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WO2024235819A1 - Glass-ceramic article with a ceramic decoration, method for producing a glass-ceramic article and ink for use in a method of this type - Google Patents

Glass-ceramic article with a ceramic decoration, method for producing a glass-ceramic article and ink for use in a method of this type Download PDF

Info

Publication number
WO2024235819A1
WO2024235819A1 PCT/EP2024/062841 EP2024062841W WO2024235819A1 WO 2024235819 A1 WO2024235819 A1 WO 2024235819A1 EP 2024062841 W EP2024062841 W EP 2024062841W WO 2024235819 A1 WO2024235819 A1 WO 2024235819A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
decoration
glass
ceramic
substrate
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/062841
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Fangtong XIE
Oliver Hofmann
Stephanie Mangold
Jochen Drewke
Philipp Treis
David STEIGENBERGER
Kathrin Schellenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of WO2024235819A1 publication Critical patent/WO2024235819A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C03C2204/08Glass having a rough surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
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    • C03C2217/45Inorganic continuous phases
    • C03C2217/452Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C2217/48Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
    • C03C2217/485Pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/72Decorative coatings

Definitions

  • the invention relates to a glass-ceramic article according to the preamble of claim 1, as well as a method for producing such an article and an ink for use in such a method.
  • Glass-ceramic articles are known in the prior art in various forms.
  • a "glass-ceramic article” is understood to mean an article whose main component is a glass ceramic.
  • Well-known examples of this are cooking surfaces made of glass ceramic.
  • a large number of markings and other optical elements are usually applied to the top of such a cooking surface, with which, for example, the boundaries of cooking zones are indicated or control elements, in particular touch-sensitive sensor surfaces, are highlighted.
  • the type of cooking surface or a manufacturer's logo can also be applied to the top of a cooking surface.
  • Such markings and optical elements are referred to collectively below as "decor”.
  • a decoration in the sense of the present invention does not have a purely artistic content, but rather serves a technical purpose.
  • materials are often used to produce such decorations whose physical properties are similar to the substrate on which the decoration is applied, for example a plate made of glass ceramic.
  • a glass frit is often used, which is mixed with pigment particles and other substances to produce an ink and applied to the substrate.
  • the ink is subsequently fired, the glass frit is melted and thus forms a glass matrix that is firmly bonded to the substrate and in which the pigment particles are embedded.
  • a small difference in the thermal expansion coefficient can be achieved. between substrate and decor, so that detachment of the decor due to different thermal expansion between substrate and decor is avoided.
  • such decorations are usually applied using a screen printing process in which the ink is spread through a suitably structured screen using a squeegee, so that the ink is only deposited on the areas of the substrate specified by the screen.
  • the decorations on substrates printed in this way often have a relatively rough surface, which has a negative effect on the mechanical resistance of the decoration.
  • the specific shape of the decoration is specified by the corresponding screen. Changing the decoration is therefore only possible by replacing the screen, which is usually only possible by interrupting the printing process and time-consuming retooling of the printing device.
  • the present invention is based on the object of specifying a glass-ceramic article with a ceramic decoration, which is characterized by high thermal and mechanical resilience and can preferably be produced by alternative printing methods, in particular inkjet printing methods (hereinafter also referred to as "inkjet"). Furthermore, a corresponding method for producing such an article and an ink for use in such a method are specified.
  • the invention accordingly relates to a glass-ceramic article with a ceramic decoration, wherein the decoration has pigment particles embedded in a glass matrix.
  • the article has a glass-ceramic substrate with a first thermal expansion coefficient en, wherein the decoration has a second thermal expansion coefficient 02.
  • the difference Aa between the expansion coefficients c and ct2 is at most 6 ppm/K, preferably at most 4 ppm/K, particularly preferably at most 3 ppm/K.
  • the decoration has a layer thickness of 0.5 - 5 pm, and a blurriness according to ISO 24790 of less than 100 pm, preferably less than 70 pm, particularly preferably less than 50 pm.
  • the smoothness Sdq of the decoration has a value of less than 25 pm/mm, preferably less than 20 pm/mm, particularly preferably less than 15 pm/mm, wherein the smoothness is calculated as follows: where z describes an elevation of the decorative surface above a reference surface, the reference surface being spanned parallel to the surface of the glass-ceramic substrate and A describing a partial area of the surface of the decoration.
  • the smoothness Sdq which is described as a characteristic feature, describes the gradient of the decorative surface compared to the substrate surface, averaged over a reference surface A.
  • the values x and y describe the width and length of a measuring window in the form of the reference surface A, while the height function z(x,y) describes the local elevation of the decoration above a reference surface, in particular the surface of the decoration.
  • a measuring window with a size of 1.5 x 1.5 mm2 can be provided as the reference surface A, which lies completely within the decoration, i.e. does not include any unprinted areas of the substrate.
  • the partial derivatives of the height function dz(x,y)/dx and dz(x,y)/dy indicate the gradient of the decorative surface in the x and y directions at each measuring point on the measuring surface A. These gradients per measuring point in the x and y directions are added quadratically and summed for each measuring point (x,y) on the measuring surface A. To calculate the average, the result obtained is then divided by the measuring area A and the square root is taken from the result.
  • a “ceramic decoration” is generally understood to mean a decoration whose main components are inorganic, non-metallic materials.
  • the glass frit used in which the pigment particles of the decoration are embedded after the glass frit has been melted in a firing process, is adapted in its mechanical and thermal properties to the properties of the substrate.
  • the chemical composition of the glass frit is close to the chemical composition of the substrate, so that the substrate and decoration have approximately the same thermal expansion coefficients.
  • the decor also has a blurriness according to ISO 24790 of less than 100 pm, preferably less than 70 pm and particularly preferably less than 50 pm.
  • the blurriness is a measure of the sharpness of the edges of a decor and indicates the distance over which the thickness of the decor at its edge decreases from its target thickness to a defined level.
  • the previously described mechanical resistance of the decoration is further improved according to a further embodiment in that the scattering Sq of the decorative layer has a value of less than 250 nm, preferably less than 200 nm, wherein the scattering Sq of the decorative layer is calculated as follows:
  • the scattering of the decorative layer Sq according to the calculation rule described above provides a measure of the roughness of the surface of the decor.
  • the values used in the calculation rule are defined analogously to the calculation of the smoothness of the decor Sdq described above.
  • the value Sq represents the root mean square of the ordinate values z(x,y) of the decor within the reference area A and corresponds to the standard deviation of the roughness within the reference area A.
  • a lower roughness of the surface of the decor also means that the decor offers only small attack surfaces for forces acting on the decor essentially parallel to the surface of the substrate, which further increases the mechanical resistance of the decor.
  • the roughness of the decorative layer is influenced by a number of properties of the decor.
  • a distribution of the components of the decor that is as homogeneous as possible and, in particular, a homogeneous distribution of the pigment particles within the decor contributes to a low roughness, as in this case local accumulations or clumps of pigment particles, which can lead to a local increase in the thickness of the decor and thus to an increase in the roughness and a reduction in the smoothness of the decor, are avoided.
  • the decoration has a raggedness according to ISO 24790 of no more than 20 pm, preferably no more than 10 pm.
  • Raggedness refers to the fraying of edges or borders of the decoration, for example the local deviation of the edge of the decoration from the ideal geometry of the intended decoration that is actually to be achieved.
  • a slight fraying of the contours of the decoration also helps to ensure that the decoration offers the smallest possible surface area for acting forces, so that a low level of raggedness also contributes to the mechanical resistance of the decoration.
  • a particularly homogeneous decorative layer is also achieved in that the particle size distribution of the pigment particles is D100 less than 5 pm, D90 less than 5 pm, preferably less than 2.5 pm, particularly preferably less than 1 pm and D50 less than 1 pm. As already described, this contributes to a high level of smoothness, low roughness and clean edge quality of the decoration, resulting in a high level of mechanical resistance of the decoration.
  • the small size and the uniform size distribution of the pigment particles also contributes to the fact that low layer thicknesses of the decoration can be achieved, whereby the layers are very homogeneous and therefore particularly stable.
  • the high mechanical resistance of the decoration is also shown in that the decoration, after carrying out an abrasion test using an abrasive medium with abrasive particles, preferably consisting of Al2O3 with a dso of 5-20 pm and a solids content of 30-35%, with a contact pressure on the decoration of 1 N/ cm2 after 500 strokes over a distance of 15 cm, exhibits an abrasion of less than 0.5 pm, preferably less than 0.3 pm.
  • “Abrasion” is understood to mean the reduction in the thickness of the decoration as a result of the abrasion test.
  • a cloth can be used, for example, as the carrier material for the abrasive medium, and a commercially available cleaning agent with the properties mentioned above can be used as the abrasive medium.
  • the test is preferably carried out on a track with a width of approximately 2 cm.
  • To pretreat the area to be tested it is preferable to clean the area to be tested of dirt using another cleaner before carrying out the abrasion test and then dry it so that reproducible test conditions are established.
  • test speed can be set that specifies the speed at which the abrasive medium is passed over the decoration to be tested.
  • a test speed of around 35 to 40, in particular 37 test cycles or strokes per minute is preferably set.
  • the degree of abrasion is influenced, among other things, by the specific nature of the solid bodies in the abrasive medium that act as scouring particles. It is preferably provided that the scouring particles essentially have a size of 1 pm to 50 pm. In particular, the distribution of the grain sizes of the scouring particles can be such that D10 is about 1 pm, D50 about 9 pm and D90 about 30 pm.
  • the scouring particles can They may consist, for example, of aluminium oxide, whereby the abrasive particles may be emulsified in a suitable carrier medium.
  • the weight ratio of glass to pigment of the decoration is 1:0.15 or greater.
  • a high proportion of glass compared to pigment in the decoration can have a positive effect on the surface quality of the decoration, since the glass portion essentially melts smoothly when the decoration is fired, thus promoting a smooth surface of the decoration.
  • the surface would possibly be roughened by protruding pigment particles.
  • a high level of smoothness of the decorative surface has a very positive effect on the mechanical resistance of the decoration to mechanical stress.
  • the high quality of a decoration according to the invention is shown in particular in that the decoration has a partial geometry, wherein the partial geometry has a line width of at most 0.5 mm, preferably at most 3 mm, particularly preferably at most 1 mm.
  • the invention relates to a method for producing a glass-ceramic article according to one of the preceding claims, comprising the steps:
  • the glass-ceramic substrate is preferably a plate made of glass-ceramic, which is intended in particular for use as a hob. Both colored and uncolored, transparent substrates can be used.
  • the target decor can be determined in particular by automatically reading a storage medium.
  • the target decor can have different types of decor.
  • a target decor can consist of line patterns and flat printed areas.
  • the target decor can also include areas that have certain geometric patterns.
  • the target decor is specified in the form of a regular grid, in particular, with a Color value, in particular a gray value, is specified.
  • the target decor can also be derived from a precursor graphic, which does not necessarily have to be in raster form. In a previous step, it can also be provided that a graphic that is initially in a different format, for example a vector graphic, is converted into a raster graphic and then interpreted as the target decor.
  • the subsequent pixel-by-pixel application of the ink to the substrate is preferably carried out by moving a corresponding print head of the printing device, which is designed in particular as an inkjet printer, to a point on the substrate that corresponds to the raster point of the desired decoration.
  • a defined amount of ink is then applied to the substrate at the corresponding position in accordance with the specified operating parameters of the printing device.
  • the resulting print image can be adapted to individual requirements by varying the operating parameters of the printing device accordingly.
  • Burning means that the ink is exposed to a temperature that causes the glass portion of the ink to melt. This can also cause volatile components of the ink to evaporate. By melting the glass, the pigment particles are firmly embedded in the resulting glass matrix. Burning can take place at a baking temperature of preferably ⁇ 1200 °C, more preferably ⁇ 900 °C, even more preferably ⁇ 850 °C, even more preferably ⁇ 800 °C, in particular ⁇ 750 °C and preferably a baking time in the range of 2 min to 5 h, more preferably 5 min to 1 h, in particular 10 to 15 min.
  • the quality of the decoration or the print image achieved and the homogeneity of the layer produced thereby are improved in that the method further comprises modifying the target decoration, wherein the modification of the target decoration includes selectively deleting pixels from the target decoration.
  • “Deleting pixels” is to be understood in this case as changing the corresponding information at a colored raster point, i.e. a raster point at whose corresponding position on the substrate ink is to be applied, so that no ink is applied to the substrate. In effect, the pixel itself is not deleted, but the color information is changed to “not printed”.
  • deletion of pixels can be provided for an area that is to be printed on a large area, i.e. ink is to be applied to the corresponding position on the substrate for all pixels in a larger area.
  • ink is to be applied to the corresponding position on the substrate for all pixels in a larger area.
  • the homogeneity of the resulting layer and thus the mechanical resistance of the decoration can be increased if a certain percentage of the corresponding pixels are deleted.
  • the general printed image can also be improved in this way.
  • printing is usually done line by line. This means that the print head of the inkjet printer moves over all positions on the substrate that are next to each other in a line in the target decoration, with a corresponding amount of ink being applied to corresponding positions on the substrate where a color value is specified according to the target decoration.
  • the print head has moved over all points in a line, the procedure is repeated for an adjacent line.
  • the printing process itself can be accelerated by applying the ink to a plurality of pixels arranged next to each other in a row at the same time. In this way, several lines of the target decoration can effectively be transferred to the substrate at the same time with a single pass of the print head, which can significantly shorten the overall duration of the printing process. It can be particularly preferred that the transfer of the target decoration is transferred to the substrate by means of a single pass of the print head, i.e. all lines of the target decoration are printed simultaneously.
  • the invention relates to an ink for use in a method according to one of claims 8 to 10, wherein the ink comprises pigment particles, glass particles (also referred to as "glass frit"), a solvent, a dispersant and a wetting additive, characterized in that the ink is free of binders.
  • a binder is usually used so that the structural fidelity and layer morphology of the ink applied to the substrate is maintained until the glass particles melt.
  • omitting a binder in the ink has a positive effect on the resulting printed image and in particular on the durability of a corresponding decoration.
  • An example composition of the ink is as follows:
  • the pigment particles preferably have a grain size of 0.2 - 2.5 pm, with D10 preferably being 0.2 - 0.3 pm, D50 0.6 - 0.9 pm and D90 1.3 - 1.7 pm.
  • a suitable solvent can be selected from water, alcohols, ethers such as glycol ethers, lactates, acetates, aldehydes, ketones, aromatic hydrocarbons, oils and fatty acid derivatives. Commercially available products can also be used, such as solvents from Johnson Matthey (e.g. high-boiling paste oils such as JM 850-63 or JM 650-63); Dowanol DB (diethylene glycol n-butyl ether from Dow Chemical) or the like.
  • Preferred examples include, but are not limited to, polyethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, dipropylene monoglycol ether, 1-methoxy-2-propanol and diethylene glycol n-butyl ether, and commercially available solvents can also be used.
  • dispersants can be used. These are, for example, selected from the group consisting of lecithin, phosphoric acid esters, amine salts, polyester styrene resins, xylene, castor oil, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid polyesters, polyacrylates, polyamides, polyamine amides, esters, micronized polyethylene wax, polyethylene glycol, silicones, alkoxysilanes, hybrid polymers, organically modified metal alkoxides, high molecular weight copolymers with pigment-affine groups, block copolymers, graft copolymers and mixtures thereof.
  • dispersants are also used, for example from TEGO or Byk, such as TEGO® Dispers, TEGO® VariPlus, TEGO® ViscoPlus, Bykumen ®, Disperbyk®, BYK®, Anti-Terra® U, K-Sperse XD, Efka, Texaphor® or the like.
  • Organically modified metal alkoxides are particularly preferred, such as 3-methacryloxypropyltriethoxysilane (MPTES), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), Dynasylan VTMO, isooctyltriethoxysilane or 7-octenyltrimethoxysilane, as well as commercial dispersing additives from Byk and TEGO. Mixtures can also be used.
  • the dispersant is also referred to as a dispersing additive, which supports the distribution of the glass frit and/or the additives in the solvent.
  • TEGO® Dispers TEGO® Wet
  • TEGO® TWIN TEGO® TWIN
  • BYK® Commercially available products such as TEGO® Dispers, TEGO® Wet, TEGO® TWIN, BYK® can be used as wetting additives.
  • the glass particles preferably have the following composition:
  • Figure 1 is a schematic representation of an exemplary glass-ceramic article in the form of a hob
  • Figure 2 is a representation of the surface profile of an exemplary decoration of the hob of Figure 1
  • Figure 3 is a greatly enlarged view of the decoration
  • Figure 4 is a detailed view of another exemplary decoration
  • Figure 5 is a flow chart of an exemplary method
  • Figure 6 shows an exemplary representation for modifying a target geometry.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary glass-ceramic article in the form of a hob 100.
  • the hob 100 consists of a plate made of a glass ceramic, which has, for example, dimensions HBT of 4x740x560mm 3. In particular, this can be a colored glass ceramic.
  • FIG. 1 shows an example of a first variant of a top-side decoration in the form of a circular cooking zone boundary 102.
  • a cooking zone boundary 102 can be used, for example, to indicate in which area of the cooking surface 100 a cooking utensil can be heated by inductive or radiation-based heating elements arranged under the hob.
  • Such Cooking zone boundaries 102 are usually represented by comparatively thick contours and are exposed to strong mechanical stresses, for example when cooking utensils are moved beyond the cooking zone boundary 102.
  • a control panel 104 for controlling the hob 100 or the heating elements arranged under the hob 100 is indicated at the bottom in the middle.
  • Such a control panel 104 can have a wide variety of different types of decorations.
  • decorations applied over a large area for example to represent adjustment ranges for a temperature control of the cooking surface 100
  • very fine decorations can also be provided in such an area, by means of which control symbols, in particular numbers and characters, are displayed.
  • a third variant of a decoration shown in Figure 1 is a pattern 106 that is applied largely over the entire surface and only has recesses in the area of the cooking zone boundaries 102 and the control panel 104.
  • Such patterns 106 can be applied for purely aesthetic reasons, for example, and can contain colored elements in addition to different patterns. In particular, such a pattern 106 can also contain very finely printed elements that have a line width of 0.1 mm.
  • Not shown in Figure 1 are further markings on the top of the hob 100 that indicate, for example, the manufacturer of the hob, the type of hob or other product-specific information. Such markings are usually arranged in the area of the corners of the hob 100.
  • a first type of stress is thermal stress, which results from the heating of the cooking surface 100 in certain areas. This creates locally different temperature gradients, which can lead to different thermal expansions of the substrate and the decoration, depending on the nature of the substrate and the decoration. In extreme cases, this can cause the decoration to detach from the substrate. However, this effect can be compensated for by adjusting the thermal expansion coefficient of the decoration to the thermal expansion coefficient of the substrate.
  • a second type of load is mechanical loading of the decoration.
  • Such a load can occur during operation of the cooking surface 100 by moving cookware beyond the cooking zone boundaries 102.
  • forces can act on the decoration that act essentially parallel to the surface of the substrate and can therefore also lead to the decoration detaching from the substrate.
  • the same effect can also occur when cleaning the cooking surface with abrasive cleaning agents, since in this case a force also acts parallel to the substrate surface.
  • the resistance of the decoration to mechanical stress is increased according to the invention in particular by the smoothness Sdq of the surface of the decoration being less than 25 pm/mm, preferably less than 20 pm/mm, particularly preferably less than 15 pm/mm.
  • the smoothness of the decorative surface describes the average gradient of the decorative surface, as described above.
  • Figure 2 a) shows an example of the surface profile of an exemplary decoration of the hob in Figure 1, the surface profile being recorded using white light interferometry.
  • the decoration shown in Figure 2 a) was produced using an inkjet printing process, which is described in more detail below.
  • Figure 2 b) shows a surface profile of a decoration that was produced using a screen printing process. The local deviation of the height z of the decoration from a reference surface is shown.
  • the surface of the decoration according to the invention does indeed have elevations that are comparable in amplitude to those of the decoration in Figure 2 b).
  • the respective elevations are significantly wider and less sharply demarcated from their surroundings. Accordingly, the number of such elevations within the reference surface under consideration is also significantly lower, so that overall the average gradient of the surface in Figure 2 a) is reduced compared to Figure 2 b).
  • the described smoothness of the decoration is achieved, among other things, by using an inkjet printing process to produce the decoration.
  • the composition of the ink used, in particular the pigment particles used also has an influence on the surface quality of the decoration.
  • the pigment particles have a particle size distribution with a D50 of less than 1 pm and D90 of less than 5 pm, preferably less than 2.5 pm, particularly preferably less than 1 pm.
  • Figure 3 a) shows an example of an image of a decorative surface according to the invention using scanning electron microscopy
  • Figure 3 b) shows an image of a decoration applied using screen printing technology for comparison.
  • the pigment particles used in the exemplary decoration in Figure 3 a) are significantly smaller and significantly more homogeneously distributed than the particles shown in Figure 3 b).
  • a decoration according to the invention is also characterized by the quality of its edges or contours.
  • FIG 4 shows a detailed view of another exemplary decoration or a partial area of an exemplary decoration with a line geometry.
  • Figure 4 a) again shows an exemplary decoration which was produced using an inkjet printing process
  • Figure 4 b) shows a decoration produced using screen printing for comparison.
  • the decoration in Figure 4 a) has less fluctuation in the edge profile or less fraying and therefore less raggedness than the decoration in Figure 4 b).
  • the contour sharpness of the decoration in Figure 4 a expressed by the degree of blurriness, is also greater than the contour sharpness of the decoration in Figure 4 b), which, as previously stated, has a positive effect on the mechanical durability of the decoration.
  • Figure 5 shows a flow chart of an exemplary method for producing a decoration as described above.
  • a glass-ceramic substrate is provided.
  • the substrate can in principle be either a volume-colored substrate or a transparent substrate.
  • the provision of the substrate can in particular include a preparation of the surface of the substrate that is to be printed on subsequently. Such preparation can in particular include a pretreatment to remove dirt and deposits, such as production residues from previous processing steps.
  • the provision can also include clamping the substrate in a corresponding carrier device so that the position of the substrate is firmly defined relative to a printing device and no unintentional displacement of the substrate occurs during the printing process.
  • a target decoration to be applied to the substrate is determined.
  • Such "determination” can in particular include retrieving corresponding information from a storage medium.
  • the target decoration is divided into a grid of regularly arranged pixels, and is therefore preferably processed as a raster graphic.
  • the determination of the target decoration can also include the conversion of a precursor graphic, for example a vector graphic, into such a raster graphic.
  • the target decoration can be modified, whereby the modification of the target decoration includes a selective deletion of pixels from the target decoration.
  • the print image can be significantly improved by a clever selection of the pixels of the target decoration to be deleted.
  • Such a selective deletion of pixels is shown as an example in Figure 6.
  • the Figure 6 a) shows a raster graphic of the letter "R" as the initial target decoration.
  • Figure 6 b) shows individual pixels have been deleted from the raster graphic, where "deleted” in this case means that the color information is changed to the value "not printed” at the corresponding positions of the raster graphic.
  • the target decoration is transferred to the substrate.
  • ink is applied pixel by pixel to positions on the substrate corresponding to the pixels of the target decoration using a printing device, in particular an inkjet printer.
  • a corresponding print head of the inkjet printer is preferably moved to the corresponding position and, depending on the color information of the pixel corresponding to the position, a defined amount of ink is deposited on the substrate.
  • the print head can in particular be moved over the substrate line by line.
  • the ink can also be applied simultaneously to a plurality of pixels arranged next to one another in a row, with such a "row” extending perpendicular to the direction of movement of the print head.
  • a print head can also be designed in such a way that the entire decoration is applied to the substrate with a single passage of the print head over the substrate.
  • the print image can be adapted to the respective requirements by varying a large number of operating parameters.
  • parameters such as the speed of the print head during a pass, the distance of the print head from the substrate surface, or the amount of ink to be dispensed per pixel can be varied.
  • the applied ink is then burned onto the substrate.
  • the decoration is preferably burned at a temperature that is sufficient to melt the glass particles of the ink used, but does not lead to a change in the substrate, in particular to a ceramization or melting of the substrate surface.

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Abstract

The invention relates to a glass-ceramic article with a ceramic decoration, wherein the decoration has pigment particles embedded in a glass matrix, wherein the article has a glass-ceramic substrate with a first thermal expansion coefficient α1, wherein the decoration has a second thermal expansion coefficient α2, wherein the difference Δα between the expansion coefficients α1 and α2 is max. 6 ppm/K, preferably max. 4 ppm/K, particularly preferably max. 3 ppm/K, wherein the decoration has a layer thickness of 0.5 - 5 µm, wherein the decoration has a blurriness according to ISO 24790 of less than 100 µm, preferably less than 70 µm, particularly preferably less than 50 µm, and wherein the smoothness Sdq of the decoration has a value of lower than 25 µm/mm, preferably lower than 20 µm/mm, particularly preferably lower than 15 µm/mm. The invention also relates to a method for producing a glass-ceramic article and an ink for use in a method of this type.

Description

Glaskeramischer Artikel mit einem keramischen Dekor, Verfahren zur Herstellung eines qlaskeramischen Artikels und Tinte zur Verwendung in einem solchen VerfahrenGlass-ceramic article with a ceramic decoration, method for producing a glass-ceramic article and ink for use in such a method

Beschreibung Description

Die Erfindung betrifft einen glaskeramischen Artikel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Artikels und eine Tinte zur Verwendung in einem solchen Verfahren. The invention relates to a glass-ceramic article according to the preamble of claim 1, as well as a method for producing such an article and an ink for use in such a method.

Glaskeramische Artikel sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausprägungen bekannt. Unter einem „glaskeramischen Artikel“ ist dabei ein Artikel zu verstehen, dessen Hauptbestandteil eine Glaskeramik darstellt. Bekannte Beispiele hierfür sind Kochflächen aus einer Glaskeramik. Auf der Oberseite einer solchen Kochfläche sind üblicherweise eine Vielzahl von Markierungen und weiteren optischen Elementen aufgebracht, mit denen beispielsweise die Begrenzungen von Kochzonen angezeigt werden oder Steuerelemente, insbesondere berührungsempfindliche Sensorflächen, hervorgehoben werden. Ferner können auf der Oberseite einer Kochfläche auch die Art der Kochfläche oder ein Herstellerlogo aufgebracht sein. Derartige Markierungen und optische Elemente werden nachfolgend zusammenfassend als „Dekor“ bezeichnet. Mithin hat ein Dekor im Sinne der vorliegenden Erfindung keinen rein künstlerischen Inhalt, sondern dient vielmehr einem technischen Zweck. Glass-ceramic articles are known in the prior art in various forms. A "glass-ceramic article" is understood to mean an article whose main component is a glass ceramic. Well-known examples of this are cooking surfaces made of glass ceramic. A large number of markings and other optical elements are usually applied to the top of such a cooking surface, with which, for example, the boundaries of cooking zones are indicated or control elements, in particular touch-sensitive sensor surfaces, are highlighted. The type of cooking surface or a manufacturer's logo can also be applied to the top of a cooking surface. Such markings and optical elements are referred to collectively below as "decor". Thus, a decoration in the sense of the present invention does not have a purely artistic content, but rather serves a technical purpose.

Im Betrieb einer Kochfläche sind derartige Dekore üblicherweise einer hohen thermischen und mechanischen Belastung ausgesetzt. So herrschen beispielsweise im Bereich der Kochzonen bzw. an deren Randbereichen massive lokale Temperaturunterschiede, die hohe Anforderungen bezüglich der Wärmeausdehnung derartiger Dekore stellen. Gleichzeitig werden die Dekore beispielsweise bei einem Verschieben eines Kochgeschirrs oder bei einer Reinigung des Kochfelds mit einem abrasiven Reiniger starken mechanischen Belastungen ausgesetzt, die nicht zu einem Abrieb des Dekors und mithin einer Verschlechterung der optischen Erscheinung des Kochfelds führen dürfen. When a cooking surface is in use, such decorations are usually exposed to high thermal and mechanical stress. For example, there are massive local temperature differences in the area of the cooking zones or at their edges, which place high demands on the thermal expansion of such decorations. At the same time, the decorations are exposed to strong mechanical stress, for example when a piece of cookware is moved or when the hob is cleaned with an abrasive cleaner, which must not lead to abrasion of the decoration and thus a deterioration in the visual appearance of the hob.

Im Stand der Technik wird daher zur Erzeugung solcher Dekore häufig auf Materialien zurückgegriffen, deren physikalische Eigenschaften dem Substrat, auf dem das Dekor aufgebracht ist, also beispielsweise einer Platte aus einer Glaskeramik, ähneln. Insbesondere wird dabei häufig eine Glasfritte verwendet, die mit Pigmentpartikeln und weiteren Substanzen zur Erzeugung einer Tinte vermischt und auf das Substrat aufgebracht wird. Bei einem nachfolgenden Einbrennen der Tinte wird dabei die Glasfritte aufgeschmolzen und bildet so eine fest mit dem Substrat verbundene Glasmatrix, in der die Pigmentpartikel eingebettet sind. Bei entsprechender Wahl der Glasfritte kann so ein geringer Unterschied bezüglich der thermischen Ausdehungskoeffizienten zwischen Substrat und Dekor erreicht werden, sodass eine Ablösung des Dekors aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung zwischen Substrat und Dekor vermieden wird. In the state of the art, materials are often used to produce such decorations whose physical properties are similar to the substrate on which the decoration is applied, for example a plate made of glass ceramic. In particular, a glass frit is often used, which is mixed with pigment particles and other substances to produce an ink and applied to the substrate. When the ink is subsequently fired, the glass frit is melted and thus forms a glass matrix that is firmly bonded to the substrate and in which the pigment particles are embedded. With the appropriate choice of glass frit, a small difference in the thermal expansion coefficient can be achieved. between substrate and decor, so that detachment of the decor due to different thermal expansion between substrate and decor is avoided.

Solche Dekore werden im Stand der Technik üblicherweise mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht, bei dem die Tinte mittels einer Rakel durch ein entsprechend strukturiertes Sieb gestrichen wird, sodass die Tinte nur auf den durch das Sieb vorgegebenen Bereichen des Substrats abgeschieden wird. Die Dekore von auf diese Weise bedruckten Substraten weisen dabei häufig eine vergleichsweise raue Oberfläche auf, was sich negativ auf die mechanische Beständigkeit des Dekors auswirkt. Ferner ist bei einer Aufbringung eines Dekors mittels Siebdruck die konkrete Form des Dekors durch das entsprechende Sieb vorgegeben. Eine Änderung des Dekors ist somit nur durch einen Austausch des Siebs möglich, was üblicherweise nur durch eine Unterbrechung des Druckprozesses und ein zeitraubendes Umrüsten der Druckvorrichtung möglich ist. In the prior art, such decorations are usually applied using a screen printing process in which the ink is spread through a suitably structured screen using a squeegee, so that the ink is only deposited on the areas of the substrate specified by the screen. The decorations on substrates printed in this way often have a relatively rough surface, which has a negative effect on the mechanical resistance of the decoration. Furthermore, when a decoration is applied using screen printing, the specific shape of the decoration is specified by the corresponding screen. Changing the decoration is therefore only possible by replacing the screen, which is usually only possible by interrupting the printing process and time-consuming retooling of the printing device.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen glaskeramischen Artikel mit einem keramischen Dekor anzugeben, der sich durch eine hohe thermische und mechanische Belastbarkeit auszeichnet und bevorzugt durch alternative Druckverfahren, insbesondere Tintenstrahldruckverfahren (im Folgenden auch als „Inkjet“ bezeichnet) herstellbar ist. Ferner wird ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines solchen Artikels und eine Tinte zur Verwendung in einem solchen Verfahren angegeben. In contrast, the present invention is based on the object of specifying a glass-ceramic article with a ceramic decoration, which is characterized by high thermal and mechanical resilience and can preferably be produced by alternative printing methods, in particular inkjet printing methods (hereinafter also referred to as "inkjet"). Furthermore, a corresponding method for producing such an article and an ink for use in such a method are specified.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung dementsprechend Glaskeramischer Artikel mit einem keramischen Dekor, wobei das Dekor in eine Glasmatrix eingebettete Pigmentpartikel aufweist. Der Artikel weist dabei ein glaskeramisches Substrat mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizient en auf, wobei das Dekor einen zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizient 02 aufweist. Der Unterschied Aa zwischen den Ausdehnungskoeffizienten c und ct2 beträgt dabei höchstens 6 ppm/K, bevorzugt höchstens 4 ppm/K, besonders bevorzugt höchstens 3 ppm/K. Ferner weist das Dekor eine Schichtdicke von 0,5 - 5 pm, und eine Blurriness gemäß ISO 24790 von weniger als 100 pm, bevorzugt weniger als 70 pm, besonders bevorzugt weniger als 50 pm auf. In a first aspect, the invention accordingly relates to a glass-ceramic article with a ceramic decoration, wherein the decoration has pigment particles embedded in a glass matrix. The article has a glass-ceramic substrate with a first thermal expansion coefficient en, wherein the decoration has a second thermal expansion coefficient 02. The difference Aa between the expansion coefficients c and ct2 is at most 6 ppm/K, preferably at most 4 ppm/K, particularly preferably at most 3 ppm/K. Furthermore, the decoration has a layer thickness of 0.5 - 5 pm, and a blurriness according to ISO 24790 of less than 100 pm, preferably less than 70 pm, particularly preferably less than 50 pm.

Dabei ist ferner vorgesehen, dass die Glattheit Sdq des Dekors einen Wert kleiner 25 pm/mm, bevorzugt kleiner 20 pm/mm, besonders bevorzugt kleiner 15 pm/mm beträgt, wobei die Glattheit wie folgt berechnet ist:

Figure imgf000004_0001
wobei z eine Erhebung der Dekoroberfläche über eine Referenzfläche beschreibt, wobei die Referenzfläche parallel zur Oberfläche des glaskeramischen Substrats aufgespannt ist und wobei A eine Teilfläche der Oberfläche des Dekors beschreibt. It is further provided that the smoothness Sdq of the decoration has a value of less than 25 pm/mm, preferably less than 20 pm/mm, particularly preferably less than 15 pm/mm, wherein the smoothness is calculated as follows:
Figure imgf000004_0001
where z describes an elevation of the decorative surface above a reference surface, the reference surface being spanned parallel to the surface of the glass-ceramic substrate and A describing a partial area of the surface of the decoration.

Die Beschränkung der Glattheit des Dekors auf Werte kleiner 25pm/mm hat dabei die Wirkung, dass das Dekor eine geringere Angriffsfläche für Kräfte bietet, die im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrates wirken und mithin zu einem Ablösen des Dekors von dem Substrat führen könnten. Folglich wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dekors die mechanische Festigkeit des Dekors erhöht. The limitation of the smoothness of the decoration to values of less than 25 pm/mm has the effect that the decoration offers a smaller area of attack for forces that act essentially parallel to the surface of the substrate and could therefore lead to the decoration detaching from the substrate. Consequently, the mechanical strength of the decoration is increased by the inventive design of the decoration.

Die dabei als kennzeichnendes Merkmal beschriebene Glattheit Sdq beschreibt den über eine Referenzfläche A gemittelten Gradienten der Dekoroberfläche gegenüber der Substratoberfläche. Dabei beschreiben die Werte x und y die Breite und Länge eines Messfensters in Form der Referenzfläche A, während die Höhenfunktion z(x,y) die lokale Erhebung des Dekors über eine Referenzfläche, insbesondere die Oberfläche des Dekors beschreibt. Dabei kann als Referenzfläche A insbesondere ein Messfenster einer Größe von 1 ,5 x 1 ,5 mm2 vorgesehen sein, das vollständig innerhalb des Dekors liegt, also keine unbedruckten Bereiche des Substrats umfasst. Die partiellen Ableitungen der Höhenfunktion dz(x,y)/dx und dz(x,y)/dy geben in jedem Messpunkt der Messfläche A die Steigung der Dekoroberfläche in x und y Richtung an. Diese Steigungen pro Messpunkt in x und y Richtung werden quadratisch addiert und für jeden Messpunkt (x,y) der Messfläche A aufsummiert. Anschließend wird zur Mittelung das so erhaltene Ergebnis durch die Messfläche A dividiert und die Wurzel aus dem Ergebnis gezogen. The smoothness Sdq, which is described as a characteristic feature, describes the gradient of the decorative surface compared to the substrate surface, averaged over a reference surface A. The values x and y describe the width and length of a measuring window in the form of the reference surface A, while the height function z(x,y) describes the local elevation of the decoration above a reference surface, in particular the surface of the decoration. In particular, a measuring window with a size of 1.5 x 1.5 mm2 can be provided as the reference surface A, which lies completely within the decoration, i.e. does not include any unprinted areas of the substrate. The partial derivatives of the height function dz(x,y)/dx and dz(x,y)/dy indicate the gradient of the decorative surface in the x and y directions at each measuring point on the measuring surface A. These gradients per measuring point in the x and y directions are added quadratically and summed for each measuring point (x,y) on the measuring surface A. To calculate the average, the result obtained is then divided by the measuring area A and the square root is taken from the result.

Unter einem „keramischen Dekor“ ist dabei allgemein ein Dekor zu verstehen, das in seinen Hauptbestandteilen aus anorganischen, nichtmetallischen Stoffen besteht. Die dabei verwendete Glasfritte, in der die Pigmentpartikel des Dekors nach Aufschmelzen der Glasfritte im Zuge eines Einbrandprozesses eingebettet sind, ist in seinen mechanischen und thermischen Eigenschaften dabei an die Eigenschaften des Substrats angepasst. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die chemische Zusammensetzung der Glasfritte der chemischen Zusammensetzung des Substrats nahekommt, sodass Substrat und Dekor näherungsweise gleiche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. A "ceramic decoration" is generally understood to mean a decoration whose main components are inorganic, non-metallic materials. The glass frit used, in which the pigment particles of the decoration are embedded after the glass frit has been melted in a firing process, is adapted in its mechanical and thermal properties to the properties of the substrate. In particular, it can be provided that the chemical composition of the glass frit is close to the chemical composition of the substrate, so that the substrate and decoration have approximately the same thermal expansion coefficients.

Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, weist das Dekor ferner eine Blurriness nach ISO 24790 von weniger als 100 pm, bevorzugt weniger als 70 pm und besonders bevorzugt weniger als 50 pm auf. Die Blurriness ist dabei ein Maß für die Schärfe der Kanten eines Dekors und gibt an, über welche Distanz die Stärke des Dekors an seinem Rand von seiner Sollstärke hin bis zu einem definierten Maß abnimmt Die zuvor beschriebene mechanische Beständigkeit des Dekors wird nach einerweiteren Ausführungsform dadurch weiter verbessert, dass die Streuung Sq der Dekorschicht einen Wert kleiner 250 nm, bevorzugt kleiner 200 nm beträgt, wobei die Streuung Sq der Dekorschicht wie folgt berechnet ist: As previously stated, the decor also has a blurriness according to ISO 24790 of less than 100 pm, preferably less than 70 pm and particularly preferably less than 50 pm. The blurriness is a measure of the sharpness of the edges of a decor and indicates the distance over which the thickness of the decor at its edge decreases from its target thickness to a defined level. The previously described mechanical resistance of the decoration is further improved according to a further embodiment in that the scattering Sq of the decorative layer has a value of less than 250 nm, preferably less than 200 nm, wherein the scattering Sq of the decorative layer is calculated as follows:

Sq =

Figure imgf000006_0001
J A wobei z einen Abstand der Dekoroberfläche von einer Referenzfläche beschreibt, wobei die Referenzfläche parallel zur Oberfläche des glaskeramischen Substrats aufgespannt ist und wobei A eine Teilfläche der Oberfläche des Dekors beschreibt. Sq =
Figure imgf000006_0001
J A where z describes a distance of the decorative surface from a reference surface, the reference surface being spanned parallel to the surface of the glass-ceramic substrate and A describing a partial area of the surface of the decoration.

Die Streuung der Dekorschicht Sq nach der zuvor beschriebenen Berechnungsvorschrift gibt dabei ein Maß für die Rauheit der Oberfläche des Dekors. Die in der Berechnungsvorschrift verwendeten Größen sind dabei analog zu der zuvor beschriebenen Berechnung der Glattheit des Dekors Sdq definiert. Der Wert Sq gibt dabei den quadratischen Mittelwert der Ordinatenwerte z(x,y) des Dekors innerhalb der Referenzfläche A wieder und entspricht der Standardabweichung der Rauheit innerhalb der Referenzfläche A. Analog zu den vorherigen Betrachtungen führt auch eine geringere Rauheit der Oberfläche des Dekors dazu, dass das Dekor nur geringe Angriffsflächen für im Wesentlichen parallel zu Oberfläche des Substrats auf das Dekor einwirkende Kräfte bietet, was die mechanische Beständigkeit des Dekors weiter erhöht. The scattering of the decorative layer Sq according to the calculation rule described above provides a measure of the roughness of the surface of the decor. The values used in the calculation rule are defined analogously to the calculation of the smoothness of the decor Sdq described above. The value Sq represents the root mean square of the ordinate values z(x,y) of the decor within the reference area A and corresponds to the standard deviation of the roughness within the reference area A. Analogous to the previous considerations, a lower roughness of the surface of the decor also means that the decor offers only small attack surfaces for forces acting on the decor essentially parallel to the surface of the substrate, which further increases the mechanical resistance of the decor.

Die Rauheit der Dekorschicht wird dabei durch eine Vielzahl von Eigenschaften des Dekors beeinflusst. Unter anderem trägt dabei eine möglichst homogene Verteilung der Komponenten des Dekors und insbesondere eine homogene Verteilung der Pigmentpartikel innerhalb es Dekors zu einer geringen Rauheit bei, da in diesem Fall lokale Ansammlungen bzw. Ballungen von Pigmentpartikeln, die zu einer lokalen Erhöhung der Dicke des Dekors und mithin zu einer Steigerung der Rauheit und einer Reduzierung der Glattheit des Dekors führen können, vermieden werden. The roughness of the decorative layer is influenced by a number of properties of the decor. Among other things, a distribution of the components of the decor that is as homogeneous as possible and, in particular, a homogeneous distribution of the pigment particles within the decor contributes to a low roughness, as in this case local accumulations or clumps of pigment particles, which can lead to a local increase in the thickness of the decor and thus to an increase in the roughness and a reduction in the smoothness of the decor, are avoided.

Eine homogene Verteilung des Dekors und der Pigmentpartikel zeigt sich unter anderem auch in weiteren Parametern, die insbesondere die Druckqualität des Dekors beschreiben. So ist nach einerweiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Dekor eine Raggedness nach ISO 24790 von höchstens 20 pm, bevorzugt höchstens 10 pm aufweist. Die Raggedness bezeichnet dabei das Ausfransen von Kanten bzw. Rändern des Dekors, also beispielsweise die lokale Abweichung des Rands des Dekors von der eigentlich zu erreichenden, idealen Geometrie des vorgesehenen Dekors. Dabei trägt auch ein geringes Ausfransen der Konturen des Dekors dazu bei, dass das Dekor eine geringstmögliche Angriffsfläche für einwirkende Kräfte bietet, sodass auch eine geringe Raggedness zur mechanischen Beständigkeit des Dekors beiträgt. Eine besonders homogene Dekorschicht wird nach einer weiteren Ausführungsform ferner dadurch erreicht, dass für die Partikelgrößenverteilung der Pigmentpartikel D100 weniger als 5 pm, D90 weniger als 5 pm, bevorzugt weniger als 2,5 pm, besonders bevorzugt weniger als 1 pm und D50 weniger als 1 pm beträgt. Dies trägt, wie zuvor bereits beschrieben, zu einer hohen Glattheit, geringen Rauheit und sauberen Kantenqualität des Dekors bei, sodass sich eine hohe mechanische Beständigkeit des Dekors ergibt. Die geringe Größe und die gleichmäßige Größenverteilung der Pigmentpartikel trägt ferner dazu bei, dass geringe Schichtdicken des Dekors erreicht werden können, wobei die Schichten sehr homogen und damit besonders stabil sind. A homogeneous distribution of the decoration and the pigment particles is also reflected in other parameters, which in particular describe the print quality of the decoration. According to another embodiment, the decoration has a raggedness according to ISO 24790 of no more than 20 pm, preferably no more than 10 pm. Raggedness refers to the fraying of edges or borders of the decoration, for example the local deviation of the edge of the decoration from the ideal geometry of the intended decoration that is actually to be achieved. A slight fraying of the contours of the decoration also helps to ensure that the decoration offers the smallest possible surface area for acting forces, so that a low level of raggedness also contributes to the mechanical resistance of the decoration. According to a further embodiment, a particularly homogeneous decorative layer is also achieved in that the particle size distribution of the pigment particles is D100 less than 5 pm, D90 less than 5 pm, preferably less than 2.5 pm, particularly preferably less than 1 pm and D50 less than 1 pm. As already described, this contributes to a high level of smoothness, low roughness and clean edge quality of the decoration, resulting in a high level of mechanical resistance of the decoration. The small size and the uniform size distribution of the pigment particles also contributes to the fact that low layer thicknesses of the decoration can be achieved, whereby the layers are very homogeneous and therefore particularly stable.

Die hohe mechanische Beständigkeit des Dekors zeigt sich nach einer weiteren Ausführungsform auch darin, dass das Dekor nach Durchführung eines Abriebtests mittels eines abrasiven Mediums mit abrasiven Partikeln, bevorzugt bestehend aus AI2O3 mit einem dso von 5-20 pm und einem Feststoffanteil von 30-35%, bei einem Anpressdruck auf das Dekor von 1 N/cm2 nach 500 Hüben über eine Strecke von 15 cm einen Abrieb von weniger als 0,5 pm, bevorzugt weniger als 0,3 pm aufweist. Unter einem „Abrieb“ ist dabei die Abnahme der Dicke des Dekors infolge des Abriebtests zu verstehen. Zur Durchführung eines solchen Abriebtests kann beispielsweise als Trägermaterial für das abrasive Medium ein Stofftuch verwendet werden, wobei als abrasives Medium ein handelsübliches Reinigungsmittel mit den oben genannten Eigenschaften verwendet werden kann. Bevorzugt wird bei Durchführung des Abriebtests der Test auf einer Spur mit einer Breite von etwa 2 cm durchgeführt. Zur Vorbehandlung des zu testenden Bereichs wird dabei bevorzugt vor Durchführung des Abriebtests der zu testende Bereich mittels eines weiteren Reinigers von Verschmutzungen befreit und anschließend getrocknet, sodass sich reproduzierbare Testbedingungen einstellen. According to a further embodiment, the high mechanical resistance of the decoration is also shown in that the decoration, after carrying out an abrasion test using an abrasive medium with abrasive particles, preferably consisting of Al2O3 with a dso of 5-20 pm and a solids content of 30-35%, with a contact pressure on the decoration of 1 N/ cm2 after 500 strokes over a distance of 15 cm, exhibits an abrasion of less than 0.5 pm, preferably less than 0.3 pm. “Abrasion” is understood to mean the reduction in the thickness of the decoration as a result of the abrasion test. To carry out such an abrasion test, a cloth can be used, for example, as the carrier material for the abrasive medium, and a commercially available cleaning agent with the properties mentioned above can be used as the abrasive medium. When carrying out the abrasion test, the test is preferably carried out on a track with a width of approximately 2 cm. To pretreat the area to be tested, it is preferable to clean the area to be tested of dirt using another cleaner before carrying out the abrasion test and then dry it so that reproducible test conditions are established.

Derartige Tests können auch automatisiert erfolgen, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Prüfeinrichtung wie beispielsweise dem Elcometer 1720 Washability Tester. Dabei kann insbesondere auch eine Prüfgeschwindigkeit eingestellt werden, die vorgibt, mit welcher Geschwindigkeit das abrasive Medium über das zu testende Dekor geführt wird. Bevorzugt wird dabei eine Prüfgeschwindigkeit von ca. 35 bis 40, insbesondere 37 Prüfzyklen, bzw. Hüben pro Minute eingestellt. Such tests can also be carried out automatically, for example with the aid of a suitable test device such as the Elcometer 1720 Washability Tester. In particular, a test speed can be set that specifies the speed at which the abrasive medium is passed over the decoration to be tested. A test speed of around 35 to 40, in particular 37 test cycles or strokes per minute is preferably set.

Der Grad des Abriebs wird dabei unter anderem auch durch die konkrete Beschaffenheit der als Scheuerpartikel wirkenden Festkörper in dem abrasiven Medium beeinflusst. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Scheuerpartikel im Wesentlichen eine Größe von 1 pm bis 50 pm aufweisen. Insbesondere kann dabei die Verteilung der Korngrößen der Scheuerpartikel dergestalt sein, dass D10 etwa 1 pm beträgt, D50 etwa 9 pm und D90 etwa 30 pm. Die Scheuerpartikel können dabei beispielsweise aus Aluminiumoxid bestehen, wobei die Scheuerpartikel in einem geeigneten Trägermedium emulgiert sein können. The degree of abrasion is influenced, among other things, by the specific nature of the solid bodies in the abrasive medium that act as scouring particles. It is preferably provided that the scouring particles essentially have a size of 1 pm to 50 pm. In particular, the distribution of the grain sizes of the scouring particles can be such that D10 is about 1 pm, D50 about 9 pm and D90 about 30 pm. The scouring particles can They may consist, for example, of aluminium oxide, whereby the abrasive particles may be emulsified in a suitable carrier medium.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass das Gewichtsverhältnis von Glas zu Pigment des Dekors 1 :0,15 oder größer ist. Ein hoher Anteil an Glas gegenüber Pigment im Dekor kann dabei die Oberflächenbeschaffenheit des Dekors positiv beeinflussen, da der Glasanteil bei einem Einbrennen des Dekors im Wesentlichen glatt aufschmilzt und so eine glatte Oberfläche des Dekors begünstigt wird. Bei einem höheren Pigmentanteil würde demgegenüber die Oberfläche ggfs. durch hervorstehende Pigmentpartikel aufgeraut. Eine hohe Glattheit der Dekoroberfläche wirkt sich, wie bereits zuvor beschrieben, sehr positiv auf die mechanische Widerstandsfähigkeit des Dekors gegenüber mechanischen Belastungen aus. According to a further embodiment, it is further provided that the weight ratio of glass to pigment of the decoration is 1:0.15 or greater. A high proportion of glass compared to pigment in the decoration can have a positive effect on the surface quality of the decoration, since the glass portion essentially melts smoothly when the decoration is fired, thus promoting a smooth surface of the decoration. With a higher pigment portion, on the other hand, the surface would possibly be roughened by protruding pigment particles. As already described above, a high level of smoothness of the decorative surface has a very positive effect on the mechanical resistance of the decoration to mechanical stress.

Die hohe Qualität eines erfindungsgemäßen Dekors zeigt sich nach einerweiteren Ausführungsform insbesondere darin, dass das Dekor eine Teilgeometrie aufweist, wobei die Teilgeometrie eine Linienbreite von höchstens 0,5 mm, bevorzugt höchstens 3 mm, besonders bevorzugt höchstens 1 mm aufweist. According to a further embodiment, the high quality of a decoration according to the invention is shown in particular in that the decoration has a partial geometry, wherein the partial geometry has a line width of at most 0.5 mm, preferably at most 3 mm, particularly preferably at most 1 mm.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines glaskeramischen Artikels nach einem der vorherigen Ansprüche, mit den Schritten: In a further aspect, the invention relates to a method for producing a glass-ceramic article according to one of the preceding claims, comprising the steps:

• Bereitstellen des glaskeramischen Substrats, • Providing the glass-ceramic substrate,

• Ermitteln eines auf das Substrat aufzubringenden Soll-Dekors, wobei das Soll-Dekor in ein Raster aus regelmäßig angeordneten Bildpunkten unterteilt ist, • Determining a target decoration to be applied to the substrate, wherein the target decoration is divided into a grid of regularly arranged pixels,

• Bildpunktweises Aufbringen einer Tinte auf zu den Bildpunkten des Soll-Dekors korrespondierenden Positionen auf dem Substrat mittels einer Druckvorrichtung, insbesondere eines Tintenstrahldruckers, und • Applying an ink pixel by pixel to positions on the substrate corresponding to the pixels of the desired decoration by means of a printing device, in particular an inkjet printer, and

• Einbrennen der Tinte auf dem Substrat. • Burning the ink onto the substrate.

Bei dem glaskeramischen Substrat handelt es sich bevorzugt um eine Platte aus Glaskeramik, die insbesondere zur Verwendung als Kochfeld vorgesehen ist. Dabei können sowohl gefärbte als auch ungefärbte, transparente Substrate verwendet werden. The glass-ceramic substrate is preferably a plate made of glass-ceramic, which is intended in particular for use as a hob. Both colored and uncolored, transparent substrates can be used.

Das Ermitteln des Soll-Dekors kann dabei insbesondere durch automatisiertes Auslesen eines Speichermediums erfolgen. Das Soll-Dekor kann dabei unterschiedliche Arten von Dekoren aufweisen. So kann sich ein Soll-Dekor beispielsweise aus Linienmustern und flächig bedruckten Bereichen zusammensetzen. Ferner kann das Soll-Dekor auch Bereiche umfassen, die bestimmte geometrische Muster aufweisen. Das Soll-Dekor ist dabei in Form eines insbesondere regelmäßigen Rasters vorgegeben, wobei für die einzelnen Bildpunkte des Rasters jeweils ein Farbwert, insbesondere ein Grauwert vorgegeben ist. Das Soll-Dekor kann dabei auch aus einer Vorläufergrafik abgeleitet werden, die nicht zwingend in Rasterform vorliegen muss. So kann in einem vorangehenden Schritt auch vorgesehen sein, dass eine zunächst in einem anderen Format vorliegende Grafik, beispielsweise eine Vektorgrafik, in einer Rastergrafik umgewandelt wird und dann als Soll-Dekor interpretiert wird. The target decor can be determined in particular by automatically reading a storage medium. The target decor can have different types of decor. For example, a target decor can consist of line patterns and flat printed areas. Furthermore, the target decor can also include areas that have certain geometric patterns. The target decor is specified in the form of a regular grid, in particular, with a Color value, in particular a gray value, is specified. The target decor can also be derived from a precursor graphic, which does not necessarily have to be in raster form. In a previous step, it can also be provided that a graphic that is initially in a different format, for example a vector graphic, is converted into a raster graphic and then interpreted as the target decor.

Das anschließende bildpunktweise Aufbringen der Tinte auf das Substrat erfolgt dabei bevorzugt, indem ein entsprechender Druckkopf der Druckvorrichtung, die insbesondere als Tintenstrahldrucker ausgebildet ist, an eine zu dem Rasterpunkt des Soll-Dekors korrespondierenden Punkt des Substrats verschoben wird. An der entsprechenden Position wird dann entsprechend vorgegebenen Betriebsparametern der Druckvorrichtung eine definierte Menge an Tinte auf das Substrat aufgebracht. Dabei kann durch eine entsprechende Variation der Betriebsparameter der Druckvorrichtung das entstehende Druckbild an individuelle Anforderungen angepasst werden. The subsequent pixel-by-pixel application of the ink to the substrate is preferably carried out by moving a corresponding print head of the printing device, which is designed in particular as an inkjet printer, to a point on the substrate that corresponds to the raster point of the desired decoration. A defined amount of ink is then applied to the substrate at the corresponding position in accordance with the specified operating parameters of the printing device. The resulting print image can be adapted to individual requirements by varying the operating parameters of the printing device accordingly.

Wenn alle Bildpunkte des Soll-Dekors auf das Substrat übertragen wurden, wird anschließend die Tinte auf dem Substrat eingebrannt. Unter einem Einbrennen ist dabei zu verstehen, dass die Tinte einer Temperatur ausgesetzt wird, die zu einem Aufschmelzen des Glasanteils der Tinte führt. Dabei können ferner flüchtige Komponente der Tinte verdampfen. Durch das Aufschmelzen des Glases werden die Pigmentpartikel in der entstehenden Glasmatrix fest eingebettet. Das Einbrennen kann dabei bei einer Einbrenntemperatur von vorzugsweise < 1200 °C, bevorzugter < 900 °C, noch bevorzugter < 850 °C, noch bevorzugter < 800 °C, insbesondere < 750 °C und bevorzugt einer Einbrennzeit im Bereich von 2 min bis 5 h, bevorzugter 5 min bis 1 h, insbesondere bei 10 bis 15 min erfolgen. Once all the pixels of the desired decoration have been transferred to the substrate, the ink is then burned onto the substrate. Burning means that the ink is exposed to a temperature that causes the glass portion of the ink to melt. This can also cause volatile components of the ink to evaporate. By melting the glass, the pigment particles are firmly embedded in the resulting glass matrix. Burning can take place at a baking temperature of preferably < 1200 °C, more preferably < 900 °C, even more preferably < 850 °C, even more preferably < 800 °C, in particular < 750 °C and preferably a baking time in the range of 2 min to 5 h, more preferably 5 min to 1 h, in particular 10 to 15 min.

Die Qualität des Dekors bzw. das erreichte Druckbild und die Homogenität der dabei erzeugten Schicht werden nach einer Ausführungsform dadurch verbessert, dass das Verfahren ferner ein Modifizieren des Soll-Dekors aufweist, wobei das Modifizieren des Soll-Dekors ein selektives Löschen von Bildpunkten aus dem Soll-Dekor beinhaltet. Ein „Löschen von Bildpunkten“ ist dabei so zu verstehen, dass an einem eingefärbten Rasterpunkt, also einem Rasterpunkt, an dessen entsprechender Position auf dem Substrat Tinte aufgebracht werden soll, die entsprechende Information so geändert wird, dass keine Tinte auf das Substrat aufgebracht wird. Effektiv wird dabei also nicht der Bildpunkt an sich gelöscht, sondern die Farbinformation wird auf „nicht bedruckt“ geändert. According to one embodiment, the quality of the decoration or the print image achieved and the homogeneity of the layer produced thereby are improved in that the method further comprises modifying the target decoration, wherein the modification of the target decoration includes selectively deleting pixels from the target decoration. “Deleting pixels” is to be understood in this case as changing the corresponding information at a colored raster point, i.e. a raster point at whose corresponding position on the substrate ink is to be applied, so that no ink is applied to the substrate. In effect, the pixel itself is not deleted, but the color information is changed to “not printed”.

Beispielsweise kann ein solches Löschen von Bildpunkten bei einem Bereich vorgesehen sein, der flächig bedruckt werden soll, also für alle Bildpunkte eines größeren Bereichs jeweils Tinte auf die entsprechende Position des Substrats aufgebracht werden soll. In diesem Fall kann bei- spielsweise die Homogenität der entstehenden Schicht und mithin die mechanische Beständigkeit des Dekors gesteigert werden, wenn ein gewisser Prozentsatz der entsprechenden Bildpunkte gelöscht wird. Ferner kann auf diese Weise auch das allgemeine Druckbild verbessert werden. For example, such deletion of pixels can be provided for an area that is to be printed on a large area, i.e. ink is to be applied to the corresponding position on the substrate for all pixels in a larger area. In this case, For example, the homogeneity of the resulting layer and thus the mechanical resistance of the decoration can be increased if a certain percentage of the corresponding pixels are deleted. Furthermore, the general printed image can also be improved in this way.

Bei Verwendung eines Tintenstrahldruckers erfolgt der Druck üblicherweise zeilenweise. Das bedeutet, dass der Druckkopf des Tintenstrahldruckers über alle Positionen des Substrats wandert, die in dem Soll-Dekor in einer Zeile nebeneinander liegen, wobei an entsprechenden Positionen des Substrats, an denen laut Soll-Dekor ein Farbwert vorgegeben ist, eine entsprechende Menge Tinte aufgebracht wird. Wenn der Druckkopf über alle Punkte einer Zeile gefahren wurde, wird das Prozedere für eine benachbarte Zeile wiederholt. Dabei kann der Druckprozess an sich nach einer Ausführungsform dadurch beschleunigt werden, dass das Aufbringen der Tinte für eine Mehrzahl in einer Reihe nebeneinander angeordneter Bildpunkte gleichzeitig erfolgt. Effektiv können auf diese Weise bei einer einzelnen Überfahrt des Druckkopfes mehrere Zeilen des Soll-Dekors gleichzeitig auf das Substrat übertragen werden, was die Gesamtdauer des Druckprozesses stark verkürzen kann. Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass die Übertragung des Soll-Dekors mittels einer einzigen Überfahrt des Druckkopfes auf das Substrat übertragen werden, also alle Zeilen des Soll-Dekors gleichzeitig gedruckt werden. When using an inkjet printer, printing is usually done line by line. This means that the print head of the inkjet printer moves over all positions on the substrate that are next to each other in a line in the target decoration, with a corresponding amount of ink being applied to corresponding positions on the substrate where a color value is specified according to the target decoration. When the print head has moved over all points in a line, the procedure is repeated for an adjacent line. According to one embodiment, the printing process itself can be accelerated by applying the ink to a plurality of pixels arranged next to each other in a row at the same time. In this way, several lines of the target decoration can effectively be transferred to the substrate at the same time with a single pass of the print head, which can significantly shorten the overall duration of the printing process. It can be particularly preferred that the transfer of the target decoration is transferred to the substrate by means of a single pass of the print head, i.e. all lines of the target decoration are printed simultaneously.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Tinte zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Tinte Pigmentpartikel, Glaspartikel (auch als „Glasfritte“ bezeichnet), ein Lösungsmittel, ein Dispergiermittel und ein Benetzungsadditiv aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tinte frei von Bindemitteln ist. Ein Bindemittel wird üblicherweise verwendet, damit die Strukturtreue und Schichtmorphologie der auf das Substrat applizierten Tinte bis zum Aufschmelzen der Glaspartikel erhalten bleibt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich ein Verzicht auf ein Bindemittel in der Tinte positiv auf das resultierende Druckbild und insbesondere auf die Beständigkeit eines entsprechenden Dekors auswirkt. In a further aspect, the invention relates to an ink for use in a method according to one of claims 8 to 10, wherein the ink comprises pigment particles, glass particles (also referred to as "glass frit"), a solvent, a dispersant and a wetting additive, characterized in that the ink is free of binders. A binder is usually used so that the structural fidelity and layer morphology of the ink applied to the substrate is maintained until the glass particles melt. However, it has been shown that omitting a binder in the ink has a positive effect on the resulting printed image and in particular on the durability of a corresponding decoration.

Eine beispielhafte Zusammensetzung der Tinte lautet wie folgt: An example composition of the ink is as follows:

Pigmentpartikel 0,1 - 5 VoL-% Pigment particles 0.1 - 5% by volume

Glaspartikel 10 - 20 VoL-% glass particles 10 - 20 Vol-%

Lösungsmittel 70 - 85 Vol-% Solvent 70 - 85 Vol-%

Dispergiermittel 0,5 - 5 VoL-% dispersant 0.5 - 5 Vol-%

Benetzungsadditiv 0,1 - 5 Vol-% wetting additive 0.1 - 5 vol-%

Die Pigmentpartikel weisen dabei bevorzugt eine Korngröße von 0,2 - 2,5 pm auf, wobei bevorzugt D10 0,2 - 0,3 pm, D50 0,6 - 0,9 pm und D90 1 ,3 - 1 ,7 pm beträgt. Als Lösungsmittel kann dabei ein geeignetes Lösungsmittel ausgewählt werden aus Wasser, Alkoholen, Ethern, wie Glykolethern, Lactaten, Acetaten, Aldehyden, Ketonen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, Ölen und Fettsäurederivaten. Es können auch kommerziell erhältliche Produkte eingesetzt werden, wie beispielsweise Lösungsmittel von Johnson Matthey (z.B. hochsiedende Anpastöle, wie JM 850-63 oder JM 650-63); Dowanol DB (Diethylenglykol-n-butylether von Dow Chemical) oder dergleichen. Mischungen von zwei oder mehreren dieser Verbindungen sind ebenfalls möglich. Bevorzugte Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Polyethylenglykol, Ethylenglykolmonobutylether, Dipropylenmonoglykolether, 1-Methoxy-2-Propanol und Diethylenglykol-n-butylether sowie kommerziell erhältliche Lösungsmittelverwendet werden. The pigment particles preferably have a grain size of 0.2 - 2.5 pm, with D10 preferably being 0.2 - 0.3 pm, D50 0.6 - 0.9 pm and D90 1.3 - 1.7 pm. A suitable solvent can be selected from water, alcohols, ethers such as glycol ethers, lactates, acetates, aldehydes, ketones, aromatic hydrocarbons, oils and fatty acid derivatives. Commercially available products can also be used, such as solvents from Johnson Matthey (e.g. high-boiling paste oils such as JM 850-63 or JM 650-63); Dowanol DB (diethylene glycol n-butyl ether from Dow Chemical) or the like. Mixtures of two or more of these compounds are also possible. Preferred examples include, but are not limited to, polyethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, dipropylene monoglycol ether, 1-methoxy-2-propanol and diethylene glycol n-butyl ether, and commercially available solvents can also be used.

Erfindungsgemäß kann ein großer Bereich an Dispergiermitteln eingesetzt werden. Diese sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Lecithin, Phosphorsäureestern, A- minsalzen, Polyesterstyrolharzen, Xylen, Castoröl, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilan, Polycarbonsäuren, Polycarbonsäurepolyestern, Polyacrylaten, Polyamiden, Polyaminamiden, Estern, mikro- nisiertem Polyethylenwachs, Polyethylenglykol, Silikonen, Alkoxysilanen, Hybridpolymeren, organisch modifizierten Metallalkoxiden, hochmolekularen Copolymeren mit pigmentaffinen Gruppen, Blockcopolymeren, Pfropfcopolymeren und Mischungen dieser. Verwendung finden auch kommerziell erhältliche Dispergiermittel, beispielsweise von der Firma TEGO oder Byk, wie TEGO® Dispers, TEGO® VariPlus, TEGO® ViscoPlus, Bykumen ®, Disperbyk®, BYK®, Anti-Terra® U, K-Sperse XD, Efka, Texaphor®.oder dergleichen. Besonders bevorzugt sind organisch modifizierte Metallalkoxide, wie 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan (MPTES), 3-Methacryloxypropyltri- methoxysilan (MPTMS), 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan (GPTES), 3-Glycidoxypropyltrimethoxy- silan (GPTMS), Dynasylan VTMO, Isooctyltriethoxysilan oder 7-Octenyltrimethoxysilan, sowie kommerzielle Dipergieradditve der Firma Byk und TEGO. Es können auch Mischungen eingesetzt werden. Das Dispergiermittel wird in der vorliegenden Erfindung auch als Dispergieradditiv bezeichnet, das die Verteilung der Glasfritte und/oder der Zusatzstoffe im Lösungsmittel unterstützt. According to the invention, a wide range of dispersants can be used. These are, for example, selected from the group consisting of lecithin, phosphoric acid esters, amine salts, polyester styrene resins, xylene, castor oil, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid polyesters, polyacrylates, polyamides, polyamine amides, esters, micronized polyethylene wax, polyethylene glycol, silicones, alkoxysilanes, hybrid polymers, organically modified metal alkoxides, high molecular weight copolymers with pigment-affine groups, block copolymers, graft copolymers and mixtures thereof. Commercially available dispersants are also used, for example from TEGO or Byk, such as TEGO® Dispers, TEGO® VariPlus, TEGO® ViscoPlus, Bykumen ®, Disperbyk®, BYK®, Anti-Terra® U, K-Sperse XD, Efka, Texaphor® or the like. Organically modified metal alkoxides are particularly preferred, such as 3-methacryloxypropyltriethoxysilane (MPTES), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), Dynasylan VTMO, isooctyltriethoxysilane or 7-octenyltrimethoxysilane, as well as commercial dispersing additives from Byk and TEGO. Mixtures can also be used. In the present invention, the dispersant is also referred to as a dispersing additive, which supports the distribution of the glass frit and/or the additives in the solvent.

Als Benetzungsadditive können beispielsweise handelsübliche Produkte, wie TEGO® Dispers, TEGO® Wet, TEGO® TWIN, BYK® eingesetzt werden. Commercially available products such as TEGO® Dispers, TEGO® Wet, TEGO® TWIN, BYK® can be used as wetting additives.

Die Glaspartikel weisen dabei bevorzugt die folgende Zusammensetzung auf: The glass particles preferably have the following composition:

45 - 85 Gew.% SiO2, 2 - 20 Gew.-% AI2O3, 0 - 23 Gew.-%, bevorzugt 0 - 18 Gew.-% B2O3, 0 Gew.-% Bi2O3, 0 - 15 Gew.-%, bevorzugter 1 - 15 Gew.-%, noch bevorzugter 1 - 9 Gew.-% Alkalioxide, 0 - 18 Gew.-% Erdalkalioxide, 45 - 85 wt.% SiO2, 2 - 20 wt.% AI2O3, 0 - 23 wt.%, preferably 0 - 18 wt.% B2O3, 0 wt.% Bi2O3, 0 - 15 wt.%, more preferably 1 - 15 wt.%, even more preferably 1 - 9 wt.% alkali oxides, 0 - 18 wt.% alkaline earth oxides,

0 - 7 Gew.-% ZnO, 0 - 7 wt.% ZnO,

0 - 3 Gew.-% TiÜ2, 0 - 3 wt.% TiO2,

0 - 5 Gew.-% ZrÜ2, und 0 - 2 Gew.-% Halogenide. 0 - 5 wt.% ZrO2, and 0 - 2 wt.% halides.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: In the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the figures. In the figures:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften glaskeramischen Artikels in Form eines Kochfelds, Figure 1 is a schematic representation of an exemplary glass-ceramic article in the form of a hob,

Figur 2 eine Darstellung des Oberflächenprofils eines beispielhaften Dekors des Kochfelds der Figur 1 , Figure 2 is a representation of the surface profile of an exemplary decoration of the hob of Figure 1,

Figur 3 eine stark vergrößerte Ansicht des Dekors, Figure 3 is a greatly enlarged view of the decoration,

Figur 4 eine Detailaufnahme eines weiteren beispielhaften Dekors, Figure 4 is a detailed view of another exemplary decoration,

Figur 5 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, und Figure 5 is a flow chart of an exemplary method, and

Figur 6 eine beispielhafte Darstellung zur Modifizierung einer Soll-Geometrie. Figure 6 shows an exemplary representation for modifying a target geometry.

Im Folgenden werden einander ähnlich oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In the following, similar or identical features are identified with the same reference symbols.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften glaskeramischen Artikels in Form eines Kochfelds 100. Dementsprechend besteht das Kochfeld 100 aus einer Platte aus einer Glaskeramik, die beispielsweise Abmessungen HBT von 4x740x560mm3 aufweist. Insbesondere kann es sich dabei um eine gefärbte Glaskeramik handeln. Figure 1 shows a schematic representation of an exemplary glass-ceramic article in the form of a hob 100. Accordingly, the hob 100 consists of a plate made of a glass ceramic, which has, for example, dimensions HBT of 4x740x560mm 3. In particular, this can be a colored glass ceramic.

Auf der Oberseite eines solchen Kochfelds sind üblicherweise unterschiedliche Arten von Deko- ren aufgebracht, die unterschiedlichen Zwecken dienen. Hierzu ist in der Figur 1 beispielhaft eine erste Variante eines Oberseitendekors in Form einer jeweils kreisförmigen Kochzonenbegrenzung 102 dargestellt. Durch eine solche Kochzonenbegrenzung 102 kann beispielsweise angezeigt werden, in welchem Bereich der Kochfläche 100 ein Kochgeschirr durch unter dem Kochfeld angeordnete induktive oder strahlungsbasierte Heizelemente beheizt werden kann. Solche Kochzonenbegrenzungen 102 sind üblicherweise durch vergleichsweise dicke Konturen dargestellt und sind beispielsweise bei einem Verschieben von Kochgeschirr über die Kochzonenbegrenzung 102 hinaus starken mechanischen Belastungen ausgesetzt. Different types of decorations are usually applied to the top of such a hob, which serve different purposes. For this purpose, Figure 1 shows an example of a first variant of a top-side decoration in the form of a circular cooking zone boundary 102. Such a cooking zone boundary 102 can be used, for example, to indicate in which area of the cooking surface 100 a cooking utensil can be heated by inductive or radiation-based heating elements arranged under the hob. Such Cooking zone boundaries 102 are usually represented by comparatively thick contours and are exposed to strong mechanical stresses, for example when cooking utensils are moved beyond the cooking zone boundary 102.

Unten in der Mitte des Kochfelds ist ein Bedienfeld 104 zur Steuerung des Kochfelds 100 bzw. der unter dem Kochfeld 100 angeordneten Heizelemente angedeutet. Ein solches Bedienfeld 104 kann dabei unterschiedlichste Arten von Dekoren aufweisen. Neben flächig aufgebrachten Deko- ren, beispielsweise um Verstellbereiche einer Temperatursteuerung der Kochfläche 100 darzustellen, können in einem solchen Bereich auch sehr feine Dekore vorgesehen sein, mittels derer Steuerungssymbole, insbesondere Zahlen und Zeichen dargestellt werden. A control panel 104 for controlling the hob 100 or the heating elements arranged under the hob 100 is indicated at the bottom in the middle. Such a control panel 104 can have a wide variety of different types of decorations. In addition to decorations applied over a large area, for example to represent adjustment ranges for a temperature control of the cooking surface 100, very fine decorations can also be provided in such an area, by means of which control symbols, in particular numbers and characters, are displayed.

Eine dritte in der Figur 1 dargestellte Variante eines Dekors ist ein weitgehend vollflächig aufgebrachtes Muster 106, das lediglich Aussparungen im Bereich der Kochzonenbegrenzungen 102 und des Bedienfelds 104 aufweist. Derartige Muster 106 können beispielsweise aus rein ästhetischen Gründen aufgebracht werden und können neben unterschiedlichen Mustern auch farbige Elemente beinhalten. Insbesondere kann es in einem solchen Muster 106 auch sehr fein gedruckte Elemente geben, die eine Linienbreite von 0,1 mm aufweisen. In der Figur 1 nicht dargestellt sind weitere Markierungen auf der Oberseite des Kochfelds 100, die beispielsweise den Hersteller des Kochfelds, den Typ des Kochfelds oder weitere produktspezifische Informationen angeben. Derartige Markierungen sind üblicherweise im Bereich der Ecken des Kochfelds 100 angeordnet. A third variant of a decoration shown in Figure 1 is a pattern 106 that is applied largely over the entire surface and only has recesses in the area of the cooking zone boundaries 102 and the control panel 104. Such patterns 106 can be applied for purely aesthetic reasons, for example, and can contain colored elements in addition to different patterns. In particular, such a pattern 106 can also contain very finely printed elements that have a line width of 0.1 mm. Not shown in Figure 1 are further markings on the top of the hob 100 that indicate, for example, the manufacturer of the hob, the type of hob or other product-specific information. Such markings are usually arranged in the area of the corners of the hob 100.

Die zuvor beschriebenen Arten von Dekoren sind im Betrieb einer solchen Kochfläche 100 unterschiedlichen Arten von Belastungen ausgesetzt. Eine erste Belastungsart ist dabei eine thermische Belastung, die aus der bereichsweisen Aufheizung der Kochfläche 100 resultiert. Dabei entstehen lokal unterschiedliche Temperaturgradienten, die je nach Beschaffenheit des Substrats und des Dekors zu unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen derselben führen können. Im Extremfall kann hierdurch eine Ablösung des Dekors von dem Substrat auftreten. Durch eine Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Dekors an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Substrats kann dieser Effekt jedoch kompensiert werden. The types of decorations described above are exposed to different types of stress during operation of such a cooking surface 100. A first type of stress is thermal stress, which results from the heating of the cooking surface 100 in certain areas. This creates locally different temperature gradients, which can lead to different thermal expansions of the substrate and the decoration, depending on the nature of the substrate and the decoration. In extreme cases, this can cause the decoration to detach from the substrate. However, this effect can be compensated for by adjusting the thermal expansion coefficient of the decoration to the thermal expansion coefficient of the substrate.

Eine zweite Belastungsart ist eine mechanische Belastung des Dekors. Eine solche Belastung kann im Betrieb der Kochfläche 100 durch ein Verschieben von Kochgeschirr über die Kochzonenbegrenzungen 102 hinweg auftreten. Hierbei können Kräfte auf das Dekor einwirken, die im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrats wirken und somit ebenfalls zu einer Ablösung des Dekors von dem Substrat führen können. Derselbe Effekt kann auch bei einer Reinigung der Kochfläche mit abrasiven Reinigungsmitteln auftreten, da hierbei ebenfalls eine Krafteinwirkung parallel zur Substratoberfläche auftritt. Wie zuvor bereits beschrieben wurde, wird die Beständigkeit des Dekors gegen mechanische Belastungen erfindungsgemäß insbesondere dadurch gesteigert, dass Glattheit Sdq der Oberfläche des Dekors einen Wert von kleiner 25 pm/mm, bevorzugt kleiner 20 pm/mm, besonders bevorzugt kleiner 15 pm/mm beträgt. Die Glattheit der Dekoroberfläche beschreibt dabei den mittleren Gradienten der Dekoroberfläche, wie zuvor beschrieben. Hierzu ist beispielhaft in der Figur 2 a) eine Darstellung des Oberflächen profils eines beispielhaften Dekors des Kochfelds der Figur 1 dargestellt, wobei das Oberflächenprofil mittels Weißlichtinterferometrie aufgenommen wurde. Das in Figur 2 a) dargestellte Dekor wurde dabei mittels eines Tintenstrahldruckprozesses erzeugt, der im Folgenden noch im Detail beschrieben wird. Im Vergleich dazu ist in der Figur 2 b) ein Oberflächenprofil eines Dekors dargestellt, die mittels eines Siebdruckprozesses erzeugt wurde. Dabei ist die lokale Abweichung der Höhe z des Dekors von einer Referenzfläche dargestellt. A second type of load is mechanical loading of the decoration. Such a load can occur during operation of the cooking surface 100 by moving cookware beyond the cooking zone boundaries 102. In this case, forces can act on the decoration that act essentially parallel to the surface of the substrate and can therefore also lead to the decoration detaching from the substrate. The same effect can also occur when cleaning the cooking surface with abrasive cleaning agents, since in this case a force also acts parallel to the substrate surface. As already described above, the resistance of the decoration to mechanical stress is increased according to the invention in particular by the smoothness Sdq of the surface of the decoration being less than 25 pm/mm, preferably less than 20 pm/mm, particularly preferably less than 15 pm/mm. The smoothness of the decorative surface describes the average gradient of the decorative surface, as described above. For this purpose, Figure 2 a) shows an example of the surface profile of an exemplary decoration of the hob in Figure 1, the surface profile being recorded using white light interferometry. The decoration shown in Figure 2 a) was produced using an inkjet printing process, which is described in more detail below. In comparison, Figure 2 b) shows a surface profile of a decoration that was produced using a screen printing process. The local deviation of the height z of the decoration from a reference surface is shown.

Wie in der Figur 2 a) insbesondere im Vergleich zur Figur 2 b) gut erkennbar ist, weist die Oberfläche des erfindungsgemäßen Dekors zwar durchaus Erhebungen auf, die in ihrer Amplitude vergleichbar mit denen des Dekors der Figur 2 b) sind. Jedoch sind die jeweiligen Erhebungen deutlich breiter und weniger scharf gegenüber ihrer Umgebung abgegrenzt. Dementsprechend ist auch die Anzahl solcher Erhebungen innerhalb der betrachteten Referenzfläche deutlich geringer, sodass sich insgesamt ein gegenüber Figur 2 b) reduzierter mittlerer Gradient der Oberfläche der Figur 2 a) ergibt. As can be clearly seen in Figure 2 a), particularly in comparison to Figure 2 b), the surface of the decoration according to the invention does indeed have elevations that are comparable in amplitude to those of the decoration in Figure 2 b). However, the respective elevations are significantly wider and less sharply demarcated from their surroundings. Accordingly, the number of such elevations within the reference surface under consideration is also significantly lower, so that overall the average gradient of the surface in Figure 2 a) is reduced compared to Figure 2 b).

Die beschriebene Glattheit des Dekors wird dabei unter anderem durch die Verwendung eines Tintenstrahldruckprozesses zur Erzeugung des Dekors erreicht. Einen weiteren Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit des Dekors hat dabei auch die Zusammensetzung der verwendeten Tinte, insbesondere die hierbei verwendeten Pigmentpartikel. Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Pigmentpartikel eine Partikelgrößenverteilung mit einem D50 von weniger als 1 pm und D90 von weniger 5 pm, bevorzugt weniger als 2,5 pm, besonders bevorzugt weniger als 1 pm. Hierzu ist in der Figur 3 a) beispielhaft eine Abbildung einer erfindungsgemäßen Dekoroberfläche mittels Rasterelektronenmikroskopie dargestellt, wobei in der Figur 3 b) wiederum zum Vergleich eine Abbildung eines mittels Siebdrucktechnik aufgebrachten Dekors dargestellt ist. Wie in der Figur 3 gut zu erkennen ist, sind dabei die in dem beispielhaften Dekor der Figur 3 a) verwendeten Pigmentpartikel deutlich kleiner und deutlich homogener verteilt als die in Figur 3 b) dargestellten Partikel. The described smoothness of the decoration is achieved, among other things, by using an inkjet printing process to produce the decoration. The composition of the ink used, in particular the pigment particles used, also has an influence on the surface quality of the decoration. As already explained above, it is particularly advantageous if the pigment particles have a particle size distribution with a D50 of less than 1 pm and D90 of less than 5 pm, preferably less than 2.5 pm, particularly preferably less than 1 pm. For this purpose, Figure 3 a) shows an example of an image of a decorative surface according to the invention using scanning electron microscopy, while Figure 3 b) shows an image of a decoration applied using screen printing technology for comparison. As can be clearly seen in Figure 3, the pigment particles used in the exemplary decoration in Figure 3 a) are significantly smaller and significantly more homogeneously distributed than the particles shown in Figure 3 b).

Neben der beschriebenen Oberflächenbeschaffenheit zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Dekor auch durch die Qualität seiner Kanten bzw. Konturen aus. Hierzu ist beispielhaft in der Figur 4 eine Detailaufnahme eines weiteren beispielhaften Dekors bzw. eines Teilbereichs eines beispielhaften Dekors mit einer Liniengeometrie gezeigt. Dabei ist wiederum in der Figur 4 a) ein beispielsgemäßes Dekor dargestellt, welches mittels einem Tintenstrahldruckverfahren erzeugt wurde, während in der Figur 4 b) ein zum Vergleich ein mittels Siebdruckes erzeugtes Dekor dargestellt ist. Wie im Vergleich der Figuren erkennbar ist, weist das Dekor der Figur 4 a) eine geringere Schwankung des Kantenverlaufs bzw. ein geringeres Ausfransen und mithin eine geringere Raggedness auf als das Dekor der Figur 4 b). Auch die Konturenschärfe des Dekors der Figur 4 a), ausgedrückt durch das Maß der Blurriness ist größer als die Konturenschärfe des Dekors der Figur 4 b), was sich, wie zuvor ausgeführt, positiv auf die mechanische Beständigkeit des Dekors auswirkt. In addition to the described surface quality, a decoration according to the invention is also characterized by the quality of its edges or contours. For example, in the figure 4 shows a detailed view of another exemplary decoration or a partial area of an exemplary decoration with a line geometry. In this case, Figure 4 a) again shows an exemplary decoration which was produced using an inkjet printing process, while Figure 4 b) shows a decoration produced using screen printing for comparison. As can be seen in the comparison of the figures, the decoration in Figure 4 a) has less fluctuation in the edge profile or less fraying and therefore less raggedness than the decoration in Figure 4 b). The contour sharpness of the decoration in Figure 4 a), expressed by the degree of blurriness, is also greater than the contour sharpness of the decoration in Figure 4 b), which, as previously stated, has a positive effect on the mechanical durability of the decoration.

Die Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erzeugung eines Dekors wie es zuvor beschrieben wurde. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt 200 ein glaskeramisches Substrat bereitgestellt. Bei dem Substrat kann es sich grundsätzlich sowohl um ein volumengefärbtes Substrat oder ein transparentes Substrat handeln. Die Bereitstellung des Substrats kann dabei insbesondere eine Aufbereitung derjenigen Oberfläche des Substrats beinhalten, die im Folgenden bedruckt werden soll. Eine solche Aufbereitung kann insbesondere eine Vorbehandlung zur Entfernung von Verschmutzungen und Ablagerung, wie beispielsweise Produktionsrückständen aus vorangegangenen Verarbeitungsschritten, umfassen. Ferner kann die Bereitstellung auch ein Aufspannen des Substrats in einer entsprechenden Trägervorrichtung beinhalten, sodass die Position des Substrats relativ zu einer Druckeinrichtung fest definiert ist und auch während des Druckprozesses keine unbeabsichtigte Verschiebung des Substrats erfolgt. Figure 5 shows a flow chart of an exemplary method for producing a decoration as described above. In a first method step 200, a glass-ceramic substrate is provided. The substrate can in principle be either a volume-colored substrate or a transparent substrate. The provision of the substrate can in particular include a preparation of the surface of the substrate that is to be printed on subsequently. Such preparation can in particular include a pretreatment to remove dirt and deposits, such as production residues from previous processing steps. Furthermore, the provision can also include clamping the substrate in a corresponding carrier device so that the position of the substrate is firmly defined relative to a printing device and no unintentional displacement of the substrate occurs during the printing process.

In einem zweiten Verfahrensschritt 202, der prinzipiell auch parallel zu dem ersten Verfahrensschritt erfolgen kann, wird ein auf das Substrat aufzubringendes Soll-Dekor ermittelt. Ein solches „Ermitteln“ kann dabei insbesondere das Abrufen einer entsprechenden Information aus einem Speichermedium beinhalten. Das Soll-Dekor ist dabei in ein Raster aus regelmäßig angeordneten Bildpunkten unterteilt, wird also bevorzugt als Rastergrafik verarbeitet. Die Ermittlung des Soll-Dekors kann dabei ferner auch die Konvertierung einer Vorläufergrafik, beispielsweise einer Vektorgrafik in eine solche Rastergrafik beinhalten. In a second method step 202, which in principle can also take place in parallel to the first method step, a target decoration to be applied to the substrate is determined. Such "determination" can in particular include retrieving corresponding information from a storage medium. The target decoration is divided into a grid of regularly arranged pixels, and is therefore preferably processed as a raster graphic. The determination of the target decoration can also include the conversion of a precursor graphic, for example a vector graphic, into such a raster graphic.

Vor dem eigentlichen Druckprozess kann ein solches Soll-Dekorweiteren Vorverarbeitungsschritten unterzogen werden. Hierzu kann beispielsweise in Schritt 204 ein Modifizieren des Soll- Dekors aufweist, wobei das Modifizieren des Soll-Dekors ein selektives Löschen von Bildpunkten aus dem Soll-Dekor beinhaltet. Hierzu hat sich gezeigt, dass durch eine geschickte Wahl der zu löschenden Bildpunkte des Soll-Dekors das Druckbild maßgeblich verbessert werden kann. Ein solches selektives Löschen von Bildpunkten ist beispielhaft in der Figur 6 dargestellt. So zeigt die Figur 6 a) als Ausgangs-Soll-Dekor eine Rastergrafik des Buchstabens „R“. In der Figur 6 b) wurden demgegenüber einzelne Bildpunkte aus der Rastergrafik gelöscht, wobei „gelöscht“ in diesem Fall bedeutet, dass an den entsprechenden Positionen der Rastergrafik die Farbinformation auf den Wert „nicht bedruckt“ geändert wird. Before the actual printing process, such a target decoration can be subjected to further pre-processing steps. For example, in step 204, the target decoration can be modified, whereby the modification of the target decoration includes a selective deletion of pixels from the target decoration. It has been shown that the print image can be significantly improved by a clever selection of the pixels of the target decoration to be deleted. Such a selective deletion of pixels is shown as an example in Figure 6. The Figure 6 a) shows a raster graphic of the letter "R" as the initial target decoration. In Figure 6 b), however, individual pixels have been deleted from the raster graphic, where "deleted" in this case means that the color information is changed to the value "not printed" at the corresponding positions of the raster graphic.

Wieder mit Bezug auf die Figur 5 wird nach dem Ermitteln und gegebenenfalls Modifizieren des Soll-Dekors in Schritt 206 das Soll-Dekor auf das Substrat übertragen. Hierzu wird bildpunktweise Tinte auf zu den Bildpunkten des Soll-Dekors korrespondierenden Positionen auf dem Substrat mittels einer Druckvorrichtung, insbesondere eines Tintenstrahldruckers aufgebracht. Hierzu wird bevorzugt ein entsprechender Druckkopf des Tintenstrahldruckers an die entsprechende Position verfahren und je nach Farbinformation des der Position entsprechenden Bildpunktes eine definierte Menge Tinte auf das Substrat abgeschieden werden. Dabei kann der Druckkopf insbesondere zeilenweise über das Substrat verfahren werden. Bei einer solchen Überfahrt über das Substrat kann nach einer Ausführungsform auch für eine Mehrzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneter Bildpunkte das Aufbringen der Tinte gleichzeitig erfolgen, wobei sich eine solche „Reihe“ senkrecht zur Bewegungsrichtung des Druckkopfs erstreckt. Besonders bevorzugt kann ein Druckkopf auch so gestaltet sein, dass mit einer einzigen Überfahrt des Druckkopfes über das Substrat das gesamte Dekor auf das Substrat aufgebracht wird. Again with reference to Figure 5, after determining and, if necessary, modifying the target decoration in step 206, the target decoration is transferred to the substrate. For this purpose, ink is applied pixel by pixel to positions on the substrate corresponding to the pixels of the target decoration using a printing device, in particular an inkjet printer. For this purpose, a corresponding print head of the inkjet printer is preferably moved to the corresponding position and, depending on the color information of the pixel corresponding to the position, a defined amount of ink is deposited on the substrate. The print head can in particular be moved over the substrate line by line. During such a passage over the substrate, according to one embodiment, the ink can also be applied simultaneously to a plurality of pixels arranged next to one another in a row, with such a "row" extending perpendicular to the direction of movement of the print head. Particularly preferably, a print head can also be designed in such a way that the entire decoration is applied to the substrate with a single passage of the print head over the substrate.

Dabei kann je nach Auslegung des Tintenstrahldruckers durch Variation einer Vielzahl von Betriebsparametern das Druckbild an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Insbesondere können dabei Parameter wie die Geschwindigkeit des Druckkopfes bei einer Überfahrt, der Abstand des Druckkopfes von der Substratoberfläche, oder die abzugebende Tintenmenge je Pixel variiert werden. Depending on the design of the inkjet printer, the print image can be adapted to the respective requirements by varying a large number of operating parameters. In particular, parameters such as the speed of the print head during a pass, the distance of the print head from the substrate surface, or the amount of ink to be dispensed per pixel can be varied.

In einem abschließenden Verfahrensschritt 208 wird dann die aufgebrachte Tinte auf dem Substrat eingebrannt. Das Einbrennen des Dekors erfolgt dabei bevorzugt bei einer Temperatur, die ausreicht, um die Glaspartikel der verwendeten Tinte aufzuschmelzen, jedoch nicht zu einer Veränderung des Substrats, insbesondere zu einer Keramisierung oder einem Aufschmelzen der Substratoberfläche führt. In a final process step 208, the applied ink is then burned onto the substrate. The decoration is preferably burned at a temperature that is sufficient to melt the glass particles of the ink used, but does not lead to a change in the substrate, in particular to a ceramization or melting of the substrate surface.

Claims

Patentansprüche patent claims 1 . Glaskeramischer Artikel mit einem keramischen Dekor, wobei das Dekor in eine Glasmatrix eingebettete Pigmentpartikel aufweist, wobei der Artikel ein glaskeramisches Substrat mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizient en aufweist, wobei das Dekor einen zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizient ct2 aufweist, wobei der Unterschied Aa zwischen den Ausdehnungskoeffizienten c und 02 höchstens 6 ppm/K, bevorzugt höchstens 4 ppm/K, besonders bevorzugt höchstens 3 ppm/K beträgt, wobei das Dekor eine Schichtdicke von 0,5 - 5 pm aufweist, wobei das Dekor eine Blurriness gemäß ISO 24790 von weniger als 100 pm, bevorzugt weniger als 70 pm, besonders bevorzugt weniger als 50 pm aufweist, und wobei die Glattheit Sdq des Dekors einen Wert kleiner 25 pm/mm, bevorzugt kleiner 20 pm/mm, besonders bevorzugt kleiner 15 pm/mm beträgt, wobei die Glattheit wie folgt berechnet ist:
Figure imgf000017_0001
wobei z eine Erhebung der Dekoroberfläche über eine Referenzfläche beschreibt, wobei die Referenzfläche parallel zur Oberfläche des glaskeramischen Substrats aufgespannt ist und wobei A eine Teilfläche der Oberfläche des Dekors beschreibt.
1. Glass-ceramic article with a ceramic decoration, the decoration having pigment particles embedded in a glass matrix, the article having a glass-ceramic substrate with a first thermal expansion coefficient en, the decoration having a second thermal expansion coefficient ct2, the difference Aa between the expansion coefficients c and 02 being at most 6 ppm/K, preferably at most 4 ppm/K, particularly preferably at most 3 ppm/K, the decoration having a layer thickness of 0.5 - 5 pm, the decoration having a blurriness according to ISO 24790 of less than 100 pm, preferably less than 70 pm, particularly preferably less than 50 pm, and the smoothness Sdq of the decoration having a value of less than 25 pm/mm, preferably less than 20 pm/mm, particularly preferably less than 15 pm/mm, the smoothness being calculated as follows:
Figure imgf000017_0001
where z describes an elevation of the decorative surface above a reference surface, the reference surface being spanned parallel to the surface of the glass-ceramic substrate and A describing a partial area of the surface of the decoration.
2. Glaskeramischer Artikel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Streuung Sq der Dekorschicht einen Wert kleiner 250 nm, bevorzugt kleiner 200 nm beträgt, wobei die Streuung Sq der Dekorschicht wie folgt berechnet ist:
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
wobei z einen Abstand der Dekoroberfläche von einer Referenzfläche beschreibt, wobei die Referenzfläche parallel zur Oberfläche des glaskeramischen Substrats aufgespannt ist und wobei A eine Teilfläche der Oberfläche des Dekors beschreibt.
2. Glass-ceramic article according to claim 1, characterized in that the scattering Sq of the decorative layer is a value of less than 250 nm, preferably less than 200 nm, wherein the scattering Sq of the decorative layer is calculated as follows:
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
where z describes a distance of the decorative surface from a reference surface, the reference surface being spanned parallel to the surface of the glass-ceramic substrate and A describing a partial area of the surface of the decoration.
3. Glaskeramischer Artikel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor eine Raggedness nach ISO 24790 von höchstens 20 pm, bevorzugt höchstens 10 pm aufweist. 3. Glass-ceramic article according to one of the preceding claims, characterized in that the decoration has a raggedness according to ISO 24790 of at most 20 pm, preferably at most 10 pm. 4. Glaskeramischer Artikel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Partikelgrößenverteilung der Pigmentpartikel D100 weniger als 5 pm, D90 weniger als 5 pm, bevorzugt weniger als 2,5 pm, besonders bevorzugt weniger als 1 pm und D50 weniger als 1 pm beträgt. 4. Glass-ceramic article according to one of the preceding claims, characterized in that for the particle size distribution of the pigment particles D100 less than 5 pm, D90 less than 5 pm, preferably less than 2.5 pm, particularly preferably less than 1 pm and D50 is less than 1 pm. 5. Glaskeramischer Artikel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor nach Durchführung eines Abriebtests mittels eines abrasiven Mediums mit einem Feststoffanteil von 30-35% bei einem Anpressdruck auf das Dekor von 1 N/cm2 nach 500 Hüben über eine Strecke von 15 cm einen Abrieb von weniger als 0,5 pm, bevorzugt weniger als 0,3 pm aufweist. 5. Glass-ceramic article according to one of the preceding claims, characterized in that the decoration, after carrying out an abrasion test using an abrasive medium with a solid content of 30-35% at a contact pressure on the decoration of 1 N/cm 2, has an abrasion of less than 0.5 pm, preferably less than 0.3 pm, after 500 strokes over a distance of 15 cm. 6. Glaskeramischer Artikel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Glas zu Pigment des Dekors 1 :0,15 oder größer ist. 6. Glass-ceramic article according to one of the preceding claims, characterized in that the weight ratio of glass to pigment of the decoration is 1:0.15 or greater. 7. Glaskeramischer Artikel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor eine Teilgeometrie aufweist, wobei die Teilgeometrie eine Linienbreite von höchstens 0,5 mm aufweist. 7. Glass-ceramic article according to one of the preceding claims, characterized in that the decoration has a partial geometry, wherein the partial geometry has a line width of at most 0.5 mm. 8. Verfahren zur Herstellung eines glaskeramischen Artikels nach einem der vorherigen Ansprüche, mit den Schritten: 8. A method for producing a glass-ceramic article according to any one of the preceding claims, comprising the steps: • Bereitstellen des glaskeramischen Substrats, • Providing the glass-ceramic substrate, • Ermitteln eines auf das Substrat aufzubringenden Soll-Dekors, wobei das Soll- Dekor in ein Raster aus regelmäßig angeordneten Bildpunkten unterteilt ist,• Determining a target decoration to be applied to the substrate, wherein the target decoration is divided into a grid of regularly arranged pixels, • Bildpunktweises Aufbringen einer Tinte auf zu den Bildpunkten des Soll-Dekors korrespondierenden Positionen auf dem Substrat mittels einer Druckvorrichtung, insbesondere eines Tintenstrahldruckers, und • Applying an ink pixel by pixel to positions on the substrate corresponding to the pixels of the desired decoration by means of a printing device, in particular an inkjet printer, and • Einbrennen der Tinte auf dem Substrat. • Burning the ink onto the substrate. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner ein Modifizieren des Soll-Dekors aufweist, wobei das Modifizieren des Soll-Dekors ein selektives Löschen von Bildpunkten aus dem Soll-Dekor beinhaltet. 9. The method according to claim 8, characterized in that the method further comprises modifying the target decoration, wherein modifying the target decoration includes selectively deleting pixels from the target decoration. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Tinte für eine Mehrzahl in einer Reihe nebeneinander angeordneter Bildpunkte gleichzeitig erfolgt. 10. Method according to claim 8 or 9, characterized in that the application of the ink for a plurality of pixels arranged next to one another in a row takes place simultaneously. 1 1 . Tinte zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Tinte Pigmentpartikel, Glaspartikel, ein Lösungsmittel, ein Dispergiermittel und ein Benetzungsadditiv aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tinte frei von Bindemitteln ist. 1 1. Ink for use in a method according to one of claims 8 to 10, wherein the ink comprises pigment particles, glass particles, a solvent, a dispersant and a wetting additive, characterized in that the ink is free of binders.
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