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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRINTING CONTAINERS WITH ELECTROSTATIC CHARGING OF CONTAINERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/110579
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for printing containers (10), wherein the containers are transported by a transport device (2) along a predetermined transport path and are printed with a flowable printing medium on the outer surface thereof by means of at least one printing device (2), characterized in that the containers (10) are electrostatically charged at least temporarily before and/or during the printing process.

Inventors:
LYASHENKO ALEXANDRA (DE)
KERPE SVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/084784
Publication Date:
June 22, 2023
Filing Date:
December 07, 2022
Export Citation:
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Assignee:
KRONES AG (DE)
International Classes:
B05D3/14; B41J3/407; B41J11/00
Domestic Patent References:
WO2009018892A12009-02-12
Foreign References:
EP3088189A12016-11-02
DE102006019441A12007-10-25
DE102012213079A12014-01-30
DE202006000270U12006-04-06
Attorney, Agent or Firm:
BERNHARD BITTNER HANNKE BITTNER & PARTNER (DE)
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Claims:
Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen mit elektrostatischer Aufladung von Behältnissen

Patentansprüche Verfahren zum Bedrucken von Behältnissen (10) wobei die Behältnisse mittels einer Transporteinrichtung (2) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden und mittels wenigstens einer Druckeinrichtung (2) an deren Außenoberfläche mit einem fließfähigen Druckmedium bedruckt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse (10) wenigstens zeitweise vor und/oder während der Bedruckung elektrostatisch aufgeladen werden. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse derart aufgeladen werden, dass Bestandteile des fließfähigen Druckmediums von den Behältnissen (10) angezogen werden. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse mittels einer Aufladungseinrichtung berührungslos aufgeladen werden und/oder die Behältnisse kontaktierende Formatteile aufgeladen werden. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckkopf der Druckeinrichtung von den zu bedruckenden Oberflächen der Behältnisse einen Abstand aufweist, der größer ist als 0,5mm, bevorzugt größer als 1 ,0mm, bevorzugt größer als 1 ,5mm und besonders bevorzugt größer als 2,0mm und/oder ein Druckkopf der Druckeinrichtung von den zu bedruckenden Oberflächen der Behältnisse einen Abstand aufweist, der kleiner ist als 30,0mm, bevorzugt kleiner als 20,0mm, bevorzugt kleiner als 15,0mm, bevorzugt kleiner als 12,0mm, bevorzugt kleiner als 10,0mm, bevorzugt kleiner als 8,0mm und besonders bevorzugt kleiner als 6,0mm. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium elektrostatisch aufgeladen wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse mittels wenigstens einer Ladeelektrode elektrostatisch aufgeladen werden, wobei die Aufladung insbesondere berührungslos erfolgt. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse Glasbehältnisse sind, welche bevorzugt an ihrer Außenoberfläche eine Vergütung und insbesondere eine Heißendvergütung aufweisen. Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen (10) mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (P) transportiert und mit wenigstens einer Druckeinrichtung (4), welche die Behältnisse an ihrer Außenoberfläche mit einem fließfähigen Druckmedium bedruckt dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Aufladungseinrichtung (6) aufweist, welche die Behältnisse wenigstens zeitweise vor und/oder während der Bedruckung elektrostatisch auflädt. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung wenigstens einen Druckkopf aufweist, der die Behältnisse (10) bedruckt, und dieser Druckkopf wenigstens zeitweise während der Bedruckung von den Behältnissen einen Abstand aufweist, der größer ist als 2mm. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass' die Vorrichtung (1) eine Dreheinrichtung aufweist, welche die Behältnisse wenigstens 17 zeitweise während deren Bedruckung bezüglich deren Längsrichtung dreht. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufladungseinrichtung wenigstens eine Ladeelektrode (62) aufweist, welche die Behältnisse kontaktieren oder auch nicht kontaktieren kann. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (4) das Druckmedium elektrostatisch auflädt. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Abschirmeinrichtung aufweist, welche eine Ablenkung des Druckmediums vermindert. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Erdung für Maschinenteile aufweist, über welche eine Ladung der Behältnisse abfließen kann.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Behältnissen mit elektrostatischer Aufladung von Behältnissen

Beschreibung

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Mit Hilfe der Photoinitiatoren reagieren die flüssigen Acrylatverbindungen unter dem Einfluss von UV-Licht zu einem festen Kunststofffilm. Bindemittel werden bevorzugt synthetisch hergestellt.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

Daneben kann jedoch bevorzugt auch die Farbintensität erhöht werden, da mehr Farbe auf jede Flasche gebracht wird.

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.

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.

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.

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.

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.

Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Aufladung wenigstens teilweise und bevorzugt stets getaktet und/oder zeitgleich mit dem Drucken einzelner Schichten.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Abschirmeinrichtung auf, welche eine Ablenkung des Druckmediums vermindert.

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.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.

Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung;

Fig. 3 eine Darstellung einer Druckeinrichtung in einer weiteren Ausgestaltung;

Fig. 4a-d vier Darstellungen der Aufladung von Behältnissen; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Aufladung.

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.

Dabei sind hier die Behältnisse 10 bevorzugt seitlich geführt, Besonders bevorzugt sind diese Führungseinrichtungen, wie beispielsweise Geländer geerdet (Bezugszeichen 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.

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.

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.

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.

Die Fig. 4a - 4d zeigen vier Darstellungen zur Veranschaulichung einer Ladungsverteilung. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 10a eine Oberfläche des Behältnisses.

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).

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).

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.

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 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.

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.

Bei der in Fig. 4d gezeigten Ausgestaltung erfolgt entsprechend eine negative Aufladung.

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.

Zusätzlich werden bevorzugt kleinste Tropfen die als Tintensatelliten oder Tintennebel bezeichnet werden durch das elektrische Feld angezogen und auf der Oberfläche der Flasche abgeschieden.

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.