专利名称：用于在容器上印刷的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在至少一台具有至少一个印刷头的印刷机上对容器印刷上印刷图像(文字和/或图案)的设备以及实施该印刷的方法，所述容器例如为瓶子。
背景技术：
已知例如为瓶子的容器和包装设有标签以便于可以附着消费者信息。还已知利用喷墨印刷机将标记或其它信息施加到包装上，这可以实现标签印刷不能实现的个性化。这种印刷系统单色工作并且仅限于几个印制点/线。此外，已知的正在进行的工作是使用不同生产商的印刷头可以实现每个印刷头印刷高达174mm宽度的印刷方法和系统。这些印刷头也在单色情况下工作，在多种颜色的情况下，必须相继布置多个印刷头并且合适地偏置，以便于根据颜色的数量可以实现各个印刷点之间总是均勻的。这可以在具有以固定方式相继布置的多个印刷头的机器上进行调节。这里，包装材料以恒定速度通过印刷头。这种机器的性能因此取决于各个印刷头的印刷速度。这对于吸收性包装材料是可行的。在例如为金属、玻璃或塑料的其它材料的情况下，油墨必须通过加热或UV或电子射线通过交联烘干。该工艺必须在每种印刷颜色的印刷之后运用，增加了这种机器的长度。如果想要提高这种性能，必须并联多个印刷系统或者必须选择不同的布置。已经提出了一种建议，即在圆盘传送带上布置多个固定器用于要以圆形印刷的包装材料并在圆盘传送带转动期间在单个站点上转动单个包装本身，从而引导包装的表面通过布置在每个站点并关于彼此定向的多个印刷头。这种情况的缺点是在需要使用通过UV或电子束固化的油墨的表面的情况下，不可能实现各个印刷油墨的中间干燥或交联。因此存在另外的建议，即将每种颜色施加在连续相继布置的各个圆盘传送带上，其中干燥/交联可以发生在各个圆盘传送带之间的传送期间。假设该实施方式中将容器或包装固定在夹在独立输送单元中的带上，从而以集中的方式使这些一个接一个地通过相继布置的各个圆盘传送带。这种保持装置必须体现为转动支撑装置以便容器在圆盘传送带上相互驱动，从而引导以整个表面通过具有相应颜色的单个印刷头。此外，还提出了将容器夹在各个保持装置中，其中每个保持装置可转动地接收所述容器并且具有0度角夹入的标记，单个地输送这些容器并由串联的印刷机中的保持装置容纳。这里，所述保持装置和支撑装置设计成机器中的保持装置的对中具有使得所述容器定向成与相应印刷头的印刷图像相配并通过0度标记的精度，而且还关于转动轴适配。但是根据用于获得高质量印刷图像的引导对中和精度的需求是高的而且是复杂的，因为在启动和制动期间，不同的张力作用在所述带上并且另外发生了温度波动，二者导致了超出了不能补偿的误差。此外，必须考虑容器当涉及到瓶子的时候是重的，因为印刷通常发生在填充之后。添加到该重量中的是保持装置本身的质量。当已知在通常的600dpi的印刷质量的情况下印刷点彼此间隔开0. 042mm时，对中需求的精度变得清楚，并且重的瓶子保持装置因此必须永久对准到l/100mm。在饮料工业例如36，000瓶/小时的处理量的情况下，每年200，000, 000个通过这种机器。因此，磨损非常显著地影响了印刷质量。
发明内容
本发明的目的是提出一种在最开始提出的那种类型的设备，在其帮助下可以实现可靠的操作、高的印刷质量和高的印刷输出。该目的是利用最开始提到的那种类型的设备解决的，例如因为至少一个印刷头是可以通过电控装置自动调节的，来自于该控制装置的调节值根据位置坐标的位置和/或角位置使印刷头进入一个位置，所述位置从通过包括例如传感器的捕捉装置获得的关于印刷头要被印刷的瓶子的位置和表面轮廓被确定或计算。在该方法中确保了利用很少的时间可以将完美的印刷图像施加到容器上。在根据本发明的设备中，可以在第一印刷机的下游布置至少一台与前面提到的类型相同的另外的印刷机用于以相同和不同的颜色印刷，以便于可以形成具有相同优点不同颜色的印刷图像。通过控制至少两台印刷机可以单独并彼此独立或联合操作以便于将多颜色印刷图像施加到容器上。为了进一步提高印刷图像的精度，另外提出在至少一台印刷机中，在相应的容器上印刷标记，在该标记的帮助下进行至少一台另外印刷机的印刷头的定位和/或对准。所述标记可以另外设置在印刷图像上，例如作为不规则多边形，尤其是等腰三角形，但是印刷图像的一部分本身可以作为标记。这里，所述标记可以经由照相机或包括例如传感器的图像处理装置捕捉，其向印刷头发出相应的输出信号用于将其正确定位。优选地，在从所述标记获得的数据的帮助下，调节例如连接在下游的印刷机的印刷头用于例如通过步进或伺服电机根据高度位置、容器间隔和/或倾斜来在前面印刷机的印刷图像上印刷相同或另外的颜色。在根据本发明的设备的实际结构中，要被印刷的相应的容器通过例如集中于夹紧装置并进入转动运动用于印刷的线性传送装置的入口星状件被引入到圆盘传送带站点(即转动处理机)。这里，在从所述标记获得的数据的帮助下，可以确定印刷开始时容器的转动角度。优选地，在圆盘传送带循环期间相应容器在站点上回转同时其表面被印刷。此后，通过卸出星形件可以将相应的印刷好的容器输送出圆盘传送带，如果适用，在其引入到另外的印刷机之前将施加的油墨例如在UV筒道内固化，如果适用相同的设计，其引入到另外的印刷机中用于例如以相同的方式进一步印刷。因此，本发明还可以在线性机器上实施。
本发明的另外的目的、特征、优点和应用可行性从通过附图的示例性实施方式的如下描述中获得。这里所描述的和/或通过图像表示的所有特征本身或以任何组合构成了本发明的主题，所述组合甚至与它们在各个权利要求中的组合和/或它们的附图标记无关。
其示出了图Ia-Id根据本发明的设备的印刷机的印刷头大体上关于容器的定位可能性，所述容器在所描述的情况中设计为瓶子，图2例如三台印刷机在根据本发明的设备中的相继的可行布置，图3a和北用于在根据本发明的设备中印刷的站点上具有不同尺寸的两个容器的对中夹紧装置，图如和4b以截面图和顶视图示出了用于在不同轴上调节印刷头的装置的可行结构，图fe和恥在所述容器上的用于确定打印头位置的可行标记的示例，以及图6a和6b垂直轴位置上第一印刷机在容器上的印刷图像与夹紧期间随机产生的倾斜位置上第二印刷机上的印制上的印刷图像的形成的比较。
具体实施例方式图1示出了印刷头1可以大体上例如在瓶形容器B上，即尤其是在腹部(印刷图像表面iy和颈部(印刷图像表面ig上印刷的位置。印刷期间容器Β定位在例如转台2上(见图3a和3b)，在印刷过程中转台使容器B转动。在印刷图像表面!^b或/和!^h的区域中将印刷图像D施加在容器B的表面上。通过在照相机或图像处理装置的帮助下感测的容器B的形状和位置，印刷头1的位置通过位置坐标和角位置被自动确定，所述照相机或图像处理装置随后经由控制装置向印刷头1发射相应的对准信号。容器B的印刷图像表面F可以在不同于转台2的高度上，以便于印刷头1在其高度位置(ζ轴)上可调节。印刷头1距离容器轴A的距离(χ轴)同样可调节，印刷头1的角位置根据容器形状和对准也可调节。在瓶子的情况下，瓶底和瓶口的中心点例如可以不与前面的印刷机垂直或在相同的位置上。由于该原因也可以设置α工和α 2的校准(见图Id)。图2示出了根据本发明的用于印刷容器B的设备，其具有三个相继连接的具有多个站点13的转动处理机(圆盘传送带)3。首先将未印刷的容器B通过入口星形件4从线性(或直线型)传输段带入第一圆盘传送带3，在第一圆盘传送带3上以对中的方式夹紧在其中一个站点13上，每个站点13在转台2上(见图3a和北)。在印刷期间，容器B以它们在圆盘传送带3循环期间转动一转的方式关于它们的轴A转动。然后通过卸出星形件5再次将印刷好的容器B输送到传输段，油墨例如在UV道6内干燥或固化之后，到达包括用于施加下一种颜色的圆盘传送带3的第二印刷机。例如，可以将来自于第一印刷机的第四站点13的容器B放置在第二印刷机的第五站点13或随后的第三印刷机的第七站点13上。因为包括容器对准的印刷过程大概需要2秒，所以10个容器/秒的圆盘传送带等于36，000个容器/小时，因此具有大约8-9个包括入口 /出口的站点13。在6色印刷和每个9个站点，即总共72个站点的情况下，校准6台印刷机的误差使得所有容器接收精确到l/100mm的印刷图像D是可能的。因此，印刷头1距离转台中间(在χ方向上)的距离是可调节的是重要的。图3a和北示出了不同的容器B在下转台2与可调节的反夹持器7之间的夹紧。于是可以区分当转换到不同容器B或关于高度的印刷图像的不同位置时的χ轴和ζ轴以及角度、和Ci2的调节，以及为了偏移不理想的误差的过调而在印刷期间进行的微小调节。第一个调节基本上发生在不同容器的印刷期间。如果可适用的话，例如在具有短瓶和高瓶或具有小直径的薄瓶或具有大直径的厚瓶的印刷图像表面的位置之间，过程中的调节行程是长的。印刷期间发生的微小调节通常仅需要几个十分之一毫米的调节。图如和4b示出了印刷头1在不同轴上的调节的可行设置。图如没有示出设定轴的导向件和用于高度调节的主轴驱动器。图4b以顶视图示出了相同的布置。图fe示出了作为标记M的等腰三角形，所述标记M用于通过局部坐标和/或角位置实现印刷头1的定位。三角形顶点可以位于印刷图像表面F的外部或内部。它们在其中用于容器B的倾斜位置和转台2上方的印刷图像表面F的高度的计算。当将两个这样的三角形偏置90°应用到容器B上时，可唯一限定角度、和02(见图1(1和乜和413)。图恥示出了一个示例，其中印刷图像D本身的各个点用作标记以便于限定或计算印刷头1关于容器B的定位并向印刷头1输出相应的调节信号。因为，例如类似于各自转台2上的瓶子，待印刷的例如为瓶子的容器可以是椭圆形(或卵形)的并且具有容器的偏心位置，所述容器因此不关于自己的轴转动而是关于转台的轴转动，因此根据本发明在容器的一转期间可以改变印刷头1与要印刷的表面之间的距离，因为根据图6a的印刷图像D在后续印刷站点上使其自身作为根据图6b的复制品出现。根据本发明，其还提出了借助于传感器连续测量印刷头1与容器表面之间的距离，以便于在容器转动期间重新调节X轴上的距离值以及角度、和α2。这样，甚至当例如要印刷椭圆形的瓶子时距离要印刷的表面总是相同的距离。附图标记列表
1印刷头
2转台
3圆盘传送带
4入口星形件
5出口星形件
6干燥/固化(UV道
7反夹持器
8齿条
9滑动件(χ轴)
10喷嘴
11ζ轴导向件
12ζ轴主轴螺帽
13站点
A容器轴
B容器
D印刷图像
Fb印刷图像区域腹部
FH印刷图像区域颈部
M标记
α工倾斜角度α 2 倾斜角度
权利要求
1.一种用于在具有至少一个印刷头(1)的至少一台印刷机上对容器(B)印刷上印刷图像(D)的设备，所述容器例如为瓶子，其特征在于，所述至少一个印刷头(1)借助于优选的电控制装置可自动调节，来自所述控制装置的调节值通过位置坐标和/或角位置使所述印刷头(1)运动到借助于例如包括传感器的捕捉装置从待印刷的容器(B)相对于印刷头(1)的表面轮廓和位置被确定或计算的位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在第一印刷机的下游布置至少一台另外的权利要求1所述类型的印刷机，以用于印刷相同或不同的颜色。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述至少两台印刷机单个地并且彼此独立地或在控制方面互联地操作。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在至少一台印刷机中，标记(M)印刷在容器(B)上，在所述标记的帮助下进行至少一台另外的印刷机的印刷头(1)的定位和/或对准。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述标记(M)是除了所述印刷图像⑶之外被印刷的不规则多边形，尤其是等腰三角形，或者所述印刷图像(D)本身的一部分用作标记(M)。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述标记(M)经由照相机或例如包括传感器的图像处理装置捕获，其向印刷头(1)发射相应的对准信号。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备，其特征在于，在印刷期间，印刷头(1)与容器表面之间的距离借助于传感器被连续测量，X轴上的距离值和容器表面的倾斜角度(α ρα2)在容器转动期间被重新调节。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，在从所述标记(M)获得的数据的帮助下，例如通过容器(B)的高度位置、距离和/或容器(B)的倾斜度借助于步进或伺服电机，连接在下游的印刷机的印刷头(1)被调节，以用于将相同或另外的颜色印刷到前一个印刷机的印刷图像(D)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，例如借助于入口星形件，待印刷的相应的容器(B)例如从线性传输装置被引入到圆盘传送带C3)(即转动处理机)的站点(13)，在所述站点处将所述容器(B)在夹紧装置0、7)中对中并使其转动。
10.根据权利要求4-9中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，对于容器(B)的至少一转用于全周面印刷的情况，或者在外周表面仅部分印刷的情况下用于实现在容器(B)对准之后印刷的几个角度度数的转动期间，印刷开始或结束的容器(B)的转动角度在从所述标记(M)获得的数据的帮助下被确定。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，在圆盘传送带(3)循环期间，相应的容器(B)在其站点(1 上实现至少一转，同时所述容器(B)在其表面上被印刷。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的设备，其特征在于，所述相应的被印刷的容器(B)借助于出口星形件(5)被输送出圆盘传送带(3)，并且如果适用的话，在油墨被引入相同类型设计的另外的印刷机以用于进一步印刷之前，所施加的油墨在UV道(6)中固化。
全文摘要
本发明涉及用于在具有至少一个印刷头(1)的至少一个印刷机上在例如为瓶子的容器(10)上印刷的设备，其具有印好的设计(D)，其特征在于，所述至少一个印刷头(1)借助于电控制器可自动调节。来自于所述控制器的调节值使印刷头(1)根据空间坐标和/或角位置进入通过具有例如传感器的测量装置从表面轮廓和关于上面要被印刷的容器(B)的印刷头(1)确定或计算的位置。
文档编号B41J3/407GK102596579SQ201080036731
公开日2012年7月18日 申请日期2010年7月8日 优先权日2009年7月18日
发明者H·蒂尔 申请人:Khs有限责任公司