WO2023110579A1 - Method and device for printing containers with electrostatic charging of containers - Google Patents
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- B05D3/065—After-treatment
- B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
Definitions
- the present invention relates to a method and a device for printing containers. It has long been known from the prior art that containers can be equipped in different ways, for example with labels. It is also known from the prior art that containers can be provided with an imprint. A wide variety of methods are known for this. In the case of flat substrates, inkjet print heads, for example, are usually guided horizontally over a substrate and positioned with a predetermined printing distance (hereinafter the distance between a nozzle plate of the print head and the substrate) of approximately 1 to 1.5 mm. In so-called direct-to-shape applications, however, it often happens that the print heads deviate from their horizontal position and are, for example, inclined or even vertical in front of the substrate.
- a predetermined printing distance hereinafter the distance between a nozzle plate of the print head and the substrate
- the print distances can be significantly higher here.
- a good example of this is the printing of bottles. Glass bottles can have larger tolerances in diameter, sometimes reaching up to several millimeters. In addition, these bottles can also have special shapes that deviate from a circular shape.
- a system for printing containers is known from DE 10 2012 213 079A1.
- DE 20 2006 000 270U1 describes a device for printing bottles and containers.
- the object of the present invention is therefore to improve a device and a method for printing containers and in particular to reduce the occurrence of residues in machines of this type. According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments and developments are the subject of the dependent claims.
- the objects or containers are transported by means of a transport device along a predetermined transport path and printed by means of a printing device on (or their) outer surface with a free-flowing printing medium.
- the containers are electrostatically charged at least temporarily before and/or during the printing. It is possible for the containers to be printed while they are being transported or for the containers to stand still during the printing and, for example, the print heads rotate around the containers. In this case too, however, the containers are transported by the transport device to a position in which they are printed and/or transported away from such a position. In addition, it is also possible for the container to be printed to rotate about its longitudinal axis during printing.
- the containers are preferably printed while they are being transported and in particular while the containers are being moved.
- the containers are preferably transported individually.
- the containers are transported upright or in a vertical orientation.
- the containers are preferably gripped by their mouths by means of holding devices. In addition, it is also possible that the containers (alternatively or additionally) are grasped by their bases.
- the print medium is particularly preferably ink.
- the printing medium has at least one component selected from a group of components which are binders, monomers, photoinitiators, prepolymers, in particular acrylate compounds, fillers and/or additives (e.g. defoamers, leveling additives, thickeners, dispersing additives, matting agents ) contains.
- additives e.g. defoamers, leveling additives, thickeners, dispersing additives, matting agents
- pigments can be used for discoloration.
- the print medium preferably contains several of these components.
- the liquid acrylate compounds react under the influence of UV light to form a solid plastic film.
- Binders are preferably produced synthetically.
- the photoinitiators can also be additives for UV-curing printing inks and coatings. By absorbing UV light, photoinitiators form reactive products (radical le), which lead to crosslinking with the molecules in the binder.
- the print medium is preferably a polymer material.
- the ink is particularly preferably applied at (average) speeds that are greater than 50 mm/s, preferably greater than 100 mm/s, preferably greater than 200 mm/s, preferably greater than 300 mm/s, preferably greater than 400 mm/s, preferably greater than 500mm/s, preferably greater than 600mm/s and particularly preferably greater than 700mm/s.
- the ink is particularly preferably applied at (average) speeds which are less than 1500 mm/s, preferably less than 1400 mm/s, preferably less than 1300 mm/s, preferably less than 1200 mm/s, preferably less than 1100 mm/s, preferably less than 1000mm/s.
- the containers are particularly preferably charged in such a way that components of the liquid medium are attracted to the containers. In this way, dirt is preferably removed from a corresponding printing device.
- a printing element and in particular a print head or its nozzle plate is particularly preferably at a distance from the surfaces of the containers to be printed which is greater than 0.5 mm, preferably greater than 1.0 mm, preferably greater than 1.5 mm and especially preferably greater than 2.5 mm.
- a printing element and in particular a print head or its printing plate or its printing surface is at a distance from the surfaces of the containers to be printed that is less than 30 mm, preferably less than 25 mm, preferably less than 20 mm, preferably less than 15 mm, preferably less than 12 mm, preferably less than 10 mm, preferably less than 8 mm and particularly preferably less than 6 mm.
- the distances described here were in developments such determined that, on the one hand, a risk to the print heads during machine operation is largely ruled out and, on the other hand, a satisfactory print quality is still achieved.
- the print medium is also electrostatically charged. It is possible that the print medium is electrostatically charged, in particular when it leaves the print head. So it is possible that a printing ink is electrostatically charged. Disturbing influences which could distract the print medium are particularly preferably minimized.
- air currents in the area of the print heads can be eliminated or dampened.
- Other electrostatic charges that could cause the print medium to be deflected can also be eliminated. This can be done, for example, by appropriate grounding.
- drop-on-demand print heads and in particular drop-on-demand inkjet print heads are used.
- Piezoelectrically operated print heads are particularly preferably used.
- the printheads use (or work with) liquid inks.
- the (ink) droplets are particularly preferably formed by the voltage applied to the piezo nozzles, for example with temperature in the case of thermal inkjet (that is to say in a further variant of an inkjet method).
- temperature in the case of thermal inkjet (that is to say in a further variant of an inkjet method).
- preference is given to not using an electrostatically operating or continuous inkjet print head.
- the applicant has given the aim of intercepting the ink mist, which soils the machine and destroys machine parts, with each bottle and remove it from the system, a higher priority than the aim of further improving the print quality.
- the color intensity can preferably also be increased, since more color is applied to each bottle.
- the containers are charged by means of a charging electronically or electrostatically charged.
- the charging takes place in particular without contact.
- Voltages of the charging electrodes that are between 1k and 20kV (especially when using glass bottles) are particularly preferred.
- charging can also take place by means of a charging tip which touches the containers to be printed. This is better explained below. Charging electrodes and ionization tips are preferably used.
- a print with several layers is applied to the containers.
- a print with at least two, preferably at least three, preferably with at least four layers is preferably applied.
- the containers are charged in a pressure area and in particular after an actual pre-treatment. Charging is particularly preferably carried out directly in a pressure module, in particular in a pressure basket.
- the charging takes place particularly preferably during printing or the printing process.
- the charging occurs during printing of at least two different layers, and more preferably during printing of multiple layers onto the enclosure.
- the applicant has determined that with each new printed layer (several layers are usually applied), the charge drains or can drain again. For this reason, the containers are preferably loaded and/or reloaded several times and particularly preferably after each print layer and/or after the application of each print layer.
- the charging takes place at least partially and preferably always in cycles and/or at the same time as the printing of individual layers.
- the containers are charged in a defined manner, taking into account in particular that the print quality is not impaired, the electronics and print heads are not damaged, and finally the ink mist (aerosols + unwanted satellites) is caught in the containers and removed from the printing area with them be taken away.
- the ink mist aserosols + unwanted satellites
- the containers are glass containers which preferably have a coating on their outer surface and in particular a hot-end coating and in particular a coating. Due to the production process, glass containers often have a hot finish that contains a certain metal content (e.g. tin tetrachloride or titanium tetrachloride). In this way, they can also be electrostatically charged in a particularly advantageous manner. However, it would also be possible for the containers to be made from other materials, such as in particular but not exclusively from plastic, metal or paper.
- a certain metal content e.g. tin tetrachloride or titanium tetrachloride
- the conductivity of the electrically conductive hot-end coating or a hot-end coating layer ensures an improved and, in particular, homogeneous charging potential, since the charges can be distributed over the bottle surface.
- the potential of the charged glass bottles is preferably directed in the opposite direction of the potential of the flying droplets.
- Ink is often a polymer and is therefore not electrically conductive.
- the drops can become electrostatically charged when they leave a print head. It would be possible to increase this even further by designing the inks appropriately and/or taking appropriate measures on a print head or a nozzle plate.
- the charging takes place with a predetermined signal curve, which deviates in particular from a constant signal curve.
- the charging can take place with a voltage signal having a predetermined special waveform, in particular a periodic waveform.
- a stronger electrostatic charge is preferably sufficient to generate an ink mist most or all of it, but prefers not to degrade print quality and damage electronic machine parts.
- the containers are charged before printing (in particular outside of a printing unit or a printing module) with a charging electrode and in particular in the entire printing area.
- the desired potential could also be applied to the containers by point contact with a tip.
- the electrostatic charging could also take place on the way to a printing module, for example by contactless electrostatic bars, which are particularly preferably attached to the side of the container transport.
- contactless electrostatic bars which are particularly preferably attached to the side of the container transport.
- the present invention is also directed to a device for printing on containers.
- This has a transport device, which transports the containers along a predetermined transport path, and at least one printing device, which prints the containers on their outer surface with a free-flowing printing medium.
- the device has a charging device which (to be printing) containers at least temporarily before or during printing charges and in particular electrostatically charges.
- the containers to be printed are electrostatically charged by means of a charging device, in particular in order to be able to attract print medium through this charging, which can then be discharged from the device and does not contaminate it.
- the printing device has at least one print head which prints on the containers and this print head is at least temporarily arranged at a distance from the containers during printing which is greater than 2 mm.
- a comparatively large distance between the print head and the containers is therefore also proposed on the device side, in particular in order to protect the print head from damage by the containers.
- the device has at least two and preferably several printing devices and/or print heads which are suitable for printing on the container. In a preferred embodiment, these printing devices and/or print heads are arranged one behind the other in the transport direction of the containers. Additionally or alternatively, printing devices and/or print heads are preferably provided, which are arranged next to one another in a longitudinal direction of the containers.
- a plurality of printing devices or print heads are arranged in the circumferential direction around the container to be printed.
- more than two, preferably more than three and preferably four or more than four pressure devices can be arranged in the circumferential direction around the container.
- a drying device which is used to dry the imprint.
- the containers it is also possible for the containers to be charged in this area in which the printing takes place.
- the device has a plurality of charging devices, which at least temporarily charge the containers (to be printed) before or during charge their printing and, in particular, charge them electrostatically.
- a charging device could be provided in the transport direction of the containers in front of each printing device and/or in front of each print head.
- At least one charging device extends along the transport path of the containers by at least 5 cm, preferably at least 10 cm, preferably at least 20 cm.
- the charging device could be designed like a railing, for example.
- the device has a rotating device which rotates the containers at least temporarily while they are being printed with respect to their longitudinal direction. In this way, printing of the containers on their outer surface can be facilitated.
- the charging device preferably has at least one charging electrode.
- the containers it is possible for the containers to be contacted or not contacted in order to charge them.
- the device has a rotating device which rotates the containers at least temporarily while they are being charged with respect to their longitudinal direction in order to generate a homogeneous field.
- the printing device is particularly preferably designed in such a way that it charges the printing medium electrostatically.
- the printing device particularly preferably charges the printing medium electrostatically with a potential which is opposite to the charge of the container. More preferably, the charging is such that the satellites and ink mist mentioned above are attracted.
- the device has a shielding device which reduces deflection of the print medium.
- the shielding device has grounding for machine parts, via which a charge on the containers can flow away.
- electronic components can be protected in this way. This can involve parts, for example, which are arranged after the printing device.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention
- FIG. 2 shows a representation of a printing device according to the invention
- FIG. 3 shows a representation of a printing device in a further embodiment
- 5 shows a schematic representation of charging.
- a transport device 2 in the form of a conveyor belt is provided, on which the containers 10 are transported in the transport direction P in an upright position.
- the containers 10 are preferably guided laterally.
- These guiding devices such as railings, are particularly preferably grounded (reference symbol E).
- Numeral 6 designates a charging electrode which touches the containers here to charge them electrically.
- the charging electrode extends over the entire height of the bottle.
- Several charging electrodes can also be arranged next to each other or on opposite sides to ensure that the entire bottle is charged. Charging electrodes that are supported by compressed air are advantageous here in order to increase the effective area of the charging.
- the containers loaded in this way are preferably printed by the printing device 4 .
- FIG. 2 shows a further embodiment in which a container 10 is printed.
- this container 10 is mounted here between a bottom holding device 14 with a bottom plate 14a on the one hand and a mouth holding device 12 with a mouth holder 12a on the other hand.
- the container 10 is rotatably mounted here.
- the reference number 4 designates a printing device such as, for example, an inkjet printing unit and/or a print head which prints on the containers 10 .
- the reference number 6 again designates a charging electrode which charges the container 10 electrically. It is possible for this print head to be stationary, but it would also be possible for the print head to rotate around the container.
- the charging electrode 6 does not charge the container 10 directly, but indirectly the bottom plate on which the container 10 rests.
- the reference number 10a designates a surface of the container.
- the reference number 22 designates a first coating, which is arranged here on the surface 10a.
- This is preferably an electrically conductive coating, for example an HEG (hot end coating).
- the reference number 24 designates a further coating, which is arranged on the first coating 22 here.
- This is preferably an (electrically) non-conductive coating and in particular a cold-end coating (CEC).
- CEC cold-end coating
- This non-conductive coating can also be a layered structure of coating and layers of ink.
- the representation is intended to show the relationship between container, conductive coating and non-conductive coating or coatings.
- the container In the areas 32, 36 and 40 (cf. FIG. 4a), the container is neutral to the outside. In region 34 the container is outwardly positive and in region 38 the container is outwardly negative. This is a situation that arises due to the undefined charge distribution on the surface of the non-conductive outer coating (CEC, ink). Externally, all three states of charge are possible.
- CEC non-conductive outer coating
- FIG. 4b a situation is shown in which the container is ionized in such a way that it is outwardly neutral, as shown by region 42 .
- This ionization is preferably selected outside of a pressure range or pressure basket. Both positive ionization and negative ionization or both ionizations can be carried out here.
- the containers are ionized or charged in such a way that they have a charge or potential on the outside.
- positive charging takes place.
- This charging is preferably carried out within a pressure basket and/or during printing.
- Fig. 5 illustrates the printing of the loaded container.
- An oppositely charged (here negative) particle follows the resulting field force (arrow). This improves the positioning of the drops during printing.
- the smallest droplets are preferably attracted by the electric field and deposited on the surface of the bottle.
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen mit elektrostatischer Aufladung von Behältnissen Process and device for printing containers with electrostatic charging of containers
Beschreibung Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen. Aus dem Stand der Technik ist es seit langem bekannt, dass Behältnisse in unterschiedlicher Weise ausgestattet werden können, beispielsweise mit Etiketten. Auch ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass Behältnisse mit einem Aufdruck versehen werden können. Dabei sind unterschiedlichste Verfahren bekannt. Bei flachen Substraten werden beispielsweise Inkjet-Druckköpfe üblicherweise horizontal über ein Substrat geführt und mit einem vorgegebenen Druckabstand (im Folgenden der Abstand zwischen einer Düsenplatte des Druckkopfes und dem Substrat) von ca. 1 bis 1 ,5 mm positioniert. Bei sogenannten Direct-to-Shape-Anwendungen kommt es jedoch oft vor, dass die Druckköpfe von ihrer horizontalen Position abweichen und zum Beispiel geneigt oder sogar vertikal vor dem Substrat stehen. The present invention relates to a method and a device for printing containers. It has long been known from the prior art that containers can be equipped in different ways, for example with labels. It is also known from the prior art that containers can be provided with an imprint. A wide variety of methods are known for this. In the case of flat substrates, inkjet print heads, for example, are usually guided horizontally over a substrate and positioned with a predetermined printing distance (hereinafter the distance between a nozzle plate of the print head and the substrate) of approximately 1 to 1.5 mm. In so-called direct-to-shape applications, however, it often happens that the print heads deviate from their horizontal position and are, for example, inclined or even vertical in front of the substrate.
Je nach Substrat können hier die Druckabstände wesentlich höher sein. Ein gutes Beispiel hierfür ist das Bedrucken von Flaschen. Glasflaschen können größere Toleranzen im Durchmesser aufweisen, die teilweise bis zu mehreren Millimetern reichen. Daneben können diese Flaschen auch Sonderformen aufweisen, die von einer kreisförmigen Gestalt abweichen. Depending on the substrate, the print distances can be significantly higher here. A good example of this is the printing of bottles. Glass bottles can have larger tolerances in diameter, sometimes reaching up to several millimeters. In addition, these bottles can also have special shapes that deviate from a circular shape.
Aus diesem Grund ist man darauf angewiesen teilweise einen höheren Abstand zwischen dem Druckkopf und dem Behältnis einzuhalten. Für die Druckqualität führt dies jedoch zu einer Verschlechterung und für die Tintentropfen, die gewöhnlicherweise nur 1 bis 1 ,5 mm positionsgenau fliegen, bedeutet dies, dass diese schneller und genauer fliegen müssen. Mit einer steigenden Tropfengeschwindigkeit erhöht sich das Risiko der sogenannten Satellitenbildung bei den einzelnen Tropfen. Bei großen Druckabständen bedeutet dies das verstärkte Entstehen eines Tintennebels und die Verschmutzung in der Maschine selbst. Allerdings können ein Tintennebel und die genannten Satelliten auch bei kleineren Druckabständen entstehen, wenn der Druckprozess bzw. die Tropfenbildung aufgrund mehrerer prozesstechnischer Faktoren nicht optimal sind. Typischerweise wird das Problem mit dem Tintennebel durch die Absaugung beispielsweise in der unmittelbaren Nähe des Druckkopfes gelöst. Weitere Maschinenabsaugungen können das Resultat weiter verbessern. For this reason one is dependent on sometimes maintaining a greater distance between the print head and the container. However, this leads to the print quality degradation and for the ink drops, which usually only fly 1 to 1.5 mm in position, this means that they have to fly faster and more precisely. With an increasing drop velocity, the risk of the so-called satellite formation in the individual drops increases. With large print intervals, this means more ink mist and soiling in the machine itself. However, ink mist and the satellites mentioned can also occur with smaller print intervals if the printing process or droplet formation is not optimal due to a number of process-related factors. Typically, the problem with ink mist is solved by extraction, for example, in the immediate vicinity of the printhead. Additional machine extraction can further improve the result.
Allerdings sind derartige Absaugungen für Tintennebel aufwendig und benötigen einen hohen Bauraum. Daneben sinkt der Wirkungsgrad bei großen Substratabständen. Eine Wartung von Filtern oder Abscheidungssystemen ist relativ aufwendig. Tintenpartikel, die nicht abgesaugt werden, können sich im Druckerbereich ablagern und sorgen für zusätzliche Wartungsarbeiten. Insbesondere bei ultravioletten Tinten sind die ausgehärteten Ablagerungen teilweise schwer zu entfernen. However, such suction systems for ink mist are expensive and require a large amount of space. In addition, the efficiency decreases with large substrate distances. Maintaining filters or separation systems is relatively expensive. Ink particles that are not suctioned off can be deposited in the printer area and cause additional maintenance work. In the case of ultraviolet inks in particular, the hardened deposits are sometimes difficult to remove.
Aus der DE 10 2012 213 079A1 ist ein System zum Bedrucken von Behältnissen bekannt. Die DE 20 2006 000 270U1 beschreibt eine Vorrichtung zum Bedrucken von Flaschen und Behältern. A system for printing containers is known from DE 10 2012 213 079A1. DE 20 2006 000 270U1 describes a device for printing bottles and containers.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von Behältnissen zu verbessern und insbesondere das Auftreten von Rückständen in derartigen Maschinen zu verringern. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The object of the present invention is therefore to improve a device and a method for printing containers and in particular to reduce the occurrence of residues in machines of this type. According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments and developments are the subject of the dependent claims.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bedrucken von Objekten und insbesondere von Behältnissen und insbesondere von Flaschen werden die Objekte bzw. Behältnisse mittels einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mittels einer Druckeinrichtung an einer (bzw. deren) Außenoberfläche mit einem fließfähigen Druckmedium bedruckt. Erfindungsgemäß werden die Behältnisse wenigstens zeitweise vor und/oder während der Bedruckung elektrostatisch aufgeladen. Dabei ist es möglich, dass ein Bedrucken der Behältnisse während deren Transport erfolgt oder aber dass die Behältnisse während des Bedruckens stehen und sich beispielsweise die Druckköpfe um die Behältnisse herumdrehen. Auch in diesem Fall werden jedoch die Behältnisse von der Transporteinrichtung in eine Position transportiert, in der sie bedruckt werden und/oder von einer solchen Position abtransportiert. Daneben ist es auch möglich, dass das zu bedruckende Behältnis sich um seine Längsachse während der Bedruckung dreht. In a method according to the invention for printing objects and in particular containers and in particular bottles, the objects or containers are transported by means of a transport device along a predetermined transport path and printed by means of a printing device on (or their) outer surface with a free-flowing printing medium. According to the invention, the containers are electrostatically charged at least temporarily before and/or during the printing. It is possible for the containers to be printed while they are being transported or for the containers to stand still during the printing and, for example, the print heads rotate around the containers. In this case too, however, the containers are transported by the transport device to a position in which they are printed and/or transported away from such a position. In addition, it is also possible for the container to be printed to rotate about its longitudinal axis during printing.
Bevorzugt erfolgt die Bedruckung der Behältnisse während deren Transports und insbesondere während deren Bewegung der Behältnisse. Bevorzugt werden die Behältnisse vereinzelt transportiert. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Behältnisse aufrechtstehend bzw. in vertikaler Ausrichtung transportiert. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Behältnisse liegend transportiert werden oder allgemein, in einer Position, die von einer aufrechten Position abweicht. The containers are preferably printed while they are being transported and in particular while the containers are being moved. The containers are preferably transported individually. In a further advantageous embodiment, the containers are transported upright or in a vertical orientation. However, it would also be possible for the containers to be transported lying down or generally in a position that deviates from an upright position.
Bevorzugt werden die Behältnisse mittels Halteeinrichtungen an ihren Mündungen gegriffen. Daneben ist auch möglich, dass die Behältnisse (alternativ oder zusätzlich) an ihren Böden begriffen werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Druckmedium um Tinte. The containers are preferably gripped by their mouths by means of holding devices. In addition, it is also possible that the containers (alternatively or additionally) are grasped by their bases. The print medium is particularly preferably ink.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Druckmedium wenigstens einen Bestandteil auf, der aus einer Gruppe von Bestandteilen ausgewählt ist, welche Bindemittel, Monomere, Photoinitiatoren, Präpolymere, insbesondere Acrylatverbindungen, Füllstoffe und/oder Additive (z.B. Entschäumer, Verlaufsadditive, Verdickungsmittel, Dispergieradditive, Mattierungsmittel) enthält. Daneben können zur Verfärbung Pigmente eingesetzt werden. Bevorzugt enthält das Druckmedium mehrere dieser Komponenten. In a particularly preferred embodiment, the printing medium has at least one component selected from a group of components which are binders, monomers, photoinitiators, prepolymers, in particular acrylate compounds, fillers and/or additives (e.g. defoamers, leveling additives, thickeners, dispersing additives, matting agents ) contains. In addition, pigments can be used for discoloration. The print medium preferably contains several of these components.
Mit Hilfe der Photoinitiatoren reagieren die flüssigen Acrylatverbindungen unter dem Einfluss von UV-Licht zu einem festen Kunststofffilm. Bindemittel werden bevorzugt synthetisch hergestellt. With the help of photoinitiators, the liquid acrylate compounds react under the influence of UV light to form a solid plastic film. Binders are preferably produced synthetically.
Daneben können die Photoinitiatoren auch Additive für UV-härtende Druckfarben und Lacke sein. Durch Absorption von UV-Licht bilden Photoinitiatoren reaktive Produkte (Radika- le), die zu einer Vernetzung mit den Molekülen im Bindemittel führen. In addition, the photoinitiators can also be additives for UV-curing printing inks and coatings. By absorbing UV light, photoinitiators form reactive products (radical le), which lead to crosslinking with the molecules in the binder.
Bei dem Druckmedium handelt es sich bevorzugt um ein Polymermaterial. Besonders bevorzugt wird die Tinte mit (mittleren) Geschwindigkeiten aufgebracht, die größer sind als 50mm/s, bevorzugt größer als 100mm/s, bevorzugt größer als 200mm/s, bevorzugt größer als 300mm/s, bevorzugt größer als 400mm/s, bevorzugt größer als 500mm/s, bevorzugt größer als 600mm/s und besonders bevorzugt größer als 700mm/s. The print medium is preferably a polymer material. The ink is particularly preferably applied at (average) speeds that are greater than 50 mm/s, preferably greater than 100 mm/s, preferably greater than 200 mm/s, preferably greater than 300 mm/s, preferably greater than 400 mm/s, preferably greater than 500mm/s, preferably greater than 600mm/s and particularly preferably greater than 700mm/s.
Besonders bevorzugt wird die Tinte mit (mittleren) Geschwindigkeiten aufgebracht, die kleiner sind als 1500mm/s, bevorzugt kleiner als 1400mm/s, bevorzugt kleiner als 1300mm/s, bevorzugt kleiner als 1200mm/s, bevorzugt kleiner als 1100mm/s, bevorzugt kleiner als 1000mm/s. The ink is particularly preferably applied at (average) speeds which are less than 1500 mm/s, preferably less than 1400 mm/s, preferably less than 1300 mm/s, preferably less than 1200 mm/s, preferably less than 1100 mm/s, preferably less than 1000mm/s.
Besonders bevorzugt werden die Behältnisse derart aufgeladen, dass Bestandteile des flüssigen Mediums von den Behältnissen angezogen werden. Auf diese Weise werden bevorzugt Verschmutzungen aus einer entsprechenden Druckvorrichtung abgeführt. The containers are particularly preferably charged in such a way that components of the liquid medium are attracted to the containers. In this way, dirt is preferably removed from a corresponding printing device.
Es wird daher vorgeschlagen, die Verschmutzung, insbesondere in der Nähe eines Druckkopfes zu eliminieren und möglichst viele unerwünschte Tintenpartikel (insbesondere mit dem Behältnis) abzufangen, indem sie gezielt auf eine gewünschte Oberfläche angezogen werden. Dies kann wie beschrieben durch Elektrostatik erfolgen. Viele Materialien können elektrostatisch aufgeladen werden. It is therefore proposed to eliminate contamination, particularly in the vicinity of a print head, and to trap as many unwanted ink particles as possible (particularly with the container) by attracting them to a desired surface in a targeted manner. This can be done by electrostatics as described. Many materials can become electrostatically charged.
Besonders bevorzugt weist ein Druckelement und insbesondere ein Druckkopf bzw. dessen Düsenplatte von den zu bedruckenden Oberflächen der Behältnisse einen Abstand auf, der größer ist als 0,5 mm, bevorzugt größer als 1 ,0 mm, bevorzugt größer als 1,5 mm und besonders bevorzugt größer als 2,5 mm. A printing element and in particular a print head or its nozzle plate is particularly preferably at a distance from the surfaces of the containers to be printed which is greater than 0.5 mm, preferably greater than 1.0 mm, preferably greater than 1.5 mm and especially preferably greater than 2.5 mm.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren weist ein Druckelement und insbesondere ein Druckkopf bzw. dessen Druckplatte bzw. dessen Druckoberfläche von den zu bedruckenden Oberflächen der Behältnisse ein Abstand auf, der kleiner ist als 30mm, bevorzugt kleiner als 25mm, bevorzugt kleiner als 20mm, bevorzugt kleiner als 15mm, bevorzugt kleiner als 12 mm, bevorzugt kleiner als 10 mm, bevorzugt kleiner als 8 mm und besonders bevorzugt kleiner als 6 mm. Die hier beschriebenen Abstände wurden in Entwicklungen derart ermittelt, dass einerseits eine Gefährdung der Druckköpfe im Maschinenbetrieb weitgehend ausgeschlossen ist und andererseits noch eine zufriedenstellende Druckqualität erreicht wird. In a further advantageous method, a printing element and in particular a print head or its printing plate or its printing surface is at a distance from the surfaces of the containers to be printed that is less than 30 mm, preferably less than 25 mm, preferably less than 20 mm, preferably less than 15 mm, preferably less than 12 mm, preferably less than 10 mm, preferably less than 8 mm and particularly preferably less than 6 mm. The distances described here were in developments such determined that, on the one hand, a risk to the print heads during machine operation is largely ruled out and, on the other hand, a satisfactory print quality is still achieved.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird auch das Druckmedium elektrostatisch aufgeladen. Dabei ist es möglich, dass das Druckmedium insbesondere beim Verlassen des Druckkopfes elektrostatisch aufgeladen wird. So ist es möglich, dass eine Drucktinte elektrostatisch aufgeladen wird. Besonders bevorzugt werden störende Einflüsse, welche das Druckmedium ablenken könnten, minimiert. In another preferred method, the print medium is also electrostatically charged. It is possible that the print medium is electrostatically charged, in particular when it leaves the print head. So it is possible that a printing ink is electrostatically charged. Disturbing influences which could distract the print medium are particularly preferably minimized.
So können beispielsweise Luftströmungen im Bereich der Druckköpfe eliminiert oder gedämpft werden. Auch können weitere elektrostatische Aufladungen, welche eine Ablenkung des Druckmediums bewirken könnten, eliminiert werden. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Erdungen erfolgen. For example, air currents in the area of the print heads can be eliminated or dampened. Other electrostatic charges that could cause the print medium to be deflected can also be eliminated. This can be done, for example, by appropriate grounding.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden Drop-on-Demand Druckköpfe und insbesondere Drop-on-Demand Inkjet Druckköpfe verwendet. Besonders bevorzugt werden piezoelektrisch betriebene Druckköpfe verwendet. Besonders bevorzugt verwenden die Druckköpfe flüssige Tinten (bzw. arbeiten mit solchen). In a further advantageous method, drop-on-demand print heads and in particular drop-on-demand inkjet print heads are used. Piezoelectrically operated print heads are particularly preferably used. Most preferably, the printheads use (or work with) liquid inks.
Besonders bevorzugt werden die (Tinten-)Tropfen durch die angelegte Spannung an die Piezodüsen gebildet, beispielsweise mit Temperatur bei Thermo Inkjet (also bei einer weiteren Variante eines Inkjet - Verfahrens). Bevorzugt wird, anders als im Stand der Technik, kein elektrostatisch-arbeitender oder Continuous Inkjet Druckkopf verwendet. The (ink) droplets are particularly preferably formed by the voltage applied to the piezo nozzles, for example with temperature in the case of thermal inkjet (that is to say in a further variant of an inkjet method). In contrast to the prior art, preference is given to not using an electrostatically operating or continuous inkjet print head.
Die Anmelderin hat dabei dem Ziel, den Tintennebel, der die Maschine verschmutzt und Maschinenteile kaputt macht, mit jeder Flasche abzufangen und aus dem System auszuführen eine höhere Priorität eingeräumt als dem Ziel, die Druckqualität weiter zu verbessern. The applicant has given the aim of intercepting the ink mist, which soils the machine and destroys machine parts, with each bottle and remove it from the system, a higher priority than the aim of further improving the print quality.
Daneben kann jedoch bevorzugt auch die Farbintensität erhöht werden, da mehr Farbe auf jede Flasche gebracht wird. In addition, however, the color intensity can preferably also be increased, since more color is applied to each bottle.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Behältnisse mittels einer Ladeelekt- rode elektronisch bzw. elektrostatisch aufgeladen. Dabei erfolgt die Aufladung insbesondere berührungslos. Besonders bevorzugt werden dabei Spannungen der Ladeelektroden verwendet, welche zwischen 1k und 20kV (insbesondere bei der Verwendung von Glasflaschen) liegen. Daneben kann jedoch die Aufladung auch mittels einer Ladespitze erfolgen, welche die zu bedruckenden Behältnisse berührt. Dies wird untenstehend besser erläutert. Bevorzugt werden Ladeelektroden und lonisierungsspitzen verwendet. Daneben wäre es auch möglich, die Behältnisse indirekt aufzuladen, beispielsweise Formatteile und insbesondere die Teile, die einen direkten Kontakt mit den Behältnissen haben, aufzuladen. In a further preferred method, the containers are charged by means of a charging electronically or electrostatically charged. In this case, the charging takes place in particular without contact. Voltages of the charging electrodes that are between 1k and 20kV (especially when using glass bottles) are particularly preferred. In addition, however, charging can also take place by means of a charging tip which touches the containers to be printed. This is better explained below. Charging electrodes and ionization tips are preferably used. In addition, it would also be possible to charge the containers indirectly, for example to charge format parts and in particular the parts that have direct contact with the containers.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird auf die Behältnisse ein Druck mit mehreren Schichten aufgebracht. Bevorzugt wird ein Druck mit wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei, bevorzugt mit wenigstens vier Schichten aufgebracht. In a further preferred method, a print with several layers is applied to the containers. A print with at least two, preferably at least three, preferably with at least four layers is preferably applied.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Behältnisse in einem Druckbereich und insbesondere nach einer eigentlichen Vorbehandlung aufgeladen. Besonders bevorzugt erfolgt eine Aufladung direkt in einem Druckmodul, insbesondere in einem Druckkorb. In a further preferred method, the containers are charged in a pressure area and in particular after an actual pre-treatment. Charging is particularly preferably carried out directly in a pressure module, in particular in a pressure basket.
Besonders bevorzugt erfolgt die Aufladung während des Druckens bzw. Druckvorgangs. Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt das Aufladen während eines Druckens wenigstens zweier unterschiedlicher Schichten und besonders bevorzugt während eines Druckens mehrerer Schichten auf das Behältnis. The charging takes place particularly preferably during printing or the printing process. In a preferred method, the charging occurs during printing of at least two different layers, and more preferably during printing of multiple layers onto the enclosure.
Die Anmelderin hat ermittelt, dass ggfs. mit jeder neuen Druckschicht (es werden in der Regel mehrere Schichten aufgebracht) die Ladung wieder abfließt bzw. abfließen kann. Aus diesem Grund werden bevorzugt die Behältnisse mehrmals und besonders bevorzugt nach jeder Druckschicht und/nach dem Aufbringen jeder Druckschicht auf und/oder nachgeladen. The applicant has determined that with each new printed layer (several layers are usually applied), the charge drains or can drain again. For this reason, the containers are preferably loaded and/or reloaded several times and particularly preferably after each print layer and/or after the application of each print layer.
Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Aufladung wenigstens teilweise und bevorzugt stets getaktet und/oder zeitgleich mit dem Drucken einzelner Schichten. In a preferred method, the charging takes place at least partially and preferably always in cycles and/or at the same time as the printing of individual layers.
Daneben ist es auch möglich, dass die Aufladung ohne Unterbrechungen während des Druckens oder beim Pinnen erfolgt. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Behältnisse definiert aufgeladen, wobei insbesondere berücksichtigt wird, dass die Druckqualität nicht verschlechtert wird, weiterhin die Elektronik und Druckköpfe nicht beschädigt werden und schließlich der Tintennebel (Aerosole + unerwünschte Satelliten) den Behältnissen aufgefangen und mit diesen aus dem Druckbereich abgeführt werden. Der letztgenannte Aspekt ist hierbei der wichtigste. Auf diese Weise kann auf eine Absaugung und ständiges Wechseln von Filtern und anderen Bauteilen verzichtet werden. In addition, it is also possible for charging to take place without interruptions during printing or pinning. In another preferred method, the containers are charged in a defined manner, taking into account in particular that the print quality is not impaired, the electronics and print heads are not damaged, and finally the ink mist (aerosols + unwanted satellites) is caught in the containers and removed from the printing area with them be taken away. The latter aspect is the most important here. In this way, there is no need for extraction and constant changing of filters and other components.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren sind die Behältnisse Glasbehältnisse, welche bevorzugt an ihrer Außenoberfläche eine Vergütung und insbesondere eine Heißendvergütung und insbesondere eine Vergütungsschicht aufweisen. Glasbehältnisse weisen produktionsbedingt oftmals eine Heißendvergütung auf, die einen gewissen Metallanteil (beispielsweise Zinntetrachlorid oder Titantetrachlorid) beinhaltet. Auf diese Weise können sie in besonders vorteilhafterweise ebenfalls elektrostatisch aufgeladen werden. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Behältnisse aus anderen Materialien hergestellt sind, wie insbesondere aber nicht ausschließlich aus Kunststoff, Metall oder Papier. In a further preferred method, the containers are glass containers which preferably have a coating on their outer surface and in particular a hot-end coating and in particular a coating. Due to the production process, glass containers often have a hot finish that contains a certain metal content (e.g. tin tetrachloride or titanium tetrachloride). In this way, they can also be electrostatically charged in a particularly advantageous manner. However, it would also be possible for the containers to be made from other materials, such as in particular but not exclusively from plastic, metal or paper.
Die Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Heißendvergütung bzw. einer Heißendvergütungsschicht sorgt hierbei für ein verbessertes und insbesondere homogenes Potenzial bei der Aufladung, da sich die Ladungen über die Flaschenoberfläche verteilen können. The conductivity of the electrically conductive hot-end coating or a hot-end coating layer ensures an improved and, in particular, homogeneous charging potential, since the charges can be distributed over the bottle surface.
Das Potenzial der aufgeladenen Glasflaschen ist bevorzugt in die entgegengesetzte Richtung des Potenzials der fliegenden Transporttropfen gerichtet. Tinte ist oftmals ein Polymer daher elektrisch nicht leitfähig. Durch den Ausstoßvorgang (Jetting-Vorgang) können jedoch die Tropfen beim Verlassen eines Druckkopfes elektrostatisch aufgeladen werden. Dabei wäre es möglich, dies noch durch ein entsprechendes Design der Tinten und/oder entsprechende Maßnahmen an einem Druckkopf bzw. einer Düsenplatte zu verstärken. The potential of the charged glass bottles is preferably directed in the opposite direction of the potential of the flying droplets. Ink is often a polymer and is therefore not electrically conductive. However, as a result of the ejection process (jetting process), the drops can become electrostatically charged when they leave a print head. It would be possible to increase this even further by designing the inks appropriately and/or taking appropriate measures on a print head or a nozzle plate.
Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Aufladung mit einem vorgegebenen Signalverlauf, der insbesondere von einem konstanten Signalverlauf abweicht. So kann beispielsweise die Aufladung mit einem Spannungssignal mit einer vorgegebenen speziellen Wellenform, insbesondere einer periodisch verlaufenden Wellenform erfolgen. In a preferred method, the charging takes place with a predetermined signal curve, which deviates in particular from a constant signal curve. For example, the charging can take place with a voltage signal having a predetermined special waveform, in particular a periodic waveform.
Bevorzugt ist eine stärkere elektrostatische Aufladung ausreichend, um einen Tintennebel zum größten Teil oder komplett anzuziehen, dabei jedoch bevorzugt die Druckqualität nicht zu verschlechtern und elektronische Maschinenteile zu beschädigen. A stronger electrostatic charge is preferably sufficient to generate an ink mist most or all of it, but prefers not to degrade print quality and damage electronic machine parts.
Wie erwähnt, können auch anderen Einflussfaktoren, die auch das Ablenken der unerwünschten Tintenpartikel verursachen könnten, wie beispielsweise Luftströmungen oder andere elektrostatisch aufgeladenen Teile minimiert werden. As mentioned, other influencing factors that could also cause the unwanted ink particles to be deflected, such as air currents or other electrostatically charged parts, can also be minimized.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Behältnisse vor dem Druck (insbesondere außerhalb einer Druckeinheit oder eines Druckmoduls) mit einer Ladeelektrode und insbesondere im gesamten Druckbereich aufgeladen. Alternativ könnte das gewünschte Potenzial den Behältnissen auch durch eine punktuelle Berührung mit einer Spitze aufgebracht werden. In a further preferred method, the containers are charged before printing (in particular outside of a printing unit or a printing module) with a charging electrode and in particular in the entire printing area. Alternatively, the desired potential could also be applied to the containers by point contact with a tip.
Dies könnte beispielsweise in einem Ausführungsbeispiel eines Druckmoduls bei einer Drehung der Behältnisse während einer Nahterkennung erfolgen, insbesondere bevor das Behältnis einen Druckbereich fährt. Daneben könnte die elektrostatische Aufladung auch auf dem Weg zu einem Druckmodul beispielsweise durch berührungslose Elektrostatik- Leisten, die besonders bevorzugt seitlich zum Behältnistransport angebracht sind, erfolgen. Bei Glasflaschen hilft die oben erwähnte Heißendvergütung für ein homogenes Potenzial, wodurch eine Leiste seitlich eines Transportbandes ausreichen sollte. This could be done, for example, in an exemplary embodiment of a printing module when the containers are rotated during seam detection, in particular before the container travels through a printing area. In addition, the electrostatic charging could also take place on the way to a printing module, for example by contactless electrostatic bars, which are particularly preferably attached to the side of the container transport. With glass bottles, the above-mentioned hot end treatment helps for a homogeneous potential, whereby a bar on the side of a conveyor belt should be sufficient.
Daneben ist es auch möglich die Behältnisse und insbesondere Glasflaschen (insbesondere indirekt) aufzuladen, beispielsweise mittels der Formatteile, welche die Behältnisse halten und/oder führen. Diese Kontaktteile werden dabei bevorzugt zu ihrer Aufladung kontaktiert. Bevorzugt werden die Behältnisse über ihren Bodenbereich oder ihren Halsbereich aufgeladen. In addition, it is also possible to load the containers and in particular glass bottles (in particular indirectly), for example by means of the format parts which hold and/or guide the containers. These contact parts are preferably contacted to charge them. The containers are preferably charged via their bottom area or their neck area.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen gerichtet. Diese weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert sowie wenigstens eine Druckeinrichtung, welche die Behältnisse an ihren Außenoberfläche mit einem fließfähigen Druckmedium bedruckt. The present invention is also directed to a device for printing on containers. This has a transport device, which transports the containers along a predetermined transport path, and at least one printing device, which prints the containers on their outer surface with a free-flowing printing medium.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Aufladungseinrichtung auf, welche die (zu be- druckenden) Behältnisse wenigstens zeitweise vor oder während der Bedruckung auflädt und insbesondere elektrostatisch auflädt. According to the invention, the device has a charging device which (to be printing) containers at least temporarily before or during printing charges and in particular electrostatically charges.
Daher wird vorrichtungsseitig vorgeschlagen, dass die zu bedruckenden Behältnisse mittels einer Aufladungseinrichtung elektrostatisch aufgeladen werden, insbesondere, um durch diese Aufladung Druckmedium anziehen zu können, welches dann aus der Vorrichtung abgeführt werden kann und diese nicht verschmutzt. It is therefore proposed on the device side that the containers to be printed are electrostatically charged by means of a charging device, in particular in order to be able to attract print medium through this charging, which can then be discharged from the device and does not contaminate it.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Druckeinrichtung wenigstens einen Druckkopf auf, der die Behältnisse bedruckt und dieser Druckkopf ist wenigstens zeitweise während der Bedruckung zu den Behältnissen in einem Abstand angeordnet, der größer ist als 2 mm. Es wird daher auch vorrichtungsseitig ein vergleichsweise hoher Abstand zwischen dem Druckkopf und den Behältnissen vorgeschlagen, insbesondere um den Druckkopf vor Beschädigungen durch die Behältnisse zu schützen. In a preferred embodiment, the printing device has at least one print head which prints on the containers and this print head is at least temporarily arranged at a distance from the containers during printing which is greater than 2 mm. A comparatively large distance between the print head and the containers is therefore also proposed on the device side, in particular in order to protect the print head from damage by the containers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens zwei und bevorzugt mehrere Druckeinrichtungen und/oder Druckköpfe auf, welche dazu geeignet sind, dass Behältnis zu bedrucken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Druckeinrichtungen und oder Druckköpfe in der Transportrichtung der Behältnisse hintereinander angeordnet. Zusätzlich oder alternativ sind bevorzugt Druckeinrichtungen und/oder Druckköpfe vorgesehen, welche in einer Längsrichtung der Behältnisse nebeneinander angeordnet sind. In a preferred embodiment, the device has at least two and preferably several printing devices and/or print heads which are suitable for printing on the container. In a preferred embodiment, these printing devices and/or print heads are arranged one behind the other in the transport direction of the containers. Additionally or alternatively, printing devices and/or print heads are preferably provided, which are arranged next to one another in a longitudinal direction of the containers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Druckeinrichtungen bzw. Druckköpfe in Umfangsrichtung um das zu bedruckende Behältnis herum angeordnet. So können beispielsweise mehr als zwei, bevorzugt mehr als drei und bevorzugt vier oder mehr als vier Druckeinrichtungen in Umfangsrichtung um das Behältnis herum angeordnet sein. In a preferred embodiment, a plurality of printing devices or print heads are arranged in the circumferential direction around the container to be printed. For example, more than two, preferably more than three and preferably four or more than four pressure devices can be arranged in the circumferential direction around the container.
Dabei wäre es möglich, dass zusätzlich auch eine Trocknungseinrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient den Aufdruck zu trocknen. Daneben ist es auch möglich, dass in diesem Bereich, in dem die Bedruckung erfolgt, auch eine Aufladung der Behältnisse erfolgt. In this case, it would be possible for a drying device to be additionally provided, which is used to dry the imprint. In addition, it is also possible for the containers to be charged in this area in which the printing takes place.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung mehrere Aufladungseinrichtungen auf, welche die (zu bedruckenden) Behältnisse wenigstens zeitweise vor oder wäh- rend deren Bedruckung aufladen und insbesondere elektrostatisch aufladen. So könnte beispielsweise in der Transportrichtung der Behältnisse vor jeder Druckeinrichtung und/oder vor jedem Druckkopf eine derartige Aufladungseinrichtung vorgesehen sein. In a preferred embodiment, the device has a plurality of charging devices, which at least temporarily charge the containers (to be printed) before or during charge their printing and, in particular, charge them electrostatically. For example, such a charging device could be provided in the transport direction of the containers in front of each printing device and/or in front of each print head.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt wenigstens eine Aufladungseinrichtung entlang des Transportpfads der Behältnisse um wenigstens 5cm, bevorzugt wenigstens 10cm, bevorzugt wenigstens 20cm. Bei dieser Ausgestaltung könnte die Aufladungseinrichtung beispielsweise geländerartig ausgebildet sein. In a further preferred embodiment, at least one charging device extends along the transport path of the containers by at least 5 cm, preferably at least 10 cm, preferably at least 20 cm. In this embodiment, the charging device could be designed like a railing, for example.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Dreheinrichtung auf, welche die Behältnisse wenigstens zeitweise während deren Bedruckung bezüglich deren Längsrichtung dreht. Auf diese Weise kann ein Bedrucken der Behältnisse an deren Außenoberfläche erleichtert werden. In a preferred embodiment, the device has a rotating device which rotates the containers at least temporarily while they are being printed with respect to their longitudinal direction. In this way, printing of the containers on their outer surface can be facilitated.
Bevorzugt weist die Aufladungseinrichtung wenigstens eine Ladeelektrode auf. Dabei ist es möglich, dass die Behältnisse zu ihrer Aufladung kontaktiert oder auch nicht kontaktiert werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Dreheinrichtung auf, welche die Behältnisse wenigstens zeitweise während deren Aufladung bezüglich deren Längsrichtung dreht um ein homogenes Feld zu generieren. The charging device preferably has at least one charging electrode. In this case, it is possible for the containers to be contacted or not contacted in order to charge them. In a further preferred embodiment, the device has a rotating device which rotates the containers at least temporarily while they are being charged with respect to their longitudinal direction in order to generate a homogeneous field.
Besonders bevorzugt ist die Druckeinrichtung derart gestaltet, dass sie das Druckmedium elektrostatisch auflädt. Besonders bevorzugt lädt die Druckeinrichtung das Druckmedium elektrostatisch mit einem Potenzial auf, welches entgegengesetzt ist zu der Ladung des Behältnisses. Besonders bevorzugt erfolgt die Aufladung derart, dass die oben erwähnten Satelliten und Tintennebel angezogen werden. The printing device is particularly preferably designed in such a way that it charges the printing medium electrostatically. The printing device particularly preferably charges the printing medium electrostatically with a potential which is opposite to the charge of the container. More preferably, the charging is such that the satellites and ink mist mentioned above are attracted.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Abschirmeinrichtung auf, welche eine Ablenkung des Druckmediums vermindert. In a preferred embodiment, the device has a shielding device which reduces deflection of the print medium.
Insbesondere kann daher eine Ablenkung des Druckmediums, nachdem dieses den Druckkopf verlassen hat vermindert werden. So ist es möglich, dass die Abschirmeinrichtung Luftströmungen abschirmt und/oder dass eine Abschirmeinrichtung andere elektrostatische Einflüsse mindert. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Erdung für Maschinenteile auf, über welche eine Ladung der Behältnisse abfließen kann. So können beispielsweise elektronische Bauteile geschützt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Teile handeln, welche nach der Druckeinrichtung angeordnet sind. In particular, therefore, deflection of the print medium after it has exited the print head can be reduced. It is thus possible for the shielding device to shield air currents and/or for a shielding device to reduce other electrostatic influences. In a further advantageous embodiment, the device has grounding for machine parts, via which a charge on the containers can flow away. For example, electronic components can be protected in this way. This can involve parts, for example, which are arranged after the printing device.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Further advantages and embodiments result from the accompanying drawings.
Darin zeigen: Show in it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 shows a schematic representation of a device according to the invention;
Fig. 2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung; 2 shows a representation of a printing device according to the invention;
Fig. 3 eine Darstellung einer Druckeinrichtung in einer weiteren Ausgestaltung; 3 shows a representation of a printing device in a further embodiment;
Fig. 4a-d vier Darstellungen der Aufladung von Behältnissen; und 4a-d four representations of the charging of containers; and
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Aufladung. 5 shows a schematic representation of charging.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen. Dabei ist eine Transporteinrichtung 2 in Form eines Transportbandes vorgesehen, auf dem die Behältnisse 10 aufrecht stehend in der Transportrichtung P transportiert werden. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention for printing containers. A transport device 2 in the form of a conveyor belt is provided, on which the containers 10 are transported in the transport direction P in an upright position.
Dabei sind hier die Behältnisse 10 bevorzugt seitlich geführt, Besonders bevorzugt sind diese Führungseinrichtungen, wie beispielsweise Geländer geerdet (Bezugszeichen E). Here, the containers 10 are preferably guided laterally. These guiding devices, such as railings, are particularly preferably grounded (reference symbol E).
Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine Ladeelektrode, welche die Behältnisse hier berührt, um diese elektrisch aufzuladen. Die Ladeelektrode erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte Höhe der Flasche. Es können auch mehrere Ladeelektroden nebeneinander oder auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet werden um die Ladung der gesamten Flasche zu gewährleisten. Vorteilhaft sind hierbei Ladeelektroden die durch Druckluft unterstützt werden um den Wirkbereich der Aufladung zu vergrößern. Die so aufgeladenen Behältnisse werden bevorzugt von der Druckeinrichtung 4 bedruckt. Numeral 6 designates a charging electrode which touches the containers here to charge them electrically. In the exemplary embodiment shown, the charging electrode extends over the entire height of the bottle. Several charging electrodes can also be arranged next to each other or on opposite sides to ensure that the entire bottle is charged. Charging electrodes that are supported by compressed air are advantageous here in order to increase the effective area of the charging. The containers loaded in this way are preferably printed by the printing device 4 .
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Behältnis 10 bedruckt wird. Dabei ist dieses Behältnis 10 hier zwischen einer Bodenhalteeinrichtung 14 mit einem Bodenteller 14a einerseits und einer Mündungshalteeinrichtung 12 mit einer Mündungshalterung 12a andererseits gelagert. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Behältnis 10 hier drehbar gelagert. 2 shows a further embodiment in which a container 10 is printed. In this case, this container 10 is mounted here between a bottom holding device 14 with a bottom plate 14a on the one hand and a mouth holding device 12 with a mouth holder 12a on the other hand. In an advantageous embodiment, the container 10 is rotatably mounted here.
Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Druckeinrichtung wie beispielsweise in Tintenstrahldruckaggregat und/oder einen Druckkopf, welcher die Behältnisse 10 bedruckt. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet wieder eine Ladeelektrode, welche das Behältnis 10 elektrisch auflädt. Dabei ist es möglich, dass dieser Druckkopf stationär angeordnet ist, es wäre jedoch auch möglich, dass sich der Druckkopf um das Behältnis herumdreht. The reference number 4 designates a printing device such as, for example, an inkjet printing unit and/or a print head which prints on the containers 10 . The reference number 6 again designates a charging electrode which charges the container 10 electrically. It is possible for this print head to be stationary, but it would also be possible for the print head to rotate around the container.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Hier lädt die Ladeelektrode 6 nicht unmittelbar das Behältnis 10 auf, sondern mittelbar den Bodenteller, an dem das Behältnis 10 anliegt. 3 shows another embodiment of the present invention. Here, the charging electrode 6 does not charge the container 10 directly, but indirectly the bottom plate on which the container 10 rests.
Die Fig. 4a - 4d zeigen vier Darstellungen zur Veranschaulichung einer Ladungsverteilung. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 10a eine Oberfläche des Behältnisses. 4a - 4d show four representations to illustrate a charge distribution. The reference number 10a designates a surface of the container.
Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine erste Beschichtung, die hier an der Oberfläche 10a angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich hier um eine elektrisch leitfähige Beschichtung, beispielsweise eine HEG (hot end coating, Heißendvergütung). The reference number 22 designates a first coating, which is arranged here on the surface 10a. This is preferably an electrically conductive coating, for example an HEG (hot end coating).
Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet eine weitere Beschichtung, die hier an der ersten Beschichtung 22 angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich hier um eine (elektrisch) nicht leitfähige Beschichtung und insbesondere um eine Kaltendvergütung (CEC, cold end coating). The reference number 24 designates a further coating, which is arranged on the first coating 22 here. This is preferably an (electrically) non-conductive coating and in particular a cold-end coating (CEC).
Diese nichtleitend dargestellte Beschichtung kann auch ein Schichtaufbau aus Coating und Tintenschichten sein. Die Darstellung soll den Zusammenhang zwischen Behälter, leitfähiger Beschichtung und nicht leitfähiger Beschichtung oder Beschichtungen darstellen. This non-conductive coating can also be a layered structure of coating and layers of ink. The representation is intended to show the relationship between container, conductive coating and non-conductive coating or coatings.
In den Bereichen 32, 36 und 40 (vgl. Fig. 4a) ist hier das Behältnis nach außen hin neutral. In dem Bereich 34 ist das Behältnis nach außen hin positiv und in dem Bereich 38 ist das Behältnis nach außen hin negativ. Dies ist eine Situation wie sie aufgrund der nicht definierten Ladungsverteilung auf der Oberfläche der nicht leitfähigen äußeren Beschichtung (CEC, Tinte) entsteht. Nach außen sind alle drei Ladungszustände möglich. In the areas 32, 36 and 40 (cf. FIG. 4a), the container is neutral to the outside. In region 34 the container is outwardly positive and in region 38 the container is outwardly negative. This is a situation that arises due to the undefined charge distribution on the surface of the non-conductive outer coating (CEC, ink). Externally, all three states of charge are possible.
In Fig. 4b ist eine Situation gezeigt, bei der das Behältnis derart ionisiert ist, dass dieses nach außen hin neutral ist, wie durch den Bereich 42 gezeigt. Bevorzugt wird diese Ionisierung außerhalb eines Druckbereichs bzw. Druckkorbes gewählt. Dabei kann hier sowohl eine positive Ionisierung als auch eine negative Ionisierung bzw. beide Ionisierungen vorgenommen werden. In FIG. 4b a situation is shown in which the container is ionized in such a way that it is outwardly neutral, as shown by region 42 . This ionization is preferably selected outside of a pressure range or pressure basket. Both positive ionization and negative ionization or both ionizations can be carried out here.
Bei der in Fig. 4c gezeigten Situation erfolgt die Ionisierung bzw. Aufladung der Behältnisse derart, dass diese nach außen eine Ladung bzw. ein Potential aufweisen. In dem gezeigten Fall erfolgt eine positive Aufladung. Bevorzugt wird diese Aufladung innerhalb eines Druckkorbes vorgenommen und/oder während der Bedruckung. In the situation shown in FIG. 4c, the containers are ionized or charged in such a way that they have a charge or potential on the outside. In the case shown, positive charging takes place. This charging is preferably carried out within a pressure basket and/or during printing.
Bei der in Fig. 4d gezeigten Ausgestaltung erfolgt entsprechend eine negative Aufladung. In the embodiment shown in FIG. 4d, negative charging occurs accordingly.
Fig. 5 veranschaulicht die Bedruckung des aufgeladenen Behältnisses. Ein entgegengesetzt aufgeladenes (hier negatives) Teilchen folgt der resultierenden Feldkraft (Pfeil). Hierdurch wird die Positionierung der Tropfen bei der Bedruckung verbessert. Fig. 5 illustrates the printing of the loaded container. An oppositely charged (here negative) particle follows the resulting field force (arrow). This improves the positioning of the drops during printing.
Zusätzlich werden bevorzugt kleinste Tropfen die als Tintensatelliten oder Tintennebel bezeichnet werden durch das elektrische Feld angezogen und auf der Oberfläche der Flasche abgeschieden. In addition, the smallest droplets, referred to as ink satellites or ink mist, are preferably attracted by the electric field and deposited on the surface of the bottle.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können. The applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided they are new compared to the prior art, either individually or in combination. It is also pointed out that the individual figures also describe features which can be advantageous in and of themselves. The person skilled in the art recognizes immediately that a specific feature described in a figure can also be advantageous without adopting further features from this figure. Furthermore, the person skilled in the art recognizes that advantages also result from a combination of several features shown in individual figures or in different figures can arise.
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