浮雕印刷所用陶瓷油墨抗流動(dòng)，必須壓入模板穿孔。因此，使用該油墨的絲網(wǎng)印刷操作必須與普通絲網(wǎng)印刷不同。為了獲得最一致的結(jié)果，用于浮雕印刷的絲網(wǎng)應(yīng)為圖5所示模板的頂面在要印刷的區(qū)域全部露出或如圖6和7所示模板穿孔同時(shí)形成在絲網(wǎng)和模板本身中，以使油墨通行無(wú)阻。這可與圖3所示用于普通兩維印刷的模板進(jìn)行對(duì)照，在圖3中，容易流動(dòng)的油墨穿過(guò)絲網(wǎng)篩孔后流入模板穿孔中。但在少數(shù)情況下，使用極大篩號(hào)絲網(wǎng)也可把粘滯的浮雕印刷油墨經(jīng)絲網(wǎng)壓入模板穿孔。
在浮雕印刷操作中除了使用專用油墨和模板外，也可用改進(jìn)方法進(jìn)行該絲網(wǎng)印刷。在普通絲網(wǎng)印刷中，一扁鐵掃過(guò)絲網(wǎng)表面而把一薄層油墨均勻涂到絲網(wǎng)上。然后用向下壓靠絲網(wǎng)頂面的一刮板件縱向掃過(guò)絲網(wǎng)表面。張得很緊的絲網(wǎng)通常位于待印刷貼花紙上方而與之相間距。但是，刮板的向下壓力使絲網(wǎng)的一部分暫時(shí)向下壓靠待印刷表面，同時(shí)使油墨經(jīng)絲網(wǎng)和底下模板中的穿孔流到待印刷貼花紙的表面上。刮板件通常以較快速度移動(dòng)，例如每秒30.48cm-60.96cm(12-24英寸)。由于絲網(wǎng)張得很緊，緊隨刮板移動(dòng)、油墨流到貼花紙表面后絲網(wǎng)原先下壓的部分立即從貼花紙表面彈回。
在本發(fā)明工藝中，由于浮雕油墨極厚極粘，因此要求油墨與待印刷貼花紙之間在模板彈離貼花紙之前的接觸時(shí)間更長(zhǎng)。為此對(duì)普通絲網(wǎng)印刷作出改進(jìn)。如圖8所示，一張得很緊的印刷絲網(wǎng)上的模板31通常支撐在一稍高于在其上要印刷浮雕的一轉(zhuǎn)印貼花紙40的表面的位置上。構(gòu)成印刷機(jī)一部分的一支座41在印刷操作中從底下支撐貼花紙。
一用硬度為70-80的彈性材料制成的刮板件42做成方頭43，最好放置成與垂直線成10-15°角。刮板在模板表面上移動(dòng)(圖8中向左移動(dòng))的同時(shí)用力向下壓靠模板31表面。
刮板42移動(dòng)前，一油墨噴條(未示出)把一層油墨分布在整個(gè)模板表面上。隨著刮板移動(dòng)，模板向貼花紙40表面向下偏移，積累在刮板前方的厚油墨44被壓過(guò)穿孔32而與轉(zhuǎn)印紙頂面接觸。
按照本發(fā)明，刮板42的移動(dòng)速度遠(yuǎn)比陶瓷油墨普通印刷時(shí)每秒30.48cm-60.96cm(12-24英寸)的移動(dòng)速度低，例如每秒1.27-7.62cm(0.5-3英寸)。此外，該絲網(wǎng)印刷機(jī)調(diào)節(jié)成模板未偏移時(shí)其底面與轉(zhuǎn)印紙40頂面之間的間隙遠(yuǎn)小于正常間隙。這使得模板以比正常更淺的角度壓靠轉(zhuǎn)印紙表面，從而如圖8所示，延遲刮板通過(guò)后模板向上移離轉(zhuǎn)印紙的時(shí)間。這就使得刮板通過(guò)后模板在轉(zhuǎn)印紙上停留多達(dá)2.54-5.08cm(1-2英寸)，提供了較長(zhǎng)的＂停留加壓＂時(shí)間。這一停留期加上刮板的緩慢移動(dòng)，使得圖8中用45表示的油墨的沉積時(shí)間遠(yuǎn)比正常時(shí)間長(zhǎng)，從而油墨壓入模板穿孔32中后可靠地與轉(zhuǎn)印紙表面粘合，從而在模板向上彈離后保留在轉(zhuǎn)印紙上。
由于浮雕印刷油墨的抗流動(dòng)性，所印刷的浮雕件會(huì)凸起在轉(zhuǎn)印紙表面上，其厚度等于模板厚度。油墨配制成可防止蠕動(dòng)、蠕變、扭曲或改變其尺寸，從而保持印刷操作中所形成的形狀。但當(dāng)模板彈回時(shí)，穿孔側(cè)壁與沉積油墨45之間會(huì)有一定程度的摩擦粘合，從而稍稍拔高該沉積。但這一拔高一般會(huì)在設(shè)計(jì)花紋轉(zhuǎn)印到陶瓷品上、然后在一磚窯中加熱陶瓷品而使油墨熔合到陶瓷品上后消除。在熔合過(guò)程中，三維沉積油墨的各邊會(huì)自然圓化。
在完成浮雕印刷操作后，轉(zhuǎn)印紙13表面至少在印刷區(qū)域用一覆蓋層46(圖9)覆蓋，從而在主設(shè)計(jì)花紋的兩維沉積油墨19和三維沉積油墨上形成一連續(xù)的覆蓋層。透明、但可有顏色的該覆蓋層46形成一把所有設(shè)計(jì)花紋暫時(shí)粘合到轉(zhuǎn)印紙表面上的連續(xù)介質(zhì)。覆蓋層46用公知的較結(jié)實(shí)、柔性有機(jī)聚合材料制成。覆蓋層沉積后，一般在26.7-49℃(80-120°F)的較低溫度下干燥。
在把設(shè)計(jì)花紋轉(zhuǎn)印到餐盤10之類陶瓷品上時(shí)，把印好的設(shè)計(jì)花紋從轉(zhuǎn)印紙上一個(gè)個(gè)剪下后浸沒(méi)在21.1-32.2℃(70-90°F)的水中一般約1-2分鐘。從而樹(shù)膠層14軟化，此時(shí)受柔性覆蓋層46保護(hù)的整個(gè)貼花滑離下方的紙張。然后把貼花轉(zhuǎn)移到盤10表面上而放準(zhǔn)位置。然后用一軟刮板下壓而除去其底面上的水份。剩余的樹(shù)膠層暫時(shí)把貼花粘合在餐盤表面上。
完成轉(zhuǎn)印后，如此裝飾的陶瓷品一般在760-816℃(1400-1500°F )的高溫下燒制10-30分鐘。在燒制過(guò)程中，貼花中的有機(jī)成分燒掉，只留下熔合到陶瓷品10上的陶瓷成分。在熔合過(guò)程中，拔高浮雕印刷沉積物的尖邊會(huì)變光滑、變圓。
在要使用本發(fā)明浮雕印刷技術(shù)印刷不止一種顏色的浮雕時(shí)，可使用圖10和11所示專門改進(jìn)的模板。例如，在圖10中，一塑料模板50中有多個(gè)第一穿孔51和多個(gè)第二盲孔52，這些盲孔開(kāi)口在模板的底面上，伸展到一接近模板頂面、但與模板頂面相間距的高度54上。所有穿孔51與一種顏色的浮雕裝飾的沉積物位置對(duì)應(yīng)。所有向下開(kāi)口盲孔52與另一種顏色的浮雕已沉積在轉(zhuǎn)印紙57上的位置對(duì)應(yīng)。
在圖10所示工藝中，浮雕印刷分兩步進(jìn)行。在第一步中，使用圖5所示那種模板，其穿孔的位置與圖10的盲孔位置對(duì)應(yīng)。在該印刷操作中，在轉(zhuǎn)印紙上形成所有第一種顏色的浮雕沉積物56。在第二步中，使用所示模板50。已有浮雕沉積物被套在盲孔52中，用穿孔51如上所述沉積第二種顏色的浮雕。
圖11示出把不止一種顏色的浮雕印制到一陶瓷品上的另一種裝置。在圖11所示裝置中，可使用各種模板，包括圖6和7所示模板，在合適情況下甚至是使用其篩孔很大的絲網(wǎng)的模板，此時(shí)絲網(wǎng)覆蓋在模板的整個(gè)頂面上。在圖11裝置中，所制備的模板的數(shù)量與所要印刷的浮雕的顏色數(shù)相同。如印刷兩種顏色，可制備圖11中用60表示的兩種模板，兩種模板用許多穿孔61、62印制相同花紋。用一合適的粘條63粘貼在用來(lái)印刷兩種顏色之一的所有穿孔62上而形成模板之一。如穿孔62上不粘貼粘條而在所有穿孔61上粘貼粘條63就形成另一模板。
使用圖11模板進(jìn)行印刷的步驟與結(jié)合圖10所述相同。用第一模板通過(guò)不貼粘條的穿孔61印刷顏色之一。此時(shí)油墨無(wú)法流入其上粘貼有粘條的穿孔62中。在下一印刷步驟中，使用第二模板，此時(shí)穿孔61上粘貼粘條，穿孔62上不粘貼粘條，原先沉積的浮雕件被蓋住在穿孔61中，而第二種顏色的油墨經(jīng)穿孔62沉積到貼花紙64上。
在少數(shù)情況下，可使用同一模板實(shí)現(xiàn)圖11的方法，用其上粘貼有粘條的兩組穿孔之一62整個(gè)印刷一遍，然后撕去穿孔62上的粘條而在穿孔61上粘貼粘條而重新構(gòu)作同一模板。
本發(fā)明工藝第一次使得半自動(dòng)生產(chǎn)浮雕裝飾陶瓷品成為可能，為此，用絲網(wǎng)印刷工藝把設(shè)計(jì)花紋的三維浮雕件印刷到一轉(zhuǎn)印貼花紙上后用該轉(zhuǎn)印貼花紙轉(zhuǎn)印到該陶瓷品上。盡管多年來(lái)通常使用轉(zhuǎn)印貼花工藝把兩維主設(shè)計(jì)花紋轉(zhuǎn)印到陶瓷品上，但要在其上添加三維浮雕件必須使用高成本的手工操作。即便就簡(jiǎn)單浮雕裝飾、例如其上有漿果的灌木而言，浮雕件(即漿果)也得用油墨經(jīng)30次以上的涂覆才能生成，以往每一次涂覆都得精確控制好油墨的位置、大小、形狀和數(shù)量。使用本發(fā)明工藝，用絲網(wǎng)印刷機(jī)一下子就能完成所有浮雕件的印刷。
在本發(fā)明工藝中，浮雕印刷所用油墨必須配制成能抗流動(dòng)。該油墨應(yīng)比現(xiàn)有絲網(wǎng)印刷所使用的油墨厚得多，相當(dāng)于花生醬之類材料，從而在印刷過(guò)程中和印刷后、在油墨其后用干燥工藝稍稍硬化、定位前不會(huì)在重力的作用下流動(dòng)或變形。
對(duì)本發(fā)明工藝至關(guān)重要的是，其中有穿孔的浮雕模板必須制備成使得絲網(wǎng)頂面上的又厚又重的油墨毫無(wú)困難地壓入穿孔中。為此，可使用厚度為0.381-1.524mm(0.015″-0.060″)的塑料或金屬浮雕模板，在某些情況下甚至可更厚，此時(shí)用機(jī)加工而成的直壁、不收斂模板穿孔印制浮雕。
在一特別優(yōu)選的工藝中，模板只在其周邊處用張得很緊的絲網(wǎng)支撐，模板的整個(gè)表面露出，從而可最有效地把極粘滯的浮雕油墨材料壓入模板中的穿孔后與下方的貼花紙緊密接觸。在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例中，模板整個(gè)頂面上覆蓋張得很緊的絲網(wǎng)，但絲網(wǎng)位于穿孔正上方的區(qū)域割去或除去，從而穿孔同時(shí)形成在絲網(wǎng)和模板中。在少數(shù)情況下，絲網(wǎng)篩孔足夠大，從而模板穿孔上方的絲網(wǎng)可不除去，盡管所得結(jié)果不怎么可靠。此時(shí)，可使用光敏聚合物用直接-間接法制成模板。
本發(fā)明工藝的種種優(yōu)點(diǎn)靠絲網(wǎng)彈起前所沉積的浮雕油墨在貼花紙表面上的停留時(shí)間加長(zhǎng)而得以實(shí)現(xiàn)。這部分靠大大降低刮板件的移動(dòng)速度以及使絲網(wǎng)更靠近轉(zhuǎn)印紙表面、從而減小絲網(wǎng)的＂脫離接觸角＂而得以實(shí)現(xiàn)。由于停留時(shí)間加長(zhǎng)，浮雕油墨容易粘合在下方轉(zhuǎn)印紙上，從而在模板彈回時(shí)留在轉(zhuǎn)印紙上。
本發(fā)明工藝使得絲網(wǎng)印刷成的浮雕件的厚度很容易達(dá)到普通兩維印刷的厚度的100倍。由于本發(fā)明工藝實(shí)際上無(wú)需進(jìn)行迄今為止必須進(jìn)行的高成本的一遍遍手工操作，因此對(duì)陶瓷品進(jìn)行的浮雕裝飾極為經(jīng)濟(jì)。
盡管以上結(jié)合其上有兩維主設(shè)計(jì)花紋和三維浮雕件的貼花紙的印刷說(shuō)明了本發(fā)明工藝，但在本發(fā)明范圍內(nèi)也可先用手描或獨(dú)立的貼花把主設(shè)計(jì)花紋印制在一陶瓷品上，然后把浮雕件單獨(dú)印制到轉(zhuǎn)印貼花紙上后用該貼花把多個(gè)浮雕件轉(zhuǎn)印到該陶瓷品上。
因此應(yīng)該看到，所示所述本發(fā)明實(shí)施例只是例示性的，在本發(fā)明范圍內(nèi)可作出種種改動(dòng)。因此本發(fā)明的整個(gè)范圍決定于權(quán)利要求要保護(hù)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種浮雕裝飾陶瓷品的工藝，包括(a)提供一轉(zhuǎn)印貼花紙，(b)使用絲網(wǎng)印刷工藝在所述轉(zhuǎn)印貼花紙頂面上沉積浮雕花紋，(c)把抗流動(dòng)的厚陶瓷油墨絲網(wǎng)印刷沉積到不小于0.381毫米(0.015英寸)的厚度，從而生成所述浮雕花紋，(d)干燥所述浮雕花紋的陶瓷油墨，(e)把所述浮雕花紋從所述轉(zhuǎn)印貼花紙轉(zhuǎn)印到一陶瓷品上，以及(f)加熱所述陶瓷品，使所述陶瓷油墨與所述陶瓷品熔合，從而在所述陶瓷品上生成一永久性的浮雕花紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，(a)所述浮雕花紋的陶瓷油墨配制成其粘度超過(guò)一百萬(wàn)cps，以及(b)用厚度至少為0.381毫米(0.015英寸)、其中有用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的不收斂穿孔的一絲網(wǎng)印刷模板沉積所述浮雕花紋的陶瓷油墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，(a)所述抗流動(dòng)陶瓷油墨用一在所述模板表面上移動(dòng)的彈性刮板壓入所述用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔中，(b)所述刮板的移動(dòng)速度不大于每秒7.62厘米(3英寸)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于，(a)所述模板裝在一高度張緊的絲網(wǎng)上，(b)所述絲網(wǎng)位于與所述貼花紙頂面靠近的位置上，從而在印刷操作中，當(dāng)所述刮板不斷使所述模板位移時(shí)所述模板與所述頂面之間的接觸長(zhǎng)度約為2.54-5.08厘米(1-2英寸)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，(a)所述模板用金屬板或結(jié)構(gòu)塑料制成，(b)用機(jī)加工在所述模板中形成所述用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔，以及(c)所述模板裝在一張得很緊的絲網(wǎng)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，(a)所述張得很緊的絲網(wǎng)的中心有一由所述絲網(wǎng)的內(nèi)邊緣界定的開(kāi)口，(b)所述模板的周邊粘合到所述絲網(wǎng)的所述內(nèi)邊緣上，以及(c)所述各用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔在所述模板中位于由所述外周邊圍成的區(qū)域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，(a)所述模板的整個(gè)頂面粘合在所述絲網(wǎng)的底面上，(b)所述模板中的穿孔還形成在所述絲網(wǎng)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，(a)所述絲網(wǎng)位于與所述貼花紙頂面靠近的位置上，從而在印刷操作中，當(dāng)所述刮板不斷使所述模板位移時(shí)所述模板與所述頂面之間的接觸長(zhǎng)度約為2.54-5.08厘米(1-2英寸)。
9.一種浮雕裝飾陶瓷品的工藝，包括(a)在一轉(zhuǎn)印貼花紙上形成兩維主設(shè)計(jì)花紋，該主設(shè)計(jì)花紋包括具有第一厚度的陶瓷油墨的第一圖案，(b)用絲網(wǎng)印刷工藝在所述轉(zhuǎn)印貼花紙頂面上沉積第二浮雕花紋，(c)把抗流動(dòng)的厚陶瓷油墨絲網(wǎng)印刷沉積到不小于0.381毫米(0.015英寸)的厚度，從而生成所述第二浮雕花紋，(d)干燥所述第二浮雕花紋的陶瓷油墨，(e)把所述主設(shè)計(jì)花紋和第二浮雕花紋從所述轉(zhuǎn)印貼花紙轉(zhuǎn)印到一陶瓷品上，以及(f)加熱所述陶瓷品，使所述陶瓷油墨與所述陶瓷品熔合，從而在所述陶瓷品上生成一永久性的浮雕花紋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其特征在于，(a)所述第二浮雕花紋的陶瓷油墨配制成其粘度超過(guò)一百萬(wàn)cps。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其特征在于，(a)用厚度至少為0.381毫米(0.015英寸)的一絲網(wǎng)印刷模板沉積所述第二設(shè)計(jì)花紋的陶瓷油墨。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工藝，其特征在于，(a)所述模板用金屬板或結(jié)構(gòu)塑料制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工藝，其特征在于，(a)用機(jī)加工在所述模板中形成所述用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔，以及
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工藝，其特征在于，(a)所述模板裝在一張得很緊的絲網(wǎng)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的工藝，其特征在于，(a)所述張得很緊的絲網(wǎng)的中心有一由所述絲網(wǎng)的內(nèi)邊緣界定的開(kāi)口，(b)所述模板的周邊粘合到所述絲網(wǎng)的所述內(nèi)邊緣上，以及(c)各用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔在所述模板中位于由所述外周邊圍成的區(qū)域中。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的工藝，其特征在于，(a)所述模板的整個(gè)頂面粘合在所述絲網(wǎng)的底面上，(b)所述模板中用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔還形成在所述絲網(wǎng)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工藝，其特征在于，(a)各用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔形成在所述模板中，以及(b)所述穿孔不向下收斂。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的工藝，其特征在于，(a)所述抗流動(dòng)陶瓷油墨用一在所述模板表面上移動(dòng)的彈性刮板壓入所述用來(lái)形成設(shè)計(jì)花紋的穿孔中，(b)所述刮板的移動(dòng)速度不大于每秒7.62厘米(3英寸)。
全文摘要
本發(fā)明為規(guī)模生產(chǎn)浮雕裝飾陶瓷品的一種工藝。該工藝用專門技術(shù)把浮雕件絲網(wǎng)印刷到一轉(zhuǎn)印貼花紙(13)上,該貼花紙一般已印制有普通兩維主設(shè)計(jì)花紋(19)。該新工藝包括其中有不收斂穿孔(32)的極厚絲網(wǎng)印刷模板(31)。陶瓷油墨配制成其粘度超過(guò)一百萬(wàn)cps。該油墨抗流動(dòng),用一緩慢移動(dòng)的刮板(42)將其壓入模板穿孔中。所印刷的浮雕件由該貼花紙轉(zhuǎn)印到一陶瓷品(10)上后用公知的窯燒熔合到該陶瓷品上。該浮雕件(12,45)以三維明顯凸起在該陶瓷品上。
文檔編號(hào)B41M3/12GK1231636SQ97198238
公開(kāi)日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1997年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月25日
發(fā)明者諾曼·P·德巴斯蒂亞尼, 理查德·R·卡爾森 申請(qǐng)人:查特派克公司