JP5571165B2 - ボトル等の容器にプリントをするためのプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載のプリント装置に、この場合、特に電子制御又はデジタル制御可能な少なくとも１つのプリントヘッドを使用して容器にプリントをするためのプリント装置に関する。

プリントや、特に容器への直接的なプリントも、基本的に公知であるが、直接的なプリントは、特に、それぞれの容器に形成された特に多色のプリント画像が、例えば従来のラベルのようにそれぞれの容器の装備の重要な要素を構成するとの形態を有する。この場合、例えばインクジェットプリントヘッドや、“トーンジェット”の名称で知られているプリントヘッド、即ちインクジェットプリント原理又はトーンジェット原理により作動し、それぞれ多数の個別ノズルを備え、これら個別ノズルが、稼働中のプリントヘッドの側のプリントヘッド長手方向軸内で少なくとも１列に連続的に配設され、インク、刷り色及び／又は例えばコーティング及び保護ラッカーを排出するために個々に制御可能なプリントヘッドのような、多数の電子式のプリントヘッドが使用される。インク、刷り色等は、本発明の意味では、全く一般的に、プリントヘッドを使用して、異なった品質特徴を有するそれぞれのプリント画像を生じさせる作動媒体である。

特にインクジェットプリント原理又はトーンジェット原理により作動するプリントヘッドを使用して容器にプリントをするためのプリント装置における特別な課題は、プリント工程中に刷り色のそれぞれ一部が、容器外面のプリントすべき領域に届かないで、周囲の空気中に飛び散り、細かく分散したインク粒子又は刷り色粒子から成るエアゾールを構成することにある。そのような場合、この飛び散ったインク粒子又は刷り色粒子は、望ましくないことに、特にそれぞれのプリント装置の要素上に堆積し、これにより、高いクリーニング費用をもってしか再び除去することができない汚れを生じさせる。

公知のプリント装置では、特に出力が高い時に、容器がプリント中に高い搬送速度で移動され、しかも、結果として強い空気の渦巻き又は空気の乱流が生じ、これにより、刷り色がぼやけたり、プリントの際のエラー又は品質損失が生じるとのことも、問題である。

国際公開第２００９／０１８８９２号パンフレット

本発明の課題は、前記欠点を回避し、刷り色によりプリント装置を汚す危険なく高品質のプリント画像を保証するプリント装置を提供することにある。

この課題は、プリント装置が請求項１に応じて形成されることによって解決される。

本発明の発展形、利点及び応用の可能性は、後続の実施例の説明と各図から分かる。この場合、説明した及び／又は図示した全ての特徴は、単独でも、任意に組み合わせても、基本的に本発明の対象であり、それぞれの請求項の記載とこれら請求項が引用する請求項の記載に依存しない。また、請求項の内容は、説明の構成要素になっている。

本発明を、以下で実施例の図に基づいて説明する。

例えばインクジェットプリント原理又はトーンジェット原理により作動するプリントヘッドにより容器に直接的にプリントをするためのプリント装置を概略平面図で示す。 ロータの周囲に設けられたプリント位置の複数を概略斜視図で示す。 ロータの周囲に設けられたプリント位置の複数を拡大斜視図で示す。 ロータの周囲に設けられたプリント位置の２つを拡大平面図で示す。 本発明の別の実施例の図２と同様の図を示す。

図１〜４において全体を１で示したプリント装置は、容器に直接的にプリントをするために使用され、容器は、図示したこの実施形の場合はボトルであり、この場合、特にＰＥＴボトル２である。

プリント装置１は、特に、垂直な機械軸Ｚを中心として回転駆動可能なプリントロータリ又はロータ３を有し、その周囲には、機械軸Ｚを中心として均等な角度間隔で配分されて、多数の処理位置又はプリント位置４が構成されている。

プリントすべきボトル２は、入側スターホイール５を備えるプリント装置１の容器入口に、外側の搬送機６を介して、直立して、即ち、そのボトル軸を垂直方向に向けて、搬送機６の移送方向Ｂに連続的に供給され、入側スターホイール５を介してそれぞれ１つのプリント位置４に達する。プリントされたボトル２は、それぞれのプリント位置４から、出側スターホイール７を備える容器出口において取り出され、外側の搬送機８を介してその移送方向Ｃに、別の使用箇所に供給される。

各プリント位置は、本質的に容器キャリヤを有し、この容器キャリヤは、図示した実施形では、ボトルプレート又は容器プレート９によって構成されており、機械軸Ｚに対して平行に整向された容器プレート軸Ｙを中心として、制御下で回転可能又は旋回可能である（矢印Ｄ）。更に、各プリント位置４は、押付け部材１０を有し、この押付け部材によって、それぞれのボトル２が、プリント位置４に引き渡された後に、特に転倒しないようにしかも、容器プレート９と押付け部材１０間での締付けによって固定されている。各押付け部材１０は、それぞれのボトル２の固定及び解放をするために、回転プレート軸Ｙ内で、制御下で上昇移動及び降下移動可能である。

更に、プリント位置４は、それぞれ１つのスリーブ状のハウジング又は保護スリーブ１１を有し、このハウジング又は保護スリーブは、プリント装置１では、それぞれ３部材から形成されており、閉鎖状態で、当該プリント位置４に存在するボトル２を、その全高に対して間隔を置いて包囲及び収容する。各保護スリーブ１１は、ハウジング要素又は保護スリーブ要素１１．１を有し、このハウジング要素又は保護スリーブ要素は、例えば回転不能に、即ちそれぞれの容器プレート９と共に回転しないように、ロータ３に設けられ、その部分円シリンダ状の内面及び外面の曲率軸が付属の容器プレートの容器プレート軸Ｙと同軸となるように配設され、しかも、機械軸Ｚに関して、付属の容器プレート軸Ｙに対して半径方向内方に位置ずれ配置されている。上縁部において、各保護スリーブ要素１１．１は、円形ディスク状のハウジング要素又は保護スリーブ要素１１．２と結合されており、このハウジング要素又は保護スリーブ要素は、容器プレート軸Ｙと同軸に配設された押付け部材１０の一部であるか、この押付け部材１０と結合されている。

更に、各保護スリーブ１１は、ハウジング要素又は保護スリーブ要素１１．３を有し、このハウジング要素又は保護スリーブ要素は、機械軸Ｚに関して、容器プレート軸Ｙに対して半径方向外方に位置ずれ配置されており、それぞれの保護スリーブ１１を開閉するために、機械軸Ｚに対して平行な軸方向に、制御下で降下移動及び上昇移動可能であり、これは、図２おいて矢印Ｅ及びＦで図示されている。

各プリント位置４において、内側の保護スリーブ要素１１．１内に、容器プレート９の回転方向Ｄに連続的に、それぞれのボトル２の外面の、プリント画像を形成するために設けられた領域に多色のプリント画像を発生させるためのプリントヘッド１２と、このプリントヘッド１２に続いて、刷り色を定着させるための装置１３とが設けられている。プリントヘッド１２は、複数の個別プリントヘッドから成り、これら個別プリントヘッドは、それぞれデジタル制御又は電子制御可能であり、例えばトーンジェット原理又はトーンジェット方法により作動し、即ち、これは、各個別プリントヘッドが、それぞれの刷り色を排出するための多数のノズル開口を備え、これらノズル開口が、少なくとも１列に、容器プレート軸Ｙに対して平行又は本質的に平行に配設され、刷り色を排出するために個々に制御可能であるということを意味する。この場合、プリントヘッド１２は、プリントヘッド１２のプリント方向が、即ち刷り色がプリントヘッド１２もしくは個別プリントヘッドから排出される方向が、機械軸Ｚに対して半径方向又は本質的に半径方向に整向されているので、それぞれのボトル２への刷り色の排出が、ロータ３が回転する際に生じた遠心力によって支援されるように、配設されている。

異なった色分解を発生させるために、個別プリントヘッドは、異なった彩色、例えば赤、青、黄及び黒、の刷り色を含んでいる。それぞれのプリント画像もしくはその個々のカラーセットは、プリントヘッド１２もしくは個別プリントヘッドを制御することによって、計算機に電子的に記憶されたマスターに応じて発生され、しかも、それぞれの容器プレート９を介して、容器プレート軸Ｙを中心として、従ってボトル軸を中心として、ボトル２が制御下で回転させられる際に発生される。

詳細には、ボトル２へのプリントは、例えば、各ボトル２が、保護スリーブ１１が開放された時に、即ち保護スリーブ要素１１．３が相応に持ち上げられた時に、当該プリント位置４に引き渡されるように、行なわれる。この引渡しの直ぐ近くで、即ち、それぞれのボトル２が未だ入側スターホイール５に保持されている時に、押付け部材１０の降下によって、転倒しないようなボトル２の固定が行なわれ、ボトル２の調心も、ボトル軸が相応の容器プレート９の容器プレート軸Ｙと同軸に配設されるとの形態で行なわれる。次に、ロータ３の回転移動の、容器入口に続く第１の角度領域で、保護スリーブ要素１１．３を制御下で降下させることにより、それぞれの保護スリーブ１１の閉鎖が行なわれる。ロータ３の回転移動の別の角度領域で、保護スリーブ１１が閉鎖される時に、それぞれのボトル２へのプリントが行なわれ、しかも、例えば、ボトル２がそれぞれそのボトル軸を中心として完全に回転した時に、プリント画像のカラーセットが、プリントヘッド１２もしくはこのカラーセットに対応する個別プリントヘッドによって形成され、このカラーセットが、引き続き装置１３によって定着させられ、しかも、例えば、乾燥又は、熱エネルギー、例えば熱風又は赤外線、紫外線、マイクロ波エネルギー等の形態のエネルギー入力によって定着させられる。これに続き、ボトル２がそのボトル軸を中心として更に回転した時に、プリントヘッド１２による次のカラーセットの形成及び装置１３によるこのカラーセットの引き続く定着等が行なわれる。

基本的には、例えば、唯一のプリントプロセスで、既に、１つのプリントヘッド１２による又は容器の周囲に整向された複数のプリントヘッドによる、いわゆる“ウェットインウェットプリンティング”による多色プリント画像が発生され、引き続き装置１３において定着されるような、多色のプリント画像の個々のカラーセットの形成の他の手法も可能である。

プリント方法の種類に依存せずに、刷り色の一部は、ボトル２のそれぞれプリントすべき表面には届かず、ボトル２を包囲する空気と共にエアゾールを構成し、このエアゾールは、スプレーされた状態の刷り色を含み、この刷り色によりプリント装置１を著しく汚す。これを回避するため、各ボトル２へのプリントは、保護スリーブ１１が閉鎖された時に行なわれる。スプレーされた刷り色を吸引するため、吸引装置が設けられており、この吸引装置は、図示した実施形では、上の保護スリーブ要素１１．２においてそれぞれの保護スリーブ１１の内部空間に合流する複数の吸気管１４を有する。これら吸気管は、それぞれ集合管又は集合ライン１５を介して、全てのプリント位置４に共通の吸引装置と結合されている。スプレーされた刷り色の吸引を可能にするため、各保護スリーブ１１は、閉鎖された保護スリーブの下縁部に保護スリーブ内部空間への気流（吸気）のためのスリット状の開口が残っているように、形成されている。

保護スリーブ１１の内部空間にスプレーされた刷り色の吸引により、特に、刷り色粒子が未制御状態でそれぞれのボトル２の外面に付着し、これにより、ボトル２の外見を損ねることも防止される。

スプレーされる刷り色の割合を低減し、プリント画像の品質もしくはシャープさを向上させるため、各保護スリーブ要素１１．１の内側の容器プレート９の回転方向Ｄでプリントヘッド１２の前に、少なくとも１つの例えば棒状の電極１６が設けられており、この電極は、少なくとも、それぞれのプリント工程を開始する前及びプリント工程中に、高い直流電圧の、例えば３０ｋＶまでの直流電圧の、作用を受ける。この高電圧により、それぞれのボトル２のプリントすべき領域への静電気の帯電が行なわれるので、例えばケースアースでプリントヘッド１２もしくは個別プリントヘッドが反対の極性である場合、刷り色粒子は、プリントヘッドとボトル間の電場内で、そこのプリント領域に適切に加速する。更に、少なくとも１つの電極１６の電圧によって、イオン雰囲気が発生され、このイオン雰囲気によって、浮遊する刷り色粒子が、帯電され、除去される。

しかしながら、プリント中に保護スリーブ１１内にボトル２をハウジングにより包囲することによって、スプレーされた刷り色によるプリント装置１の汚れが回避されるだけでなく、ハウジングによる包囲により、それぞれのプリント画像の品質を損なうボトル２上の空気の渦巻きも回避される。この場合、特にプリント装置１が高出力で（単位時間ごとにプリントされるボトル２の数が多い）運転される場合に、ロータ３が、高い速度で機械軸Ｚを中心として回転することを考慮すべきである。これにより、各プリント位置４では、図４において矢印１７で図示したような著しい気流が生じる。閉鎖された保護スリーブ１１によって、ボトル２もしくはプリント領域は、プリント時に、この気流１７に対して保護されている。これにより、放出されるインク滴のその軌道からの偏向が防止され、従って、所望の滴の位置決めが得られ、所定のプリント画像の品質が得られる。従って、プリントヘッドメーカによって設定された、プリント速度に対する滴速度の比は、外部で生じる気流１７によって負の影響を受けない。

前記のことは、入側スターホイール５からプリント位置にそれぞれのボトル２を引き渡す際もしくは（それぞれ保護スリーブ１１を開放して）出側スターホイール７において印刷位置４からボトル２を取り出す際に、それぞれの押付け部材１０が降下もしくは上昇されることを前提とした。基本的に、押付け部材１０が可動でない場合、ボトル２が入側スターホイール５において押付け部材１０に対して持ち上げられて押し付けられ、出側スターホイール７において押付け部材１０から下げられ、しかもそれぞれ容器プレート９と共に、保護スリーブ１１を開放して行なうとの可能性もある。

更に、前記のことは、保護スリーブ要素１１．３が、それぞれの保護スリーブ１１を開閉するために制御下で降下もしくは上昇されることを前提とした。他の構成も考えられる。例えば、それぞれの保護スリーブ要素１１．３を、保護スリーブ１１を開放するために降下させ、保護スリーブ１１を閉鎖するために上昇させる、及び／又は、保護スリーブ１１を開閉するために旋回可能に設けることが可能である。更に、それぞれの保護スリーブ１１を、プリントのためにそれぞれのボトル２をハウジングで包囲し、プリント後にボトル２を解放するために、全体的に降下及び上昇させることも可能である。

図５は、図２と同様の図で、プリント時にハウジングにより包囲するために、中空シリンダ状の内面と外面を有する中空シリンダとして形成された閉じた保護スリーブ１１ａがぞれぞれ設けられていることによって、プリント装置１とは本質的に異なっているプリント装置１ａを示す。この場合、容器入口もしくは入側スターホイール５において、容器プレート９に引き渡される各ボトル２が、容器プレート９の制御下での上昇によって、下から該当する保護スリーブ１１ａ内に導入される。容器出口もしくは出側スターホイール７において、プリントされた各ボトル２が、付属の容器プレート９の制御下での降下によって、下方に保護スリーブ１１ａ外に移動されるので、ボトルは、出側スターホイール７によって引き継がれ、外側の搬送機８に転送することができる。

保護スリーブ１１、この場合特にその保護スリーブ要素１１．１及び１１．３と、保護スリーブ１１．１ａは、例えば合成樹脂又は厚紙もしくは板紙から製造され、しかも、スプレー又は噴射された刷り色によって著しく汚れた場合にきれいな保護スリーブ要素１１もしくは１１ａによって置き換えられる使い捨て要素として製造される。

前記のことは、それぞれの保護スリーブ１１もしくは１１ａの下縁部に間隙が形成されており、この間隙を介してスプレー又は噴射された刷り色を吸引する際に吸気が保護スリーブ内部空間に流入可能であることを前提とした。これに加えて、もしくは、これの代わりに、吸気のための他の開口も、特に側壁又はそれぞれの保護スリーブ１１もしくは１１ａの外周の開口も、形成可能である。この場合、特に、保護スリーブ１１もしくは１１ａの少なくとも部分領域を二重壁に形成する可能性が、しかも内部に複数の穴のあいた壁を有する二重壁に形成する可能性があるので、その場合には、吸引のために必要な吸気が、それぞれの保護スリーブ１１もしくは１１ａの下縁部の間隙を経て保護スリーブ内部空間に流入するのではなく、外側の壁要素と内側の壁要素間のスペースと、内側の壁要素に設けられた開口を介して流入する。

本発明を、優先的に実施例に基づいて説明した。本発明の根底にある発明思想を離れないで、多数の変更並びに変容が可能であることが分かる。

１，１ａ 容器にプリントをするための装置
２ ボトル
３ ロータ
４ プリント位置
５ 入側スターホイール
６ 外側の搬送機
７ 出側スターホイール
８ 外側の搬送機
９ ボトルプレート又は容器プレート
１０ 押付け部材
１１，１１ａ 保護スリーブ
１１．１，１１．２，１１．３ スリーブ要素
１２ プリントヘッド
１３ 刷り色を定着させるための装置
１４ 吸気管
１５ 集合管
１６ 棒状の電極
１７ 気流
Ａ ロータ３の回転方向
Ｂ，Ｃ 外側の搬送機６もしくは８の搬送方向
Ｄ 容器プレート９の回転方向
Ｅ 保護スリーブ要素１１．３の降下方向
Ｆ 保護スリーブ要素１１．３の開放方向
Ｇ，Ｈ それぞれの容器プレート９の移動ストローク
Ｙ 容器プレート軸
Ｚ 機械軸

Claims (6)

1. 少なくとも１つのハウジング（１１，１１ａ）が設けられており、このハウジング内に、プリント位置（４）に存在する各容器（２）が、プリント工程中に少なくともプリントすべき領域と共に収容可能であり、ハウジング（１１）又はハウジング（１１）の少なくとも１つの部分要素（１１．３）が、それぞれの容器（２）の収容及び解放をするために可動に形成されている、回転駆動可能な搬送要素（３）に複数のプリント位置（４）を有し、搬送要素（３）によって、プリント位置（４）及び／又は容器（２）が、搬送要素（３）の少なくとも１つの容器供給部（５）と少なくとも１つの容器取出し部（７）間の移動軌道上を移動され、容器（２）の容器外面のプリントすべき領域に少なくとも１つの多色のプリント画像を形成するためのプリントヘッド（１２）を有し、それぞれの容器外面と少なくとも１つのデジタル制御又は電子制御可能なプリントヘッド（１２）が相対移動している時にプリント画像が形成される、ボトル等の容器（２）にプリントをするためのプリント装置において、
   ハウジング（１１）が、少なくとも２つの部分要素（１１．１，１１．２，１１．３）を有し、少なくとも１つの部分要素（１１．１）が、回転駆動可能な搬送要素（３）に対して相対的な所定の作動をしている間は回転不能に設けられているように配設されており、少なくとも１つの別の部分要素（１１．２，１１．３）が、ハウジング（１１）の開閉のために、制御下で上下に移動可能及び／又は旋回可能であることを特徴とするプリント装置。
2. ハウジング（１１，１１ａ）から刷り色のようなスプレー及び／又は噴射された作動媒体を吸引するための手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント装置。
3. プリントヘッド（１２）が、電子式又はデジタル式の、インクジェットプリント原理又はトーンジェット原理により作動するプリントヘッドであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント装置。
4. 各プリント位置（４）に、容器又はボトルプレート（９）の形態の容器キャリヤが設けられていること、容器キャリヤ（９）及び／又は少なくとも１つのプリントヘッド（１２）が、プリントをする際に相対移動を発生させるために容器キャリヤ軸（Ｙ）を中心として制御下で回転可能又は旋回可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のプリント装置。
5. 各プリント位置（４）に、独自のハウジング（１１，１１ａ）が付設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のプリント装置。
6. 少なくとも１つのハウジング（１１，１１ａ）が、厚紙又は板紙又は合成樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のプリント装置。

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