DE102012213079A1 - System for printing containers, particularly plastic bottles filled with flowable medium with decorative or characterizing print motifs, has printing device and container pre-treatment device with four different pre-treatment units - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein System der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 angegebenen Art. The invention relates to a system specified in the preamble of claim 1. Art and a method specified in the preamble of claim 10. Art.
Mit Flüssigkeit bzw. fließfähigen Medien befüllbare Behälter, z.B. Kunststoffbehälter, insbesondere Flaschen aus Polyethylenterephthalat (PET), in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie können zur Kennzeichnung und/oder Dekoration mittels Farbe/Tinten bedruckt werden. Containers that can be filled with liquid or flowable media, e.g. Plastic containers, in particular bottles of polyethylene terephthalate (PET), in the food or pharmaceutical industry can be printed for labeling and / or decoration by means of ink / inks.
Hierbei seien beispielsweise digitale Tintenstrahldruckverfahren (digital Ink-Jet) genannt, die entweder mit kontinuierlichem Tintenstrahl oder mit drop-on-demand (DOD) Technik arbeiten können. In zuletzt genannten Verfahren können anstelle eines kontinuierlichen Tintenstrahls nur bedarfsweise einzelne Tintentropfen verschossen werden. Eine Vorrichtung zur Bedruckung von Behältern mittels Tintenstrahldruckverfahren ist beispielsweise in der
Digitale Tintenstrahldruckverfahren können dabei vorteilhafterweise unter anderem eine erhöhte Gestaltungsfreiheit beim Design der Bedruckung sowie eine Reduzierung bzw. den Wegfall von Ressourcen wie Etiketten, Druckformen, Filmen, Entwickler, Chemie, Fixierbänder usw. bieten. Digital ink-jet printing methods can advantageously provide, inter alia, increased design freedom in the design of the printing as well as a reduction or elimination of resources such as labels, printing plates, films, developers, chemicals, fixing tapes, etc.
Gegenwärtigen Druckvorrichtungen fehlt es dabei jedoch unter anderem z.B. an ausreichenden umfassenden Möglichkeiten zur Vorbehandlung zu bedruckender Behälter, um eine zufriedenstellende Druckqualität und/oder Prozeßsicherheit erreichen zu können. However, current printing devices lack, inter alia, e.g. at sufficiently comprehensive possibilities for pretreatment to be printed container to achieve a satisfactory print quality and / or process reliability can.
Aufgabe task
Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Bedruckung von mit Flüssigkeit bzw. fließfähigen Medien befüllbaren Behältern, insbesondere Kunststoffflaschen, zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der Vorbereitung der zu bedruckenden Behälter auf den Druckprozess. It is therefore an object of the invention to improve a device for printing on containers to be filled with liquid or flowable media, in particular plastic bottles, in particular with regard to the preparation of the containers to be printed on the printing process.
Lösung solution
Dies wird erfindungsgemäß durch ein System nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This is inventively achieved by a system according to claim 1 and a method according to claim 10. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Dabei kann ein System zur Bedruckung von mit Flüssigkeit bzw. fließfähigen Medien befüllbaren Behältern, insbesondere Kunststoffflaschen, mit dekorativen und/oder kennzeichnenden Druckmotiven, wenigstens eine Druckvorrichtung, wenigstens eine der Druckvorrichtung vorgeordnete Behältervorbehandlungsvorrichtung, und wenigstens ein Behälterbeförderungselement für den Transport und/oder die Verteilung von dem System zugeführten zu bedruckenden Behältern beinhalten. In this case, a system for printing of liquid or flowable containers can be filled, in particular plastic bottles, with decorative and / or characteristic printing motifs, at least one printing device, at least one of the printing device upstream container pretreatment device, and at least one container conveying element for transport and / or distribution from the system supplied to be printed containers.
Besagte Behältervorbehandlungsvorrichtung kann wenigstens vier verschiedene Vorbehandlungseinheiten für die Vorbereitung der Behälter auf den Druckprozess aufweisen, und zwar eine Behälterreinigungseinheit, eine Konditionierungseinheit, insbesondere konfiguriert zur Trocknung und/oder Temperierung der Behälter, eine Oberflächenaktivierungseinheit, insbesondere konfiguriert zur Erhöhung der Oberflächenenergie der Behälteroberfläche, und eine Elektrostatikeinheit zur elektrostatischen Entladung oder Aufladung der Behälteroberfläche. Said container pretreatment device may comprise at least four different pre-treatment units for preparing the containers for the printing process, namely a container cleaning unit, a conditioning unit, in particular configured for drying and / or tempering the containers, a surface activation unit, in particular configured to increase the surface energy of the container surface, and Electrostatic unit for electrostatic discharge or charging of the container surface.
Die Bereitstellung von wenigstens vier verschiedenen Vorbehandlungseinheiten für die Vorbereitung der Behälter auf den Druckprozess, kann dabei vorteilhafterweise insbesondere sowohl die Anpassung des Systems zur Bedruckung von Behältern an verschiedene Behältertypen und/oder verschiedene Drucktechniken erlauben, als auch insgesamt die Prozeßsicherheit im allgemeinen verbessern, beispielsweise in dem etwaige Maschinenölreste oder andere unerwünschte Fremdstoffe an/in den Behältern, von vorangegangenen Prozeßschritten, wie z.B. Streckblasen zum Herstellen der Behälter, durch die Behälterreinigungseinheit entfernt werden können. The provision of at least four different pre-treatment units for the preparation of the containers on the printing process, can advantageously in particular both the adaptation of the system for printing containers to different container types and / or different printing techniques allow, as well as overall improve process safety in general, for example the possible machine oil residues or other undesirable foreign substances on / in the containers, from previous process steps, such as Stretch blows for making the containers through which the bin cleaning unit can be removed.
Die Druckvorrichtung kann dabei eine digitale Tintenstrahldruckvorrichtung sein und z.B. insbesondere geeignet für den Mehrfarbdruck, wie etwa den Vierfarbdruck oder Fünffarbdruck, sein. The printing device may be a digital inkjet printing device, e.g. particularly suitable for multi-color printing, such as four-color printing or five-color printing.
Die Behältervorbehandlungsvorrichtung kann modular aufgebaut sein, wobei die Reihenfolge der Vorbehandlungseinheiten für die Vorbereitung der Behälter auf den Druckprozess frei konfigurierbar sein kann. The container pretreatment device can have a modular structure, wherein the order of the pretreatment units for the preparation of the containers can be freely configurable for the printing process.
Dies erhöht die Flexibilität des Systems zur Bedruckung von Behältern, wenn z.B. der Behälterreinigungsschritt nicht der erste Vorbehandlungsschritt sein soll, sondern beispielsweise erst eine Behälteroberflächenaktivierung erfolgen soll. In diesem Fall könnte z.B. die Behältereinigungseinheit zusätzlich etwaige durch die Behälteroberflächenaktivierung erzeugte unerwünschte Zwischenprodukte von der Behälteroberfläche entfernen. This increases the flexibility of the system for printing on containers when e.g. the container cleaning step should not be the first pretreatment step, but, for example, a container surface activation should take place first. In this case, e.g. the container cleaning unit additionally removes any unwanted intermediates produced by the container surface activation from the container surface.
Weitere Vorteile eines Modularaufbaus eines erfindungsgemäßen Systems, z.B. unter Verwendung von Standardschnittstellen zum Einbau von Behältervorbehandlungsvorrichtungen, liegen unter anderem z.B. in der einfachen Erweiterbarkeit, Nachrüstbarkeit, Auswechselbarkeit und Wartung des Systems. Further advantages of a modular design of a system according to the invention, eg using standard interfaces for the installation of container pretreatment devices, are, inter alia, for example, in the simple expandability, Retrofittability, replaceability and maintenance of the system.
Allgemein kann die Behälterreinigungseinheit so konfiguriert sein, dass sie Behälter mit Gas, z.B. Luft, und/oder Bürsten trocken reinigen kann, und/oder feucht reinigen kann, z.B. durch eintauchen, beschwallen oder besprühen mit Lösungsmitteln, Wasser, Wasser mit chemischen Zusätzen und/oder Desinfektionsmitteln, und/oder mechanisch, z.B. durch trockene und/oder feuchte Reinigungsbürsten. In general, the container cleaning unit may be configured to contain containers of gas, e.g. Air, and / or brushes can dry clean, and / or wet clean, e.g. by dipping, spraying or spraying with solvents, water, water with chemical additives and / or disinfectants, and / or mechanically, e.g. by dry and / or wet cleaning brushes.
Als Gas kann insbesondere hierbei, technisch gereinigte und/oder ionisierte Luft verwendet werden. In particular, technically purified and / or ionized air can be used as the gas.
So können unter anderem vorteilhafterweise z.B. leicht Staubpartikel vom Behälter entfernt werden, sowie unter Umständen bereits eine Kühlung bzw. Temperierung des Behälters erfolgen. Thus, inter alia, advantageously, e.g. easily dust particles are removed from the container, as well as under some circumstances be carried out a cooling or tempering of the container.
Ebenso können durch die Behälterreinigungseinheit Rückstände auf der Behälteroberfläche wie Fingerabdrücke oder Trennmittel oder ähnliches entfernt werden. Auch die Entfernung von hartnäckigen Resten und/oder Partikeln ist möglich. Also, the container cleaning unit may remove residues on the container surface such as fingerprints or release agents or the like. The removal of stubborn residues and / or particles is possible.
Vorteilhafterweise kann die Behälterreinigungseinheit die Behälteroberfläche auch desinfizieren. Neben dem Einsatz von Desinfektionsmitteln, wie z.B. Peroxyessigsäure (PES) oder Wasserstoffperoxid (H202), ist auch die Desinfektion durch Elektronenstrahlen, Röntgenstrahlen, Ultraviolettstrahlen, Plasma und dergleichen denkbar. So kann z.B. eine aseptische Bedruckung realisiert werden Advantageously, the container cleaning unit can also disinfect the container surface. In addition to the use of disinfectants, such as peroxyacetic acid (PES) or hydrogen peroxide (H 2 0 2 ), also the disinfection by electron beams, X-rays, ultraviolet rays, plasma and the like is conceivable. Thus, for example, an aseptic printing can be realized
Die Konditionierungseinheit kann so konfiguriert sein, dass sie die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur von Luft im Behälter und/oder in der Umgebung des Behälters regulieren, bevorzugterweise mindern, kann. The conditioning unit may be configured to regulate, preferably mitigate, the humidity and / or temperature of air in and / or around the container.
Unter Behälterumgebung kann übrigens dabei beispielsweise auch die Umgebung innerhalb des Systems zur Bedruckung von Behältern verstanden werden. Incidentally, container environment may also be understood as meaning, for example, the environment within the system for printing on containers.
Vorteilhafterweise können z.B. so nasse bzw. feuchte Behälter getrocknet und eine gleichmäßige Temperierung der Behälter erzielt werden. Advantageously, e.g. so wet or humid container dried and a uniform temperature of the container can be achieved.
Die Konditionierungseinheit kann so nahezu gleiche Ausgangsbedingungen für die Behälter vor einem Druckprozess ermöglichen, was zu einer verbesserten und gleichbleibenden Druckqualität der Behälterbedruckung führen kann, da beispielsweise die Behältertemperatur, bzw. die Oberflächentemperatur, des Behälters, als auch die Luftfeuchtigkeit der Umgebung einen messbaren Einfluss auf die Druckqualität haben können. The conditioning unit can thus allow almost equal conditions for the container before a printing process, which can lead to an improved and consistent print quality of the container printing, as for example, the container temperature, or the surface temperature of the container, as well as the humidity of the environment a measurable impact the print quality can have.
Eine Behälterreinigungseinheit und/oder Konditioniereinheit kann ebenfalls z.B. so konfiguriert sein, dass der Bereich oder Teile des Bereichs in dem ein Behälter gereinigt bzw. konditioniert wird, gesäubert werden kann, beispielsweise durch Absaugung und/oder Wegblasen, z.B. mit Luft, von unerwünschten Partikeln bzw. Rückständen. A container cleaning unit and / or conditioning unit may also be used e.g. be configured so that the area or parts of the area in which a container is cleaned or conditioned can be cleaned, for example by suction and / or blowing away, e.g. with air, of unwanted particles or residues.
Die Oberflächenaktivierungseinheit kann so konfiguriert sein, dass sie die Oberflächenenergie der Behälteroberfläche durch Beflammung und/oder Plasmabehandlung und/oder Coronabehandlung und/oder Bestrahlung mit Ultraviolettlicht und/oder chemische Ätzprozesse, z.B. Flourierung, und/oder durch Auftragung einer funktionalen Beschichtung, z.B. zur Steigerung der Haftvermittlung und/oder Saugfähigkeit, verändern, bevorzugterweise erhöhen kann. The surface activation unit may be configured to increase the surface energy of the container surface by flame treatment and / or plasma treatment and / or corona treatment and / or ultraviolet light irradiation and / or chemical etching processes, e.g. Flouration, and / or by application of a functional coating, e.g. to increase the adhesion and / or absorbency, change, preferably can increase.
Die Oberflächenaktivierungseinheit macht sich unter anderem den Vorteil zu Nutze, dass Materialien mit hoher Oberflächenenergie leichter durch Materialien geringer Oberflächenenergie bedeckt bzw. benetzt werden können, also z.B. im Falle einer Tintenstrahlbedruckung die Tinte besser an der Behälteroberfläche haften kann. One of the benefits of the surface activation unit is that high surface energy materials can be more easily covered by low surface energy materials, e.g. in the case of ink jet printing, the ink can better adhere to the container surface.
Eine funktionale Beschichtung der Behälteroberfläche durch die Oberflächenaktivierungseinheit kann auch eine Beschichtung mit einer Barrierewirkung beinhalten, beispielsweise Beschichtungen aus amorphem Siliziumoxid (SiOx) oder aus Kohlenstoffverbindungen (z.B. Diamond Like Carbon „DLC“), welche z.B. das Austreten unerwünschter Stoffe, insbesondere von gasartigen Stoffen, aus dem Behältermaterial verhindern kann. A functional coating of the container surface by the surface activating unit may also include a coating having a barrier effect, for example, coatings of amorphous silica (SiOx) or carbon compounds (e.g., Diamond Like Carbon "DLC"), e.g. can prevent the escape of undesirable substances, in particular gaseous substances, from the container material.
Die Oberflächenaktivierungseinheit kann ebenfalls die Oberflächenrauhigkeit der Behälteroberfläche modifizieren, insbesondere erhöhen, beispielsweise mittels Bürsten und/oder Sandstrahlen. Auch dies kann vorteilhafterweise die Druckqualität der Behälterbedruckung, insbesondere die Haftung und Haptik des Druckmediums auf der Behälteroberfläche, verbessern bzw. verändern. The surface activation unit can also modify the surface roughness of the container surface, in particular increase, for example by means of brushing and / or sandblasting. This, too, can advantageously improve or change the print quality of the container print, in particular the adhesion and feel of the print medium on the container surface.
Die Elektrostatikeinheit kann so konfiguriert sein, dass sie elektrostatische Ladungen auf der Behälteroberfläche durch Luftionisation und/oder Entladungsbürsten entfernen kann, oder elektrostatische Ladungen auf die Behälteroberfläche durch Luftionisation und/oder Aufladungsbürsten aufbringen kann. The electrostatics unit may be configured to remove electrostatic charges on the container surface by air ionization and / or discharge brushing or to apply electrostatic charges to the container surface by air ionization and / or charging brushes.
So können beispielsweise unerwünschte Ablenkungen in der Flugbahn von Druckmediumströpfchen durch elektromagnetische/elektrostatische Wechselwirkungen zwischen Druckmediumströpfchen und elektrischem Ladungsfeld des Behälters minimiert werden, die zu einer Verschlechterung des Druckbildes führen könnten. Umgekehrt ist auch denkbar, dass durch das Aufbringen von elektrostatischen Ladungen auf die Behälteroberfläche gezielt die Flugbahnen von Druckmediumströpfchen beeinflusst werden können, um die Qualität der Bedruckung / des Druckbildes zu verbessern. For example, undesirable deflections in the trajectory of print media droplets due to electromagnetic / electrostatic interactions between Pressure medium droplets and electric charge field of the container are minimized, which could lead to a deterioration of the printed image. Conversely, it is also conceivable that by the application of electrostatic charges on the container surface targeted the trajectories of pressure medium droplets can be influenced in order to improve the quality of the printing / the printed image.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bedruckung von mit Flüssigkeit bzw. fließfähigen Medien befüllbaren Kunststoffbehältern, insbesondere Kunststoffflaschen, mit dekorativen und/oder kennzeichnenden Druckmotiven, kann also beinhalten, dass zu bedruckende Behälter vor der Bedruckung wenigstens eine Behältervorbehandlungsvorrichtung durchlaufen, wobei die Behälter wenigstens die vier folgenden Vorbehandlungsschritte zur Vorbereitung auf den Druckprozess erfahren: Eine Reinigung, eine Konditionierung, insbesondere zur Trocknung und/oder Temperierung, eine Oberflächenaktivierung, insbesondere zur Erhöhung der Oberflächenenergie der Behälteroberfläche, und eine elektrostatische Vorbehandlung, bei die Behälteroberfläche elektrisch entladen oder elektrisch aufgeladen werden kann. A method according to the invention for printing plastic containers which can be filled with liquid or flowable media, in particular plastic bottles, with decorative and / or characteristic printing motifs, can thus involve that containers to be printed undergo at least one container pretreatment apparatus before printing, the containers having at least the four following pretreatment steps learn to prepare for the printing process: a cleaning, a conditioning, in particular for drying and / or tempering, a surface activation, in particular for increasing the surface energy of the container surface, and an electrostatic pretreatment in which the container surface can be electrically discharged or electrically charged.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die zu behandelnden Behälter beispielsweise dem erfindungsgemäßen System aus einer Streckblasmaschine, einem Silo oder aus einer anderen Behälterbehandlungseinheit, Behälterherstellungseinheit bzw. Behälterbevorratungseinheit, zugeführt werden können. For the sake of completeness, it should be mentioned that the containers to be treated can be supplied, for example, to the system according to the invention from a stretch blow molding machine, a silo or from another container treatment unit, container production unit or container storage unit.
Ebenso sei erwähnt, dass das Behälterbeförderungselement für den Transport und/oder die Verteilung von dem System zur Behälterbedruckung zugeführten zu bedruckenden Behältern Mittel aufweisen kann, welche z.B. die Behälter drehen können, und/oder die Behälterausrichtung bzw. Behälterlage ändern können, beispielsweise die Behälterneigung, und/oder den Abstand von Behandlungseinheit und Behälter während/vor einer Behälterbehandlung ändern können. It should also be noted that the container conveyor element for transporting and / or distributing containers to be printed supplied to the system for printing on the container may comprise means which e.g. the containers can rotate, and / or change the container orientation or container position, for example the container inclination, and / or the distance between the treatment unit and container during / before a container treatment can change.
Die dadurch erreichbare Flexibilität des Behälterbeförderungselementes erleichtert unter anderem vorteilhafterweise die Behandlung einer Vielfalt von Behältersorten. The thereby achievable flexibility of the container conveyor element advantageously facilitates inter alia the treatment of a variety of container types.
Auch die Baumaterialen des Behälterbeförderungselements können z.B. so ausgeführt sein, dass sie thermisch stabil sind, d.h. sich im Rahmen der auftretenden Temperaturen während der Behälterbehandlung nicht verformen, und/oder beispielsweise optimiert UV-Licht reflektieren können. Dies kann vorteilhafterweise die Qualität und Effizienz der Behälterbehandlung unterstützen. Also, the building materials of the container conveying member may e.g. be designed so that they are thermally stable, i. can not deform in the context of the temperatures occurring during the container treatment, and / or optimized, for example, can reflect UV light. This can advantageously help the quality and efficiency of the container treatment.
Folgende Figur stellt beispielhaft dar: The following figure is an example:
Die
Beispielsweise können aus einer dem System
Das System
Die Behälter
Die Behälterreinigungseinheit
Wie bereits erwähnt kann die Behälterreinigungseinheit
Nach der Reinigung und/oder Desinfektion können die Behälter
Anschließend können die Behälter
Im Anschluss an eine Oberflächenaktivierung können die Behälter
Die so vorbehandelten Behälter
Die Druckvorrichtung
Die fertig bedruckten Behälter können vom Behälterbeförderungselement
Es folgt ein Blatt mit einer Figur. This is followed by a sheet with a figure.
Die Bezugszeichen sind dabei wie folgt belegt. The reference numerals are assigned as follows.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- System zur Bedruckung von mit Flüssigkeit bzw. fließbaren Medien befüllbaren Behältern System for printing on liquid or flowable containers
- 101101
- Behälterreinigungseinheit, Reinigungseinheit Container cleaning unit, cleaning unit
- 102102
- Konditionierungseinheit conditioning unit
- 103103
- Oberflächenaktivierungseinheit Surface activation unit
- 104104
- Elektrostatikeinheit Electrostatics unit
- 105105
- Druckvorrichtung printing device
- 106106
- Druckkarussell printing carousel
- 107107
- Drehrichtung des Druckkarussell bzw. Behälterumlaufsrichtung Direction of rotation of the pressure carousel or container circulation direction
- 108108
- Transferelement, z.B. Transferstern, zur Übergabe von Behältern an ein Druckkarussell Transfer element, e.g. Transfer star, for transferring containers to a pressure carousel
- 109109
-
Drehrichtung des Transferelements
108 bzw. Behälterumlaufsrichtung Direction of rotation of thetransfer element 108 or container circulation direction - 110110
- Transferelement, z.B. Transferstern, zur Abnahme von Behältern aus einem Druckkarussell Transfer element, e.g. Transfer star, for removing containers from a pressure carousel
- 111111
-
Drehrichtung des Transferelements
110 bzw. Behälterumlaufsrichtung Direction of rotation of thetransfer element 110 or container circulation direction - 112112
- Behälterbeförderungselement Container haulage element
- 113113
- Behälter, mit Flüssigkeit bzw. fließbaren Medien befüllbarer Behälter Container, container filled with liquid or flowable media
- 114114
-
Dem System
100 vorgeordnete Behälterbehandlungseinheit oder Behälterherstellungseinheit bzw. Behälterbevorratungseinheit, von der aus zu bedruckende Behälter dem System100 zugeführt werden können, z.B. Streckblasmaschine, Spritzgießmaschine, Silo usw.Thesystem 100 upstream container treatment unit or container manufacturing unit or container storage unit, from the container to be printed on thesystem 100 can be supplied, eg stretch blow molding machine, injection molding machine, silo, etc. - 115115
- aseptischer Bereich aseptic area
- 116116
- Behältervorbehandlungsvorrichtung Container treatment device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009013477 B4 [0003] DE 102009013477 B4 [0003]
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