DE102016107087A1 - Verfahren und Vorrichtung zum digitalen Bedrucken von 3-dimensionalen Objekten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft das digitale Bedrucken von 3-dimensionalen Objekten (1), insbesondere Flaschen, Dosen oder sonstigen Hohlkörpern, mittels wenigstens eines Druckkopfes (7), wobei sich das zu bedruckende Objekt (1) zum Bedrucken relativ zum Druckkopf (7) bewegt, wobei eine Druckvorlage (12) in eine Vielzahl von Druckpunkten (14) zerlegt wird und die Druckpunkte (14) in einem Druckraster (15) bestehend aus Bildspalten und Bildzeilen gespeichert werden, wobei das Druckraster (15) zu Ansteuerung des Druckkopfes (7) beim Bedrucken verwendet wird, um ein Druckbild auf das zu bedruckende Objekt (1) aufzubringen. Das Druckraster (15) ist gekrümmt und die Bildzeilen und Bildspalten verlaufen schräg zueinander. Die Druckvorlage (12) wird in das gekrümmte Druckraster (15) eingelesen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum digitalen Bedrucken von 3-dimensionalen Objekten, insbesondere Flaschen, Dosen oder sonstigen Hohlkörpern, mittels wenigstens eines Druckkopfes, wobei sich das zu bedruckende Objekt zum Bedrucken relativ zum Druckkopf bewegt, insbesondere rotiert, und wobei eine Druckvorlage, vorzugsweise in einem Digitalisierungsschritt, in eine Vielzahl von Druckpunkten (Pixeln) zerlegt wird und die Druckpunkte in einem Druckraster bestehend aus Bildspalten und Bildzeilen gespeichert werden, wobei das Druckraster zu Ansteuerung des Druckkopfes beim Bedrucken verwendet wird, um ein Druckbild auf das zu bedruckende Objekt aufzubringen.
• Bei digitalen Druckverfahren wird das Druckbild direkt von einem Computer in eine Druckmaschine übertragen, ohne dass eine statische Druckform benutzt wird. Zu diesen Verfahren zählt insbesondere der Tintenstrahldruck, bei dem kleine Tröpfchen von Tinte aus den Düsen des Druckkopfes gezielt auf die zu bedruckende Fläche geschossen werden, um dort ein Druckbild zu produzieren.
• Zum Bestimmen der Positionen, an denen die einzelnen Farbtropfen auf das Druckobjekt gespritzt werden, wird das zu druckende Bild (Bild- oder Druckvorlage) zunächst gerastert. Das Rastern ist ein softwaregestützter Vorgang, bei dem die Druckvorlage in Druckdaten "umgerechnet" wird. Kernstück ist das "Raster Image Processing". Der Begriff Rasterung beruht darauf, dass ein Bild in diskrete Bildpunkte (Pixel) mit festgelegten Abständen unterteilt wird. Dazu dient ein gitterartiges Druckraster mit Rasterzellen oder -maschen. Für die jeweilige Zelle wird die entsprechende Farbinformation des jeweiligen diskreten Bildpunktes gespeichert.
• Das Ergebnis der Rasterung ist eine Rastergrafik, bestehend aus einer rasterförmigen Anordnung von Bildpunkten.
• Zur Erzeugung eines Druckrasters aus einer Druckvorlage kann die Druckvorlage beispielsweise mittels eines Scanners optisch abgetastet und in Bildpunkte unterteilt bzw. zerlegt werden. Zum Stand der Technik zählt es auch, am Computer erzeugte Grafiken (beispielsweise Vektorgrafiken) direkt in Rastergrafiken umzuwandeln. Die die den Bildpunkten zugeordneten Koordinaten und die für die jeweiligen Koordinaten gespeicherten Farbinformationen werden der Programmsteuerung für die Spritzdüsen des Druckkopfes zur Erzeugung des Druckbildes zugeleitet.
• Der Rastervorgang auch Bildabtastung genannt, kann dahingehend beschrieben werden, dass ein virtuelles Raster bestehend aus Zeilen und Spalten über die Druckvorlage gelegt wird und die Farbwerte (Intensitätswerte) in den einzelnen Rasterzellen mit den dazugehörigen Rasterkoordinaten (Zeile X_i, Spalte Y_j) gespeichert werden. Bei diesem Vorgang wird die Druckvorlage in das Raster bzw. das Druckraster eingelesen. Das Ergebnis ist eine Matrix mit in den Zellen abgespeicherten Farbinformationen.
• Üblicherweise wird die Druckvorlage anhand eines zweidimensionalen, kartesischen Koordinatensystems erfasst (kartesisches Bildraster). Ein solches Koordinatensystem wird gebildet aus zueinander orthogonalen Achsen X und Y und ist von gitterartiger Struktur mit rechteckigen Zellen. Die Auflösung des Bildes wird durch die Größe der Rasterzellen bestimmt. Der Abstand zwischen zwei horizontalen Rasterlinien legt beispielsweise die Druckauflösung in vertikaler Richtung fest. Der Abstand zwischen zwei vertikalen Rasterlinien legt die Druckauflösung in horizontaler Richtung fest. In einem darauffolgenden Schritt findet die sogenannte Quantisierung statt. Unter Quantisierung versteht man die Bewertung des Bildpunktes, also der Helligkeit (Intensität) und ggf. des Farbtons eines Pixels mittels einer festgelegten Grauwert- bzw. Farben-Menge in den einzelnen Rasterzellen. Die Farbinformationen werden mit der dazugehörigen Koordinate des Rasters (Zeile X_i, Spalte Y_j) gespeichert.
• Die digitalen Bilddaten dienen der Ansteuerung des Druckkopfes. Der Druckkopf fährt dabei die Rasterkoordinaten des Druckbildes ab und erzeugt Druckpunkte an den durch das Druckraster vorgegebenen Stellen entsprechend den für den einzelnen Druckpunkt gespeicherten Farbinformationen (z.B. Menge, Farbe). Das Ergebnis ist ein Druckbild, das aus rasterförmig angeordneten Bildpunkten besteht.
• Der Druckkopf weist mindestens eine Druckdüse auf, in der Regel jedoch mehrere Druckdüsen, welche nebeneinander in einer Düsenreihe angeordnet sind, wobei sich die Düsenreihe in Richtung der Druckkopfbreite erstreckt. Bei nur einer Düsenreihe handelt es sich um einen einreihigen Druckkopf. Der Abstand zwischen den beiden äußersten Düsen der Reihe bestimmt dabei die wirksame Druckkopfbreite. Bei gleichmäßiger Anordnung in der Reihe sind die einzelnen Druckdüsen in Reihenrichtung jeweils um einen Düsenabstand versetzt angeordnet. Die native Druckkopfauflösung des einreihigen Druckkopfes entlang der Druckkopfbreite ist durch den Düsenabstand gegeben.
• Auch mehrere, nebeneinander parallel verlaufende Düsenreihen mit jeweils gleicher Düsenanzahl sind üblich (mehrreihiger Druckkopf). Dabei sind die Druckdüsen einer zweiten Reihe gegenüber denen der ersten Reihe in Richtung der Druckkopfbreite, bei zweireihigen um den halben Düsenabstand, versetzt angeordnet. Somit kann die native Druckkopfauflösung in Richtung der Druckkopfbreite bei einem zweireihigen gegenüber einem einreihigen Druckkopf mit gleichem Düsenabstand verdoppelt werden.
• Regulär werden alle Druckpunkte einer Reihe (Zeile) des Druckrasters von derselben Düse gedruckt, die sich relativ zur bedruckenden Oberfläche parallel zu einer der Druckrasterachsen bewegt. Ist das Druckmotiv jedoch breiter als die wirksame Druckkopfbreite, ist das Bild abschnittsweise zu unterteilen und in Teilen zu drucken. Dabei wird zuerst ein erster Bildteil und im Anschluss ein zum ersten Bildteil versetzter zweiter Bildteil gedruckt.
• Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, dass der Ansatz zwischen den zwei Teilbildern, auch Drucksegmente genannt, leicht erkennbar ist. Um dieser Problematik entgegen zu treten, wird häufig ein Verfahren verwendet, das "Stitching" genannt wird. Dabei grenzen die Drucksegmente / Teilbilder zweier aufeinander folgender Druckschritte nicht mehr bündig aneinander, sondern überlappen sich in einem Überlappungsbereich. Deshalb werden in zwei aufeinanderfolgenden Druckschritten nicht einfach zwei Teilbilder jeweils in Gänze bündig nebeneinander versetzt gedruckt. Stattdessen wird im ersten Druckschritt im Überlappbereich der für die Erzielung des gewünschten Bildes erforderliche Druck nur teilweise ausgeführt. Der fehlende Teil des Drucks wird in dem folgenden, zweiten Druckschritt ergänzt. Außerhalb der Übergangsbereiche werden die Bildteile in einem Druckschritt gedruckt. Die Bildqualität wird erhöht, da die Grenzen der Drucksegmente aufeinander folgender Druckschritte durch den Überlappbereich weniger gut erkennbar sind.
• Das Stitching verringert zwar die effektive Nutzlänge des Druckkopfs, wird aber gerne in Kauf genommen wird, da die Bildqualität gesteigert werden kann. Allerdings macht dieses Verfahren eine Unterbrechung des Druckprozesses zwecks Verlagerung des Druckobjektes in eine zweite Druckposition notwendig. Man bezeichnet diese Vorgehensweise daher als das nacheinander folgende taktweise Aufbringen von Bildteilen. Dabei kann es jedoch zu toleranzbedingten Störungen kommen, was unter anderem auf das Versetzen des zu bedruckenden Objekts zurückzuführen ist. Dies kann daran verdeutlicht werden, dass bei einer Druckauflösung von 720 dpi (1 dpi = 1 Punkt pro Zoll) die Druckpunkte nur etwa 3/100 mm auseinanderliegen. Aus dem Stand der Technik bekannte Servomotoren besitzen eine Toleranz von 1/100 mm, was man auch als Auflösung bezeichnen kann. Dies bedeutet, dass der Ansatz um 1/100 mm vom davorliegenden Druckbild abweichen kann, was 33% des Druckpunktabstands bedeutet. Dies kann auch von einem ungeübten Auge wahrgenommen werden, da dieses in der Lage ist, Lageabweichungen von wenigen Mikrometern zu erkennen.
• Die DE 35 26 769 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern, bei dem der Behälter vor dem Druckkopf rotiert und in Richtung seiner Rotationsachse bewegt wird. Die einzelnen Farbpunkte werden dabei entlang paralleler Schraubenlinien aufgebracht. Dies macht eine Unterbrechung des Druckprozesses nicht mehr notwendig. Infolge der Relativbewegungen kann es jedoch zu Beeinträchtigungen im Druckergebnis kommen, wenn der Druckkopf die einzelnen Farben entsprechend den Werten in dem Druckraster aufträgt. Die Düsen bzw. Düsenköpfe sind in Richtung der Behälterlängsachse gegeneinander versetzt und liegen somit nicht in einer Ebene.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Qualität von digitalen Drucken auf 3-dimensionalen Objekten zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine ansatzlose Bedruckung unendlicher Bildlängen auf 3-dimensionalen Objekten zu ermöglichen, ohne dass der Druck in einzelne Arbeitstakte geteilt werden muss. Ein wesentlicher Erfindungsgedanke ist dabei, dass das Druckraster, dass zur Ansteuerung des Druckkopfes beim Bedrucken dient und in das die Druckvorlage eingelesen wird, nicht rechteckig, sondern gekrümmt bzw. verzerrt ist und dass die Bildzeilen und die Bildspalten bzw. die X-Achse und die Y-Achse nicht senkrecht, sondern schräg zueinander verlaufen. Es handelt sich hierbei um ein Schräglinienraster.
• In dem schrägen Linienraster verlaufen die Zeilen und Spalten bzw. die X-Achse und die Y-Achse nicht orthogonal, sondern beispielsweise unter einem Winkel von weniger als 90° zueinander. Die Krümmung des Druckrasters kann mit einer Verzerrung eines kartesischen Koordinatensystems verglichen werden. Ein reguläres rechteckiges Druckraster kann verzerrt werden, indem eine von gegenüberliegenden Seiten eines Rechtecks um eine bestimmte Strecke versetzt wird (Versatz / Verschiebung), so dass ein Parallelogramm mit entsprechend parallelogrammförmigen Rasterzellen entsteht. Die an die versetzte Seite angrenzenden Seiten unternehmen dabei eine Schwenkbewegung wie bei einer Parallelogrammführung. Das Druckraster bzw. die einzelnen Druckrasterzellen können auch die Form einer Raute, einer Sonderform des Parallelogramms, aufweisen.
• Das gekrümmte Druckraster dient wie ein reguläres Druckraster der Ansteuerung des Druckkopfes. Der Druckkopf fährt beispielsweise die Bildzeilen ab (X-Achse) und gibt für jeden Bildpunkt das Druckmedium auf das Objekt, entsprechend der in der Rasterzelle (X_i, Y_j) für den Bildpunkt gespeicherten Informationen. Das Einlesen der Druckvorlage in das gekrümmte Druckraster ermöglicht jedoch eine Verbesserung des Druckergebnisses bei relativer Bewegung des Druckkopfes zum zu bedruckenden Objekt.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat das Druckraster bzw. haben die Druckrasterzellen jeweils die Form eines Parallelogramms oder einer Raute.
• Von besonderem Vorteil ist das gekrümmte Druckraster bei mehrachsigen Bewegungen des Druckkopfes relativ zum bedruckenden Objekt. Verkrümmungen des Druckbildes können bereits im Vorfeld durch die Verwendung eines gezerrten Rasters bei der Digitalisierung der Druckvorlage vermieden und kompensiert werden. Es ist sichergestellt, dass jede Druckkopfdüse den korrekten Druckpunkt auf der Druckfläche setzt. Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht daher vor, dass das zu bedruckende Objekt bzw. die zu bedruckende Oberfläche sich nicht nur entlang oder um eine Achse relativ zu einem oder zu mehreren Druckköpfen bewegt, also beispielsweise rotiert, sondern dass es eine zusammengesetzte mehrachsige Bewegung relativ zum Druckkopf vollführt. Selbstverständlich kann auch der Druckkopf eine mehrachsige Bewegung um das Druckobjekt vollführen.
• Zusammengesetzte mehrachsige Bewegungen finden entlang und um einzelne oder mehrere Achsen statt. Sie können auch als überlagerte Bewegungen bezeichnet werden. Das bedeutet, es handelt sich dabei nicht um eine rein translatorische oder eine rein rotatorische Bewegung, sondern insbesondere um Kombinationen von relativer Verschiebung und relativer Rotation beim Bedrucken. Der Begriff "Bedrucken" kennzeichnet den Vorgang, während dem der Druckkopf das Druckmedium auf die zu bedruckende Oberfläche appliziert. Während des Bedruckens kann das zu bedruckende Objekt entlang einer ersten Achse verschoben werden, während es gleichzeitig um eine oder mehrere Rotationsachsen rotiert. Die Rotationsachse kann selbstverständlich mit der ersten Achse der Verschiebung zusammenfallen. Grundsätzlich ist das vorgeschlagene Verfahren jedoch auch anwendbar bei einer 1-dimensionalen Relativbewegung zwischen Druckkopf und Objekt.
• Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Bewegung des zu bedruckenden Objektes eine schraubenförmige Bewegung entlang und um eine Achse. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass das Objekt, während es vom dem Druckkopf bedruckt wird, vor dem Druckkopf rotiert und gleichzeitig entlang seiner Rotationsachse bewegt wird. Die Verschiebebewegung relativ zum Druckkopf kann zum Beispiel relativ nach oben oder nach unten erfolgen. Durch die schraubenförmige Bewegung wird das Bild in schräge Streifen aufgeteilt, die ansatzlos oder nahtlos aneinandergefügt werden und einen vollständigen Druck ohne Unterbrechung oder Neupositionierung des Objekts erlauben.
• Entspricht das Druckpunktraster einem Parallelogrammraster, erstreckt sich die X-Achse virtuell schraubenförmig um das Objekt, wobei der Druckkopf relativ zum Objekt entlang einer Helixbahn geführt wird. Virtuell kann das Druckraster auf der Außenseite des Behälters / Objekts aufgelegt werden, wo es sich schraubenförmig um den Behälter erstreckt. Die relative Bewegung des Druckkopfs folgt dem Druckraster bzw. wird entlang des Druckrasters bewegt und appliziert das Druckmedium entsprechend der Information der entsprechenden Druckrasterzelle.
• Durch das gekrümmte Raster und die Schraubenbewegung ist es nicht mehr notwendig, das Druckbild in einzelne Drucksegmente zu unterteilen oder in rechteckige Streifen zu zerlegen, die nacheinander auf die Oberfläche gedruckt werden, indem das Objekt zwischen zwei Bildabschnitten in einer zusätzlichen Bewegung versetzt wird, um nach anschließendem Stillstand weiter bedruckt zu werden. Der Druck kann stattdessen kontinuierlich erfolgen. Das führt zu einem deutlich besseren Druckbild.
• Das Druckmedium kann erfindungsgemäß im Multi-Pass- oder im Single-Pass-Verfahren aufgebracht werden. Im Multi-Pass-Verfahren wird jede zu bedruckende Zeile/Druckrasterzelle oder -masche mehrfach aufgebracht, wobei ein Muster oder Bild in mehreren Schritten aufgebaut wird. Das heißt, das Druckmedium für die Druckrasterzelle wird in mehreren Durchläufen oder Schritten appliziert. Der Druck mit Mehrfachdurchgängen erlaubt aber auch einen Druck, dessen Auflösung größer ist als die native Auflösung des Druckkopfes, indem zwischen bereits gesetzten Punkten weitere Punkte gesetzt werden. Im Single-Pass-Verfahren wird das Druckbild in nur einem Druckvorgang, ohne dass der Druckkopf die Druckfläche ein zweites Mal abfahren muss, gedruckt.
• Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden unterschiedliche Farben gleichzeitig auf die Oberfläche des zu bedruckenden Objekts aufgebracht, ohne dass eine Zwischenhärtung zwischen einzelnen Farben erfolgt. Der Mehrfarbdruck ist eine Technik zum Erstellen farbiger Druckerzeugnisse. Die häufigste Form des Mehrfarbdrucks ist der Vierfarbdruck mit den standardisierten Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK), den Prozessfarben, die durch die Düsen des Druckkopfes auf das Objekt gespritzt werden.
• Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zumindest einzelne Druckpunkte des Druckbildes in mehreren Schritten aufgebracht werden, wobei die Verteilung der Gesamtmenge des Druckmediums der einzelnen Druckpunkte auf die einzelnen Schritte zufallsgesteuert erfolgt. Das Ermitteln der für den Druckpunkt aufzutragenden Druckmittelmenge kann per Zufallsgenerator erfolgen. Alternativ kann auch ein Algorithmus verwendet werden, der die Menge des Druckmediums auf die einzelnen Schritte verteilt. Dabei ist es unter Umständen möglich, dass eine oder mehrere der genannten, zum Druck der Druckpunktzelle einsetzbaren Druckdüsen gar kein Druckmittel auf die Druckpunktzelle auftragen. Das per Zufall oder Algorithmus gesteuerte Verteilen der Druckmittelmenge auf einzelne Schritte ist grundsätzlich für alle Druckverfahren einsetzbar, bei denen Druckpunkte in mehreren Teilschritten aufgebracht werden. Die irreguläre, nicht konstante Aufteilung des Druckmittelauftrags auf mehrere Schritte reduziert die Wahrnehmbarkeit von Fehlern, die durch Ausfall oder Fehlfunktionen von Düsen oder durch Positionierungsungenauigkeiten entstehen. Insbesondere reduziert sich die Gefahr der Erkennbarkeit von Übergängen beziehungsweise Druckbandgrenzen. Erfindungsgemäß kann der Algorithmus dazu eingerichtet sein, den Ausfall einer Druckdüse zu berücksichtigen, indem diese Druckdüse nicht weiter verwendet wird und jeweils die anderen, zum Druck des Druckpunktes einzusetzenden Druckdüsen die Nichtverwendung ausgleichen. Hierzu kann vorgesehene Druckmittelmenge der ausgefallenen Düse auf die übrigen Düsen verteilt werden. Dadurch können die Laufzeiten von Maschinen bis zu einer Wartung erhöht werden.
• Um eine optimale und wirtschaftliche Ausnutzung der Druckkopfkapazität im Single-Pass Verfahren zu erzielen, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass bei einer schraubenförmigen Relativbewegung zwischen einem einreihigen Druckkopf und dem Objekt die Länge der Bewegung bzw. der Verschiebung entlang der Rotationsache pro Umdrehung des Objektes (im Folgenden Steigung) dem Produkt, das sich aus der Anzahl der Düsen des Druckkopfs multipliziert mit dem Düsenabstand ergibt, entspricht. Die Ausdehnung der Druckdüsenanordnung wird somit als Steigungsmaß für die kontinuierlich aufbrachte Druckfläche herangezogen. Das Druckbildraster ist dadurch optimal an die Bewegung und die Auflösung des Druckkopfes angepasst. In diesem Fall wird kein Bereich der Druckfläche mehr als einmal von Druckdüsen passiert wird (Single-Pass Verfahren).
• Unabhängig vom Durchmesser eines insbesondere rotationssymmetrischen Objektes, das kontinuierlich durch eine relative schraubenförmige Bewegung bedruckt wird, findet das Druckbild nach einer Umdrehung immer seinen Ansatz und das gekrümmte bzw. parallelogrammförmige Druckraster sorgt auch bei dieser mehrdimensionalen Relativbewegung für ein optimales Druckbild.
• Für einen einreihigen Druckkopf mit n Druckdüsen, die in Reihenrichtung jeweils um einen Düsenabstand versetzt angeordnet sind, wird das gekrümmte Druckraster dabei bevorzugt aus einem rechteckigen Druckraster gebildet, indem das rechteckige Druckraster zu einem Parallelogramm oder einer Raute verzerrt wird, wobei die Verzerrung mit dem n-fachen des Düsenabstands korreliert.
• Zum Farbdruck können bei einem Single-Pass Drucksystem mehrere Druckkopfmodule oder Druckköpfe in Laufrichtung der Druckfläche, die z.B. in einer schraubenförmigen Bewegung relativ zu den Druckköpfen an den Druckköpfen vorbeigeführt wird, hintereinander oder nebeneinander montiert sein. Den Druckkopfmodulen ist dabei jeweils eine Grundfarbe, insbesondere Cyan, Magenta und Gelb sowie gegebenenfalls Schwarz, zugeordnet. Für besondere Druckeinsätze können Druckkopfmodule mit einer Spezialfarbe hinzugefügt sein.
• Erfindungsgemäß kann die Steigung aber auch um einen Faktor oder einen festgelegten Wert reduziert werden, womit sich nach einer Umdrehung eine Überlappung der Druckbilder ergibt, deren Breite sich aus der Reduzierung der Steigung ergibt. Je größer das Maß der Reduzierung der Steigung ist, umso größer wird die Überlappung. Mittels der Überlappung können Übergänge zwischen den Aufträgen verschiedener Düsen verwischt werden. So kann eine Überlappung z.B. dazu genutzt werden, um einen Übergang an einer Grenze zwischen einem Auftrag aus einer oberen und einer unteren Düse nach einer 360° Rotation zu verwischen. Bei einer nachfolgenden Rotation können im Überlappungsbereich sich überlagernde Druckpunkte nach einem Algorithmus oder mittels Zufallsgenerator auf die einzelnen Teildrucke des Überlappungsbereichs verteilt werden. Die Verteilung der Tintenmenge bei diesem Stitchingähnlichen Verfahren folgt dabei keinem festgelegten Muster.
• Insbesondere für Multi-Pass Verfahren ist es vorteilhaft, wenn nach einer weiteren Ausführungsform die Bewegung oder Verschiebung des Objektes entlang der Rotationsachse in direkter Beziehung zur Auflösung des Druckbildes und der Druckdüsendichte in Verschieberichtung steht. Erfindungsgemäß werden zumindest einzelne Druckpunkte des Druckbildes in mehreren Schritten aufgetragen, wobei für einen Multipass die Steigung (axialer Versatz pro Umdrehung), die für die schraubenförmige Bewegung verwendet wird, der Anzahl der Düsen multipliziert mit dem Düsenabstand und dividiert durch die Anzahl der Schritte entspricht.
• Es ist ebenfalls möglich, dass nur ein Teil der Druckdüsen verwendet wird. Erfindungsgemäß ist z.B. vorgesehen, dass nur jede zweite Druckdüse des Druckkopfes genutzt werden. Durch die im Vergleich zum "single-pass"-Verfahren halbe Steigung der Druckhelix sind bei gleicher Höhe des Druckbereichs zwar doppelt so viele Umdrehungen erforderlich, dafür kann bei gleicher Druckdichte die Hälfte der Druckdüsen deaktiviert bleiben. Besonders vorteilhaft ist es, bei zwei aufeinanderfolgenden Umdrehungen in der späteren Umdrehung die in der vorigen Umdrehung nicht verwendeten Druckdüsen einzusetzen und die zuvor eingesetzte Hälfte der Druckdüsen nun zu deaktivieren (alternierende Düsenbenutzung). Positionierungsungenauigkeiten und Düsenfehler sind dadurch schlechter wahrnehmbar.
• Die Nutzung von nur einem Teil der Druckdüsen des Druckkopfs (zum Beispiel nur 100 von 1000) ist auch dann vorteilhaft, wenn Objekte sehr kleinen Durchmessers zu bedrucken sind. Dadurch kann bei gegebener gewünschter vertikaler Druckdichte das Verhältnis von Druckhelixsteigung und Umfang des Objekts aufeinander abgestimmt werden kann.
• Eine weitere Ausführung von Erfindung sieht vor, dass sich die Relativgeschwindigkeit, mit der sich der Druckkopf und das Objekt relativ zueinander bewegen, während des Druckes verändert bzw. variiert. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Objekt beim Bedrucken relativ zum Druckkopf eine schraubenförmige Bewegung vollführt und dass die Steigung der schraubenförmigen Bewegung während des Druckens variiert wird. Mit anderen Worten kann die Länge, um die das Objekt beim Bedrucken bei einer Umdrehung des Objektes entlang seiner Rotationsachse verschoben wird, variieren. Das macht das Bedrucken komplex geformter Objekte und/oder das Bedrucken von besonderen Bildgestaltungen möglich. Mit der Variation der Steigung kann beispielsweise auf Variationen im Außendurchmesser eines Behälters reagiert werden, so dass sich ein einheitliches Druckbild ergibt.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann mit der Änderung der Steigung auch die Auflösung variiert werden. Insbesondere kann das Druckbild bzw. ein Bereich des Druckbilds in einer höheren Auflösung als der nativen Auflösung des Druckkopfs aufgebracht werden. Dabei entspricht die Steigung (axialer Versatz pro Umdrehung), die beim Druck des Bereichs für die schraubenförmige Bewegung verwendet wird, der Anzahl der Düsen multipliziert mit dem Düsenabstand und dividiert durch die Anzahl eines Vielfachen der nativen Auflösung.
• Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht jedoch vor, dass der oder die Druckköpfe so ausgerichtet sind, dass sich die Düsenanordnung in einer Richtung parallel zur relativen Rotationsachse erstreckt. In einer Druckvorrichtung können die Druckdüsen untereinander angeordnet sein, also vertikal. Die senkrechte Anordnung lässt das in den Druckkopf eingefüllte Druckmedium per Gravitation an der unteren Düse mit höherem Druck ausstoßen als an der oberen Düse. Dadurch ergeben sich in der Regel andere Tropfengrößen, die sich in der Farb-intensität zeigen. Beim getakteten, höhenversetzten Druck würden Ansätze sichtbar werden. Druckt man mit mehreren Farben, so ist der Effekt deutlicher, weil dies auf alle Farben zutrifft. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Ansatzeffekt vermieden, da sich zum einen keine horizontale Linie bildet und weil zum anderen beim Mehrfarbendruck jede Farbe an einer anderen Stelle aufgebracht werden kann. Dies ist insbesondere bei einer schraubenförmigen Relativbewegung zwischen Druckkopf und Objekt der Fall. Durch die schraubenförmige Relativbewegung werden die Farben effektiv verteilt und treten nicht wie beim Druck mit Ansätzen an derselben Stelle auf. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die z.B. unterste Düse mehrerer Druckköpfe sich jeweils auf gleicher Höhe befinden. Dann verlaufen die schraubenförmigen Ansätze der verschiedenen Farben nicht auf der gleichen Linie, sondern sind gegeneinander versetzt. Dadurch wird im 4 Farbdruck der Ansatz jeder Farbe von 3 anderen Farben maskiert, weil deren Ansätze sich jeweils an anderer Stelle befinden.
• Für ein sauberes Druckbild hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Druckstart unterhalb des zu druckenden Druckbildes zu legen. Sobald die zu bedruckende Stelle des Objektes während seiner Bewegung in Achsrichtung die erste Düse des Druckkopfes erreicht, wird der erste Punkt gesetzt.
• Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Objekt beim Bedrucken um eine Rotationsachse rotiert und die Drehrichtung während des Druckprozesses umgekehrt. Dadurch kann die Druckfläche oder einzelne Bereich der Druckfläche mit höherer Auflösung bedruckt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Objekt beim Bedrucken entlang einer Achse, vorzugsweise der Rotationsachse, axial bewegt und die Bewegungsrichtung entlang der Achse während des Druckprozesses umgekehrt werden. Die Umkehr der Verschiebung oder der Rotation kann im Bereich von einem oder mehreren Druckköpfen erfolgen. Dies wirkt sich gerade bei Multi-Pass Verfahren zeitsparend aus.
• Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das aufgedruckte Druckbild gehärtet wird. Nach Auftrag des Druckmediums (z.B. Tinte oder andere Farbmedien) kann das Objekt durch entsprechende Mittel gehärtet werden. Hierzu zählen z.B. Strahlungsquellen, wie eine UV-Lampe, chemische Mittel, wie Vernetzungs- oder Härterkomponenten, oder thermische Quellen zum Verdunsten der flüssigen Bestandteile. Auch beim Aushärten kann das Objekt um eine Rotationsachse rotieren, wobei die Drehrichtung während des Aushärteprozesses umgekehrt werden kann.
• Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum digitalen Bedrucken von 3-dimensionalen Objekten, insbesondere Flaschen, Dosen oder sonstigen Hohlkörpern, die dazu eingerichtet ist, eines der hier beschriebenen Verfahren durchzuführen. Eine solche Vorrichtung weist erfindungsgemäß eine Aufnahme für das zu bedruckende Objekt, wenigstens eine Antriebsvorrichtung, mit welcher die Aufnahme in einer Verschieberichtung axial verschiebbar und in einer Drehrichtung um eine Rotationsachse drehbar ist, mindestens zwei Druckköpfe und eine Steuerung zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung und der Druckköpfe auf. Die Steuerung ist so eingerichtet, dass sie die Aufnahme mit dem darauf angeordneten Objekt während des Bedruckens sowohl in der Verschieberichtung verschiebt als auch in der Drehrichtung rotiert. Die Aufnahme kann eine Halterung, insbesondere ein Drehteller oder dergleichen sein, der das Objekt insbesondere in einer zusammengesetzten mehrachsigen Bewegung führt.
• Bei Mehrfarbendruck liegen mindestens zwei Druckköpfe in der Verschieberichtung auf der gleichen Höhenposition. Sie liegen somit in einer Ebene und weisen keinen axialen Versatz auf. Sie sind allerdings in Umfangsrichtung um die Rotationsachse versetzt angeordnet.
• Bevorzugt beginnen die mindestens zwei in einer Ebene liegenden Druckköpfe gleichzeitig mit dem Bedrucken. Die schrägen Streifen, die sie beim schraubenförmigen Bedrucken auf das zu bedruckende Objekt aufdrucken und die sich helixartig um das zu bedruckende Objekt erstrecken, liegen dann nicht passgenau übereinander. Stattdessen sind sie gegeneinander versetzt, auch nach einer kompletten und mehreren Umdrehungen des zu bedruckenden Objektes. Die Streifenränder eines ersten schrägen Streifens eines ersten Druckkopfes liegen also im Inneren mindestens eines zweiten schrägen Streifens eines zweiten Druckkopfes und werden auf diese Weise maskiert. Dadurch wird das Druckbild schärfer und seine Qualität ist besonders gut. Insbesondere wird es weniger durch Unregelmäßigkeiten der Form des zu bedruckenden Objekts beeinflusst.
• Die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die mehrachsige Bewegung des Objektes derart zu steuern, dass eine zu bedruckende Fläche beim Druckvorgang von allen Druckköpfen bedruckt werden kann. Dazu können beispielsweise die Positionen der Druckköpfe in Abhängigkeit von dem axialen Versatz pro Umdrehung so gewählt sein, dass die Druckköpfe auf jeweils der gleichen axialen Höhe des Objektes mit dem Druck beginnen können.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
• Es zeigen:
• 1 schematisch das Bedrucken eines rotationssymmetrischen Behälters nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
• 2a–e schematisch das Rastern eines Bildmotivs nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
• 1 zeigt ein zu bedruckendes rotationssymmetrisches 3-dimensionales Objekt 1 in Form einer Flasche. Die Flasche 1 ist in einer Aufnahme 2 in Form einer Drehtellers aufgenommen, wobei der Drehteller 2 um eine Rotationsachse 3 rotatorisch antreibbar ist, so dass die Flasche 2 um ihre Symmetrieachse bzw. Mittelachse rotiert, die mit der Rotationsachse 3 in Längsrichtung (hier in vertikaler Richtung) zusammenfällt. Der Drehteller 2 ist Bestandteil einer nur schematisch dargestellten Antriebsvorrichtung 4, die in Höhenrichtung, also entlang der Rotationsachse 3 nach oben und unten verschiebbar ist, was durch Pfeile 5 angedeutet ist.
• Auf der Außenseite der Flasche 1 ist ein Bereich 6 gekennzeichnet, der sich über den Außenumfang der Flasche 1 erstreckt und der mit einem Druckbild bedruckt werden soll. Ein Druckkopf 7 ist neben der Flasche 1 angeordnet. Mit a), b) und c) sind verschiedene Positionen des Druckkopfes 7 in Höhenrichtung relativ zu der Flasche 1 gekennzeichnet. Es handelt sich jedoch um denselben Druckkopf zu verschiedenen Phasen des Druckprozesses.
• Der Druckkopf 7 verfügt über eine Anzahl von Druckdüsen 8, deren Anordnung sich in Höhenrichtung (Verschieberichtung) entlang der Ausdehnung B erstreckt (wirksame Druckkopfbreite). Benachbarte (unmittelbar nebeneinanderliegende) Düsen einer sich parallel zur Achse 3 erstreckenden Düsenreihe weisen einen Abstand T auf. Die Druckdüsenreihe ist vertikal und parallel zur Achse 3 ausgerichtet. Die Ausdehnung des Druckbereichs 6 bzw. der Druckfläche ist in axialer Richtung (in Höhenrichtung) größer als die der Düsenanordnung B.
• Das zu druckende Bild liegt in digitaler Form vor und ist mittels aus dem Stand der Technik bekannter Software in ein virtuelles Raster aus Bildpunkten aufgeteilt, das aus Bildspalten und Bildzeilen besteht. Das Druckraster dient der Ansteuerung der Druckdüsen. Durch Tröpfchenapplikation wird Tinte aus den Düsen 8 nach den Vorgaben des Druckpunktrasters in Form von Druckpunkten auf die Flasche 1 aufgebracht, so dass das Druckmotiv als Rastermotiv auf die Außenseite der Flasche 1 aufgedruckt wird.
• Die Flasche 1 wird mit der zu bedruckenden Fläche 6 in einem kleinen Abstand zum Druckkopf 7 gehalten und dreht sich um seine Mittelachse bzw. um die Rotationsachse 3 entlang der Drehrichtung R. Diese rotatorische Bewegung ist gepaart mit einer Verschiebebewegung 5 entlang der Rotationsachse 3 (hier nach unten), so dass der Druckkopf 7 relativ zum Objekt 1 nach oben versetzt wird. Es handelt sich somit um eine zusammengesetzte bzw. überlagerte mehrachsige Bewegung, die eine axiale Bewegung mit einer rotatorischen Bewegung kombiniert. Das hat zur Folge, dass sich die zu bedruckende Fläche 6 schraubenförmig an dem Druckkopf 7 vorbeibewegt. Es handelt sich um eine Relativbewegung in Form einer Helixlinie. Man kann auch von Druckhelix sprechen.
• Der Druckkopf 7 wird dadurch relativ zur Flasche 1 von der Position a) über die Position b) zur Position c) bewegt. Der Druck beginnt, indem die erste (oberste) Düse 8 des Druckkopfes 7 an der Position a) den ersten Bildpunkt der untersten Reihe des Druckpunktrasters setzt. Die folgenden Druckpunkte für den unteren Rand des Druckpunktrasters werden solange von der obersten Düse 8 gedruckt, bis die zweitoberste Düse den unteren Rand des Druckbereichs erreicht. Ab diesem Zeitpunkt druckt auch die zweite Düse eine Helixlinie, die unter der der ersten Düse liegt. Nach einer gewissen Verschiebung des Druckkopfes betritt auch die unterste Düse den Druckbereich. Ab diesem Zeitpunkt wird ein schräger Streifen 10 auf die Flasche gedruckt, der sich helixartig um die Flasche erstreckt. Die schrägen durchgezogenen Linien 9 in 1 kennzeichnen den Druckverlauf des von dem Druckkopf 7 aufgebrachten Streifens 10 auf der Vorderseite 11 der Flasche 1. Der schräge Streifen 10 geht jeweils nahtlos in den bei der vorherigen Umdrehung gedruckten Streifen über, so dass sich ein nahtloses und sauberes Druckbild ergibt.
• Die Steigung, also die Relativverschiebung h zwischen Druckkopf 7 und Flasche 1 in axialer Richtung pro Umdrehung der Flasche 1 um die Rotationsachse 3 ergibt sich aus der Summe der Ausdehnung B der Düsenanordnung 8 und dem Abstand T zwischen den Düsen 8 (h = B + T). So entsteht ein kontinuierlicher Druck eines die Außenseite der Flasche 1 schraubenförmig umgebenden Drucksteifens 10 mit der Breite L in axialer Richtung, die der Ausdehnung B entspricht.
• In der Position c) hat der Druckkopf 7 beinahe den Druckbereich verlassen, wobei die unterste Düse des Druckkopfes 7 hierbei gemäß der Programmierung die abschließenden Tröpfchen appliziert.
• Das oben beschriebene Verfahren kann im Sinne der Erfindung auch andersherum durchgeführt werden, indem die Flasche beim Bedrucken in axialer Richtung nach oben geführt wird. In diesem Fall beginnt der Druck am oberen Rand des zu bedruckenden Bereichs 6.
• Zudem kann die Steigung auch halbiert werden, indem die Strecke der Relativverschiebung pro Umdrehung halbiert wird. Auf diese Weise können auch Zwischenpunkte gesetzt werden und die Auflösung, mit der gedruckt wird, erhöht werden.
• 2a zeigt ein analoges Druckmotiv (Druckvorlage 12. Für den Rasterdruck wird dieses Bildmotiv gerastert.
• Wie 2b zeigt, wird ein virtuelles kartesisches Raster 13 über das Bildmotiv gelegt. Das Raster 13 liegt in Form eines X-Y Rasters vor und ist in einzelne Rasterzellen 14 aufgeteilt. Die Rasterzellen 14 sind rechteckig. Die Farbinformationen des Druckmotivs in den einzelnen Rasterzellen werden eingelesen und in den Rasterzellen gespeichert. Die Druckvorlage liegt nun in gerasteter Form vor. Beim Druckvorgang fährt der Druckkopf virtuell das Druckraster ab und druckt die einzelnen Bildpunkte nach den Vorgaben, die im Raster für die einzelnen Bildpunkte abgelegt sind.
• 2c zeigt analog zu 2b das Rastern des Motivs 12 aus 2a in ein Druckraster 15. Bei dem Druckraster 15 handelt es sich nicht um ein kartesisches Raster mit rechteckigen Zellen, sondern um ein nicht-orthogonales zweidimensionales Raster, bei dem die Koordinatenachsen X, Y nicht senkrecht zueinander stehen, sondern in einem Winkel 16 schräg zueinander liegen.
• Zum Erzeugen des Druckrasters 15 kann virtuell das in 2b gezeigte kartesische Raster 13 gezerrt werden, bevor das Druckmotiv eingelesen wird, indem eine der Achsen X oder Y verschoben wird. Im gezeigten Fall wurde die Achse Y um eine Strecke 17 verschoben. Infolgedessen wurde das gesamte Raster nach Art einer Parallelführung verzerrt. Die ehemals rechteckigen Zellen 14 des Rasters weisen nun die Form eines Parallelogramms auf.
• Das Parallelogramm 15 ist groß genug, dass es das analoge Bildmotiv vollständig einschließt, wenn es virtuell darüber gelegt wird. Analog zum kartesischen Raster 13 wird der Bildbereich durch vertikale Rasterlinien (parallel zur Y-Achse) beziehungsweise schräge Rasterlinien (parallel zur X-Achse) in Bildbereichsspalten und Bildbereichszeilen unterteilt. Man muss hier die Größe eines Bildpunktes beachten, der bei 720 dpi bei 0,03×0,03 mm liegt. Eine horizontale Linie würde daher genauso etwas treppenförmig werden, wie eine schräge Linie im kartesischen Raster. Dafür wird die schräge Linie im Parallelogrammraster genauer gedruckt. Die Abweichung, wenn eine horizontale Linie im Parallelogrammraster gedruckt wird, entspricht maximal dem Abstand zwischen 2 Düsen (in unserem Beispiel also 1/100 mm) und ist vom Auge nicht wahrnehmbar.
• Im vorliegenden Fall ist das Parallelogramm 15, das über das Druckmotiv gelegt wird, gegenüber dem kartesischen Raster 13 so angeordnet ist, dass die Y-Rasterlinien des Parallelogramms 15 parallel zu den Y-Rasterlinien des kartesischen Rasters 13 verlaufen, wogegen die X-Rasterlinien der beiden Raster 12, 15 schräg zueinander liegen. Mit anderen Worten, es ist grundsätzlich möglich, ein zur Rasterung eines Druckmotivs verwendetes Raster zu verzerren und die Bilddaten in das Raster einzulesen.
• Bei der Rasterung wird das Bildmotiv aufgrund der schrägen (X) und vertikalen (Y) Rasterlinien in einzelne Parallelogramme 14 (Bildbereichszellen) aufgeteilt und die entsprechen Farbinformationen werden in dem Raster 15 gespeichert.
• Beim Drucken werden die Bildinformationen in den Druckzellen 14 an den Rasterpositionen (Bildspalte X_i und Bildzeile Y_j) ausgelesen und zur Steuerung des Druckkopfes verwendet. Für die Druckdaten wird das Parallelogramm-Raster wie ein kartesisches Raster verarbeitet.
• 2d zeigt das Druckergebnis 18 (rasterartiges Druckbild), wenn das Parallelogrammraster 15 als kartesisches Raster verarbeitet wird, wobei der Druckkopf parallel zur X-Achse bewegt wird und eine Relativbewegung zwischen Druckkopf und der zu bedruckenden Fläche in Y Richtung nicht stattfindet. Das gedruckte Druckmotiv ist geschert bzw. schräg aufgedruckt.
• 2e zeigt das Druckergebnis 19 (rasterartiges Druckbild) einer kombinierten Dreh- und Verschiebebewegung des zu bedruckenden Objektes 1 relativ zum Druckkopf 7, wenn das Parallelogrammraster 15 aus 2c zur Steuerung des Druckkopfes 7 verwendet wird. Beim Auftragen des Bildes überlagert sich die Verschiebung der zu bedruckenden Oberfläche mit der Rotationsbewegung. Daraus resultiert eine Druckhelixsteigung α der Drucklinien der einzelnen Druckdüsen pro Umdrehung (siehe 1). Die Druckhelixsteigung α korreliert mit bzw. entspricht dem Steigungswinkel 16 des Druckrasters 15. Durch die Druckhelixsteigung α ist die Flasche nach einer Umdrehung – entsprechend der zuvor aufgeführten Definition der Steigung – um die Strecke h verschoben. Das Druckmotiv aus 2e wird annähernd rücktransformiert und die einzelnen Druckpunkte 20 dem gewünschten Ergebnis entsprechend aufgetragen.
• Die notwendige Berücksichtigung der Relativbewegung des zu bedruckenden Körpers entlang seiner Rotationsachse zum Druckkopf erfolgte bei der Erzeugung der Druckdaten aus dem Bildmotiv 12 mittels der um die Druckhelixsteigung α gescherten Y-Achse des Rasters.
• Bezugszeichenliste

1

Druckobjekt (Flasche)

2

Aufnahme (Drehteller)

3

Rotationsachse

4

Antriebsvorrichtung

5

Verschieberichtung

6

zu bedruckende Fläche (Druckbereich)

7

Druckkopf

8

Druckdüsen

9

Druckverlauf Vorderseite

10

Druckstreifen

11

Vorderseite

12

Druckvorlage (Bildmotiv)

13

kartesisches Raster

14

Druckraster

15

Rasterzelle

16

Winkel

17

Verschiebung

18

Druckbild (Druckergebnis)

19

Druckbild (Druckergebnis)

20

Druckpunkte

B

Ausdehnung Druckdüsen

L

Streifenbreite

R

Drehrichtung

T

Düsenabstand benachbarter Druckdüsen einer Düsenreihe

h

Verschiebung

α

Druckhelixsteigung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 3526769 A1 [0014]

Claims (13)

1. Verfahren zum digitalen Bedrucken von 3-dimensionalen Objekten (1), insbesondere Flaschen, Dosen oder sonstigen Hohlkörpern, mittels wenigstens eines Druckkopfes (7), wobei sich das zu bedruckende Objekt (1) zum Bedrucken relativ zum Druckkopf (7) bewegt, wobei eine Druckvorlage (12) in eine Vielzahl von Druckpunkten (14) zerlegt wird und die Druckpunkte (14) in einem Druckraster (15) bestehend aus Bildspalten und Bildzeilen gespeichert werden, wobei das Druckraster (15) zu Ansteuerung des Druckkopfes (7) beim Bedrucken verwendet wird, um ein Druckbild auf das zu bedruckende Objekt (1) aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckraster (15) gekrümmt ist und die Bildzeilen und die Bildspalten schräg zueinander verlaufen; und dass die Druckvorlage (12) in das gekrümmte Druckraster (15) eingelesen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckraster (15) die Form eines Parallelprogramms oder einer Raute aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckkopf (7) eine Druckdüsenreihe mit einer Anzahl n von Druckdüsen (8) mit einem Abstand (T) zwischen benachbarten Druckdüsen (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das gekrümmte Druckraster (15) aus einem rechteckigen Druckraster (13) gebildet wird, wobei das rechteckige Druckraster (13) zu einem Parallelogramm oder einer Raute verzerrt wird, wobei die Verzerrung (17) mit dem n-fachen des Abstands (T) korreliert.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu bedruckende Fläche (6) des Objektes (1) beim Bedrucken in einer zusammengesetzten mehrachsigen Bewegung relativ zu dem Druckkopf (7) bewegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (1) während des Bedruckens relativ zum Druckkopf (7) rotiert und gleichzeitig entlang seiner Rotationsachse (3) bewegt wird, sodass das Objekt (1) relativ zum Druckkopf (8) eine schraubenförmige Bewegung vollführt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Single-Pass-Druck eine Steigung der schraubenförmigen Bewegung der Anzahl von Druckdüsen (8) multipliziert mit dem Abstand (T) zweier benachbarter Druckdüsen entspricht.
7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei einzelne Druckpunkte eines Druckbildes (19) in mehreren Schritten aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigung der Anzahl der Druckdüsen (8) multipliziert mit dem Abstand (T) zweier benachbarter Druckdüsen (8) und dividiert durch die Anzahl der Schritte entspricht.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigung der schraubenförmigen Bewegung der Anzahl der Druckdüsen (8) multipliziert mit dem Abstand (T) zweier benachbarter Druckdüsen (8) und dividiert durch die Anzahl eines Vielfachen der nativen Auflösung des Druckkopfs entspricht, sodass ein Bereich eines Druckbilds (19) in einer höheren Auflösung als einer nativen Auflösung des Druckkopfs aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Prozesses des Bedruckens und/oder Aushärtens der Tinte eine Drehrichtung des Objekts (1) umgekehrt werden kann.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigung der schraubenförmigen Bewegung während des Druckens variiert wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Druckpunkte (20) des Druckbildes (19) in mehreren Schritten aufgebracht werden, wobei die Verteilung der Gesamtmenge des Druckmediums der Druckpunkte (20) auf die einzelnen Schritte zufallsgesteuert erfolgt.
12. Vorrichtung zum digitalen Bedrucken von 3-dimensionalen Objekten (1), insbesondere Flaschen, Dosen oder sonstigen Hohlkörpern, mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Aufnahme (2) für das zu bedruckende Objekt, wenigstens einer Antriebsvorrichtung (4), mit welcher die Aufnahme (2) in einer Verschieberichtung (5) axial verschiebbar und in einer Drehrichtung (R) um eine Rotationsachse (3) drehbar ist, mit mindestens zwei Druckköpfen (7) und mit einer Steuerung zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung (4) und der Druckköpfe (7), wobei die Steuerung so eingerichtet ist, dass sie die Aufnahme (2) mit dem darauf angeordneten zu bedruckenden Objekt (1) während des Bedruckens sowohl in der Verschieberichtung (5) verschiebt als auch in der Drehrichtung (R) rotiert, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Druckköpfe (7) in der Verschieberichtung (5) auf der gleichen Höhenposition liegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung dazu eingerichtet ist, dass die mindestens zwei Druckköpfe (7) gleichzeitig mit dem Bedrucken des zu bedruckenden Objekts (1) beginnen.

Images