DE202009018533U1 - Apparatus for printing on a non-planar surface, and aperture assembly and household appliance - Google Patents
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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 eine Farbdüse (38) aufweist, die 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 Farbdüse (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.Device (30) for printing a non-planar, in particular cambered, surface (26) of a workpiece (24) made of plastic by means of an inkjet printing process, the device (30) with a printing device (32), a workpiece carrier (34) and a Moving device (36), wherein the printing device (32) has at least one paint nozzle (38) which is designed to emit a paint directed in a target direction (40), and the workpiece carrier (34) has a workpiece holder (42) which is used for this is designed to fix the workpiece (24) relative to the workpiece holder (42), and wherein the workpiece holder (42) and the paint nozzle (38) are arranged to be displaceable relative to one another along an adjustment direction (44), the workpiece holder (42) and the traversing device (36) are arranged to be displaceable relative to one another, and the printing device (32) and the workpiece carrier (34) by means of the displacement device (36) along a feed direction (46) relative to one another Are arranged storable.
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.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Blendenanordnung für ein Haushaltsgerät, wobei eine Bedruckung der Blendenanordnung im Tintenstrahl-Druckverfahren aufgebracht ist.Furthermore, the invention also relates to a diaphragm arrangement for a household appliance, wherein a printing of the diaphragm arrangement is applied in the inkjet printing process.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät mit einer zuvor genannten Blendenanordnung.Finally, the invention relates to a household appliance with a previously mentioned aperture arrangement.
Zudem wird auch die Verwendung einer Vorrichtung offenbart, um eine nicht-ebene, insbesondere bombierte, Oberfläche eines Werkstücks aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens zu bedrucken.In addition, the use of a device is disclosed to print a non-planar, in particular cambered, surface of a workpiece made of plastic by means of an ink-jet printing process.
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 common that they have on the operating side a printing, which is usually applied either to an aperture arrangement, which has the control / display elements, and / or on a shell handle, the part of a drawer, z. B. for the 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, at a rotary meaning of the various positions, such as. As "energy saving", "short program", "drying", etc. or in a switch its function, eg. B. "start," stop ", etc. to specify. The printing can also z. B. assign a meaning to a display, such as. Eg "time remaining". Finally, model and type designations or simple graphic designs, such. As lines to 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.
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 printing process in the prepress special materials are required, such. As imagesetter, films, clichés and screens. 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. Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Blendenanordnung und ein verbessertes Haushaltsgerät aufzuzeigen. 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. It is a further object of the present invention to provide an improved bezel assembly and an improved home appliance. 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 zum Bedrucken einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche eines Werkstücks aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens, die Vorrichtung mit einer Druckvorrichtung, einem Werkstückträger und einer Verfahreinrichtung, wobei die Druckvorrichtung mindestens eine Farbdüse aufweist, die dafür ausgebildet ist, eine Farbe gerichtet in eine Zielrichtung abzugeben, und der Werkstückträger einen Werkstückhalter aufweist, der dafür ausgebildet ist, das Werkstück relativ zum Werkstückhalter zu fixieren, und wobei der Werkstückhalter und die Farbdüse entlang einer Justierrichtung relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, der Werkstückhalter und die Verfahreinrichtung relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind, und die Druckvorrichtung und der Werkstückträger mittels der Verfahreinrichtung entlang einer Vorschubrichtung relativ zueinander verlagerbar angeordnet sind.According to a first aspect of the present invention, the object is achieved by a device for printing a non-planar, in particular cambered, surface of a workpiece made of plastic by means of an ink-jet printing process, the device having a printing device, a workpiece carrier and a traversing device, wherein the printing device at least one ink nozzle adapted to deliver a color directed in a target direction, and the workpiece carrier having a workpiece holder adapted to fix the workpiece relative to the workpiece holder, and wherein the workpiece holder and the ink nozzle along an adjustment direction relative to each other are arranged displaceably, the workpiece holder and the displacement device are arranged displaceable relative to each other, and the printing device and the workpiece carrier by means of the displacement device along a feed direction relative to each other bar are arranged.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Vorrichtung zum Bedrucken einer nicht-ebenen, insbesondere bombierten, Oberfläche eines Werkstücks aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens, wobei die Vorrichtung zum Durchführen der folgenden Schritte ausgebildet ist:
- – Bereitstellen einer Druckvorrichtung mit mindestens einer Farbdüse, eines Werkstückträgers mit einem Werkstückhalter und einer Verfahreinrichtung,
- – Fixieren eines Werkstücks im Werkstückhalter,
- – Beginnen des Druckvorgangs,
- – Betätigen der Druckvorrichtung,
- – relatives Verlagern der Druckvorrichtung und des Werkstückträgers zueinander entlang einer Vorschubrichtung,
- – relatives Verlagern der Druckvorrichtung und des Werkstückhalters zueinander entlang einer Justierrichtung, die in einem Winkel zur Vorschubrichtung steht, und
- – Beenden des Druckvorgangs.
- Providing a printing device with at least one color nozzle, a workpiece carrier with a workpiece holder and a traversing device,
- Fixing a workpiece in the workpiece holder,
- - starting the printing process,
- - pressing the printing device,
- Relative displacement of the printing device and the workpiece carrier to each other along a feed direction,
- Relative displacement of the printing device and the workpiece holder to each other along an adjustment direction which is at an angle to the feed direction, and
- - End the printing process.
Ferner wird die Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung offenbart, um eine nicht-ebene, insbesondere bombierte, Oberfläche eines Werkstücks aus Kunststoff mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens zu bedrucken, wobei das Werkstück insbesondere Bedienblende eines Haushaltsgeräts, ein Schalengriff eines Haushaltsgeräts, eine Bedienblende eines Haushaltsgeräts mit eingelegtem Schalengriff, ein Bestandteil einer Bedienblende eines Haushaltsgeräts oder ein Bestandteil eines Schalengriffs eines Haushaltsgeräts ist.Furthermore, the use of a device described above is disclosed to print a non-planar, in particular cambered, surface of a workpiece made of plastic by means of an inkjet printing process, the workpiece in particular control panel of a household appliance, a shell handle of a household appliance, a control panel of a household appliance is inserted shell handle, a part of a control panel of a household appliance or a component of a shell handle of a household appliance.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Blendenanordnung für ein Haushaltsgerät, wobei eine Bedruckung der Blendenanordnung im Tintenstrahl-Druckverfahren auf die Blendenanordnung aufgebracht ist. Eine weitere Lösung ergibt sich, wenn auf einen Schalengriff eine Bedruckung im Tintenstrahl-Druckverfahren aufgebracht ist.According to a fourth aspect of the present invention, the object is achieved by a shutter arrangement for a household appliance, wherein a printing of the diaphragm arrangement is applied to the diaphragm arrangement in the ink-jet printing method. Another solution is obtained when applied to a tray handle printing in the inkjet printing process.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Haushaltsgerät mit einer zuvor beschriebenen Blendenanordnung.According to a fifth aspect of the invention, the object is achieved by a household appliance with a previously described aperture arrangement.
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.
Während der Stand der Technik den Druckmöglichkeiten eine Vielzahl von Beschränkungen auferlegt hat, können gemäß der Erfindung nun 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.While the prior art has imposed a number of limitations on the printing possibilities, according to the invention, all colors can now be applied in one operation, including any mixed colors, and shades, 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.
Die Erfindung zeigt viele neue Aspekte auf, wobei insbesondere die beiden folgenden Aspekte noch einmal explizit erwähnt werden sollen:
- – Die Erfindung zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken einer nicht-ebenen Oberfläche auf. Dies wird unter anderem durch die spezielle Anordnung und Ausführung der Druckvorrichtung, des Werkstückträgers und der Verfahreinrichtung erzielt.
- – Die Erfindung zeigt auf, 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.
- The invention discloses an apparatus and a method for printing a non-planar surface. This is achieved inter alia by the special arrangement and design of the printing device, the workpiece carrier and the moving device.
- - The invention shows that an aperture assembly for a household appliance can be printed by means of an ink-jet printing process, both a printing of a flat surface, but in particular a printing of a non-planar, in particular cambered, surface is made possible.
Damit leistet die Erfindung einen erheblichen Beitrag zum Stand der Technik, bei dem Tintenstrahl-Druckverfahren zwar grundsätzlich bekannt waren, jedoch weder für nicht-ebene Oberflächen noch für eine Blendenanordnung, eine Bedienblende, einen Schalengriff oder sonstige Kunststoffbauteile eines Haushaltsgeräts. Damit wird eine wirtschaftliche Möglichkeit der Bedruckung aufgezeigt, die insbesondere auch kleine Losgrößen und auch eine hohe Flexibilität im Hinblick auf Druckvariantenwechsel ermöglicht. Außerdem eröffnen sich neue Gestaltungsmöglichkeiten bei den Werkstücken, da die vorgeschlagene Vorrichtung und das vorgeschlagene Verfahren in der Lage sind, nicht-ebene Oberflächen zu bedrucken.Thus, the invention makes a significant contribution to the prior art, were known in principle the ink jet printing method, but neither for non-planar surfaces nor for a diaphragm assembly, a control panel, a shell handle or other plastic components of a household appliance. Thus, an economical way of printing is shown, which in particular also allows small batch sizes and also a high flexibility with regard to pressure variant change. In addition, new design options for the workpieces, since the proposed device and the proposed method are able to print on non-planar surfaces.
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 20 m, bevorzugt von weniger als 10 m und besonders bevorzugt von weniger als 4 m beschrieben werden kann.Under a cambered surface in particular surfaces are to be understood in which a line on the surface by a circular arc with a radius of less than 20 m, preferably less than 10 m and more preferably less than 4 m can be described.
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 mindestens zwei Farbdüsen für mindestens zwei verschiedene Farben auf, insbesondere vier Farbdüsen für mindestens vier verschiedene Farben.In a further advantageous embodiment of the invention, the printing device has at least two ink nozzles for at least two different colors, in particular four ink nozzles for at least 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.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Farbdüsen unabhängig voneinander verlagerbar, insbesondere entlang der Zielrichtung.In a further advantageous embodiment of the invention, the ink nozzles are independently displaceable, 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 Printed 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.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckvorrichtung mindestens drei Farbdüsen auf, von denen mindestens zwei Farbdüsen eine Gruppe bilden und gemeinsam verlagerbar sind, insbesondere ausschließlich gemeinsam verlagerbar sind.In a further advantageous embodiment of the invention, the printing device has at least three ink nozzles, of which at least two ink nozzles form a group and are jointly displaceable, in particular exclusively jointly displaceable.
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 describing an assignment of a feed position along the feed direction and an adjustment position along the adjustment direction.
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 entire 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 ist die Vorrichtung dafür ausgebildet, nach dem Beenden des Druckvorgangs den Werkstückhalter relativ zum Werkstückträger aus einer ersten Position in eine zweite Position zu verlagern und einen weiteren Druckvorgang zu beginnen.In a further advantageous embodiment of the invention, the device is designed after the completion of the printing operation, the workpiece holder relative to the workpiece carrier move a first position to a second position and begin another printing process.
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 weist das Werkstück mindestens einen vertieften Bereich auf, in den hinein der Druckvorgang erfolgt.In a further advantageous embodiment of the invention, the workpiece has at least one recessed area 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:
In einer ersten Richtung weist das Werkstück
Die Vorrichtung
Der Werkstückträger
Bevorzugt kann sich der Werkstückhalter
Schließlich sind auch die Druckvorrichtung
Die hier gezeigte Vorrichtung
Die Verfahreinrichtung
Die Farbdüsen
Während sich das Werkstück
Bei dieser Ausführungsform ist jeder Farbdüse
Bei dieser Ausführungsform wird der Abstand zwischen den Farbdüsen
Während des Druckvorgangs wird die Druckvorrichtung
Im Schritt S24 endet dann der Druckvorgang, und es wird geprüft, ob die Bedruckung des Werkstücks
Ist das Werkstück
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.
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