Verfahren und Anordnung zum Aufbringen einer sichtbaren Kennzeichnung auf transparente Substrate
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer sichtbaren Kennzeichnung auf transparente Substrate bei dem auf die Oberfläche ein Muster aus einem Druckstoff aufgebracht wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Aufbringen einer sichtbaren Kennzeichnung auf transparente Substrate mit einer Transportvorrichtung für die Substrate und einem Druckkopf der relativ zu der zu bedruckenden Oberfläche des Substrates positionierbar ist.
Brillengläser, insbesondere Gleitsichtgläser werden von dem Hersteller mit Permanentgravuren versehen. Diese Permanentgravuren dienen der Kennzeichnung der Lage der Linsencharakteris- tika auf dem jeweiligen Brillenglas. Hierzu werden mittels eines mechanischen oder eines Lasergravurverfahrens kleine Symbole in die Oberfläche des Gleitsichtglases eingebracht. Als
Form dieser Symbole ist eine Kreisform oder die Form einer liegenden Acht bekannt, kreisförmige Symbole haben zumeist einen Durchmesser von 1 bis 2 mm. Sie liegen in einem Abstand von der Mitte des Brillenglases, insbesondere in einem Abstand von beidseitig jeweils 17 mm. Durch diese beiden Punkte wird somit das Zentrum definiert, wie auch eine 180°-Linie, die die horizontale Lage der der Linsencharakteristika zeigt.
Somit sind alle wesentlichen Koordinaten von dem Brillenglas zu entnehmen, die später der Optiker, der das Brillenglas in die Brille montiert, benötigt, um das Brillenglas lagerichtig in die Brille einzusetzen.
Darüber hinaus sind meist auch noch weitere Informationen mittels einer Mikrogravur in die Oberfläche des Brillenglases eingebracht, wie eine Kennzeichnung des Nahsichtbereiches, die Angabe der Addition, das Fitting cross, dessen Abstand zur
180°-Linie, hersteller- oder kundenspezifische Angaben, Logos usw.
Für die Gravur und Gestaltung liegen internationale Ophthalmische Standards wie das OMA-Protokoll vor.
Die Mikrogravuren sind so klein und dünnlinig gestaltet, dass sie später auf dem Brillenglas in der Brille nur schwer sichtbar sind. Aus diesem Grunde werden die für den Optiker wesentlichen Informationen dadurch sichtbar gestaltet, dass das Brillenglas an den entsprechenden Markierungen, insbesondere an den Permanentgravuren mit einem zusätzlichen deutlich sichtbaren Aufdruck versehen wird.
Hierzu sind Druckvorrichtungen, beispielsweise die Anlagen Teco TP 1, Teco TP 2, Teco TP2V oder die Druckmaschine Multi DV8 alle von der Fa. COTEC GmbH, 61130 Nidderau, bekannt, bekannt, die in den technologischen Ablauf eingebunden wird. Dabei bewegen sich die Brillengläser in Transportschalen auf einem Transportband durch die Fertigung. Zum Bedrucken werden sie von dem Transportband entnommen und in die Druckvorrichtung eingebracht. Darin befindet sich eine Messstation, mittels derer im Durchlichtverfahren die Position der Mikrogravuren ermittelt wird. Bei dem Durchlichtverfahren ist nun eine Lichtquelle auf der einen Seite und optische Aufnahmeeinheit, die mit einer Bilderkennungseinheit verbunden ist, auf der anderen Seite des Brillenglases angeordnet.
Mittels der Bilderkennungseinheit werden die Koordinaten der Mikrogravuren ermittelt und das Brillenglas lagerichtig in der Druckstation positioniert. Anschließend erfolgt ein Bedrucken des Brillenglases an den vorgesehenen Stellen mittels eines Tampon-Druckverfahrens .
Der Tampondruck ist ein indirektes Druckverfahren (Tief- druckprinzip) . Ein Druckklischee trägt in seiner Oberfläche das zu druckende, tiefer liegende Druckbild. Dieses Druckbild wird mit Druckfarbe gefüllt, indem eine Rakel die Farbe in das tiefer liegende Druckbild schiebt und dabei die überschüssige Farbe sauber abrakelt. Nach dem Rakeln wird ein elastischer
Drucktampon über das Klischee geführt und nimmt die Farbe auf, um diese dann auf den zu bedruckenden Gegenstand zu übertragen, also indirekt zu drucken.
Durch die Verformbarkeit des Tampons ist das Bedrucken von gewölbten Flächen (konvex oder konkav) ohne weiteres möglich. Der Tampon nimmt aufgrund seiner Elastizität die Form des zu bedruckenden Körpers an und kann so das Motiv auf den bedruckenden Gegenstand übertragen.
Die bei diesem Tampondruck verwendeten Druckklischees weisen vordefinieren Muster auf. Einerseits ist damit dieser Druck hinsichtlich einer Wahl des Druckbildes wenig flexibel und nur in einer Farbe möglich. Zum anderen ist es nachteilig, dass die
Brillengläser aus den Transportschalen zum Bedrucken entnommen und anschließend wieder eingelegt werden müssen. Damit ist ein zusätzlicher Handlingsaufwand verbunden.
Es ist möglich, mit ähnlichen Druckvorrichtungen auch andere transparente Substrate, wie Displaygläser, Linsen, Uhrengläser und vieles andere mehr zu bedrucken.
Es sind auch Tintenstrahldrucker nach dem Continuous-Ink-Jet- Prinzip, beispielsweise aus dem EP 362 101, bekannt ( so genannte CIJ-Drucker) Diese werden in verschiedenen Bereichen (z. B. Rubbellose, Haltbarkeitsdatum, EAN-Code, Adressierung, Personalisierung usw.) eingesetzt. Bei einem CIJ-Drucker tritt der Tintenstrahl über eine Düse oder mehreren Düsen aus dem Druckkopf aus. Dieser Strahl wird moduliert und dadurch letztlich in einzelne Tropfen aufgebrochen. Über eine Ladeelektrode können die so gebildeten Tropfen nun geladen und anschließend über eine weitere Elektrode abgelenkt werden. Je nach Gerätetyp gelangen nun die geladenen bzw. die ungeladenen Tropfen auf das Substrat/Produkt. Wie in dem EP 9 365 454 beschrieben, werden Nicht benötigte Tropfen bereits am Druckkopf wieder aufgefangen und erneut dem Tintenkreislauf zugeführt.
Derartige Drucker werden bei zu bedruckenden Gegenständen eingesetzt, bei denen die Tinte sofort eine Verbindung mit der Oberfläche des Gegenstandes eingeht, also beispielsweise saug-
fähige Oberflächen. Transparente Substräte, also beispielsweise Glassubstrate oder Substrate aus gehärtetem Kunststoff weisen diese Eigenschaften jedoch nicht auf, weshalb nach dem Stand der Technik stets das Bedrucken mittels Tampon-Druck gewählt wurde .
Auch für das Bedrucken von unebenen Oberflächen, wie beispielsweise Oberflächen von Brillengläsern mit präzisen Kennzeichnungen eignet sich das CIJ-Verfahren nach dem Stand der Technik nicht, da dabei die Tröpfchen in einem mehr oder weniger großen Winkel abgelenkt werden. Dadurch kommt es bei gekrümmten Oberflächen zu Verzerrungen im Druckbild, was bei Präzisionsdruckbildern ausgeschlossen werden muss .
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität beim Bedrucken von transparenten Substraten zu erhöhen und den technologischen Aufwand zu verringern.
Verfahrensseitig wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1. Günstige Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen 1 bis 23 enthalten.
Danach ist vorgesehen, dass das Muster mittels eines Inkjetverfahrens aus einer Tinte als Druckstoff aufgebracht wird. Das Inkjetverfahren erlaubt ein Bedrucken ohne das Bereithalten von verschiedenen Druckklischees und ist wesentlich flexibler im Einsatz.
In einer bevorzugten Variante wird der Druckstoff in Form einer ethanolhaltigen Tinte aufgebracht. Es hat sich gezeigt, dass eine ethanolhaltige Tinte einerseits bessere Benetzungseigenschaften auf einem transparenten Substrat, insbesondere einem Glassubstrat aufweist und dass andererseits das Lösungsmittel in dieser Tinte schnell verdampft, so dass die Tinte schnell auf dem Substrat verfestigt, obwohl das Substrat selbst keine Saug-eigenschaften aufweist.
Nach dem bekannten Stand der Technik scheiterte bisher das Bedrucken mittels InkJet, insbesondere an entspiegelten
Oberflächen transparenter Substrate, an deren hydrophoben und hydrophilen Verhaltens gegenüber Flüssigkeitströpfchen. Die ethanolhaltige Tinte überwindet zum einen diese Schwierigkeit. Mittels der Erwärmung des Substrates verfestigt sich die Tinte sehr schnell, wodurch sich ein transparentes Substrat, inbesondere ein solches mit einer entspiegelten Oberfläche frei programmierbar beschriften.
Durch ein Erwärmen vor dem Bedrucken oder während des Bedrückens gelangt die Tinte bereits auf ein vorgewärmtes Substrat und verfestigt sich sofort. Das Erwärmen stellt somit auch eine Art Haftvermittlung zwischen Tinte und Substratoberfläche dar.
Es ist zusätzlich oder alternativ auch möglich, dass das Substrat nach dem Bedrucken erwärmt wird. Damit wird der Verfestigungsprozess der Tinte, die im wesentlichen auf einer Trocknung, d.h. einem Austreiben von Lösungsmittel beruht, nach dem Erzeugen der Tintenpartikeln auf dem Substrat beschleunigt.
Eine Möglichkeit besteht darin, dass das Substrat zum Erwärmen mittels Infrarotstrahlung bestrahlt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Wärmequelle in einem Abstand zu dem Substrat angeordnet wird. Da ein transparentes Substrat relativ wenig der Strahlung absorbiert, erfolgt eine Erwärmung insbesondere partiell im Bereich der Tintenpartikel, So dass eine Temperaturbelastung des Substrates gering gehalten werden kann.
Alternativ hierzu kann das Substrat zum Erwärmen einem Warmluftstrom ausgesetzt werden. Dies kann bei bestimmten Materialen der transparenten Substrate vorteilhaft sein, beispielsweise bei Glas, weil damit das gesamte Substrat gleichmäßig erwärmt und damit Spannungen vermieden werden können. Außerdem verbessert sich der Trocknungseffekt .
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Muster mehrfarbig aufzubringen. Da das Muster wie oben beschrieben, aus einzelnen Tintenpartikeln besteht, können diese auch aus verschieden farbiger Tinte bestehen. Da diese Tinten-partikeln sehr klein sind, ist es dabei auch möglich, durch optische Farbmischung
verschiedene Farben erscheinen zu lassen, indem verschieden farbige Tintenpartikeln aus den Grundfarben der subtraktiven Farbmischung neben einander angeordnet werden.
Im übrigen können durch das Verfahren Tintenpartikeln gleicher oder verschiedener Farben eng nebeneinander gesetzt werden. Dies ist zur Herstellung von optischen Farbmischungen wie auch zur Erzeugung geschlossener Flächen von Bedeutung. Dabei wird in einem ersten Druckvorgang die Rasterweite so gewählt, dass die Tintenpartikeln nicht ineinander laufen. Nach einem Trocknungsschritt von beispielsweise 2s werden weiterere Tintenpartikeln in die Zwischenräume eingebracht. Dieser Schritt kann mehrmals wiederholt werden, bis die gewünschte Dichtheit des Punktrasters erreicht ist. Somit können auch bessere Druckergebnisse an den Rändern des Musters erzielt werden .
Dies wird in einer Ausgestaltung des Verfahrens berücksichtigt, bei dem der Druckvorgang in einer ersten Stufe durchgeführt wird, wobei ein erstes Muster mit einer Tinte in ersten Farbe aufgebracht wird und danach in einer zweiten Stufe durchgeführt wird, wobei ein zweites Muster mit einer Tinte in einer zweiten Farbe aufgebracht wird, wobei sich die erste und die zweite Farbe und/oder das erste und das zweite Muster jeweils unterschiedlich sind.
Mittels des Inkjet-Druckens (Tintenstrahldruck) werden, wie oben dargestellt, von einer Düse oder mehreren Düsen eines
Injet-Druckkopfes kleinste Tintentröpfchen auf das Substrat geschleudert. Dort erzeugen sie einen kleinen Tintenpartikel.
Durch mehrere nebeneinander gesetzte Tintenpartikel lassen sich auf dem Substrat Muster erzeugen, beispielsweise Linien oder großflächige Muster. Zur Mustererzeugung wird dabei der
Druckkopf zu dem Substrat relativ bewegt.
Die Tröpfchen werden dabei über relativ große Entfernungn geschleudert, so dass das Substrat nicht zwingend eben sein muss und auch ein Bedrucken gekrümmter oder gewölbter Substratoberflächen möglich ist.
Durch die Relativbewegung zwischen Druckkopf und Substrat entstehen bei gewölbten Substraten während des Drückens unterschiedliche Abstände zwischen Substratoberfläche und Druckkopf. Zur Erhöhung der Präzision des Druckbildes wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Druckkopf im wesentlichen in Beschleunigungsrichtung des Tintenstrahles oder der Tintentröpfchen, d.h. senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen Substrat und Druckkopf der Substratoberfläche nachzuführen. Dies kann mit einer zweiten Relativbewegung zwischen Substrat und Druckkopf geschehen, mittels derer der Abstand zwischen Druckkopf und Substratoberfläche während der ersten Relativbewegung im wesentlichen konstant gehalten wird.
Bei dem Bedrucken von gewölbten Substaten kann die Präzision des Druckbildes auch durch eine gezielte Verzerrung verbessert werden. Da das Druckbild durch eine elektrostatische Beeinflussung von aus einem Tintenstrahl vereinzelten Tintentröpfchen zusammengesetzt wird entstehen bei einem gewölbten Substrat unterschiedliche Weglängen bei verschiedenen Ablenkungswinkeln. Genauer gesagt, werden die Tintentröpfen in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der Druckrichtung, also der Bewegungsrichtung der Relativbewegung zwischen Substrat und Druckkopf, abgelenkt. Damit entstehen insbesondere bei einer weiten Ablenkung der Tintentröpfchen von der Mittellinie Verzerrungen des Druckbildes auf gewölbten Substraten im Vergleich zu einem Druckbild wie es auf einem planen Substrat gedruckt würde. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht nun darin, das Druckbild für das gewölbte Substrat gegenüber einem Druckbild für ein planes Substrat so zu verzerren, dass beim Erscheinen des Druckbildes auf dem gewölbten Substrat eleminiert werden.
Da das Druckbild über eine elektronische Ansteuerung des Druckkopfes entsteht, erfolgt die gezielte Verzerrung über die Ansteuerung des Druckkopfes. Es ist dabei zweckmäßig, die Ansteuerung zu gestalten, dass gedachte Gitternetzlinien des zu druckenden Musters bereits in dem Ansteuerprogramm verzerrt werden. Da die Musterveränderungen beim Druck durch die quer
zur Druckrichtung erfolgende Ablenkung der Tintentröpfchen geschieht, wird die Verzerrung des Druckbildes auch im wesentlichen quer zur Druckrichtung erfolgen. Anders ausgedrückt, werden gedachte Gitternetzlinien, die in Druckrichtung liegen beim Drucken des Musters auf gewölbten Substraten im Vergleich zum Druck planaren Substraten gebogen. Das Verfahren „verbiegt" nun diese Gitternetzlinien entgegen ihrer Verzerrungstendenz bereits vor dem Drucken, so dass beim Druck ein lineares Druckbild entsteht.
Es hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, beim Drucken auf ein konkaves Substrat die Gitternetzlinien, die in Druckrichtung verlaufen, beidseitig der Mittellinie, also bikonkav zu verformen. Beim Drucken auf konvexen Substraten hat es sich als zweckmäßig erwiesen, diese Verformung beiseitig der gedachten Mittellinie bikonvex vorzunehmen. Unter bikonkav soll dabei ein spärisches Abspreizen der Gitternetzlinien im Verhältnis zu einer mittleren Gitternetzlinie verstanden werden. Umgekehrt soll unter bikonvex ein spärisches Hinführen der äußeren Gitternetzlinien zu einer mittleren Gitternetzlinie verstanden werden.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren für die Anwendung auf Brillengläsern konzipiert, wobei das Muster auf ein Brillenglas als Substrat aufgebracht wird und wobei Mikrogravierungen auf dem Brillenglas optisch erfasst und deren Koordinaten ermittelt werden und das Muster relativ zur Lage der Mikrogravierung aufgebracht wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Brillenglas auf einem Transportband transportiert wird und das Muster auf das auf dem Transportband befindliche Brillenglas aufgebracht wird. Damit wird ersichtlich, dass der technologische Ablauf nicht in der Herstellung nicht gestört werden muss .
In einer weiteren günstigen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, das Substrat mit einer elektrostatischen Spannung mit einer zu einer elektrostatischen Vorspannung des
Tintenstrahles entgegengesetzten Polarität vorzuspannen. Damit kann die Energie, mit der die Tintentröpfchen auf das Substrat auftreffen, erhöht werden, was die Haftung inbesondere bei hydrophoben (wasserabweisenden) Schichten verbessert.
Das Druckverfahren kann auch eingesetzt werden, um das Auffinden von Mikrogravierungen auf transparenten Substraten zu erleichtern. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass das Substrat mit einer Lichtstrahlung beaufschlagt wird und damit Mikrogravierungen auf dem Brillenglas optisch erfasst und deren Koordinaten ermittelt werden und das Muster relativ zur Lage der Mikrogravierung aufgebracht wird. Die Wellenlänge der Lichtstrahlung kann dabei im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes liegen. Andererseits hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Lichtstrahlung in einen Wellenlängenbereich außerhalb des Transmissionsbereiches des Substrates zu legen, d.h. für den das Substrat nicht mehr transparent erscheint.
In diesem Wellelängenbereich, in dem das Substrat nicht mehr transparent ist, wird damit die Erkennbarkeit der Mikrogravuren erheblich verbessert.
Es ist damit möglich, dass der Wellenlängenbereich der Lichtstrahlung oberhalb oder unterhalb des Transmissionsbereiches des Substrates liegt.
Hier ist es vorteilhaft, dass das Substrat mit einer Infrarot- Lichtquelle beleuchtet wird, deren Strahlungsmaximum im Wellenlängenbereicht über 700 nm liegt.
Alternativ dazu kann vorgesehen werden, dass das Substrat mit einer Ultraviolett-Lichtquelle beleuchtet wird, deren Strahlungsmaximum im Wellenlängenbereicht unter 400 nm liegt.
Durch die Wahl der Beleuchtungswellenlänge wird es möglich, dass die Erfassung der Mikrogravierung im Reflexionslichtverfahren durchgeführt wird. Dadurch wiederum ist es nicht mehr erforderlich, die transparenten Substrate aus der Transportschale (Tray) oder von dem Transportband zu nehmen, wodurch ein zusätzlicher Handlingsschritt entfällt und
die Effektivität der Herstellung verbessert wird.
Anordnungsseitig wird die Aufgabe gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 24. Entsprechende Ausgestaltung sind in den Unteransprüchen 25 bis 41 enthalten.
Dabei ist vorgesehen, dass der Druckkopf als Inkj et-Druckkopf ausgebildet ist, und eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Substrates angeordnet ist. Der Inkjetkopf kann im Zusammenhang mit der Heizvorrichtung dem Inkjetdruck auf transparenten Substraten dienen, da durch die Heizeinrichtung eine Haftung auf der Substratoberfläche ermöglicht wird.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Druckkopf über die Transportvorrichtung schwenkbar ist. Damit braucht das Substrat auch zum Zwecke des Druckes nicht mehr aus der TransportVorrichtung entnommen zu werden, was wiederum der Erhöhung der Effektivität dient.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Heizvorrichtung in Transportrichtung vor oder hinter dem Druckkopf angeordnet ist. Damit ist entweder ein Vorwärmen oder ein Nachwärmen zum Zwecke der Trocknung der Tinte möglich.
Die HeizVorrichtung kann aus einem Infrarotstrahler bestehen, der oberhalb des Substrates mit Strahlrichtung auf das Substrat angeordnet ist. Dieser behindert eine Transporteinrichtung ebensowenig, wie die Alternative, bei der die Heizvorrichtung aus einem Warmluftgebläse besteht, deren Warmluftausgang oberhalb des Substrates mit Strahlrichtung auf das Substrat angeordnet ist.
Sofern auf dem Substrat zur Positionierung des Druckmusters Mikrogravuren erkannt werden müssen ist es sehr vorteilhaft, dass eine Lichtquelle und eine Messstation bestehend aus opti- scher Aufnahmeeinheit und Bilderkennungseinheit zur Ermittlung der Lage von Mikrogravuren angeordnet sind die Lichtquelle als Ultraviolett- oder Infrarot-Lichtquelle ausgeführt ist.
Diese Lichtquelle kann aus einer Quecksilberdampflampe, insbe-
sondere mit Hauptlinien bei 300nm, 313nm oder 365nm, aus einer Xenonlampe, aus einer Deuteriumlampe oder aus einer UV- Laserstrahlquelle, insbesondere mit Hauptlinien bei 262nm, 266nm, 325nm, 349nm oder 355nm, bestehen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zwischen dem Substrat und der Lichtquelle und/oder zwischen dem Substrat und der optischen Aufnahmeeinheit ein Filter angeordnet ist. Dieses Filter kann als Bandpass- oder Kantenfilter mit einem Durchgang für Infrarotstrahlung oder UV-Strahlung ausgebildet sein.
Zum Ausblenden von Reflexionen ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Filter oder ein zusätzliches Filter als Polarisationsfilter ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Lichtquelle auf der Seite des Substrates angeordnet ist, auf der sich auch die optische Aufnahmeeinheit befindet. Damit wird eine Reflexionslichtmessung ermöglicht, die ein Durch!ichtver- fahren, bei dem die Substrate stets von einer Transportvorrichtung herunter genommen werden müssen, vermeidet.
Eine besonders gute Wirkung der Reflektionslichtmessung wird erzielt, wenn die Strahlrichtung der Lichtquelle und die optische Achse der optischen Aufnahmeeinheit einen Winkel einschließen, dessen Winkelhalbierende auf der Oberfläche des Substrates senkrecht oder in einem stumpfen Winkel steht.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispie- Ie näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung mit eingeschwenkter Bilderkennungseinheit,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung mit eingeschwenktem Druckkopf,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Druckkopfanordnung,
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer Druckkopfnachführung bei einem gewölbten Substrat und
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer gezielten Verzerrung eines Druckbildes zum Drucken auf einem gewölbten Substrat im Verhältnis zu einem planaren Substrat.
Wie in Fig. 1 dargestellt, sind auf einem Transportband 1 Transportschalen 2 vorgesehen, die der Aufnahme von Brillengläsern 3 als Substrate dienen. Das Transportband 1 wird in einer Transportrichtung 4 bewegt, bis ein Brillenglas 3 unter einer optischen Aufnahmeeinheit 5, die als Kamera ausgebildet ist, liegt. Dort wird das Transportband 1 angehalten. Über eine Lichtquelle 6, die als UV-Lampe ausgeführt ist, wird über ein UV-Filter 7, UV-Licht auf das Brillenglas 3 gelenkt. Damit wird das sichtbare Licht ausgeblendet und das Brillenglas 3 erscheint nicht mehr transparent. Eine auf dem Brillenglas 3 aufgebrachte Mikrogravur 8 kann damit von der Messstation 9, zu der eine Bilderkennungseinheit 10 in Form einer Kamera und ein Monitor 11 gehört, leicht erkannt werden. Ein Polarisationsfilter 12 zwischen der Bildererkennungseinheit 10 und dem Brillenglas 3 blendet Reflexionen aus und unterstützt dabei die besseren Erkennbarkeit der Mikrogravur 8.
Nachdem die Lage der Mikrogravur 8 erkannt ist und deren Koordinaten somit bekannt sind, wird die Bilderkennungseinheit 10 von der Position über dem Transportband 1 weggeschwenkt.
Sodann wird ein Druckkopf 13 über das Brillenglas 3 geschwenkt. Der Druckkopf weist nicht näher dargestellte Druckdüsen auf, durch die Tintentröpfchen, die ein Druckmuster 14 bilden auf das Brillenglas 3 aufgespritzt werden. Da das Brillenglas 3 durch eine Heizeinrichtung 15, die aus einem Infrarot-Strahler besteht, bereits vorgewärmt ist, haftet die Tinte sofort auf dem Brillenglas 3. Der Druckkopf 13 selbst ist mit einem Warm- luftgebläse 16 versehen, durch das warme Luft auf das Brillenglas 3 geblasen wird, so dass die Tinte restlos trocknet und eine ausreichend feste Haftung mit dem Brillenglas 3 eingeht.
Nach dem Bedrucken fährt das Transportband 1 weiter, bis das nächste der Brillengläser 3 dann unter der wieder eingeschwenk- ten Bilderkennungseinheit 10 zum Stehen kommt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, besteht der Druckkopf 13 aus einem Tintentank 17, einer Vereinzelungseinheit 18 in der aus einem Tintenstrahl 19 einzelne Tintentropfen 20 vereinzelt werden und einer Ablenkeinheit 21 zur Ablenkung der Tintentropfen 20 und zur Erzeugung des Druckmusters 14.
Zur Rückführung der Tinte in Druckpausen ist der Druckkopf mit einer Rückführeinrichtung 22 versehen. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird das Druckmuster 14 durch eine Bewegung des Substrates 23 relativ zu dem Druckkopf 13 in einer Bewegungsrich- tung 24 erzeugt. Dazu wird die Tinte mit einer elektrostatischen Spannung vorgespannt, wie dies durch den Anschluss 25 verdeutlicht werden soll. In der Ablenkeinheit 21 wird dann durch eine Spannungsbeaufschlagung des Ablenksystems, wie dies mit der Darstellung der Anschlüsse 26 verdeutlicht wird, eine Ablenkung der Tintentropfen 20 erzeugt, so dass das Muster 14 entsteht. Die Spannung an den Anschlüssen 26 wird mittels eines nicht näher dargestellten Rechners eingestellt, der über eine entsprechende Software aus einem zu erzeugenden Sollmuster ein
Spannungsmuster erzeugt, so dass mit der Bewegung in Druckrich- tung 24 das Druckmuster 14 entstehen kann.
Werden gewölbte Substrate 23 eingesetzt, wird der Druckkopf 13 senkrecht zu der ersten Bewegungsriehtung 24 einer Bewegung in einer zweiten Richtung 27 unterzogen. Damit wird der Druckkopf 13 der Oberfläche des Substrates 23 nachgeführt wird, so dass der Abstand 28 annähernd konstant gehalten werden kann. Somit kann die Druckpräzision in der ersten Bewegungsriehtung 24, d.h. in Druckrichtung gewährleistet.
Zur Sicherstellung der Druckpräzision in Richtung 29 der Ablenkung der Tintentropfen 20 ist eine gezielte Verzerrung des Druckbildes vorgesehen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Verzerrung erfolgt über die Software in dem Rechner. Beim Drucken auf planaren Oberflächen wird das Spannungsmuster an den Anschlüssen 26 rechentechnisch so eingestellt, dass das Sollmuster 30 linear abgebildet wird wie dies mit dem Druckmus- ter 31 unter dem Sollmuster 30 dargestellt ist. Auf einer konvex gekrümmten Oberfläche des Substrates 23, wie in Fig. 4
dargestellt, würde das Sollmuster 30 als ein Druckmuster 32 abgebildet werden, wie über dem Sollmuster 30 dargestellt ist, welches konkave Verzerrungen der Gitternetzlinien 33 aufweist. Um nun die Verzerrungen des Druckmusters 32 zu vermeiden und das Sollmuster 30 auch auf einer konvexen Oberfläche des Substrates 23 so abzubilden, wie das Druckmuster 31, wird ein Spannungsmuster an den Anschlüssen 26 durch den Rechner erzeugt, das einem Sollmuster 34 mit einer gezielten bikonvexen Verzerrung der Gitternetzlinien 33 entspricht.
Verfahren und Anordnung zum Aufbringen einer sichtbaren Kennzeichnung auf transparente Substrate
Bezucrszeichenliste
1 Transportband 2 Transportschale
3 Brillenglas
4 Transportrichtung
5 optische Aufnahmeeinheit
6 Lichtquelle 7 UV-Filter
8 Mikrogravur
9 Messstation
10 Bilderkennungseinheit
11 Monitor 12 Polarisationsfilter
13 Druckkopf
14 Druckmuster
15 Heizeinrichtung
16 Warmluftgebläse 17 Tintentank
18 Vereinzelungseinheit
19 Tintenstrahl
20 Tintentropfen 21 Ablenkeinheit 22 Rückführeinrichtung
23 Substrat
24 erste Bewegungsrichtung
25 Anschluss für Vorspannung Tinte
26 Anschluss an der Ablenkeinheit 27 zweite Bewegungsrichtung
28 Abstand
29 Ablenkrichtung
30 Sollmuster
Druckmuster auf planarer Oberfläche Druckmuster auf konvexer Oberfläche Gitternetzlinie Sollmuster mit gezielter Verzerrung