DE102009040959B4 - Apparatus and method for printing on a non-planar surface such as shutter assembly for a household appliance - Google Patents

Apparatus and method for printing on a non-planar surface such as shutter assembly for a household appliance Download PDF

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    • B41J3/407Typewriters or selective printing or marking mechanisms, e.g. ink-jet printers, thermal printers characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects

Abstract

Vorrichtung (30) zum Bedrucken einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche (26) eines Werkstücks (24) aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens, die Vorrichtung (30) mit einer Druckvorrichtung (32), einem Werkstückträger (34) und einer Verfahreinrichtung (36), wobei die Druckvorrichtung (32) mindestens drei Farbdüsen (38) aufweist, die jeweils dafür ausgebildet ist, eine Farbe gerichtet in eine Zielrichtung (40) abzugeben, und der Werkstückträger (34) einen Werkstückhalter (42) aufweist, der dafür ausgebildet ist, das Werkstück (24) relativ zum Werkstückhalter (42) zu fixieren, und wobei der Werkstückhalter (42) und die Farbdüsen (38) entlang einer Justierrichtung (44) relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, der Werkstückhalter (42) und die Verfahreinrichtung (36) relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, und die Druckvorrichtung (32) und der Werkstückträger (34) mittels der Verfahreinrichtung (36) entlang einer Vorschubrichtung (46) relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, wobei mindestens zwei Farbdüsen (38) eine Gruppe (54) bilden und ausschließlich gemeinsam aber relativ zu den anderen Farbdüsen (38) außerhalb der Gruppe (54) verlagerbar sind.Device (30) for printing a non-planar, in particular cambered, surface (26) of a workpiece (24) made of plastic by means of an ink-jet printing process, the device (30) with a printing device (32), a workpiece carrier (34) and a Traversing device (36), wherein the printing device (32) has at least three ink nozzles (38), each adapted to deliver a color directed in a target direction (40), and the workpiece carrier (34) has a workpiece holder (42) adapted to fix the workpiece (24) relative to the workpiece holder (42), and wherein the workpiece holder (42) and the ink nozzles (38) are arranged displaceable relative to one another along an adjustment direction (44), the workpiece holder (42) and the Traversing (36) are arranged displaceable relative to each other, and the printing device (32) and the workpiece carrier (34) by means of the traversing device (36) along a feed direction g (46) are arranged to be displaceable relative to one another, wherein at least two ink nozzles (38) form a group (54) and are displaceable exclusively together but relative to the other ink nozzles (38) outside the group (54).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken einer Oberfläche eines Werkstücks aus Kunststoff. The present invention relates to a device for printing on a surface of a workpiece made of plastic.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren. Moreover, the invention relates to a corresponding method.
  • Die nachfolgenden Erläuterungen im Zusammenhang mit der Erfindung beziehen sich hauptsächlich auf das Gebiet der Haushaltsgeräte, der so genannten "weißen Ware", da hier besonders große Vorteile gegenüber dem Stand der Technik gesehen werden. Dabei werden insbesondere Blendenanordnungen, Bedienblenden und Schalengriffe eines Haushaltsgeräts betrachtet. Es sei aber bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich der Anwendungsbereich der Erfindung nicht auf diese Gebiete beschränkt, sondern auch in anderen Bereichen vorteilhaft eingesetzt werden kann. The following explanations in connection with the invention relate mainly to the field of household appliances, the so-called "white goods", as are seen here particularly great advantages over the prior art. In particular, panel arrangements, operating panels and shell handles of a household appliance are considered. It should be noted at this point, however, that the scope of the invention is not limited to these areas, but can also be used advantageously in other areas.
  • Bei Haushaltsgeräten ist es üblich, dass sie an der Bedienseite eine Bedruckung aufweisen, die in aller Regel entweder an einer Blendenanordnung, die die Bedien-/Anzeigeelemente aufweist, und/oder an einem Schalengriff aufgebracht ist, der Teil einer Schublade, z.B. für die Waschmittelzugabe, ist. For household appliances, it is customary to have printing on the operating side, which is usually applied either to an aperture arrangement comprising the operating / display elements and / or to a tray handle, the part of a drawer, e.g. for detergent addition, is.
  • Die Bedruckung erfolgt, um beispielsweise bei einem Drehregler Bedeutungen der verschiedenen Stellungen, wie z.B. "Energiesparen", "Kurzprogramm", "Trocknen" etc. oder bei einem Schalter seine Funktion, z.B. "Start, "Stopp", etc. anzugeben. Die Bedruckung kann aber auch z.B. einer Anzeige ihre Bedeutung zuordnen, wie z.B. "Verbleibende Zeit". Schließlich können auch Modell- und Typenbezeichnungen oder einfache grafische Gestaltungen, wie z.B. Linien, aufgedruckt werden. The printing takes place, for example, with a rotary knob meanings of the various positions, such as. "Energy saving", "short program", "drying" etc. or in a switch its function, e.g. "Start," "stop," etc. However, printing may also, for example, assign meaning to a display, such as "time remaining." Finally, model and type designations or simple graphic designs, such as lines, may also be printed.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden die genannten Blenden, Schalengriffe und andere Kunststoffteile mittels Tampondruck oder Siebdruck bedruckt. Wenngleich diese Druckverfahren weit verbreitet sind und bereits umfangreiche Erfahrungswerte vorhanden sind, hat die Anmelderin bei den bekannten Verfahren, gerade im Hinblick auf die Bedruckung von Bedienblenden oder Schalengriffen, verschiedene Nachteile erkannt. According to the prior art, the aforementioned panels, shell handles and other plastic parts are printed by means of pad printing or screen printing. Although these printing methods are widespread and extensive experience is already available, the Applicant has recognized various disadvantages in the known methods, especially with regard to the printing of control panels or tray handles.
  • DE 10 2007 021 765 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Bedrucken von mehreren Bauteilen im Tintenstrahldruckverfahren, wobei mehrere Seiten des Bauteils bedruckt werden können, indem das Bauteil von jedem von mehreren Druckdurchläufen gedreht wird. DE 10 2007 021 765 A1 shows an apparatus for printing on multiple components in the ink jet printing process, wherein a plurality of pages of the component can be printed by the component of each of several printing passes is rotated.
  • US 2008/0117248 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Bedrucken von mehreren Bauteilen im Tintenstrahldruckverfahren, wobei eine Oberfläche des Bauteils erfasst wird und die Position von einem oder mehreren Druckköpfen bezüglich der Oberfläche eingestellt wird. US 2008/0117248 A1 shows an apparatus for printing on multiple components in the inkjet printing method, wherein a surface of the component is detected and the position of one or more printheads is adjusted with respect to the surface.
  • DE 10 2006 013 937 A1 zeigt eine Bedienblende, die bei einer bevorzugten Ausgestaltung mit einem digitalen Druckverfahren bedruckt wird, beispielsweise mit einem Tintenstrahldruckverfahren. DE 10 2006 013 937 A1 shows a control panel which is printed in a preferred embodiment with a digital printing method, for example with an inkjet printing method.
  • DE 100 31 030 A1 zeigt ein Verfahren zum Bedrucken von flächigen Bauteilen im Tintenstrahldruckverfahren, wobei mehrere Druckköpfe im Raum verlagerbar sind. DE 100 31 030 A1 shows a method for printing flat components in the inkjet printing process, wherein a plurality of printheads are displaced in space.
  • So sind bei den Druckverfahren in der Druckvorstufe besondere Materialien erforderlich, wie z.B. Belichter, Filme, Klischees und Siebe. Das Bedrucken von kleinen Losen ist aufgrund der verhältnismäßig langen Rüstzeiten unwirtschaftlich. Außerdem findet bei diesem Druckverfahren eine Berührung bzw. Kraftbeaufschlagung des Werkstücks statt, so dass spezielle Werkstückaufnahmen erforderlich sind, die die einwirkende Kraft kompensieren können. Schließlich lassen sich zufriedenstellende unifarbene Druckqualitäten bei nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberflächen gar nicht oder nur mit Tampondruck erzielen. Thus, in the pre-press printing processes, special materials are required, e.g. Imagesetters, films, clichés and sieves. The printing of small lots is uneconomical due to the relatively long makeready times. In addition, in this printing method, a touch or force application of the workpiece takes place, so that special workpiece holders are required, which can compensate for the applied force. Finally, satisfactory unicoloured printing qualities can not be achieved with non-planar, in particular cambered, surfaces or only with pad printing.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Bedrucken einer Oberfläche eines Werkstücks aus Kunststoff bereitzustellen. Eine Verbesserung soll insbesondere darin liegen, dass nicht-ebene, insbesondere bombierte, Oberflächen gut bedruckt werden können. Eine weitere Verbesserung soll insbesondere darin liegen, dass sich auch kleine Losgrößen wirtschaftlich bedrucken lassen. It is therefore an object of the present invention to provide an improved apparatus and method for printing on a surface of a plastic workpiece. An improvement should in particular be that non-planar, in particular cambered, surfaces can be printed well. A further improvement should be, in particular, that even small batch sizes can be economically printed.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. According to a first aspect of the present invention, the object is achieved by a device according to claim 1.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 10. According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a method according to claim 10.
  • Um ein Werkstück zu bedrucken, wird vorgeschlagen, dass das Werkstück an einem Werkstückhalter fixiert wird, wobei der Werkstückhalter und die Farbdüse der Druckvorrichtung entlang einer Justierrichtung relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind. Die Druckvorrichtung und der Werkstückträger sind mittels der Verfahreinrichtung entlang der Vorschubrichtung relativ zueinander verlagerbar angeordnet. Insbesondere ist der Werkstückhalter relativ zum Werkstückträger verlagerbar, bevorzugt verschwenkbar. In order to print on a workpiece, it is proposed that the workpiece be fixed to a workpiece holder, the workpiece holder and the ink nozzle of the printing device being arranged displaceable relative to one another along an adjustment direction. The printing device and the workpiece carrier are arranged displaceable relative to each other by means of the traversing device along the feed direction. In particular, the workpiece holder is displaceable relative to the workpiece carrier, preferably pivotable.
  • Mittels dieses Aufbaus ist es möglich, das Werkstück so an der mindestens einen Farbdüse entlang zu bewegen, dass ein Bedrucken des Werkstücks mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens durchgeführt werden kann. Insbesondere, wie noch anhand der Ausführungsbeispiele erläutert wird, können nun nicht-ebene, insbesondere bombierte, Oberflächen eines Werkstücks, welches insbesondere aus Kunststoff gefertigt ist, bedruckt werden. By means of this structure, it is possible to move the workpiece along the at least one ink nozzle so that printing of the workpiece can be performed by an ink-jet printing method. In particular, as will be explained with reference to the embodiments, non-planar, in particular cambered, surfaces of a workpiece, which is made in particular of plastic, can now be printed.
  • Gemäß der Erfindung können alle Farben in einem Arbeitsgang, einschließlich beliebiger Mischfarben, aufgebracht werden, wobei nun auf einfache Weise Schattierungen, Verläufe, komplexe Grafiken und Bilder dargestellt werden können. So lassen sich auch Display-Fenster mit unterschiedlicher Einfärbung und/oder Hell-Dunkel-Übergängen bedrucken. Es werden damit erstmals auch kleine Losgrößen wirtschaftlich realisierbar, sogar eine individuelle Bedruckung einzelner Elemente ist wirtschaftlich sinnvoll möglich. According to the invention, all colors can be applied in one operation, including any mixed colors, whereby shading, gradients, complex graphics and images can now be displayed in a simple manner. Thus, display windows with different coloration and / or light-dark transitions can be printed. For the first time, even small batch sizes can be realized economically; even individual printing of individual elements is economically feasible.
  • Es wird gezeigt, dass eine Blendenanordnung für ein Haushaltsgerät mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens bedruckt werden kann, wobei sowohl eine Bedruckung einer ebenen Oberfläche, aber insbesondere eine Bedruckung einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche ermöglicht wird. It is shown that an aperture arrangement for a domestic appliance can be printed by means of an ink-jet printing method, wherein both a printing of a flat surface, but in particular a printing of a non-planar, in particular cambered, surface is made possible.
  • Es wird eine wirtschaftliche Möglichkeit der Bedruckung aufgezeigt, die insbesondere auch kleine Losgrößen und auch eine hohe Flexibilität im Hinblick auf Druckvariantenwechsel ermöglicht. It is shown an economical way of printing, which allows in particular small lot sizes and also a high flexibility with regard to pressure variant change.
  • Es sei dabei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Begriff der "nicht-ebenen" Oberfläche bedeutet, dass es sich bei dem zu bedruckenden Bereich in der Gesamtbetrachtung nicht um einen rein ebenen Bereich handelt. Vielmehr weist die zu bedruckende Oberfläche mindestens zwei Abschnitte auf, die nicht in einer Ebene liegen. Insbesondere bedeutet dies, dass ein kontinuierlicher Druckbereich nicht in einer Ebene liegt, insbesondere bombiert ist. It should be noted at this point that the term "non-planar" surface means that the area to be printed in the overall view is not a purely planar area. Rather, the surface to be printed on at least two sections that are not in a plane. In particular, this means that a continuous pressure range is not in one plane, in particular is cambered.
  • Eine solche Möglichkeit der Bedruckung wird unter anderem dadurch erreicht, dass sich der Werkstückträger nicht nur relativ zu der Druckvorrichtung verlagert, sondern dass der Werkstückträger außerdem einen Werkstückhalter aufweist, der relativ zu der Verfahreinrichtung verlagerbar ist. Such a possibility of printing is achieved, inter alia, in that the workpiece carrier not only displaces relative to the printing device, but that the workpiece carrier also has a workpiece holder which is displaceable relative to the displacement device.
  • Die Vorschubrichtung liegt insbesondere zumindest ungefähr in der Horizontalen, bezogen auf das Schwerkraftfeld der Erde. Vorteilhafterweise sind mehrere Farbdüsen zu einem Druckmodul kombiniert, bei dem die Farbdüsen in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Je nach Ausführung des Druckmoduls können dabei auch zwei oder mehr Farbdüsen dieselbe Farbe abgeben. The feed direction is in particular at least approximately in the horizontal, relative to the gravitational field of the earth. Advantageously, a plurality of ink nozzles are combined to form a printing module in which the ink nozzles are arranged in one or more rows. Depending on the design of the printing module, two or more ink nozzles can emit the same color.
  • Die Erfindung bietet eine hohe Flexibilität dahingehend, dass der Wechsel von einer Druckvariante zur nächsten ist im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren quasi per Knopfdruck möglich ist. Außerdem lassen sich nun insbesondere hochauflösende Grafiken mit Farbverläufen und Graustufendrucke realisieren, wie es mit herkömmlichen Druckverfahren, insbesondere Tampondruck und Siebdruck, bisher nicht möglich war. The invention offers a high degree of flexibility in that the change from one pressure variant to the next is virtually possible by pressing a button, in contrast to the conventional methods. In addition, it is now possible to realize, in particular, high-resolution graphics with color gradients and grayscale prints, as has hitherto not been possible with conventional printing methods, in particular pad printing and screen printing.
  • Unter einer bombierten Oberfläche sollen dabei insbesondere Oberflächen verstanden werden, bei denen eine Linie auf der Oberfläche durch einen Kreisbogen mit einem Radius von weniger als 20m, bevorzugt von weniger als 10m und besonders bevorzugt von weniger als 4m beschrieben werden kann. A cambered surface should in particular be understood to mean surfaces in which a line on the surface can be described by a circular arc with a radius of less than 20 m, preferably less than 10 m and particularly preferably less than 4 m.
  • Damit ist die Aufgabe vollständig gelöst. This completes the task.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Werkstückträger mit der Verfahreinrichtung gekoppelt. In an advantageous embodiment of the invention, the workpiece carrier is coupled to the traversing device.
  • Um das Tintenstrahl-Druckverfahren durchführen zu können, ist eine relative Verlagerung von Druckvorrichtung und Werkstück zueinander erforderlich. Um die relative Verlagerung zu erzielen, kann das Werkstück ruhen und die Druckvorrichtung sich bewegen, oder es bewegen sich sowohl das Werkstück als auch die Druckvorrichtung. In order to perform the ink-jet printing method, a relative displacement of the printing device and the workpiece to each other is required. In order to achieve the relative displacement, the workpiece may rest and the printing device may move, or both the workpiece and the printing device are moving.
  • Um ein möglichst präzises Druckergebnis und einen möglichst einfachen Aufbau des Gesamtsystems zu erzielen, wird es jedoch als vorteilhaft angesehen, wenn sich der Werkstückträger mit dem Werkstück relativ zur Druckvorrichtung bewegt, wobei die Druckvorrichtung in Vorschubrichtung ruht. Mit anderen Worten bewegt sich der Werkstückträger mit dem Werkstück an der Druckvorrichtung vorbei, insbesondere unter der Druckvorrichtung her. In order to achieve the most accurate possible printing results and the simplest possible structure of the overall system, however, it is considered advantageous if the workpiece carrier moves with the workpiece relative to the printing device, wherein the printing device rests in the feed direction. In other words, the workpiece carrier with the workpiece moves past the printing device, in particular under the printing device.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckvorrichtung entlang der Zielrichtung verlagerbar angeordnet. In a further advantageous embodiment of the invention, the printing device is arranged displaceable along the target direction.
  • Um die Bedruckung der nicht-ebenen Oberfläche mittels des Tintenstrahl-Druckverfahrens vornehmen zu können, ist es erforderlich, dass ein möglichst konstanter Abstand zwischen der Oberfläche des Werkstücks und der Farbdüse eingehalten wird, während sich das Werkstück relativ zur Druckvorrichtung bewegt. Um den Abstand konstant zu halten, kann das Werkstück, insbesondere mittels des Werkstückhalters, auf die Farbdüse zu oder von ihr weg bewegt werden, wobei die Farbdüse bezogen auf die Zielrichtung ruht. Außerdem ist es möglich, dass sich sowohl das Werkstück als auch die Farbdüse aufeinander zu bzw. von einander weg bewegen. In order to be able to apply the printing of the non-planar surface by means of the ink-jet printing method, it is necessary to keep as constant a distance as possible between the surface of the workpiece and the ink nozzle while the workpiece moves relative to the printing device. In order to keep the distance constant, the workpiece, in particular by means of the workpiece holder, can be moved toward or away from the ink nozzle, with the ink nozzle resting with respect to the target direction. In addition, it is possible for both the workpiece and the paint nozzle to move toward and away from each other.
  • Es wird aber als besonders vorteilhaft angesehen, wenn sich die Druckvorrichtung und/oder die Farbdüse entlang der Zielrichtung verlagert und das Werkstück zumindest während des Druckvorgangs bezogen auf die Zielrichtung ruht. Dadurch lässt sich ein besonders gutes Druckergebnis und ein verhältnismäßig einfacher Aufbau erzielen. Unabhängig von dieser konkreten Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Justierrichtung und die Zielrichtung gleichgerichtet sind. However, it is considered to be particularly advantageous if the printing device and / or the ink nozzle moves along the target direction and the workpiece rests at least during the printing process relative to the target direction. As a result, a particularly good print result and a relatively simple structure can be achieved. Regardless of this specific embodiment, it is advantageous if the adjustment direction and the target direction are rectified.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckvorrichtung vier Farbdüsen für vier verschiedene Farben. In a further advantageous embodiment of the invention, the printing device has four ink nozzles for four different colors.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht in besonders einfacher Weise die Verwendung mehrerer Farben, insbesondere die Erzeugung von Mischfarben. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (Cyan, Magenta, Yellow, Key) verwendet werden, da sich so Farben gemäß dem CMYK-Schema erzeugen lassen. Dabei ist es außerdem vorteilhaft, wenn mittels einer Farbdüse, insbesondere einer zusätzlichen Farbdüse, auch Sonderfarben gedruckt werden können. Bei Sonderfarben handelt es sich um Farben, die mittels eines CMYK- oder RGB-Schemas nur schwer oder gar nicht darstellbar sind, insbesondere Weiß, Gold und Silber. This embodiment makes it possible in a particularly simple manner to use a plurality of colors, in particular the production of mixed colors. It is particularly advantageous if the colors cyan, magenta, yellow and black (cyan, magenta, yellow, key) are used, as can produce colors according to the CMYK scheme. It is also advantageous if by means of a color nozzle, in particular an additional color nozzle, also special colors can be printed. Spot colors are colors that are difficult or impossible to display using a CMYK or RGB scheme, especially white, gold, and silver.
  • Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Farbdüsen unabhängig voneinander verlagerbar, insbesondere entlang der Zielrichtung. According to the invention, at least two ink nozzles can be displaced independently of one another, in particular along the target direction.
  • Bei dieser Ausgestaltung kann besonders gut sichergestellt werden, dass jede einzelne Farbdüse immer möglichst genau den gewünschten Abstand zur Oberfläche des Werkstücks hat. Dadurch ergibt sich ein qualitativ hochwertiges und präzises Druckbild. Sollte ein technisch besonders einfacher Aufbau gewünscht sein, so ist es besonders vorteilhaft, wenn sich alle Farbdüsen gemeinsam verlagern. In this embodiment, it can be particularly well ensured that each individual ink nozzle always has as closely as possible the desired distance to the surface of the workpiece. This results in a high-quality and precise print image. If a technically particularly simple structure is desired, it is particularly advantageous if all ink nozzles shift together.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Farbdüsen in Vorschubrichtung hintereinander angeordnet. In a further advantageous embodiment of the invention, the ink nozzles are arranged one behind the other in the feed direction.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht es auf besonders einfache Weise, verschiedene Farben auf das Werkstück aufzubringen, während es sich relativ zur Druckvorrichtung bewegt. In Abhängigkeit von den technischen Rahmenbedingungen kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die Farbdüsen quer zur Vorschubrichtung nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall ist die Vorrichtung dann außerdem quer zur Vorschubrichtung verlagerbar angeordnet, um ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker den Druckvorgang durchzuführen. This embodiment makes it possible in a particularly simple manner to apply different colors to the workpiece while it moves relative to the printing device. Depending on the technical conditions, it may also be advantageous if the ink nozzles are arranged transversely to the feed direction next to each other. In this case, the device is then also arranged displaceable transversely to the feed direction to perform the printing operation similar to an inkjet printer.
  • Erfindungsgemäß weist die Druckvorrichtung mindestens drei Farbdüsen auf, von denen mindestens zwei Farbdüsen eine Gruppe bilden und ausschließlich gemeinsam verlagerbar sind. According to the invention, the printing device has at least three ink nozzles, of which at least two ink nozzles form a group and are exclusively displaceable together.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht einen besonders vorteilhaften Kompromiss zwischen einer exakten Einstellung des Abstands zwischen den Farbdüsen und der Oberfläche des Werkstücks sowie dem konstruktiven Aufwand für die Verlagerbarkeit von einzelnen Farbdüsen. Wenn die Farbdüsen einer Gruppe gemeinsam verlagert werden, ist eine Einstellung des Abstands ausreichend, um den Abstand aller Düsen einzustellen. Dadurch erübrigen sich also eigene Einstellvorrichtungen für die anderen Düsen der Gruppe. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Farbdüsen einer Gruppe ausschließlich gemeinsam verlagern lassen, da die Farbdüsen dann wie ein gemeinsamer Block betrachtet werden können. This embodiment allows a particularly advantageous compromise between an exact adjustment of the distance between the ink nozzles and the surface of the workpiece and the design effort for the displaceability of individual ink nozzles. When the color nozzles of a group are displaced together, setting the distance is sufficient to set the distance of all the nozzles. This eliminates the need for their own adjustment devices for the other nozzles of the group. It is particularly advantageous if the ink nozzles of a group can only be displaced together, since the ink nozzles can then be viewed as a common block.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stehen die Justiervorrichtung und die Vorschubrichtung zueinander in einem Winkel zwischen 45° und 135°, bevorzugt zwischen 60° und 120°, besonders bevorzugt zwischen 75° und 105°, und insbesondere von zumindest ungefähr 90°. In a further advantageous embodiment of the invention, the adjusting device and the feed direction to each other at an angle between 45 ° and 135 °, preferably between 60 ° and 120 °, more preferably between 75 ° and 105 °, and in particular of at least about 90 °.
  • Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine besonders genaue Positionierung des Werkstücks relativ zu der oder den Farbdüsen. Insbesondere wenn die Justierrichtung und die Vorschubrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen, ist durch die Orthogonalität der beiden Richtungen eine besondere Präzision möglich. Such a configuration allows a particularly accurate positioning of the workpiece relative to the one or more ink nozzles. In particular, when the adjustment direction and the feed direction are at least substantially perpendicular to each other, a special precision is possible by the orthogonality of the two directions.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Druckvorrichtung, insbesondere der zumindest einen Farbdüse, ein Abstandsmesser zugeordnet, der dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen der Druckvorrichtung bzw. der Farbdüse und der Oberfläche des Werkstücks zu ermitteln. In a further advantageous embodiment of the invention, the printing device, in particular the at least one ink nozzle, a distance meter associated, which is adapted to determine a distance between the printing device or the ink nozzle and the surface of the workpiece.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht es auf einfache Weise, insbesondere ohne Vorkenntnis der Form des Werkstücks, den Abstand zwischen Farbdüse und der Oberfläche des Werkstücks, der für ein optimales Druckergebnis erforderlich ist, möglichst genau einzuhalten. Als Abstandsmesser kommen dabei vielfältige Sensorarten in Frage, und zwar sowohl Sensoren, die das Werkstück berühren, aber besonders bevorzugt berührungslose Sensoren, insbesondere Ultraschallsensoren und/oder optische Sensoren. This embodiment makes it possible in a simple manner, in particular without prior knowledge of the shape of the workpiece, to keep the distance between the ink nozzle and the surface of the workpiece, which is required for an optimal printing result, as accurately as possible. In this case, a wide variety of sensor types is possible as a distance meter, namely both sensors which contact the workpiece, but particularly preferably contactless sensors, in particular ultrasonic sensors and / or optical sensors.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung einen Speicher auf, der Zuordnungsinformationen enthält, die eine Zuordnung einer Vorschubposition entlang der Vorschubrichtung und einer Justierposition entlang der Justierrichtung beschreiben. In a further advantageous embodiment of the invention, the device has a memory containing allocation information, which is an assignment of a feed position along the Describe feed direction and an adjustment position along the adjustment.
  • Diese Ausgestaltung macht sich zunutze, dass die Form eines Werkstücks in aller Regel bekannt ist, sei es durch Computerdaten aus einem CAD-System oder sei es durch eine messtechnische Erfassung. Da die Geometrien des Gesamtsystems bekannt sind, ist damit auch zu jedem Zeitpunkt bekannt, an welcher Position sich das Werkstück befindet. Dadurch ist es möglich, jeder Vorschubposition eine bestimmte Justierposition (oder umgekehrt) zuzuordnen. This embodiment makes use of the fact that the shape of a workpiece is generally known, be it by computer data from a CAD system or be it by metrological detection. Since the geometries of the overall system are known, it is also known at any time at which position the workpiece is located. This makes it possible to assign a specific adjustment position (or vice versa) to each feed position.
  • Konkret bedeutet dies, dass eine erste Justierposition angefahren wird, wenn sich das Werkstück an einer ersten Vorschubposition befindet. Bewegt sich das Werkstück dann zu einer zweiten Vorschubposition, so wird eine zweite Justierposition eingestellt, die in aller Regel – aber nicht zwangsläufig – unterschiedlich zur ersten Justierposition ist. Eine solche Verstellung kann in diskreten Schritten aber bevorzugt auch kontinuierlich erfolgen. Specifically, this means that a first adjustment position is approached when the workpiece is at a first feed position. If the workpiece then moves to a second feed position, a second adjustment position is set, which as a rule - but not necessarily - is different from the first adjustment position. Such an adjustment can take place in discrete steps but preferably also continuously.
  • Damit kann man in Kenntnis der Oberfläche des Werkstücks einen im Wesentlichen konstanten Abstand zwischen der oder den Farbdüsen und der Oberfläche des Werkstücks erzielen, ohne während des Druckvorgangs Abstandsmessungen vorzunehmen. Im Sinne einer besonderen Qualitätssicherung und zum Schutz der Farbdüsen ist es aber von Vorteil, wenn zusätzlich eine Abstandsmessung zur Überprüfung vorgenommen wird. With this, knowing the surface of the workpiece, it is possible to achieve a substantially constant distance between the ink nozzle or nozzles and the surface of the workpiece without taking distance measurements during the printing process. In terms of a special quality assurance and to protect the ink nozzles, however, it is advantageous if in addition a distance measurement is made for checking.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Beenden des Druckvorgangs der Werkstückhalter relativ zum Werkstückträger aus einer ersten Position in eine zweite Position verlagert, und es wird ein weiterer Druckvorgang begonnen. In a further advantageous embodiment of the invention, after the completion of the printing operation, the workpiece holder is displaced relative to the workpiece carrier from a first position to a second position, and a further printing operation is started.
  • Insbesondere bei Oberflächen, die nicht nur in Vorschubrichtung nicht-eben sind, insbesondere bombiert sind, sondern außerdem noch quer zur Vorschubrichtung nicht-eben, insbesondere bombiert, sind, ist es vorteilhaft, den Druckvorgang in mindestens zwei oder mehr, insbesondere drei oder mehr, Druckvorgängen durchzuführen. Dabei wird das Werkstück mittels einer Verlagerung des Werkstückhalters zunächst in eine erste Position gebracht, in der der erste Druckvorgang durchgeführt wird. Danach wird das Werkstück durch eine Verlagerung des Werkstückhalters in eine zweite Position gebracht, und der zweite Druckvorgang wird durchgeführt. Auf diese Weise kann die Druckqualität erhöht werden, insbesondere wenn das Werkstück eine besonders starke Krümmung aufweist. In particular, in the case of surfaces which are not just planar in the feed direction, in particular are cambered, but are also not flat, in particular cambered, transversely to the feed direction, it is advantageous to print in at least two or more, in particular three or more, Perform printing. In this case, the workpiece is first brought by means of a displacement of the workpiece holder in a first position in which the first printing operation is performed. Thereafter, the workpiece is brought to a second position by a displacement of the workpiece holder, and the second printing operation is performed. In this way, the print quality can be increased, in particular if the workpiece has a particularly strong curvature.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird am Werkstück mindestens ein vertiefter Bereich bereitgestellt, in den hinein der Druckvorgang erfolgt. In a further advantageous embodiment of the invention, at least one recessed area is provided on the workpiece into which the printing process takes place.
  • Der vertiefte Bereich hat den Vorteil, dass die im Tintenstrahl-Druckverfahren aufgebrachte Farbe an den Rand des vertieften Bereichs laufen kann und dort einen scharfkantigen Abschluss bildet. Auf diese Weise lassen sich Konturen besonders exakt drucken, wie es im Stand der Technik bisher nicht möglich war. The recessed area has the advantage that the ink applied in the inkjet printing process can run to the edge of the recessed area and forms a sharp-edged finish there. In this way, contours can be printed very accurately, as it was previously not possible in the prior art.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung näher dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in more detail in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 ein Haushaltsgerät mit einer Blende; 1 a household appliance with a panel;
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Blendenanordnung für ein Haushaltsgerät; 2 a first embodiment of a shutter assembly for a household appliance;
  • 3 ein Werkstück mit einer in zwei Richtungen bombierten Oberfläche zur Verdeutlichung der Dimensionen; 3 a workpiece with a bumped in two directions surface to illustrate the dimensions;
  • 4 eine Darstellung gemäß 3, wobei die kartesischen Koordinaten und die Rotationsachsen dargestellt sind; 4 a representation according to 3 showing the Cartesian coordinates and axes of rotation;
  • 5 den prinzipiellen Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Bedrucken einer nicht-ebenen Oberfläche; 5 the basic structure of a first embodiment of an apparatus for printing a non-planar surface;
  • 6 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Druckvorrichtung; 6 a first embodiment of a printing device;
  • 7 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Druckvorrichtung; 7 a second embodiment of a printing device;
  • 8 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Druckvorrichtung; 8th a third embodiment of a printing device;
  • 9 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Druckvorrichtung; 9 a fourth embodiment of a printing device;
  • 10 ein Werkstück, dessen Oberfläche in drei Durchgängen bedruckt wird; 10 a workpiece whose surface is printed in three passes;
  • 11 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bedrucken einer nicht-ebenen Oberfläche; 11 an embodiment of a method for printing a non-planar surface;
  • 12 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Blendenanordnung; 12 a second embodiment of a diaphragm assembly;
  • 13 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Blendenanordnung; und 13 a third embodiment of a diaphragm assembly; and
  • 14 eine Lichtquelle mit einer Bedruckung, die mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens aufgebracht wurde. 14 a light source with a printing, which was applied by means of an ink-jet printing process.
  • 1 zeigt ein Haushaltsgerät 10, hier eine Spülmaschine, mit einer Blendenanordnung 12. 1 shows a household appliance 10 , here a dishwasher, with a shutter arrangement 12 ,
  • 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Blendenanordnung 12 mit verschiedenen Bedienelementen 14. Auf der Blendenanordnung 12 sind verschiedene Bedruckungen 16 mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens aufgebracht. Zu der Blendenanordnung 12 zählen hier eine Bedienblende 18, ein Schalengriff 20 und ein Fenster 22, die jeweils individuelle Bedruckungen 16 aufweisen. 2 shows a first embodiment of a diaphragm assembly 12 with different controls 14 , On the aperture arrangement 12 are different imprints 16 applied by means of an inkjet printing process. To the aperture arrangement 12 count here a control panel 18 , a cup handle 20 and a window 22 , each individual print 16 exhibit.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Werkstücks 24, das insbesondere eine Blendenanordnung 12 oder einen Teil einer Blendenanordnung 12 darstellen kann, wobei die Darstellung zur Verdeutlichung der Geometrien stark abstrahiert wurde. Die hier gezeigte Oberfläche 26 des Werkstücks 24 unterscheidet sich von der Oberfläche der Blendenanordnung 12 gemäß 2 insbesondere dadurch, dass sie in zwei Richtungen bombiert ist. 3 shows a second embodiment of a workpiece 24 in particular a diaphragm arrangement 12 or part of a shutter assembly 12 can represent, with the representation for clarification of the geometries has been greatly abstracted. The surface shown here 26 of the workpiece 24 differs from the surface of the aperture arrangement 12 according to 2 especially in that it is cambered in two directions.
  • In einer ersten Richtung weist das Werkstück 24 eine Wölbung mit einem ersten, größeren Radius RL und in einer zweiten Richtung eine Wölbung mit einem zweiten, kleineren Radius RW auf. Das Werkstück 24 hat eine Länge L, eine Breite W und an seinem höchsten Punkt über seiner Grundfläche 28 eine Höhe H. The workpiece points in a first direction 24 a curvature with a first, larger radius RL and in a second direction a curvature with a second, smaller radius RW. The workpiece 24 has a length L, a width W and at its highest point above its base 28 a height H.
  • 4 stellt dar, wie im Rahmen der nachfolgenden Erläuterungen für eine bessere Orientierung die Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems mit den Achsen X, Y und Z sowie die entsprechenden Rotationsachsen rotX, rotY und rotZ verstanden werden sollen. Es sei aber darauf hingewiesen, dass die Wahl der Koordinatenachsen X, Y und Z sowie der Rotationsachsen rotX, rotY und rotZ auch anders getroffen werden kann und im Hinblick auf den Schutzbereich der Erfindung keine Einschränkung darstellt. 4 illustrates how, in the following explanations for better orientation, the directions of a Cartesian coordinate system with the axes X, Y and Z and the corresponding rotation axes rotX, rotY and rotZ are to be understood. It should be noted, however, that the choice of the coordinate axes X, Y and Z as well as the rotation axes rotX, rotY and rotZ can also be taken differently and does not constitute a restriction with regard to the scope of protection of the invention.
  • 5 zeigt eine Vorrichtung 30 zum Bedrucken einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche 26 eines Werkstücks 24 aus Kunststoff, wobei für das Bedrucken ein Tintenstrahl-Druckverfahren eingesetzt wird. 5 shows a device 30 for printing a non-planar, in particular cambered, surface 26 a workpiece 24 made of plastic, wherein for printing an ink-jet printing method is used.
  • Die Vorrichtung 30 hat eine Druckvorrichtung 32, einen Werkstückträger 34 und eine Verfahreinrichtung 36. Die Druckvorrichtung 32 weist mindestens eine Farbdüse 38 auf, hier vier Farbdüsen für die Farben Cyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K. Die Farbdüsen 38 sind dazu ausgebildet, eine Farbe gerichtet in eine Zielrichtung 40 abzugeben, wobei die Zielrichtung 40 hier mit der Koordinatenachse Z zusammenfällt. Vorteilhafterweise ist jeder Farbdüse 38 für eine unterschiedlichen Farbe ein unterschiedlicher Farbtank (nicht gezeigt) zugeordnet, der mit der Farbdüse 38 verbunden ist. Farbdüsen 38 mit derselben Farbe sind bevorzugt einem gemeinsamen Farbtank zugeordnet. The device 30 has a printing device 32 , a workpiece carrier 34 and a moving device 36 , The printing device 32 has at least one paint nozzle 38 on, here four color nozzles for the colors Cyan C, Magenta M, yellow Y and black K. The color nozzles 38 are designed to direct a color in a target direction 40 to give up, with the target direction 40 here coincides with the coordinate axis Z. Advantageously, each paint nozzle 38 for a different color, a different color tank (not shown) associated with the paint nozzle 38 connected is. color nozzles 38 with the same color are preferably associated with a common color tank.
  • Der Werkstückträger 34 weist einen Werkstückhalter 42 auf, der dazu ausgebildet ist, das Werkstück 24 relativ zum bzw. am Werkstückhalter 42 zu fixieren. Der Werkstückhalter 42 und die Farbdüsen 38 sind entlang einer Justierrichtung 44 relativ zueinander verlagerbar angeordnet, wobei die Justierrichtung 44 hier mit der Zielrichtung 40 und mit der Koordinatenachse Z zusammenfällt. Außerdem sind der Werkstückhalter 42 und die Verfahreinrichtung 36 relativ zueinander verlagerbar angeordnet, was in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bedeutet, dass sich der Werkstückhalter 42 zumindest entlang der Koordinatenachse X relativ zur Verfahreinrichtung 36 verlagern kann. The workpiece carrier 34 has a workpiece holder 42 on, which is adapted to the workpiece 24 relative to or on the workpiece holder 42 to fix. The workpiece holder 42 and the paint nozzles 38 are along an alignment direction 44 arranged displaceable relative to each other, wherein the adjustment direction 44 here with the direction 40 and coincides with the coordinate axis Z. In addition, the workpiece holder 42 and the conveyor 36 arranged displaceable relative to each other, which means in the embodiment shown here, that the workpiece holder 42 at least along the coordinate axis X relative to the traversing device 36 can relocate.
  • Bevorzugt kann sich der Werkstückhalter 42 außerdem noch entlang der Koordinatenachse Z und/oder um die Rotationsachse rotX und/oder um die Rotationsachse rotY relativ zur Verfahreinrichtung 36 verlagern. Bei besonderen Anwendungsfällen kann es zusätzlich bevorzugt sein, dass sich der Werkstückhalter 42 außerdem entlang der Koordinatenachse Y und um die Rotationsachse rotZ relativ zur Verfahreinrichtung 36 verlagern kann. Preferably, the workpiece holder can 42 also still along the coordinate axis Z and / or about the axis of rotation rotX and / or about the axis of rotation rotY relative to the traversing device 36 relocate. In special applications, it may additionally be preferred that the workpiece holder 42 also along the coordinate axis Y and around the axis of rotation rotZ relative to the traversing device 36 can relocate.
  • Schließlich sind auch die Druckvorrichtung 32 und der Werkstückträger 34 mittels der Verfahreinrichtung 36 entlang einer Vorschubrichtung 46 relativ zueinander verlagerbar angeordnet, wobei die Vorschubrichtung 46 hier mit der Koordinatenachse X zusammenfällt. Bei der hier gezeigten Ausführungsform bewegt sich also der Werkstückträger 34, während die Druckvorrichtung 32 bezogen auf die Koordinatenachse X ruht. Es kann jedoch vorteilhaft sein, auch die Druckvorrichtung 32 in Vorschubrichtung 46 zu bewegen, oder nur die Druckvorrichtung 32 in Vorschubrichtung 46 zu bewegen, während der Werkstückträger 34 ruht. Für die hier gezeigte Anwendung ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Werkstückträger 34 mit der Verfahreinrichtung 36 mechanisch gekoppelt ist. Finally, the printing device 32 and the workpiece carrier 34 by means of the traversing device 36 along a feed direction 46 arranged displaceable relative to each other, wherein the feed direction 46 here coincides with the coordinate axis X. In the embodiment shown here, therefore, moves the workpiece carrier 34 while the printing device 32 rests relative to the coordinate axis X. However, it may be advantageous, even the printing device 32 in the feed direction 46 to move, or just the printing device 32 in the feed direction 46 to move while the workpiece carrier 34 rests. For the application shown here, however, it is advantageous if the workpiece carrier 34 with the shuttle 36 is mechanically coupled.
  • Die hier gezeigte Vorrichtung 30 weist außerdem noch eine Vorbehandlungseinrichtung 48 und eine Nachbehandlungseinrichtung 49 auf. Die Vorbehandlungseinrichtung 48 ermöglicht es insbesondere, eine Plasma- oder Corona-Behandlung der Oberfläche 26 vor dem Druckvorgang durchzuführen. Die Nachbehandlungseinrichtung 49 ermöglicht es insbesondere, eine Nachbehandlung zur Fixierung der Druckfarben und/oder eine UV-Bestrahlung für eine Aushärtung durchzuführen. The device shown here 30 also has a pre-treatment device 48 and an aftertreatment device 49 on. The pretreatment device 48 allows in particular, a plasma or corona treatment of the surface 26 before printing. The aftertreatment device 49 makes it possible in particular, a post-treatment for fixing the Printing inks and / or to carry out a UV irradiation for curing.
  • Die Verfahreinrichtung 36 ist hier derart ausgebildet, dass das Werkstück 24 in Vorschubrichtung 46 vorwärts und dann in Vorschubrichtung 46 rückwärts unter der Druckvorrichtung 32 hindurch bewegt wird. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung, die hier jedoch nicht gezeigt ist, bewegt sich das Werkstück 24 lediglich in Vorwärtsrichtung 46 vorwärts unter der Druckvorrichtung 32 entlang. The moving device 36 is here designed such that the workpiece 24 in the feed direction 46 forward and then in the feed direction 46 backwards under the pressure device 32 is moved through. In a preferred embodiment, which is not shown here, the workpiece moves 24 only in forward direction 46 forward under the pressure device 32 along.
  • Die Farbdüsen 38 sind in Vorschubrichtung 46 hintereinander angeordnet. Die Justierrichtung 44 und die Vorschubrichtung 46 stehen hier zumindest ungefähr in einem rechten Winkel zueinander. The color nozzles 38 are in the feed direction 46 arranged one behind the other. The adjustment direction 44 and the feed direction 46 here are at least approximately at a right angle to each other.
  • 6 zeigt eine Detaildarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Druckvorrichtung 32 gemäß 5. Es handelt sich hierbei um eine Druckvorrichtung 32, bei der alle Farbdüsen 38 gemeinsam bewegt werden, hier entlang der Koordinatenachse Z. Da die Farbdüsen 38 um einen Abstand p voneinander beabstandet sind, ist zu erkennen, dass der Abstand a nicht an jeder Stelle des Werkstücks 24 beliebig klein gewählt werden kann, da die Druckvorrichtung 32 sonst mit zumindest einer ihrer Farbdüsen 38 auf das Werkstück 24 aufsetzen könnte. Wird der erste Radius RL aber ausreichend groß gehalten, so dass selbst an der Stelle des größten Abstands a eine ausreichende Druckqualität erzielt wird, so bietet diese Ausgestaltung eine besonders kostengünstige und konstruktiv einfach zu realisierende Möglichkeit. 6 shows a detailed view of a first embodiment of the printing device 32 according to 5 , It is a printing device 32 in which all the color nozzles 38 moved together, here along the coordinate axis Z. Because the paint nozzles 38 are spaced apart by a distance p, it can be seen that the distance a is not at any point of the workpiece 24 can be chosen arbitrarily small, since the printing device 32 otherwise with at least one of their color nozzles 38 on the workpiece 24 could put on. However, if the first radius RL is kept sufficiently large so that sufficient print quality is achieved even at the location of the greatest distance a, this embodiment offers a particularly cost-effective and constructively simple possibility.
  • 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Druckvorrichtung 32 gemäß 5, wobei prinzipiell der gleiche Aufbau wie in der 5 verwendet wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind hier aber nun alle Farbdüsen 38 unabhängig voneinander entlang der Koordinatenachse Z bzw. entlang der Zielrichtung 40 verlagerbar. Diese Ausgestaltung eröffnet die Möglichkeit, dass jede Farbdüse 38 stets in einem definierten Abstand a zur Oberfläche 26 des Werkstücks 24 gehalten werden kann. 7 shows a second embodiment of a printing device 32 according to 5 , wherein in principle the same structure as in 5 is used. In contrast to the first embodiment, but now all ink nozzles 38 independently along the coordinate axis Z or along the target direction 40 displaced. This embodiment opens up the possibility that every ink nozzle 38 always at a defined distance a to the surface 26 of the workpiece 24 can be held.
  • Während sich das Werkstück 24 unter der Druckvorrichtung 32 hinweg bewegt, beschreibt die Farbdüse 38 mit der Farbe C die Bahnkurve 50, die Farbdüse 38' mit der Farbe M die Bahnkurve 50', die Farbdüse 38'' mit der Farbe Y die Bahnkurve 50'' und die Farbdüse 38''' mit der Farbe K die Bahnkurve 50'''. Diese zweite Ausführungsform bietet besonders gute Möglichkeiten, ein Werkstück 24 mit einem kleinen ersten Radius RL zu bedrucken. While the workpiece 24 under the printing device 32 moved away, describes the paint nozzle 38 with the color C, the trajectory 50 , the color nozzle 38 ' with the color M the trajectory 50 ' , the color nozzle 38 '' with the color Y, the trajectory 50 '' and the paint nozzle 38 ''' with the color K the trajectory 50 ''' , This second embodiment offers particularly good possibilities, a workpiece 24 to print with a small first radius RL.
  • Bei dieser Ausführungsform ist jeder Farbdüse 38 ein Abstandsmesser 52 zugeordnet, der dafür ausgebildet ist, den Abstand a zwischen der Druckvorrichtung 32, genauer zwischen der jeweiligen Farbdüse 38, und der Oberfläche 26 des Werkstücks 24 zu ermitteln. In this embodiment, each paint nozzle is 38 a distance meter 52 assigned, which is adapted to the distance a between the printing device 32 , more precisely between the respective paint nozzle 38 , and the surface 26 of the workpiece 24 to investigate.
  • 8 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Druckvorrichtung 32 gemäß 5. Die Druckvorrichtung 32 ist dabei derart ausgestaltet, dass jeweils zwei Farbdüsen 38 eine Gruppe bilden, nämlich die Farbdüsen 38, 38' eine erste Gruppe 54 und die Farbdüsen 38'', 38''' eine zweite Gruppe 54'. Die Farbdüsen 38 einer Gruppe 54, 54' werden hier stets gemeinsam verlagert. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass sich die Vorrichtung 30 durch das gemeinsame Führen jeweils zweier Farbdüsen 38 konstruktiv verhältnismäßig einfach realisieren lässt und dass dennoch eine gute Einstellung des Abstands a möglich ist. Es ist lediglich ein kleiner Unterschied zwischen dem Abstand a, hier zwischen der Farbdüse 38 und der Oberfläche 26 und dem Abstand h zwischen der Farbdüse 38' und der Oberfläche 26 zu beachten. 8th shows a third embodiment of a printing device 32 according to 5 , The printing device 32 is designed such that in each case two paint nozzles 38 form a group, namely the paint nozzles 38 . 38 ' a first group 54 and the paint nozzles 38 '' . 38 ''' a second group 54 ' , The color nozzles 38 a group 54 . 54 ' are always shifted together here. The advantage of this embodiment is that the device 30 by jointly guiding two paint nozzles each 38 constructively relatively easy to implement and that nevertheless a good adjustment of the distance a is possible. There is only a small difference between the distance a, here between the paint nozzle 38 and the surface 26 and the distance h between the paint nozzle 38 ' and the surface 26 to be observed.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Abstand zwischen den Farbdüsen 38 und der Oberfläche 26 nicht durch Abstandsmesser 52 ermittelt. Vielmehr weist die Vorrichtung 30 einen Speicher 56 auf, der Zuordnungsinformationen enthält, die eine Zuordnung einer Vorschubposition x entlang der Vorschubrichtung 46 und einer Justierposition z entlang der Justierrichtung 44 beschreiben. Mit anderen Worten wird hier eine Kenntnis über die Oberfläche 26 des Werkstücks 24 verwendet, woraus sich ableiten lässt, an welcher Vorschubposition x die Druckvorrichtung 32 oder eine Gruppe 54, 54' oder eine Farbdüse 38, 38', 38'', 38''' eine bestimmte Justierposition z haben muss. In this embodiment, the distance between the ink nozzles 38 and the surface 26 not by distance meter 52 determined. Rather, the device has 30 a memory 56 containing assignment information indicating an assignment of a feed position x along the feed direction 46 and an adjustment position z along the alignment direction 44 describe. In other words, here's a knowledge about the surface 26 of the workpiece 24 used, from which it can be deduced, at which feed position x the printing device 32 or a group 54 . 54 ' or a paint nozzle 38 . 38 ' . 38 '' . 38 ''' must have a certain adjustment position z.
  • 9 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Druckvorrichtung 32 gemäß 5. Bei dieser Ausführungsform werden die Farbdüsen 38 entlang der Koordinatenachse Z so eingestellt, dass sich die Oberfläche 26 des Werkstücks 24 entlang einer gekrümmten Bahn 60 unter den Farbdüsen 38 hindurch bewegen kann. Um dies zu ermöglichen, verschwenkt der Werkstückhalters 42 mit dem Werkstück 24 um die Rotationsachse rotY während der Bewegung entlang der Koordinatenachse X. Je nach Wahl des Drehpunkts kann der Abstand a durch eine Verlagerung der Farbdüsen 38 und/oder durch eine Verlagerung des Werkstückhalters 42, insbesondere entlang der Koordinatenachse Z, erzielt werden. 9 shows a fourth embodiment of a printing device 32 according to 5 , In this embodiment, the ink nozzles 38 along the coordinate axis Z adjusted so that the surface 26 of the workpiece 24 along a curved path 60 under the paint nozzles 38 can move through. To enable this, pivots the workpiece holder 42 with the workpiece 24 around the rotation axis rotY during the movement along the coordinate axis X. Depending on the choice of the pivot point, the distance a may be due to a shift of the ink nozzles 38 and / or by a displacement of the workpiece holder 42 , in particular along the coordinate axis Z, can be achieved.
  • 10 zeigt eine Oberfläche 26 eines Werkstücks 24, die aufgrund eines kleinen zweiten Radius RW in drei Durchgängen bedruckt wird. Um die Bedruckung durchzuführen, wird das Werkstück 24 durch geeignete Rotationen um die Rotationsachse rotX so gedreht, dass der jeweilige Bereich 62, 62', 62'' gut bedruckt werden kann. 10 shows a surface 26 a workpiece 24 , which is printed in three passes due to a small second radius RW. To perform the printing, the workpiece becomes 24 rotated by suitable rotations about the rotation axis rotX so that the respective area 62 . 62 ' . 62 '' can be printed well.
  • 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bedrucken einer nicht-ebenen Oberfläche 26. Im Schritt S10 wird eine Druckvorrichtung 32 bereitgestellt. Außerdem wird an dem Werkstück 24 eine Vertiefung bereitgestellt (Schritt S12), wodurch besonders scharfe Konturen gedruckt werden können. Im Schritt S14 wird das Werkstück 24 im Werkstückhalter 42 fixiert, und der Druckvorgang kann beginnen (Schritt S16). 11 shows an embodiment of a method for printing a non-planar surface 26 , In step S10, a printing device 32 provided. In addition, on the workpiece 24 a recess provided (step S12), whereby particularly sharp contours can be printed. In step S14, the workpiece becomes 24 in the workpiece holder 42 fixed, and the printing can begin (step S16).
  • Während des Druckvorgangs wird die Druckvorrichtung 32 betätigt (Schritt S18), der Werkstückhalter 42 bezüglich der Vorschubrichtung 46 verlagert (Schritt S20) und die Druckvorrichtung 32 bzw. Farbdüsen 38 der Druckvorrichtung 32 bezüglich der Justierrichtung 44 verlagert (Schritt S22). Die Schritte S18, S20, S22 sind hier der Übersichtlichkeit halber sequentiell dargestellt. Es versteht sich aber, dass während des Druckvorgangs die Schritte auch in anderer Reihenfolge und/oder zwei oder drei dieser Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können. During printing, the printing device becomes 32 operated (step S18), the workpiece holder 42 with respect to the feed direction 46 shifted (step S20) and the printing device 32 or ink nozzles 38 the printing device 32 with regard to the adjustment direction 44 relocated (step S22). The steps S18, S20, S22 are shown here sequentially for the sake of clarity. It is understood, however, that during the printing process, the steps may also be performed in a different order and / or two or three of these steps simultaneously.
  • Im Schritt S24 endet dann der Druckvorgang, und es wird geprüft, ob die Bedruckung des Werkstücks 24 abgeschlossen ist (Schritt S26). Ist dies nicht der Fall, z.B. weil das Werkstück 24 für einen weiteren Druckvorgang gedreht werden soll, so wird über den Abzweig N mit dem Schritt S28 fortgefahren, bei dem der Werkstückhalter 42 verlagert wird. Danach wird der Druckvorgang im Schritt S16 erneut begonnen. In step S24 then the printing process ends, and it is checked whether the printing of the workpiece 24 is completed (step S26). If this is not the case, eg because the workpiece 24 is to be rotated for another printing, it is continued via the branch N to step S28, in which the workpiece holder 42 is relocated. Thereafter, the printing operation is restarted in step S16.
  • Ist das Werkstück 24 fertig bearbeitet, verzweigt das Verfahren über den Abzweig J zum Schritt S30, bei dem das Werkstück 24 freigegeben wird. Das Verfahren endet dann mit dem Schritt S32. Is the workpiece 24 finished process, the process branches via branch J to step S30, in which the workpiece 24 is released. The method then ends with step S32.
  • 12 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Blendenanordnung 12, die mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens bedruckt wurde. So weist die Blendenanordnung 12 in einem Bereich 70 einen Hell-Dunkel-Übergang auf, der hier durch eine Variation der Rasterdichte – lediglich symbolisch dargestellt – erzeugt ist. Der Bereich 72 weist eine Eintrübung auf, die durch einen im Wesentlichen zufällig verteilten Farbauftrag realisiert ist. Der Bereich 74 weist eine Einfärbung auf, die hier lediglich symbolisch anhand der geschwungenen Linie dargestellt ist. Schließlich weist der Bereich 76 eine große Anzahl an Variationen von Grautönen auf, insbesondere um eine Metalloptik nachzubilden. 12 shows a second embodiment of a diaphragm assembly 12 which was printed by an ink-jet printing method. So has the aperture arrangement 12 in one area 70 a light-dark transition, which here by a variation of the grid density - only symbolically represented - is generated. The area 72 has a clouding, which is realized by a substantially randomly distributed paint application. The area 74 has a coloring, which is shown here only symbolically by the curved line. Finally, the area points 76 a large number of variations of shades of gray, in particular to imitate a metal look.
  • 13 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Blendenanordnung 12 im Querschnitt. Diese Ausgestaltung kann besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit den Bereichen 72 oder 74 gemäß 12 verwendet werden. Die Blendenanordnung 12 weist zwei vertiefte Bereiche 80 auf, in die beim Bedrucken die Farbe bzw. Tinte gespritzt wird. Die Menge der Farbe ist so bemessen, dass die Farbe bis an den Rand des vertieften Bereichs 80 läuft und so eine besonders scharfkantige Kontur bildet. 13 shows a third embodiment of a diaphragm assembly 12 in cross section. This embodiment can be particularly advantageous in connection with the areas 72 or 74 according to 12 be used. The aperture arrangement 12 has two recessed areas 80 on, in which the ink or ink is injected during printing. The amount of color is such that the color reaches the edge of the recessed area 80 runs and thus forms a particularly sharp-edged contour.
  • 14 zeigt schließlich eine Lichtquelle 82, die mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens bedruckt ist, um die Lichtverteilung der Lichtquelle 82 zu homogenisieren. Dabei ist hier lediglich beispielhaft gezeigt, dass mittels Linien (siehe unterer Bereich) oder Punkten (siehe oberer Bereich) eine unterschiedliche Dichteverteilung erzielt werden kann, um so die Lichtstärke der Lichtquelle 82 zu vergleichmäßigen, wenn deren Licht auf eine ebene Oberfläche trifft. 14 finally shows a light source 82 , which is printed by means of an ink-jet printing process, to the light distribution of the light source 82 to homogenize. In this case, it is merely shown by way of example that a different density distribution can be achieved by means of lines (see lower area) or points (see upper area) in order to obtain the light intensity of the light source 82 to even if their light hits a level surface.
  • Insgesamt wird eine neue Möglichkeit aufgezeigt, Blendenanordnungen für ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Bedienblende und/oder einen Schalengriff, mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens zu bedrucken. Ferner werden eine neue Vorrichtung und ein neues Verfahren aufgezeigt, die ein Bedrucken von nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberflächen ermöglichen. Overall, a new possibility is shown to print panel arrangements for a household appliance, in particular a control panel and / or a shell handle, by means of an ink-jet printing process. Furthermore, a new device and a new method are shown, which allow printing of non-planar, in particular cambered, surfaces.

Claims (12)

  1. Vorrichtung (30) zum Bedrucken einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche (26) eines Werkstücks (24) aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens, die Vorrichtung (30) mit einer Druckvorrichtung (32), einem Werkstückträger (34) und einer Verfahreinrichtung (36), wobei die Druckvorrichtung (32) mindestens drei Farbdüsen (38) aufweist, die jeweils dafür ausgebildet ist, eine Farbe gerichtet in eine Zielrichtung (40) abzugeben, und der Werkstückträger (34) einen Werkstückhalter (42) aufweist, der dafür ausgebildet ist, das Werkstück (24) relativ zum Werkstückhalter (42) zu fixieren, und wobei der Werkstückhalter (42) und die Farbdüsen (38) entlang einer Justierrichtung (44) relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, der Werkstückhalter (42) und die Verfahreinrichtung (36) relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, und die Druckvorrichtung (32) und der Werkstückträger (34) mittels der Verfahreinrichtung (36) entlang einer Vorschubrichtung (46) relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, wobei mindestens zwei Farbdüsen (38) eine Gruppe (54) bilden und ausschließlich gemeinsam aber relativ zu den anderen Farbdüsen (38) außerhalb der Gruppe (54) verlagerbar sind. Contraption ( 30 ) for printing a non-planar, in particular cambered, surface ( 26 ) of a workpiece ( 24 ) made of plastic by means of an ink-jet printing process, the device ( 30 ) with a printing device ( 32 ), a workpiece carrier ( 34 ) and a moving device ( 36 ), the printing device ( 32 ) at least three paint nozzles ( 38 ), each of which is adapted to direct a color in a target direction ( 40 ), and the workpiece carrier ( 34 ) a workpiece holder ( 42 ), which is adapted to the workpiece ( 24 ) relative to the workpiece holder ( 42 ), and wherein the workpiece holder ( 42 ) and the paint nozzles ( 38 ) along an adjustment direction ( 44 ) are arranged displaceable relative to each other, the workpiece holder ( 42 ) and the shuttle ( 36 ) are arranged displaceable relative to each other, and the printing device ( 32 ) and the workpiece carrier ( 34 ) by means of the moving device ( 36 ) along a feed direction ( 46 ) are arranged displaceable relative to each other, wherein at least two paint nozzles ( 38 ) a group ( 54 ) and exclusively together but relative to the other ink nozzles ( 38 ) outside the group ( 54 ) are relocatable.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Werkstückträger (34) mit der Verfahreinrichtung (36) gekoppelt ist. Apparatus according to claim 1, wherein the workpiece carrier ( 34 ) with the moving device ( 36 ) is coupled.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckvorrichtung (32) entlang der Zielrichtung (40) verlagerbar angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, wherein the printing device ( 32 ) along the target direction ( 40 ) is arranged displaceably.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckvorrichtung (32) mindestens zwei Farbdüsen (38) für mindestens zwei verschiedene Farben (C, M, Y, K) aufweist, insbesondere vier Farbdüsen (38) für mindestens vier verschiedene Farben (C, M, Y, K). Device according to one of the preceding claims, wherein the printing device ( 32 ) at least two paint nozzles ( 38 ) for at least two different colors (C, M, Y, K), especially four color nozzles ( 38 ) for at least four different colors (C, M, Y, K).
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckvorrichtung (32) mindestens eine Farbdüse (38) für Sonderfarben, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Weiß, Gold und Silber. Device according to one of the preceding claims, wherein the printing device ( 32 ) at least one paint nozzle ( 38 ) for special colors, in particular selected from the group consisting of white, gold and silver.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Farbdüsen (38) in Vorschubrichtung (46) hintereinander angeordnet sind. Device according to one of the preceding claims, wherein the paint nozzles ( 38 ) in the feed direction ( 46 ) are arranged one behind the other.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Justierrichtung (44) und die Vorschubrichtung (46) zueinander in einem Winkel zwischen 45° und 135°, bevorzugt zwischen 60° und 120°, besonders bevorzugt zwischen 75° und 105° und insbesondere von zumindest ungefähr 90° stehen. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjustment direction ( 44 ) and the feed direction ( 46 ) at an angle between 45 ° and 135 °, preferably between 60 ° and 120 °, more preferably between 75 ° and 105 ° and in particular of at least about 90 °.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckvorrichtung (32), insbesondere der zumindest einen Farbdüse (38), ein Abstandsmesser (52) zugeordnet ist, der dafür ausgebildet ist, einen Abstand (a) zwischen der Druckvorrichtung (32) bzw. der Farbdüse (38) und der Oberfläche (26) des Werkstücks (24) zu ermitteln. Device according to one of the preceding claims, wherein the printing device ( 32 ), in particular the at least one paint nozzle ( 38 ), a distance meter ( 52 ), which is adapted to a distance (a) between the printing device ( 32 ) or the paint nozzle ( 38 ) and the surface ( 26 ) of the workpiece ( 24 ) to investigate.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Speicher (56), der Zuordnungsinformationen aufweist, die eine Zuordnung einer Vorschubposition (x) entlang der Vorschubrichtung (46) und einer Justierposition (z) entlang der Justierrichtung (44) beschreiben. Device according to one of the preceding claims, further comprising a memory ( 56 ), which has assignment information which an assignment of a feed position (x) along the feed direction ( 46 ) and an adjustment position (z) along the adjustment direction ( 44 ).
  10. Verfahren zum Bedrucken einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche (26) eines Werkstücks (24) aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens, mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen (S10) einer Druckvorrichtung (32) mit mindestens drei Farbdüsen (38), eines Werkstückträgers (34) mit einem Werkstückhalter (42) und einer Verfahreinrichtung (36), – Fixieren (S14) des Werkstücks (24) im Werkstückhalter (42), – Beginnen (S16) des Druckvorgangs, – Betätigen (S18) der Druckvorrichtung (32), – relatives Verlagern (S20) der Druckvorrichtung (32) und des Werkstückhalters (42) zueinander entlang einer Vorschubrichtung (46), – relatives Verlagern (S22) der Druckvorrichtung (32) und des Werkstückhalters (42) zueinander entlang einer Justierrichtung (44), die in einem Winkel zur Vorschubrichtung (46) steht, und – Beenden (S24) des Druckvorgangs, wobei die Farbdüsen (38) der Druckvorrichtung (32) entlang einer Justierrichtung verlagert werden, und mindestens zwei Farbdüsen (38) eine Gruppe (54) bilden, die ausschließlich gemeinsam aber relativ zu den anderen Farbdüsen (38) außerhalb der Gruppe (54) verlagert werden. Method for printing a non-planar, in particular cambered, surface ( 26 ) of a workpiece ( 24 ) made of plastic by means of an ink-jet printing process, comprising the following steps: - providing (S10) a printing device ( 32 ) with at least three paint nozzles ( 38 ), a workpiece carrier ( 34 ) with a workpiece holder ( 42 ) and a moving device ( 36 ), - fixing (S14) the workpiece ( 24 ) in the workpiece holder ( 42 ), - starting (S16) the printing operation, - operating (S18) the printing device ( 32 ), - relative shifting (S20) of the printing device ( 32 ) and the workpiece holder ( 42 ) to each other along a feed direction ( 46 ), - relative shifting (S22) of the printing device ( 32 ) and the workpiece holder ( 42 ) to each other along an adjustment direction ( 44 ) at an angle to the feed direction ( 46 ), and - terminating (S24) the printing operation, wherein the ink nozzles ( 38 ) of the printing device ( 32 ) are displaced along an adjustment direction, and at least two paint nozzles ( 38 ) a group ( 54 ) which are exclusively common but relative to the other ink nozzles ( 38 ) outside the group ( 54 ) are relocated.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei nach dem Schritt (S24) des Beendens des Druckvorgangs der Werkstückhalter (42) relativ zum Werkstückträger (34) aus einer ersten Position mindestens in eine zweite Position verlagert wird und das Verfahren mit dem Schritt (S16) des Beginnens des Druckvorgangs fortgesetzt wird. The method of claim 10, wherein after the step (S24) of terminating the printing operation, the workpiece holder (10). 42 ) relative to the workpiece carrier ( 34 ) is shifted from a first position at least to a second position and the method is continued with the step (S16) of starting the printing operation.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei am Werkstück (24) mindestens ein vertiefter Bereich (80) bereitgestellt wird, in den hinein der Druckvorgang erfolgt. Method according to claim 10 or 11, wherein on the workpiece ( 24 ) at least one recessed area ( 80 ), into which the printing is done.
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