CN109641446B - 用于固化容器上的直接印刷品的印刷油墨的固化站和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于固化容器(102,202,302,402,502)上的直接印刷品(102a,202a)的印刷油墨的固化站(100,200,300,400,500)，包括用于传送优选地在容器保持器(103,203,303)中的容器(102,202)的传送机(103,203,303)，并且还包括用于固化印刷油墨的至少一个UV光单元(110,210,310,410,510)，其特征在于，所述至少一个UV光单元(110,210,310,410,510)包括用于产生UV光场(113,213)以固化印刷油墨的2D布置的多个UV LED(112,212,312,412,512)。

Description

用于固化容器上的直接印刷品的印刷油墨的固化站和方法
技术领域
本发明涉及用于固化在容器上的直接印刷品的印刷油墨的固化站和方法，以及包括至少一个印刷站和至少一个固化站的用于在容器上印刷的直接印刷机。
背景技术
利用这种用于在容器上印刷的直接印刷机，通常通过喷墨印刷工艺在容器的外表面上印刷直接印刷品，例如用于标识和/或宣传容器的内容物。为了固化直接印刷品的油墨，于是在固化站中用UV光照射油墨，这使得油墨抗刮擦和防水。
在这种固化站中，容器通常由传送机传送到UV光单元，在UV光单元中容器被UV光照射。使用汞蒸气灯作为UV灯是公知的，因为这些灯具有足够高的照射功率用于期望的容器生产量。
WO2012/028215公开了一种用于处理容器的方法和装置，该装置包括多个印刷模块以及干燥和消毒模块，其中使用UV灯固化或干燥印记。
上述的缺点在于使用这种UV灯是复杂且不灵活的，因为它们通常需要很长的预热时间、经受强烈的热量、并由于UV-C辐射需要护目用具，以及因为在处理期间产生臭氧。因此，UV灯需要复杂的冷却，并且环境空气必须被吸出并过滤。由于UV灯在关闭后具有较长的冷却时间，因此存在这样的风险，即在响应于机器警报而进行快速干预的情况下，用户可能受伤和被烧伤。此外，在机器已经启动之后，在发出所需的UV光谱之前，UV灯必须首先预热到工作温度。此外，辐射输出不能被控制，并且不能使光场灵活地适应容器形状或直接印刷品的尺寸。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可以以不太复杂且更灵活的方式使用的固化站和直接印刷机。
为了解决这个提出的任务，本发明提供了一种用于固化容器上的直接印刷品的印刷油墨的固化站，包括：用于传送优选地位于容器保持器中的容器的传送机，以及至少一个用于固化印刷油墨的UV光单元，其中，所述至少一个UV光单元包括用于产生UV光场以固化所述印刷油墨的2D布置的多个UV LED，并在下文中详细说明了有利的实施方案。
由于所述至少一个UV光单元包括2D布置的多个UV LED作为光源，通过LED技术更有效地产生UV光，并且可以特别快速地切换UV光。因此，UV光单元产生较少的热量，并且可以特别快速地开启和关闭，且不需要任何预热时间。由于本发明的光源不是单个UV光源，而是2D布置的多个LED，并且所述多个LED可以单独地被控制，使得UV光场将适应个性化的对容器形状和直接印刷品尺寸的实际固化需求。此外，通过2D布置的多个UV LED可以实现特别高的辐射输出。此外，由于UV光场的适应性，容器可以在离UV单元特别小的距离处移动经过UV单元，且位于最靠近UV光源的表面区域不会被过度照射或加热。因此，所需的整个辐射输出没有已知的UV灯那么高。由于UV LED的窄带辐射特性，通过提供仅滤除UV LED的光谱或使UV LED的光谱衰减至对人类无害水平的观察窗，使得在机器保护方面也更容易采取保护措施。
已证明上述多个UV LED在紧急情况下，例如，机器需要人工干预，即必须打开机器保护的情况下，是特别有利的。由于与例如汞蒸气灯相比，工作温度较低，受伤或烧伤的风险低得多。
上述多个UV LED的使用还增加了机器的可用性，因为在直接印刷机中的故障已经消除之后，机器可以立即重新启动，不必等到高压或低压蒸汽灯的预热和稳定阶段结束。
由此可见，包括2D布置的多个UV LED的UV光单元在使用中省力并且更灵活。
直接印刷品可以定义为通过直接印刷头直接施加到容器上的印刷品。直接印刷头可以配置成将各个印刷液滴直接递送到容器上。此外，直接印刷头可经由数字控制信号控制，以将印刷液滴递送到容器上。直接印刷头可以包括一排或多排喷嘴，用于将印刷液滴递送到容器上。
固化站可以布置在直接印刷机的下游，或者可以集成在直接印刷机中，用于将直接印刷品施加到容器上。例如，直接印刷站和固化站可以组合成一个模块，以便形成直接印刷机。固化站和直接印刷机可以分别布置在饮料加工设备中，优选地可以布置在用于将产品灌装到容器中的灌装设备和/或压盖机的下游。然而，固化站和直接印刷机也可布置在灌装工艺的上游和/或容器制造工艺的直接下游。
容器可被提供用于在其中容纳饮料、医疗卫生制品、糊剂、化学产品、生物产品和/或药物产品。通常，容器可用于任何可流动或可灌装介质。容器可以由塑料、玻璃或金属制成，但是具有材料混合物的混合容器也是可能的。容器可以是瓶、罐和/或管。容器可以是特殊形状的容器，该容器的至少一个表面偏离围绕该容器的纵轴的旋转对称。该特殊形状的容器可以包括至少一个浮雕状表面区域。
传送机可以配置成可绕垂直轴旋转的转盘(carousel)。“垂直”在这里可以指指向地球中心的方向。传送机配置成线性传送单元也是可能的。此外，传送机可包括两个或多个偏转星形轮，该偏转星形轮具有由其引导的传送带，从而形成用于传送容器的线性和圆弧形传送区段。为了容纳容器，传送机可以包括容器保持器，容器保持器例如布置在转盘的圆周处或布置在传送带处。容器保持器可以各自包括用于容纳容器基部的转台和/或用于容纳容器口的定心钟形件。利用直接驱动或控制凸轮，容器保持器可配置成用于在固化期间相对于固化站旋转容器。因此，可以固化容器的各侧。传送机可配置成连续地或间歇地传送容器。
直接印刷品可以包括或者可以是通过喷墨印刷工艺施加到容器上的印刷图像。直接印刷品的印刷油墨可以是由UV光单元的UV光场可固化的印刷油墨。印刷油墨优选可由UV光固化。UV光在这里可以指紫外光。印刷油墨可包含彩色颜料、可聚合基质、单体、低聚物、UV引发剂、水或溶剂。印刷油墨可包含适于通过UV光或电子束由UV引发剂形成的自由基交联的单体和/或低聚物。印刷油墨可以包括由黄色、青色、品红色、黑色或白色或其任意混合颜色组成的颜色。
UV光单元可以包括载体，多个UV LED布置在该载体上。此外，UV光单元可以包括电路板等，通过该电路板等，多个UV LED可以单独地或成组地被电控制。UV光单元还可以包括用于冷却UV LED的冷却体和/或风扇。多个UV LED可以配置成发射用于固化印刷油墨的UV光谱，优选地发射波长范围为200nm至315nm，进一步优选地为240nm至315nm的UV-B和/或UV-C光谱。多个UV LED配置成发射用于固定(pining)目的的波长范围为315nm至410nm的UV-A光谱也是可能的。同样，可以想象的是，UV光单元包括UV-A型、UV-B型和/或UV-C型的不同UV LED类型，优选地配置成在施加所有印刷油墨之后发射用于固化的UV-C和/或UV-B光，和/或在施加不同印刷油墨之间用于固定的UV-A光。还可以想象的是，UV光单元包括具有不同UV光谱的多个UV LED，具有不同UV光谱的多个UV LED还可以被不同地控制以便更好地固化不同的印刷油墨。
多个LED的2D布置可以是随机的2D布置或规则的2D栅格布置，其中多个UV LED分布在平面或曲面上。多个UV LED的2D布置可以是六边形或多个UV LED的矩阵式布置。2D布置的多个UV LED使得可以在相当长的传送区段上用UV光照射容器，因此实现了印刷油墨的期望固化。
UV光场可以定义为在操作期间开启的UV光单元的所有UV LED的光场。
固化站可以包括控制单元，用于通过开环或闭环控制来控制UV光单元、容器保持器和/或传送机。优选地，控制单元可以通过电线连接至UV光单元、容器保持器和/或传送机。
至少一个UV光单元的多个UV LED可以配置成可单独地或成组地被控制，以便根据容器相对于固化站的固化区段和/或固定区段而言的传送位置来控制UV光场。这允许多个UV LED在固化区段和/或固定区段的区域中仅在容器实际存在的位置发射UV光。因此，多个UV LED可以在容器的传送位置之间被关闭并且因此冷却。结果，冷却较省力，并且UV光单元工作效率较高。在本文中“多个UV LED可单独地或成组地被控制”可以意味着多个UV LED可以数字或模拟方式单独地或成组地被控制，以便将它们开启、关闭和/或切换到任何调暗状态。因此，可以使UV光场跟随容器的传送，由此获得较长的固化距离。因此，可以以较低的辐射输出实现相同的固化效果。因此，形成较少的臭氧，并且也可以使用具有较低辐射输出的UV LED。此外，尺寸、辐射特性、UV光谱和UV光场的强度可以特别容易地适应容器处所需的辐射效果。优选地，通过改变脉冲/暂停比实现变暗状态。
固化区段可以是传送机的传送路径的区域，该固化区段被提供以用于固化在容器上的印刷油墨。固化区段可以布置在包括直接印刷头的至少一个印刷站的下游。换句话说，在直接印刷品的所有印刷油墨已经在操作期间通过印刷站施加到容器上的情况下，固化区段可以是传送路径的一部分。
所述固定区段可以设置在两个印刷站之间和/或两个直接印刷头之间，并且设置用于在施加另外的印刷油墨之前固化第一印刷油墨。以这种方式，在印刷随后的第二印刷油墨之前，第一印刷油墨可通过UV光单元被固化。结果，两种印刷油墨不会彼此渗透，产生了更好的印刷图像。这允许UV光单元除了固化之外还用于固定。
控制单元可以配置成通过控制多个UV LED中的至少一个的输出来改变UV光场。以这种方式，通过存储在控制单元中的控制程序，可以灵活地使UV光场适应容器形状和/或直接印刷品，和/或使UV光场跟随容器的传送。可以想象的是，多个UV LED的输出控制可以通过改变PWM信号的至少一个电流、至少一个电压或脉冲/暂停比来实现。
优选地，控制单元可以配置成基于容器相对于固化站的固化区段和/或固定区段的传送位置来改变多个UV LED的输出，以便使得UV光场跟随容器的传送。优选地，控制单元可以连接至编码器，该编码器检测容器在传送机上的传送位置。编码器可以是在转盘轴线上的旋转编码器，用于检测转盘的旋转位置，并因此检测容器保持器的旋转位置。编码器也可以是挡光板(a light barrier)、照相机等，以便检测传送机处的容器并由此确定传送位置。
控制单元可以配置成基于各个UV LED与待固化的容器之间的距离来改变多个UVLED的输出，以便使作用于容器上的印刷油墨的UV光场均匀化。以这种方式，远离UV光单元的容器区域可以与靠近UV光单元的容器区域一样快地被固化。此外，UV光单元和容器之间的距离可以减小，这是因为作用于密集的容器区域上的辐射输出相应地减小，使得容器或直接印刷品不会被UV光损坏。还可以想象的是，控制单元配置成基于容器表面相对于UV光场的局部区域取向来改变多个UV LED的输出。这将补偿容器上不同表面区域相对于作用于其上的UV光场的取向。
多个UV LED可以分配有至少一个UV传感器，用于检测和/或控制一个或多个UVLED的辐射强度，UV传感器特别地连接至控制单元。这允许对多个UV LED的辐射输出的与生产和老化相关的波动进行补偿。可以想象的是，UV传感器是对UV光敏感的光电二极管或光电晶体管。UV传感器的光进入表面可以定向在至少一个指定的UV LED的方向上。
为了传送容器，传送机可以配置有容器保持器，多个UV光单元被分别布置在每个容器保持器处，使得各个UV光单元与容器保持器一起移动。以这种方式，UV光单元可以以特别灵活的方式使用，例如用于在两种印刷油墨的印刷之间的固定(pining)，并且随后用于固化。此外，固化可与容器沿固化区段的传送一起进行。例如，传送机可以配置成转盘，每个容器保持器分配有径向内侧或径向外侧的固化站。还可以想象的是，转盘上的每个容器保持器分配有用于印刷直接印刷品的印刷站和用于固化直接印刷品的固化站。可以想象的是，容器保持器和/或UV光单元被封闭在处理迷宫(treatment labyrinth)中，各个UV光单元优选地可由控制单元控制，使得UV光场可在两个直接印刷头之间激活，并且可在直接印刷头的位置处停用。这允许在两种印刷油墨的印刷之间的固定，从而不同的印刷油墨不会彼此渗透。此外，处理迷宫具有使UV光单元的杂散光只有少量或根本没有到达直接印刷头的效果。因此，印刷喷嘴的功能不会被固化的印刷油墨削弱。处理迷宫可以包括限定容器保持器和/或UV光单元的壳体的屏蔽元件。屏蔽元件可以限定一个或多个用于印刷和/或用于固化印刷油墨的通道口。
至少一个UV光单元可以固定地布置在固化站处。UV光单元可以配置成随着容器的传送而移动UV光场，优选地通过切换多个UV LED来移动UV光场。因此，供给线可以特别容易地被引导到UV光单元，无需使用旋转分配器。本文中“固定地”可以意味着UV光单元固定地连接至固化站的机器底座或支撑架。可以想象的是，如果传送机配置成转盘，则UV光单元径向地布置在传送机的传送路径的内侧或外侧。在线性传送单元的情况下，UV光单元可以沿着传送路径横向布置。传送路径可以是沿着容器的传送位置的路径。换句话说，传送路径可以是在传送期间传送机移动容器保持器所沿的路径。优选地，UV光单元可以配置成在容器保持器的方向上和/或横向于传送机的传送方向发射UV光。
该传送机可以是具有空心轴的转盘，并且该至少一个UV光单元集中地布置在该空心轴上。以这种方式，获得了特别简单且紧凑的结构设计的固化站。在本文中，UV光单元可以固定地布置并且通过具有支脚的空心轴突出。在这种布置中，多个UV LED可以布置在空心轴的外部，优选地在转盘平面的垂直上方，以便UV光照射到容器保持器中的容器上。优选地，UV光的辐射方向可以是横向的，优选地垂直于转盘的轴线。还可以想象的是，UV光单元包括集中地布置在空心轴上的烟囱状冷却体，并且多个UV LED布置在烟囱状冷却体上。优选地，在烟囱状冷却体上设置有风扇。这允许多个UV LED的热量特别好地消散。
为了解决所提出的任务，本发明还提供了一种用于在容器上印刷的直接印刷机，包括至少一个上文所述的固化站，以及用于将直接印刷品的印刷油墨施加到容器上的至少一个印刷站，其中，所述至少一个印刷站配置成独立单元，所述独立单元具有自己的传送机，并且布置在所述固化站的上游，或，所述至少一个印刷站布置在所述固化站的所述传送机处。直接印刷机可单独地或以任意组合地包括上述特征。
如上文关于固化站的详细解释，使用2D布置的多个UV LED来产生用于固化印刷油墨的UV光场较省力并且更灵活。这也以相应的方式应用于印刷站。
本文中，所述至少一个印刷站配置成独立单元可以意味着，印刷站和固化站分别具有其自身的支撑架以将它们支撑在地板上。印刷站自身的传送机也可以配置成转盘或线性传送单元。印刷站可以通过另一传送机连接至固化站。
印刷站可以包括一个或多个直接印刷头，用于优选地根据喷墨原理将直接印刷品印刷到容器上。直接印刷头可以各自包括至少一个喷嘴排，该喷嘴排具有用于将印刷油墨以墨滴的形式施加到容器上的印刷喷嘴。
传送机可包括用于使容器相对于直接印刷头旋转的可旋转容器保持器。以这种方式，可围绕容器的整个圆周印刷容器。为了旋转容器，容器保持器可以各自包括直接驱动器、用于容纳容器基部的转台和/或用于容纳容器口的定心钟形件。
或者，可以想象的是，至少一个印刷站布置在固化站的传送机处。这允许直接印刷机的特别紧凑的结构设计。此外，传送机可以用于施加印刷油墨以及用于固化。可以想象的是，在传送机上设置多个印刷站，每个印刷站包括至少一个直接印刷头。印刷站也可以配置为卫星式印刷站。或者，印刷站可在传送机处形成，使得印刷站与转盘一起移动，优选地，印刷站可分别被分配给各自的容器保持器。以这种方式，用所有的印刷油墨印刷容器，并在转盘上的印刷台中固化该容器。
为了解决所提出的任务，本发明还提供一种用于固化在容器上的直接印刷品的印刷油墨的方法，该方法包括：所述容器优选地在容器保持器中被传送机传送，并且在所述传送期间通过至少一个UV光单元固化所述印刷油墨，通过所述至少一个UV光单元，由2D布置的多个UV LED产生用于固化所述印刷油墨的UV光场。在下文中规定了有利的实施方案。该方法可以单独地或以任意组合的方式包括(加以必要的变更)上文对于固化站和/或直接印刷机所描述的特征。
由于通过至少一个UV光单元，借助于使用LED技术的2D布置的多个UV LED产生了用于固化印刷油墨的UV光场，因此更有效地产生UV光并且能够特别快速地切换UV光。因此，UV光单元产生较少的热量，并且可以被特别快地开启和关闭，无需任何预热时间。由于本发明的光源不是单个UV光源，而是2D布置的多个UV LED，多个UV LED可以被单独控制，使得UV光场将适应于个性化的对容器形状和直接印刷品尺寸的实际固化需求。此外，由于UV光场的适应性，容器可以在离UV单元特别小的距离处移动经过UV单元，且最靠近UV光源的表面区域不会被过度照射。因此，所需的整个辐射输出没有已知的UV光源那么高。由此可见，该方法在使用中省力并且更灵活。
多个UV LED是可切换的这一事实在防止印刷头的光污染方面具有特别有利的效果。以这种方式，通过控制措施可以确保，只要容器被传送出处理迷宫/腔室区域以及杂散光可以落在直接印刷头之一上，UV光单元就会被关闭。
UV光单元可随着容器的传送而移动，UV光场根据容器和/或容器保持器相对于固化站的固化区段和/或固定区段的传送位置而产生。这允许特别灵活地使用UV光单元，例如用于在两种印刷油墨的印刷之间的固定，并且随后用于固化。
至少一个UV光单元可以固定地布置，根据传送运动通过控制多个UV LED，优选地通过开启和关闭多个UV LED，使UV光场跟随容器的传送。本文中，UV光单元可以使UV光场跟随容器的传送。因此，可以特别容易地将供给线引导到UV光单元，无需使用旋转分配器。
根据特别有利的实施方案，UV照射单元包括不同UV光谱的混合物。以这种方式，可以用正确的光谱和所需的各自光谱的正确剂量曝光不同预设的UV固化印刷油墨。
多个UV LED可以基于各个UV LED与待固化的容器之间的距离被控制，以便使作用于容器上的印刷油墨的UV光场均匀化。以这种方式，远离UV光单元的容器区域可以与靠近UV光单元的容器区域一样快地被固化。
UV传感器可以测量一个或多个UV LED的辐射强度，并相应地控制辐射强度。这允许对多个UV LED的辐射输出的与生产和老化相关的波动进行补偿。
附图说明
下面将基于附图中所示的实施方案更详细地解释本发明的其它特征和优点，其中：
图1A示出了印刷站和固化站的实施方案的俯视图；
图1B-图1C示出了根据图1A的固化站的详细侧视图和俯视图；
图2A示出了印刷站和固化站的另一实施方案的俯视图；
图2B-图2C示出了根据图2A的固化站的详细侧视图和俯视图；
图2D-图2E示出了根据图2A的印刷站和固化站在操作期间具有另外的处理迷宫的俯视图；
图3示出了具有作为传送机的转盘的固化站的另一实施方案的俯视图；
图4示出了具有作为传送机的线性传送单元的固化站的另一实施方案的俯视图；
图5示出了具有作为传送机的线性传送单元的固化站的另一实施方案的俯视图；以及
图6示出了根据图1-图5的具有UV传感器的UV LED的实施方案的俯视图。
具体实施方式部分
图1A-图1C示出了印刷站120和固化站100的实施方案的俯视图。可以看到的是通过横向进给星形轮104传送到传送机101的容器102，其中容器102被接收在容器保持器103中。本文中，传送机101例如配置成围绕垂直轴沿方向T旋转的转盘，因此使容器102移动经过用于施加直接印刷品的印刷站120并且移动经过UV光单元110。随后，容器102被转移到排出星形轮105并前进，以便进行进一步的处理步骤。
印刷站120包括多个直接印刷头121Y、121M、121C、121K和121W，每个直接印刷头具有根据喷墨原理工作的一排或多排喷嘴。在印刷站120中，在容器102上连续地印刷黄色、品红色、青色、黑色和白色的多个光栅图像，这些光栅图像重叠以形成标识容器102的内容物的彩色直接印刷品。各印刷油墨可用UV光固化，因此可非常快速地被干燥。为了进行圆周印刷或围绕整个圆周印刷，容器102还通过容器保持器103相对于直接印刷头121Y、121M、121C、121K和121W旋转。为此，容器保持器103各自具有适于通过直接驱动而旋转的转台103b和定心钟形件103a。
为了固化印刷油墨，容器102移动经过UV光单元110，该UV光单元110固定地布置在固化站100处。UV光单元110包括载板111和用于产生UV光场113的矩阵式布置的多个UV LED112。因此，通过由控制单元以适当的方式开启和关闭UV LED或者使UV LED变暗，可以使UV光场113跟随容器102的传送方向T。因此，印刷油墨被固化，将使得它们不再彼此渗透并且耐刮擦。
UV光单元110的结构在图1B中从侧面更详细地示出，在图1C中从上面更详细地示出。在图1B中，可以看出多个UV LED 112以矩阵式布置连接至载板111。2D布置例如沿着图1A所示的固化区段A在容器102的整个高度上延伸。此外，所有UV LED 112以UV光谱中的波长、优选地UV-B或UV-C范围中的波长工作。
UV光单元110的结构可以包括各种类型的具有不同UV光谱的UV LED的混合组件，以便能够处理不同预设的UV固化印刷油墨。可以根据需要和位置激活所需的UV光谱，这意味着例如将用280nm固化正面印刷品，用310nm固化背面印刷品。
还可以看出，大多数UV LED 112a被关闭，因为它们或者不是位于容器102的对面，或者位于用于直接印刷品102a的照射区之外，这里该直接印刷品的照射区不是在容器102的整个高度上延伸，而是仅在容器腹部上延伸。然而，UV LED 112b以较高的强度开启，而UVLED 112c以较低的强度开启。更详细的如图1C所示，这导致UV光场113在与UV LED 112间隔开较大距离的容器区域处具有更高的强度，而在与UV LED 112间隔开较小距离的容器区域处具有更低的强度。这使作用在直接印刷品102a上的UV光场113均匀化，并且以特别均匀的方式进行固化。
另外，在图1B和图1C中可以看出，使UV光场113跟随沿方向T的容器传送。为此，根据容器102各自相对于固化区段A和UV光单元110的传送位置P1、P2、P3，单独地或成组地控制UV光单元110的多个UV LED 112。这意味着UV光场113实际上随着容器102的传送运动而变化。
另外，容器102可以在容器保持器103中通过转台103b旋转，同时沿方向T被传送，以便固化例如背面直接印刷品，本文中未示出。
由于UV光单元110包括矩阵式布置的多个UV LED 112，使得在固化过程期间，UV光场113可以跟随容器102的传送运动，因此将在较长时间段上作用于直接印刷品102a的印刷油墨。因此，印刷油墨可以在多个UV LED 112的较低辐射输出下被充分固化，且不产生臭氧并且不需要冷却高热输出。此外，可以非常快速地切换多个UV LED 112，并且UV光场113可以直接适应于各种直接印刷品尺寸。也可以省去预热时间。此外，所述多个UV LED在UV-A和/或UV-B中工作，使得护目用具不太复杂。因此，固化站100和直接印刷机120在使用时不那么复杂并且更灵活。
图2A-图2E示出了印刷站220和固化站200的另一实施方案。该实施方案与上述实施方案的主要区别在于，替代根据图1A-图1C的固定的UV光单元110，UV光单元210被布置在容器保持器203处，以便该UV光单元与容器保持器一起移动。
包括直接印刷头221Y、221M、221C、221K和221W的印刷站220在结构和功能方面对应于根据图1A-1C的印刷站120。
图2B-2C示出了容器保持器203和相关的固化站210a的侧视图和俯视图，其中容器202正在被固化。这是在执行了用最后一个直接印刷头221W印刷之后的传送期间，在固化区段A中进行的。
可以看出，UV光单元210包括载体211和产生用于固化印刷油墨的UV光场213的矩阵式布置的UV LED 212。UV光单元210设置在转盘201上，并与各对应的容器保持器203一起由转盘201沿传送方向T传送。
在用直接印刷头221Y、221M、221C、221K和221W印刷期间，UV光单元210a被控制单元206停用，以便防止印刷喷嘴中的印刷油墨被固化，而这可能导致故障。
然而，由控制单元206控制UV光单元210在固定区段B1-B4中，即取决于位于直接印刷头221Y、221M、221C、221K和221W之间的相应容器202的传送位置，通过UV LED 212稍微固化(固定)刚被印刷上的印刷油墨，以使得刚被印刷上的印刷油墨不会渗透到随后施加的印刷油墨中。
此外，控制单元206基于各个容器保持器203的传送位置单独地或成组地控制多个UV LED 212的输出，使得基于各个UV LED 212距容器202的距离，多个UV LED将在固化区段A中产生均匀有效的UV光场213。如图2B和图2C所示。由于在该示例中，直接印刷品仅设置在容器腹部上，所以上部UV LED 212被停用，从而将不产生不必要的热量输出。然而，两个横向UV LED组212b以较高的强度开启，UV LED 212c以较低的强度开启。更精确的如图2C所示，这导致UV光场213在与UV LED 212间隔开较大距离的容器区域处具有较高的强度，在与UV LED 212间隔开较小距离的容器区域处具有较低的强度。这使作用在直接印刷品202a上的UV光场213均匀化，并且以特别均匀的方式进行固化。
另外，固化区段A跨越了传送路径中在印刷站220之后直到排出星形轮205的较大区域，使得容器202上的印刷油墨可以被照射更长时间。以这种方式，即使UV LED 212的辐射输出较低，也将实现足够的固化效果。
可以想象的是，UV光单元210包括处于用于固定的UV-A范围内的UV LED 212，以及处于用于固化的UV-B和/或UV-C范围内的UV LED 212。
此外，容器保持器203的转台203b配置成通过直接驱动而可旋转。因此，在固化过程中，可以旋转容器202，以便固化施加到容器背面的直接印刷品的印刷油墨。
由于每个容器保持器203分配有UV光单元210，所以可以以特别灵活的方式使用根据图2A-2C的固化站200。
在图2D-图2E中，示出了图2A的印刷站220和固化站200的俯视图，在操作期间具有另外的处理迷宫230。可以看出，具有屏蔽元件231a、屏蔽元件231b和屏蔽元件232的处理迷宫230布置在传送机201上的各个容器保持器203之间。屏蔽元件231a、屏蔽元件231b限定了用于容器保持器203的壳体，并且屏蔽元件232同样地限定了用于UV光单元210的壳体。
以这种方式，形成了腔室，每个腔室包含UV光单元210和容器保持器203，这些腔室屏蔽相邻腔室免受杂散光的影响。此外，屏蔽元件231a、屏蔽元件231b、屏蔽元件232配置成使得对于每个腔室，形成用于直接印刷头221的第一通道口233和用于相关联的UV光单元210的第二通道口234。
在图2D中可以看到，位于最后一个直接印刷头221W之后的容器202正被固化，此时位于最后一个直接印刷头221W和排出星形轮205之间的UV光单元210a被激活。相反，此时其它UV光单元210b被停用，这是因为在一些处理位置上的容器202刚由直接印刷头221通过通道口233被印刷。以这种方式，防止了印刷油墨直接在直接印刷头221上被固化，因此防止了直接印刷头221的功能受损害。
此外，在图2E中可以看出，传送机201已经进一步稍微旋转，并且容器202正好位于直接印刷头221之间的位置。在该区域中，来自UV光单元210a的杂散光被处理迷宫230屏蔽，优选地被屏蔽元件231a、屏蔽元件231b屏蔽，使得来自UV光单元210a的杂散光不能到达停用的直接印刷头221。因此，传送机201的这个位置允许UV光单元210a被激活，以便通过通道口234固定各个直接印刷头221之间的印刷油墨。以这种方式，实现了更清晰的印刷结果。
图3示出了具有作为传送机301的转盘的固化站300的另一实施方案的俯视图。该实施方案与图1A-1C中的实施方案的不同之处基本在于，传送机配置成具有空心轴301a的转盘301，并且UV光单元310布置在空心轴301a的中心而不是外周上。此外，印刷站不是设置在固化站300的传送机301上，而是作为具有其自己的传送机(本文中未示出)的独立单元。印刷站布置在固化站的上游，使得已经施加有印刷油墨的容器302通过横向进给星形轮304被传送到固化站300的容器保持器303。
可以看出，UV光单元310配置有柱状的中空冷却体311，其限定为烟囱状并且适于通过风扇314强制通风。多个UV LED 312布置在转盘平面上方的冷却体311的外侧上，使得它们定向为径向向外。以这种方式，UV光场基本上径向向外辐射，并且容器302上的印刷油墨被固化。为了允许所有容器区域被全面固化，容器保持器303配置成可旋转的，使得容器302能够绕其纵轴旋转。
由控制单元(这里未示出)基于容器302相对于固化区段A的传送位置单独地或成组控制多个UV LED的输出。因此，使得UV光场跟随容器在方向T上的传送，且不需要旋转UV光单元310。结果，UV光单元310可以在无需旋转分配器的情况下被控制，因此具有特别简单的结构设计。
图4示出了具有作为传送机的线性传送单元401的固化站400的另一实施方案的俯视图。可以看出，已经由印刷站(未示出)施加印刷油墨的容器402通过线性传送单元401沿着UV光单元410传送，并且在沿着UV光单元410移动的同时被固化。UV光单元410在这种情况下还包括产生用于固化印刷油墨的UV光场的矩阵式布置的多个UV LED 412。
还可以看出，因为大部分UV LED 412a不位于容器402的对面，因而它们被关闭。然而，基于各个UV LED 412b和容器402之间的距离，以不同的强度开启UV LED 412b，以便使作用在容器402上的印刷油墨上的UV光场均匀化。以这种方式，固化以特别均匀的方式发生。
另外，通过切换多个UV LED 412使UV光场跟随容器的传送。为此，通过本文中的控制单元(未示出)基于容器402各自相对于固化区段A和UV光单元410的传送位置，单独地或成组地控制UV光单元410的多个UV LED 412。这意味着UV光场实际上随着容器402的传送运动而变化。
因此，在线性传送单元401的情况下，也可以使用具有2D布置的多个UV LED 412的固化站400。因此，固化站400相对不复杂，并且可以灵活的方式使用。
图5示出了具有作为传送机的线性传送单元501的固化站500的另一实施方案的俯视图。该实施方案与图4中的实施方案的不同之处仅在于，两个UV光单元510a、510b在这里以相对的关系布置在线性传送单元501处。两个UV光单元510a、510b都设置有载体511a、511b和矩阵式布置的多个UV LED 512a、512b。两个UV光单元510a、510b都如上面参照图4所描述的UV光单元410那样工作，因此，它们通过控制单元(这里未示出)被控制，使得UV光场跟随容器502的传送。
由于UV光单元510a、510b形成在线性传送单元501的两侧，因此两个容器侧可以同时固化，而无需旋转容器。因此，固化站500以特别有效的方式工作。还可以想象的是，在图1A-3中的固化站100、200、300的情况下，沿着传送路径布置两个相对的UV光单元。
图6示出了用于图1-图5的固化站100、200、300、400、500的示例性UV LED 112、212、312、412、512的实施方案。此外，可以看到UV传感器15，该UV传感器测量UV光的辐射强度并将相应的信号传输到控制单元。由于UV LED的辐射输出依赖于生产和老化的方式而变化，这可以由UV传感器15检测并且通过适当的控制，优选电流控制或PWM的变化来补偿。
还可以想象的是，UV传感器15'以与UV LED112、212、312、412、512相对的关系被布置在传送机101、201、301、401、501处，从而特别好地检测沿向前方向的辐射强度。
不言而喻，上述实施方案中描述的特征不限于这些组合，而是可以单独地或以任何其它组合提供。

Claims (14)

1.一种用于固化容器（102, 202, 302, 402, 502）上的直接印刷品（102a, 202a）的印刷油墨的固化站（100, 200, 300, 400, 500），包括
用于传送容器（102, 202）的传送机（101, 201, 301, 401, 501），以及
还包括至少一个用于固化印刷油墨的UV光单元（110, 210, 310, 410, 510），
其特征在于，
所述至少一个UV光单元（110, 210, 310, 410, 510）包括用于产生UV光场(113, 213)以固化所述印刷油墨的2D布置的多个UV LED（112, 212, 312, 412, 512）；
其中，所述至少一个UV光单元(110, 210, 310, 410, 510)中的所述多个UV LED（112,212, 312, 412, 512）被配置为能够被单独地或成组地控制，以便根据所述容器（102,202, 302, 402, 502）相对于所述固化站（100, 200, 300, 400, 500）的固化区段（A）和/或固定区段的传送位置来控制所述UV光场（113, 213）；
其中，控制单元（106, 206, 306）配置成通过控制所述多个UV LED（112, 212, 312,412, 512）中的至少一个UV LED的输出来改变所述UV光场（113, 213）；
其中，所述控制单元（106, 206, 306）配置成基于所述容器（102, 202, 302, 402,502）相对于所述固化站（100, 200, 300, 400, 500）的固化区段（A）和/或固定区段的传送位置来改变所述多个UV LED（112, 212, 312, 412, 512）的输出，以使得所述UV光场（113,213）跟随所述容器（102, 202, 302, 402, 502）的传送。
2.根据权利要求1所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述控制单元（106, 206, 306）配置成基于各个UV LED（112, 212, 312, 412, 512）与待固化的容器（102, 202, 302, 402, 502）之间的距离来改变所述多个UV LED（112, 212, 312, 412,512）的输出，以便使作用于所述容器（102, 202, 302, 402, 502）上的印刷油墨的所述UV光场（113, 213）均匀化。
3.根据权利要求1或2所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述多个UVLED（112, 212, 312, 412, 512）分配有用于检测和/或控制一个或多个UV LED（112, 212,312, 412, 512）的辐射强度的至少一个UV传感器（15）。
4.根据权利要求3所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述UV传感器（15）连接至所述控制单元（106, 206, 306）。
5.根据权利要求1或2所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述传送机（201）配置成利用容器保持器（203）传送所述容器（202），所述UV光单元（210）各自被布置在每个所述容器保持器（203）处，使得所述UV光单元与相应的所述容器保持器（203）一起移动。
6.根据权利要求1或2所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述至少一个UV光单元（110, 310, 410, 510）固定地布置在所述固化站（100, 200, 300, 400, 500）处。
7.根据权利要求6所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述传送机是具有空心轴（301a）的转盘（301），并且所述至少一个UV光单元（310）布置在所述空心轴（301a）的中心。
8.根据权利要求1或2所述的固化站（100, 200, 300, 400, 500），其中，所述传送机（101, 201, 301, 401, 501）被配置为用于传送位于容器保持器（103, 203, 303）中的容器（102, 202）。
9.一种用于在容器（102, 202, 302）上印刷直接印刷品（102a, 202a）的直接印刷机，
-包括至少一个根据权利要求1-8中任一项所述的固化站（100, 200, 300, 400,500），以及
-包括用于将直接印刷品（102a, 202a）的印刷油墨施加到容器（102, 202, 302）上的至少一个印刷站（120, 220），
其中，所述至少一个印刷站配置成独立单元，所述独立单元具有自己的传送机，并且布置在所述固化站（300, 400, 500）的上游，或
其中，所述至少一个印刷站（120, 220）布置在所述固化站（100, 200）的所述传送机（101, 201）处。
10.一种固化容器（102, 202, 302, 402, 502）上的直接印刷品（102a, 202a）的印刷油墨的方法，其中，所述容器（102, 202, 302, 402, 502）被传送机（101, 201, 301, 401,501）传送，并且在所述传送期间通过至少一个UV光单元（110, 210, 310, 410, 510）固化所述印刷油墨，
其特征在于，
通过所述至少一个UV光单元（110, 210, 310, 410, 510），由2D布置的多个UV LED（112, 212, 312, 412, 512）产生用于固化所述印刷油墨的UV光场（113,213）；
其中，
所述UV光单元（210）随着所述容器（202）的所述传送而移动，并且
根据所述容器（202）相对于固化站（200）的固化区段（A）和/或固定区段的传送位置产生所述UV光场（213）；
或者，
所述至少一个UV光单元（110, 310, 410, 510）固定地布置，并且
通过根据所述容器（102, 202, 302, 402, 502）的传送运动，控制所述多个UV LED（112, 212, 312, 412, 512），使所述UV光场（113）跟随所述传送运动。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于所述多个UV LED（112, 212, 312, 412,512）各自和待固化的容器（102, 202, 302, 402, 502）之间的距离控制所述多个UV LED（112, 212, 312, 412, 512），以便使作用于所述容器（102, 202, 302, 402, 502）上的所述印刷油墨的所述UV光场（113, 213）均匀化。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，UV传感器（15）测量一个或多个所述UV LED（112, 212, 312, 412, 512）的辐射强度，并且相应地控制所述辐射强度。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述容器（102, 202, 302, 402, 502）在容器保持器（103, 203, 303）中被所述传送机（101, 201, 301, 401, 501）传送。
14.根据权利要求10或11所述的方法，其中，通过开启和关闭所述多个UV LED（112,212, 312, 412, 512）来控制所述多个UV LED（112, 212, 312, 412, 512）。
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