mit einem Direktdruck

Die Erfindung betrifft eine Direktdruckmaschine und ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern mit einem Direktdruck mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 15.

Bekannt ist, dass Behälter, wie beispielsweise Flaschen oder Dosen mit einem Direktdruck zur individuellen Kennzeichnung des Behälterinhalts versehen werden, wobei verschiedenfarbige Drucktinten mit mehreren Direktdruckköpfen direkt auf die Behälter in mehreren Durchläufen aufgebracht werden. Die Behälter werden zur Bedruckung in Behälteraufnahmen eines Transporteurs transportiert und mit den Direktdruckköpfen flächig bedruckt. Ein derartiger Direktdruckkopf ist beispielsweise ein Tintenstrahldruckkopf, der eine Vielzahl von Düsen aufweist, die typischerweise in einer oder mehreren Reihen am Direktdruckkopf angeordnet sind. Zur flächigen Bedruckung erfolgt zusätzlich eine Drehbewegung des Behälters mit der Behälteraufnahme um seine Längsachse und/oder eine Schwenkbewegung des Direktdruckkopfs im Wesentlichen senkrecht zur Düsenreihe. Das Druckbild selbst liegt als digitales Bild in einer Computersteuerung vor, um die Direktdruckköpfe bzw. die Behälteraufnahmen zu steuern. Weiterhin wird die Drucktinte in einer nachfolgenden Aushärteeinrichtung über UV- oder Elektronenstrahlen zur Vernetzung gehärtet.

Aus der WO 2012 0/022746 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern bekannt, bei der auf einer rotierenden Maschine mehrere Behandlungsstationen mit jeweils mehreren Druckköpfen angeordnet sind, in denen die Behälter mit Transportelementen entlang einer geeigneten Bahn zu den einzelnen Druckköpfen verfahren werden.

Weiter ist aus der DE 10 2007 050 490 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern bekannt, bei der die Behälter mit einem Rotor transportiert und daran angeordneten Druckstation jeweils von mehreren Druckköpfen bedruckt werden. Die Druckköpfe sind für einen Druckkopfwechsel bzw. einen Teildruckwechsel in eine Druckposition zu- und wegschal- bar. Die Kontrolle des Direktdrucks erfolgt im Auslaufbereich des Rotors durch ein optoelektrisches Kontrollsystem.

Üblicherweise müssen jedoch die Druckköpfe in derartigen Direktdruckmaschinen immer wieder an verschiedene Behältergrößen angepasst werden. Nachteilig dabei ist, dass die einzelnen Druckköpfe durch die hohe Anforderung an die Qualität des Direktdrucks mit einer entsprechend hohen Präzision zueinander justiert werden müssen. Beispielsweise liegt die Pixelauflösung eines Direktdrucks bei 3/100 mm und folglich müssen die Direktdruckköpfe zueinander um etwa eine Größenordnung genauer justiert werden, damit ein qualitativ hochwertiges Druckbild entsteht. Es hat sich gezeigt, dass dazu ein hoher Aufwand bei der Einrichtung der Direktdruckmaschine notwendig ist, beispielsweise indem mehrfach Testdrucke erstellt und anschließend eine manuelle Feinjustage der Direktdruckköpfe erfolgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Direktdruckmaschine und ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern mit einem Direktdruck bereitzustellen, bei denen das Justieren der Direktdruckköpfe bei der Maschineneinrichtung weniger aufwändig und damit kostengünstig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung eine Direktdruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Dadurch, dass den Druckstationen mit separat justierbaren Direktdruckköpfen jeweils eine eigene Inspektionseinrichtung mit wenigstens einer Kamera zugeordnet ist, kann der Behälter nach dem Aufbringen eines Teildrucks mit der Kamera erfasst und kontrolliert werden. Folglich können die einzelnen Teildrucke bei der Kontrolle voneinander getrennt und dadurch besser ausgewertet werden. Darüber hinaus kann durch die Zuordnung der Kamera zur Druckstation eine besonders genaue und konstruktiv einfache Verbindung gewählt werden, die mit besonders geringeren Toleranzen behaftet ist. Dadurch kann die Lage der Teildrucke auf dem Behälter besonders genau kontrolliert und der Position des jeweiligen Direktdruckkopfs zugeordnet werden. Folglich kann also insgesamt die Lage der einzelnen Teildrucke auf dem Behälter hochgenau und zuverlässig bestimmt werden, so dass die Direktdruckköpfe auf dieser Basis besonders einfach und damit kostengünstig justiert werden können.

Die Direktdruckmaschine kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Direktdruckmaschine kann einer Füllanlage zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter und/oder einem Verschließer nachgeordnet sein. Die Direktdruckmaschine kann dem Füllprozess aber auch vorgeschaltet sein und/oder einem Behälterherstellungsprozess direkt nachgeschaltet sein.

Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Im Allgemeinen können die Behälter für jegliche fließfähige bzw. abfüllbare Medien vorgesehen sein. Die Behälter können aus Kunststoff, Glas oder Metall bestehen, aber auch aus PET, PEN, HD-PE oder PP bestehen. Ferner sind Behälter mit Materialmischungen denkbar. Die Behälter können Flaschen, Dosen und/oder Tuben sein.

Der Transporteur kann als Karussell ausgebildet sein, das um eine vertikale Achse drehbar ist. "Vertikal" kann hier bedeuteten, dass dies die Richtung ist, die auf den Erdmittelpunkt gerichtet ist. Die Behälteraufnahmen können am Umfang des Karussells bzw. des Transporteurs angeordnet sein. Der Transporteur kann aber auch mit jeder anderen geeigneten in sich geschlossenen Transportbahn ausgebildet sein, an der die Behälteraufnahmen angeordnet sind.

Die Behälteraufnahmen können dazu ausgebildet sein, die Behälter während der Bedruckung gegenüber den Direktdruckköpfen zu verschieben und/oder zu verdrehen. Insbesondere können die Behälteraufnahmen dazu ausgebildet sein, die Behälter senkrecht und/oder parallel zu einer Druckrichtung der Direktdruckköpfe zu verschieben. "Druckrichtung der Direktdruckköpfe" kann hier bedeuten, dass dies die Abgaberichtung der Drucktropfen aus den Direktdruckköpfen einer Druckstation auf den zu bedruckenden Behälter ist. Die Behälteraufnahmen können jeweils eine Zentrierglocke, einen Drehteller, eine Verfahreinheit und/oder einen Direktantrieb umfassen.

Die Behälteraufnahmen können jeweils unmittelbar an der zugeordneten Druckstation angeordnet sein. Anders ausgedrückt, können die Direktdruckköpfe einer Druckstation einen Verbund mit der zugeordneten Behälteraufnahme bilden. Denkbar ist auch, dass die jeweilige Behälteraufnahme Teil der zugeordneten Druckstation ist.

Die mehreren separat justierbaren Direktdruckköpfe können in der Druckstation über einen Träger, eine Verfahreinheit oder dergleichen angeordnet sein. Die Direktdruckköpfe können mit einem Digital- bzw. Tintenstrahldruckverfahren arbeiten, beispielsweise„Drop on Demand", bei dem die Tinte mittels einer Vielzahl von Druckdüsen an den Behälter abgegeben wird. "Tintenstrahldruckverfahren" kann hier bedeuten, dass in Kammern einer Druckdüse ein plötzlicher Druckanstieg über Piezo- oder Thermoelement derart erzeugt wird, dass ein kleine Menge Drucktinte durch die Druckdüse gedrückt und als Drucktropfen an den Behälter abgegeben wird. Der Direktdruckkopf kann eine Vielzahl von Druckdüsen in einem Bereich von 100 bis 10000, insbesondere in einem Bereich von 500 bis 1 100 Düsen aufweisen. Die Druckdüsen können in einer oder mehreren Düsenreihen angeordnet sein (beispielsweise 1 -4), die insbesondere parallel zur Behälterachse angeordnet sind. Ebenso können die mehreren separat justierbaren Direktdruckköpfe als eine integrale Einheit ausgebildet sein, bei denen die Druckdüsen in mehreren separat justierbaren Düsenplatten angeordnet sind. "Separat justierbar" kann hier bedeuten, dass die Direktdruckköpfe und/oder deren Düsenplatten jeweils verschieb- und/oder verdrehbar sind. Jeder der Direktdruckköpfe kann dabei um eine, zwei oder drei Achsen verschieb- und/oder verdrehbar sein. Zur Justage der Direktdruckköpfe können Einstellschrauben vorgesehen sein. Beispielsweise können die Direktdruckköpfe an einer gemeinsamen Aufnahme angeordnet sein, die einen Justagemechanismus umfasst. Denkbar ist auch, dass der Justagemechanismus mit steuerbaren Aktuatoren ausgebildet ist. Dabei können die Bilder der Kamera ausgewertet und daraus Parameter zur Steuerung des Justagemechanismus berechnet werden.

"Teildrucke" kann hier bedeuten, dass dies einem Druckanteil des jeweiligen Direktdruckkopfs einer Druckstation in einer Druckfarbe entspricht. Die Druckfarben können hier beispielsweise Schwarz, Weiß, Cyan, Magenta oder Gelb bzw. jede beliebige andere Art der Druckfarbenkombination sein. Anders ausgedrückt, können die Druckstationen jeweils dazu ausgebildet sein, einen Behälter mit allen Farben des Direktdrucks jeweils mit einem Direktdruckkopf zu bedrucken.

Dass der "Druckstation jeweils eine eigene Inspektionseinrichtung mit wenigstens einer Kamera zugeordnet ist" kann hier bedeuten, dass jede Druckstation eine Kamera zur Inspektion und/ oder Justage umfasst. Beispielsweise umfasst dann eine Direktdruckmaschine mit einem Transporteur, der 12 Behälteraufnahmen umfasst dann auch 12 Druckstationen und 12 Kameras.

Denkbar ist, dass die Kamera einen Matrix- oder Zeilensensor zur Bildaufnahme und ein Objektiv umfasst. Die Inspektionseinrichtung kann ferner eine Bildverarbeitungseinrichtung umfassen oder damit verbunden sein. Denkbar ist, dass jede Inspektionseinrichtung der Direktdruckmaschine eine eigene Bildverarbeitungseinrichtung umfasst oder, dass alle Inspektionseinrichtungen mit einer Bildverarbeitungseinrichtung verbunden sind. Die Bildverarbeitungseinrichtungen können jeweils in den Kameras integriert sein. Die Druckstationen können mit induktiven Energie- und/oder Datenübertragungseinheiten ausgebildet sein, um deren jeweilige Inspektionseinrichtung bzw. vorzugsweise die Kamera mit Energie zu versorgen und/oder deren Daten zu übertragen.

Mit "Lage der Teildrucke auf dem Behälter" kann hier gemeint sein, dass dies die Lage der Teildrucke auf dem Behälter ist. Ebenso oder zusätzlich kann dies bedeuten, dass dies die Lagen jeweils der einzelnen Teildrucke, die Lage oder die Lagen einer Kombination mehrerer Teildrucke und/oder die Lage aller Teildrucke auf dem Behälter (beispielsweise des gesamten Druckbilds) zusammen ist. Ebenso oder zusätzlich kann dies bedeuten, dass dies die relative Lage der Teildrucke zueinander auf dem Behälter und/oder auf einer abgewickelten Behälteroberflä- che ist. Die Lage der Teildrucke auf dem Behälter kann mit der Inspektionseinrichtung über einen Teilbereich oder über den gesamten 360° Umfang des Behälters kontrollierbar sein.

Die Kamera kann mit einer Verfahreinheit verfahrbar sein, die vorzugsweise einen Linearmotor umfasst. Dadurch ist es möglich, die Kamera zu einer oder mehreren Inspektionspositionen zu verfahren, so dass die Teildrucke aus einer möglichst optimalen Blickrichtung inspiziert werden. Beispielsweise kann die Verfahreinheit dazu ausgebildet sein, die Kamera zu mit den Druckpositionen der Direktdruckköpfe korrespondierenden Inspektionspositionen zu verfahren. Dadurch werden die Teildrucke jeweils aus der gleichen Blickrichtung unmittelbar beim oder nach dem Drucken inspiziert. Denkbar ist auch, dass die Kamera zu einzelnen Bereichen des Teildrucks mit der Verfahreinheit verfahrbar ist, so dass sie beispielsweise mit einem Makro- oder Mikroskopobjektiv besonders stark vergrößert werden können. Der Linearmotor kann einen Langstator und einen Läufer mit einer Rollenführung umfassen. Vorzugsweise kann die induktive Energie- und/oder Datenübertragungseinheit für die Inspektionseinrichtung, insbesondere für die Kamera in den Linearmotor integriert sein.

Die Verfahreinheit kann dazu ausgebildet sein, die zugeordnete Behälteraufnahme gemeinsam mit der Kamera gegenüber den Direktdruckköpfen zu verfahren. Dadurch kann eine bereits zum Verfahren der Behälteraufnahme genutzte Verfahreinheit zusätzlich zum Verfahren der Kamera genutzt werden. Folglich ist der Aufwand für die Verfahreinheit besonders gering. Beispielsweise können die Druckstationen jeweils die Direktdruckköpfe und die Verfahreinheit mit der Behälteraufnahme und mit der Kamera umfassen. Mit der Verfahreinheit ist es so möglich, die Behälteraufnahme zusammen mit der Kamera zu den jeweiligen Direktdruckköpfen entlang einer Bahn zu verfahren, so dass der Behälter nach dem Aufbringen des jeweiligen Teildrucks unmittelbar inspiziert wird. Beispielsweise können die separat justierbaren Direktdruckköpfe wenigstens teilweise vertikal übereinander und senkrecht zur Transportbahn angeordnet sein. Die Verfahreinheit kann dann die Behälteraufnahme bzw. die Kamera vertikal zu den Direktdruckköpfen verfahren.

Denkbar ist auch, dass die Verfahreinheit dazu ausgebildet ist, die Direktdruckköpfe gemeinsam mit der Kamera gegenüber der zugeordneten Behälteraufnahme zu verfahren. Auch hier ist der Aufwand für die Verfahreinheit besonders gering, da bereits auf die vorhandene Verfahreinheit für die Direktdruckköpfe zurückgegriffen werden kann. Ferner ist die Kamera so gegenüber den Direktdruckköpfen fest justiert und arbeitet dabei besonders genau. Beispielsweise kann der Transporteur als Karussell mit Behälteraufnahmen und den Druckstationen ausgebildet sein, wobei die Direktdruckköpfe einer Druckstation jeweils zusammen mit der Kamera über eine Verfahreinheit parallel zur Transportbahn verfahrbar sind. Zwischen oder nach allen Teildrucken kann dann die Kamera mit der Verfahreinheit an eine Inspektionsposition gegenüber der Behälteraufnahme verfahren werden, um die Teildrucke oder den gesamten Direktdruck zu kontrollieren.

Die Verfahreinheit kann dazu ausgebildet sein, die Kamera gegenüber einer Drehachse der Behälteraufnahme längs, radial und/oder tangential zu verfahren, insbesondere synchron oder in einem konstanten Verhältnis zu einer Bewegung der Behälteraufnahme. Dadurch ist die Kamera bei der Kontrolle besonders flexibel und genau einsetzbar. Beispielsweise kann durch das Verfahren längs bzw. tangential zur Drehachse ein größerer Teildruck inspiziert werden, als dies das Blickfeld der Kamera allein erlauben würde. Durch das radiale Verfahren kann der Fokus der Kamera eingestellt und damit die Kontrolle des Teildrucks besonders genau erfolgen.

Die Kamera kann einen Zeilensensor umfassen und die Verfahreinheit und/oder die Behälteraufnahme kann dazu ausgebildet sein, die Kamera und/oder den Behälter derart zu bewegen, dass bei der Kontrolle eine Relativbewegung quer zum Zeilensensor zwischen der Kamera und einer Behälteroberfläche im Wesentlichen konstant ist. Dadurch kann bei der Kamera ein Zeilensensor eingesetzt und über die Relativbewegung ein zweidimensionales Bild erzeugt werden. Dadurch ist die Kamera einfacher aufgebaut und erfasst die Teildrucke abschnittsweise jeweils senkrecht und im gleichen Abstand zur Behälteroberfläche. Folglich erfolgt auf einfache Weise eine besonders genaue Inspektion der Teildrucke.

Die Verfahreinheit kann dazu ausgebildet sein, die Kamera parallel und/oder quer zur Transportbahn zu verfahren, insbesondere synchron oder in einem konstanten Verhältnis zu einer Transportbewegung des Transporteurs. Dadurch kann die Transportbewegung des Transporteurs kompensiert oder für die Aufnahme von verschiedenen Blickrichtungen auf den Behälter genutzt werden.

Die Direktdruckköpfe und die Kamera können auf einander gegenüberliegenden Seiten der Transportbahn angeordnet sein. Dadurch können einer oder mehrere Direktdruckköpfe auf einer Seite des Behälters drucken und die Kamera kann einen bereits fertig gedruckten Teil auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters besonders effizient inspizieren.

Der Transporteur kann ein Karussell mit einer kreisförmigen Transportbahn sein, wobei die Direktdruckköpfe an der Transportbahn außenliegend und die Kamera innenliegend angeordnet sind. Ebenso kann dies umgekehrt sein, so dass die Direktdruckköpfe innenliegend und die Kameras außenliegend angeordnet sind. Die Inspektionseinrichtung kann ein Schutzgehäuse für die Kamera umfassen. Dadurch wird die Kamera vor Färb- oder UV-Einwirkung der Druckstation besonders effektiv abgeschirmt. Das Schutzgehäuse kann einen Verschluss und/oder eine Schutzscheibe umfassen. Der Verschluss kann jeweils bei der Kontrolle geöffnet und anschließend wieder verschlossen werden. Ferner kann die Schutzscheibe vergütet sein, um Lichtreflexe zu vermeiden.

Die Inspektionseinrichtung kann ein Lasermodul zur Triangulation von 3D-Punkten auf der Oberfläche des Behälters umfassen. Dadurch können beispielsweise Embossings oder Nähte am Behälter besser erkannt werden. Folglich kann die Ausrichtung des Behälters in der Behälteraufnahme erfasst und für die Bedruckung bzw. die Kontrolle der Teildrucke und/oder des Direktdrucks genutzt werden.

Die Inspektionseinrichtung kann eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere ein Ringlicht um ein Objektiv der Kamera und/oder einen Leuchtschirm zum Durchleuchten des Behälters umfassen. Dadurch können Behälterstrukturen, wie beispielsweise Embossings und andere Erkennungsmerkmale vor dem Bedrucken besonders gut erkannt und der Behälter damit ausgerichtet werden. Mittels einer Beleuchtungseinrichtung, wie dem Ringlicht, kann der Behälter bei der Kontrolle besonders gleichmäßig beleuchtet werden. Hierdurch wird eine besonders hohe Dynamik bezüglich des Druckbilds erzielt, so dass die Kontrolle besonders genau und sicher erfolgen kann.

Die Beleuchtungseinrichtung kann eine Hell- und/oder Dunkelfeldbeleuchtungseinheit umfassen. Mittels der Hellfeldbeleuchtungseinheit können die Teildrucke besonders gut erfasst werden. Mit Dunkelfeldbeleuchtungseinheit kann hier gemeint sein, dass das Licht der Beleuchtungseinheit nur indirekt über Brechungen und/oder Streuungen am Behälter zur Kamera gelenkt wird und dabei kein direktes Licht in die Kamera gelangt. Dadurch können Erhebungen, wie ein Embossing oder eine Pressnaht am Behälter besser erkannt werden. Die Dunkelfeldbeleuchtungseinheit kann beispielsweise als zellenförmige Leuchteinheit ausgebildet sein.

Denkbar ist auch, dass die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung mit unterschiedlichen spektralen Anteilen ausgebildet ist, um den Kontrast bei der Kontrolle des Teildrucks zu erhöhen. Beispielsweise kann die Beleuchtungseinrichtung verschiedenfarbige LEDs umfassen. Dadurch kann das Licht der Beleuchtungseinrichtung an die Farbe der Teildrucke angepasst werden.

Die Behälteraufnahmen können jeweils mit einem Drehgeber ausgebildet sein. Dadurch kann der Behälter durch eine Drehung um seine Längsachse mit der Kamera entlang seines Um- fangs besonders einfach erfasst werden. Mit dem Drehgeber kann eine Drehposition eines Drehtellers der Behälteraufnahme erfassbar sein. Bevorzugt kann die Kamera dazu einen Zeilensensor umfassen, der insbesondere parallel zu einer Drehachse des Drehgebers angeordnet ist. Dadurch kann mit der Behälteraufnahme eine Drehung um 360° durchgeführt werden, so dass der Behälter mit der Zeilenkamera vollumfänglich erfasst wird. Der Drehgeber kann als Absolut- oder Inkrementalgeber ausgebildet sein. Zur Erfassung der Drehposition des Drehtellers kann der Drehgeber mit einer Motor- bzw. Maschinensteuerung verbunden sein. Denkbar ist auch, dass der Drehgeber in einen Servomotor integriert ist. Die Auflösung des Drehgebers kann in einem Bereich von 2000 - 5000, vorzugsweise 4000 - 5000 Pulse pro Umdrehung liegen. Dadurch können die Teildrucke mit einer hohen Auflösung erfasst werden, so dass deren Lage entsprechend genau justierbar ist.

Die Inspektionseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, mit der Kamera und/oder dem Drehgeber eine Ausrichtung des Behälters in der Behälteraufnahme zu erfassen. Vorzugsweise können Erhebungen am Behälter mit der Kamera und der Dunkelfeldbeleuchtungseinheit erfassbar sein, wie beispielsweise ein Embossing, eine Pressnaht oder dergleichen. Dadurch kann der Behälter beim Einlaufen und noch vor dem Bedrucken gegenüber der Druckstation ausgerichtet werden. Ebenso ist denkbar, dass die Inspektionseinrichtung dazu ausgebildet ist, mittels der Lage eines bereits auf dem Behälter aufgedruckten Teildrucks einen Startpunkt eines oder mehrerer nachfolgender Teildrucke in Umfangs- und/oder Längsrichtung des Behälters zu bestimmen.

Die Direktdruckköpfe und/oder die Kamera können modular aufgebaut sein, so dass die Module besonders leicht und ohne Werkzeug wechselbar sind. Hierzu können die Versorgungsleitungen mit Schnellkupplungen versehen sein, die von Hand schnell wechselbar sind.

Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 15 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen genannt.

Dadurch, dass ein Behälter in einer Druckstation von mehreren justierbaren Direktdruckköpfen mit mehreren Teildrucken eines Direktdrucks versehen wird, können beispielsweise verschiedene Druckfarben des Direktdrucks besonders genau zueinander auf dem Behälter angebracht werden. Dadurch, dass die Lage der Teildrucke auf dem Behälter von einer eigenen der Druckstation zugeordneten Inspektionseinrichtung mit wenigstens einer Kamera inspiziert wird, sind die Toleranzen zwischen der Kamera und der Druckstation besonders gering. Dadurch wird eine besonders hohe Genauigkeit bei der Inspektion erreicht, so dass die Direktdruckköpfe zueinander besonders einfach und genau ausgerichtet werden können. Das Verfahren kann mit einer Direktdruckmaschine der Ansprüche 1 - 14 bzw. mit den zuvor beschriebenen Merkmalen durchgeführt werden. Das Verfahren kann das Bereitstellen einer Direktdruckmaschine zur Bedruckung von Behältern mit einem Direktdruck umfassen.

Die Kamera kann bei der Inspektion zur Behälterbewegung synchronisiert verfahren werden, so dass sich eine Behälteroberfläche in einem Kamerabild mit konstanter Geschwindigkeit bewegt oder stillsteht. Dadurch kann die Kamera während der Bewegung der Behälteraufnahme zur Inspektion genutzt werden. Ebenso ist durch eine konstante Geschwindigkeit zwischen der Behälteroberfläche und der Kamera die Nutzung eines Zeilensensors möglich, bei dem die Bewegung senkrecht zur Sensorzeile erfolgt. Dadurch ist die Kamera besonders einfach aufgebaut und kann mit der Blickrichtung derart ausgerichtet werden, dass diese möglichst senkrecht auf die Behälteroberfläche ist. Folglich wird die Behälteroberfläche besonders genau aufgelöst.

Der Behälter kann vor dem Bedrucken mit Hilfe der Inspektionseinrichtung gegenüber der Druckstation ausgerichtet werden. Dadurch kann das Verfahren noch effizienter eingesetzt werden. Denkbar ist hier, dass mit der Inspektionseinrichtung bzw. der Kamera Behälterstrukturen erkannt werden, beispielsweise Embossings, Nähte oder dergleichen. Dadurch ist es möglich, die Inspektionseinrichtung zusätzlich auch als Ausrichtungshilfe zu verwenden.

Ferner ist denkbar, dass die Kamera mit einer Verfahreinheit zu Inspektionspositionen bewegt wird, an der jeweils ein Teildruck oder der gesamte Direktdruck inspiziert wird.

Darüber hinaus kann die Kamera mittels der Verfahreinheit referenziert werden. Beispielsweise kann die Behälteraufnahme und/oder ein Teil der Behälteraufnahme und/oder eine Marke an der Behälteraufnahme mittels Bilderkennung erkannt und als Referenzpunkt für die Position der Kamera gegenüber der Behälteraufnahme verwendet werden. Ebenso ist es möglich, dass die Kamera einen oder mehrere der Direktdruckköpfe zur Referenzierung erfasst. Dazu kann die Kamera einen oder mehrere Direktdruckköpfe, einen Teil davon oder eine Marke an einem Direktdruckkopf erfassen. Dadurch können Toleranzen in der Behälteraufnahme bzw. in der Verfahreinheit ausgeglichen werden. Darüber hinaus ist es möglich, eine Kante eines Teildrucks bzw. des gesamten Direktdrucks auszuwerten und deren Distanz zum Behälterträger als Soll-Höhe zu übernehmen.

Mittels eines bereits auf dem Behälter aufgedruckten Teildrucks kann ein Startpunkt eines oder mehrerer nachfolgender Teildrucke in Umfangs- und/oder Längsrichtung des Behälters bestimmt werden. Dadurch ist die Inspektionseinrichtung auch zur Ausrichtung der Behälter in der Druckstation einsetzbar. Denkbar ist, dass mit dem Startpunkt in Längsrichtung eine Feinpositionierung des Direktdrucks gegenüber den Druckdüsen ermittelt wird. Anders ausgedrückt kann damit bestimmt werden, bei welcher Druckdüse der Druck anfängt, also etwas höher zum Hals oder etwas niedriger zum Boden des Behälters hin.

Mittels der Inspektion der Teildrucke können Druckabstände der justierbaren Direktdruckköpfe bestimmt werden. Dadurch werden die Schärfe und damit der Kontrast des Druckbilds verbessert. Beispielsweise kann über das zuvor erwähnte radiale Verfahren der Kamera der Fokus eingestellt werden, wodurch der Abstand der Kamera zur Behälteroberfläche ermittelt wird. In einem weiteren Schritt kann dann auf Basis des Abstands der Kamera auch ein Abstand der Direktdruckköpfe zur Behälteroberfläche justiert werden.

Darüber hinaus kann das Verfahren die zuvor beschriebenen Merkmale der Direktdruckmaschine, insbesondere die Merkmale der Ansprüche 1 - 14 einzeln oder in beliebigen Kombinationen umfassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Direktdruckmaschine in einer Draufsicht;

Fig. 2A-E ein Ausführungsbeispiel einer Druckstation der Direktdruckmaschine aus der Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht jeweils beim Drucken unterschiedlicher Farben; und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Direktdruckmaschine in einer Draufsicht.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Direktdruckmaschine 1 zur Bedruckung von Behältern 2 in einer Draufsicht dargestellt. Zu sehen ist, dass die Behälter 2 mit einem Einlaufstern 6 an den als Karussell ausgebildeten Transporteur 3 übergeben werden. Der Transporteur 3 ist zum Transport der Behälter 2 in Behälteraufnahmen 4 entlang der Transportbahn T ausgebildet. Zu sehen ist, dass jeder Behälteraufnahme 4 eine Druckstation 5 zugeordnet ist, die jeweils mehrere separat justierbare Direktdruckköpfe 51 zur Bedruckung des Behälters 2 mit mehreren Teildrucken umfassen - beispielsweise mit mehreren Druckfarben. Ferner ist jeder Druckstation 5 eine eigene Inspektionseinrichtung mit einer Kamera 52 zugeordnet. Die Direktdruckköpfe 51 und die Kamera 52 sind hier beispielsweise einander gegenüberliegend an den Seiten der Transportbahn T angeordnet. Dadurch können die Direktdruckköpfe 51 eine Seite des Behälters 2 bedrucken und die Kamera 52 die andere Seite mit dem bereits fertigen Druckanteil inspizieren. Denkbar ist allerdings auch jede andere geeignete Anordnung der Direktdruckköpfe 51 bzw. der Kamera 52. Der Behälter 2 wird nach der Übergabe durch den Einlaufstern 6 in eine Behälteraufnahme 4 und die zugeordnete Druckstation 5 eingebracht und mit dem Transporteur 3 entlang der Transportbahn T transportiert. Nach der Bedruckung mit allen Teildrucken wird der Behälter 2 an den Auslaufstern 7 übergeben und zu weiteren Behandlungsstationen transportiert, beispielsweise zu einer Verpackungsmaschine.

Der genaue Aufbau der Druckstation 5 wird nun anhand der Fig. 2A genauer beschrieben:

In der Fig. 2A ist ein Ausführungsbeispiel der Druckstation 5 der Direktdruckmaschine 1 nach der vorangegangenen Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht genauer dargestellt. Zu sehen ist der Karussellträger 3a, an dem die Verfahreinheit 53 für die Behälteraufnahme 4 und die Kamera 52 angeordnet ist. Die Verfahreinheit 53 ist hier eine Lineareinheit, mit der der Ausleger 54 entlang der Richtung R vertikal verfahrbar ist. Denkbar ist beispielsweise, dass die Lineareinheit einen Langstator-Linearmotor umfasst, mit dem zusätzlich auch die Energie- und Datenübertragung zur Kamera 52 erfolgt. Auf dem Aufleger 54 ist weiter die Behälteraufnahme 4 angeordnet, die einen mittels eines Servomotors angetriebenen Drehteller umfasst, mit dem der Behälter 2 um die Drehachse A drehbar ist. Ferner kann die Behälteraufnahme 4 auch eine hier nicht dargestellte Zentrierglocke zur Aufnahme und Zentrierung der Behältermündungen umfassen. Die Kamera 52 ist über einen starren Tragarm mit dem Ausleger 54 verbunden. Denkbar ist jedoch auch, dass die Kamera 52 mit einer weiteren Verfahreinheit längs, radial und/oder tangential zur Drehachse A der Behälteraufnahme 4 verfahrbar ist.

Des Weiteren ist der zweite Träger 3b des Transporteurs 3 zu sehen, an dem die Direktdruckköpfe 51 _K , 51 _c , 51 _M , 51 _Y und 51 _w angeordnet sind. Der Direktdruckkopf 51 _K ist dazu ausgebildet, den Behälter 2 mit einem schwarzen Teildruck 21 _K zu bedrucken. Dazu ist der Direktdruckkopf 51 K mit einer Düsenreihe mit Druckdüsen ausgebildet, die jeweils digital angesteuert einzelne Drucktropfen auf den Behälter 2 abgeben. Durch eine Drehung des Behälters 2 um die Drehachse A wird dann ein flächiger Druck auf den Behälter 2 erzeugt. Entsprechend sind die anderen Direktdruckköpfe 51 _c -51 _w dazu ausgebildet, den Behälter 2 mit den Farben Cyan, Ma- genta, Gelb und Weiß in weiteren Teildrucken zu bedrucken, wie nachfolgend anhand der Fig. 2B-E beschrieben.

Die Kamera 52 ist weiter dazu ausgebildet, den Teildruck 21 _K nach dem Druck hinsichtlich seiner Lage zu kontrollieren. Dies geschieht beispielsweise mittels Bildverarbeitung, bei dem einzelne Merkmale des Teildrucks 21 _K erfasst und erkannt werden.

Wie weiter der Fig. 2B zu entnehmen ist, wird die Behälteraufnahme 4 nach dem Bedrucken mit dem Schwarzen Teildruck 21 _K und der darauf befindliche Behälter 2 durch die Verfahreinheit 53 in der Richtung R angehoben, so dass der Behälter 2 nun auf Höhe des Direktdruckkopfs 51 _c liegt. Anschließend wird der Behälter 2 erneut gedreht und der Teildruck 21 _c aufgedruckt. Zusätzlich wird beim Drehen des Behälters 2 der fertige Teil des Teildrucks 21 _c mit der Kamera 52 erfasst und dessen Lage am Behälter 2 kontrolliert.

Die gleiche Verfahrensweise wird anschließend entsprechend der Fig. 2C-2E für die Druckfarben Magenta, Gelb und Weiß durchgeführt, indem die Behälteraufnahme 4 bzw. die Kamera 52 mit der Verfahreinheit 53 jeweils zu den Druckpositionen der Direktdruckköpfe 51 _M -51 _W angehoben und bedruckt wird. Darüber hinaus wird auch die Lage der Teildrucke 21 _M , 21 _Y , 21 _w mit der Kamera 52 erfasst und kontrolliert.

Anders ausgedrückt, wird also nach jedem Bedruckungsschritt bzw. während jedes Bedru- ckungsschritts die Lage jedes einzelnen Teildrucks 21 _K , 21 _c , 21 _M , 21 _Y , 21 _w mit der Kamera 52 erfasst und die Lage kontrolliert. Dadurch ist es möglich, eine eventuelle Fehljustage der Direktdruckköpfe 51 _K -51 _W zu kontrollieren und individuelle Werte zur Justage auszugeben. Dadurch erfolgt die Bedruckung der Behälter 2 mit der Direktdruckmaschine 1 in der Fig. 1 bzw. bei den Druckstationen der Fig. 2A-2E mit einer besonders hohen Qualität, wobei dennoch das Einstellen schnell und effizient unterstützt wird. Folglich können Kosten für langwieriges Experimentieren eingespart werden.

In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Direktdruckmaschine 1 in einer Draufsicht dargestellt. Diese unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass mit den Verfahreinheiten 55 nicht die Behälteraufnahmen 4 sondern jeweils die Direktdruckköpfe 51 _A , 51 _B und die Kamera 52 verfahren werden.

Zu sehen ist, dass die Behälter 2 zunächst mit dem Einlaufstern 6 an den Transporteur 3, der hier ebenfalls als Karussell ausgebildet ist, übergeben werden. In den Behälteraufnahmen 4 werden dann die Behälter 2 kontinuierlich entlang der Transportbahn T transportiert, mit den Druckstationen 5 bedruckt und anschließend an den Auslaufstern 7 übergeben.

Weiter ist zu sehen, dass der Transporteur 3 mit einem fest verbundenen Ring 31 ausgebildet ist, an dem mehrere Druckstationen 5 angeordnet sind. Die Druckstationen 5 umfassen jeweils die Verfahreinheit 55, zwei oder mehr Direktdruckköpfe 51 _A , 51 _B und eine Kamera 52. Mittels der Verfahreinheit 55 sind die Direktdruckköpfe 51 _A , 51 _B zusammen mit der Kamera 52 tangential gegenüber der Transportbahn T verfahrbar. Die beiden Direktdruckköpfe 51 _A und 51 _B jeder Druckstation 5 sind hier lediglich exemplarisch stellvertretend für eine Vielzahl von Direktdruckköpfen dargestellt. Dadurch ist es möglich, den Direktdruckkopf 51 _A in der Position P _A so zu verfahren, dass dieser zum Drucken bereit ist und dem Behälter 2 an der Position P _A gegenübersteht. Der Behälter 2 wird nun um seine Längsachse gedreht und ein Teildruck einer ersten Farbe aufgebracht. Gleichzeitig wird der Behälter 2 kontinuierlich entlang der Transportbahn T weiter transportiert. Denkbar ist allerdings auch, dass der Transporteur 3 die Behälter 2 intermittierend transportiert.

Befindet sich nun die Behälteraufnahme 4 mit dem Behälter 2 an der Position P _B , so steht der Direktdruckkopf 51 _B mit einer zweiten Farbe zum Drucken bereit. Der Behälter wird erneut um seine Längsachse gedreht und der zweite Teildruck in der zweiten Farbe aufgebracht. Während des Weitertransports entlang der Transportbahn T wird nun die Kamera 22 mit der Verfahreinheit 55 an die Inspektionsposition verfahren, die dann an der Position P| dem Behälter 2 gegenübersteht. Nun wird der Behälter 2 mittels der Behälteraufnahme 4 um seine Längsachse gedreht und die beiden Teildrucke inspiziert.

Denkbar ist auch, dass die Kamera 52 mit der Verfahreinheit 55 zwischen den beiden Positionen P _A und P _B zur Inspektion zum Behälter 2 verfahren wird und der Teildruck des Direktdruckkopfs 51 _A separat kontrolliert wird.

Auch hier ist durch die Kontrolle der Teildrucke jeweils die Lage kontrollierbar und darauf basierend können die Direktdruckköpfe 51 _A bzw. 51 _B dann schnell und genau justiert werden.

Insgesamt werden die Direktdruckmaschinen 1 der Fig. 1-3 wie folgt eingesetzt:

Die Behälter 2 werden in den Behälteraufnahmen 4 des Transporteurs 3 entlang der Transportbahn T transportiert und mit den in Behälteraufnahmen 4 zugeordneten Druckstationen 5 bedruckt. Dabei wird jeweils in einer Druckstation 5 ein Behälter 2 von mehreren justierbaren Direktdruckköpfen 51 mit mehreren Teildrucken 21 eines Direktdrucks versehen. Ferner wird die Lage der Teildrucke 21 auf dem Behälter 2 mit der eigens der Druckstation 5 zugeordneten Kamera 52 inspiziert. Dadurch ist es möglich, die Lage der einzelnen Teildrucke 21 einfach und hochgenau gegenüber den Direktdruckköpfen 51 zu erfassen und diese darauf basierend zu justieren. Die Justage ist dadurch besonders genau, einfach und kostengünstig.

Folgende zusätzliche Ausführungsformen sind bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 - 3 zusätzlich in beliebigen Kombinationen möglich:

Der Behälter 2 kann vor dem Bedrucken mit Hilfe der Inspektionseinrichtung bzw. Kamera 52 gegenüber der Druckstation 5 ausgerichtet werden. Dies kann beispielsweise anhand von Behälterstrukturen, wie Embossings, Nähten oder dergleichen erfolgen. Ferner ist denkbar, dass die Inspektionseinrichtung ein Schutzgehäuse für die Kamera 52 umfasst. Dadurch ist die Kamera 52 besser vor Einwirkungen der Druckfarbe geschützt.

Ferner kann in der Inspektionseinrichtung ein Lasermodul zur Triangulation von 3D-Punkten auf der Oberfläche des Behälters angeordnet sein. Dadurch können 3D-Strukturen des Behälters, wie eben Embossings oder Nähte besser erfasst werden.

Ferner ist auch denkbar, dass die Inspektionseinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung, wie ein Ringlicht um das Objektiv der Kamera 52 umfasst. Darüber hinaus kann auch ein Leuchtschirm zum Durchleuchten des Behälters 2 in der Inspektionseinrichtung angeordnet sein, so dass Behälterstrukturen im Durchlicht erfasst werden können.

Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.