在容器印刷的情形中的光線偏轉(zhuǎn)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于以光反應(yīng)性介質(zhì)來印刷容器的裝置，其包含至少一個印刷工位(101)、至少一個布置在印刷工位之后的用于固化光反應(yīng)性的容器印刷物(103)的包含至少一個光源(100)的固化工位以及用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備，固化工位具有至少一個用于偏轉(zhuǎn)由光源產(chǎn)生的光線的光學(xué)元件(106)，其在印刷工位處或在印刷工位旁可將光線至少部分地朝著由印刷工位印刷的容器的光反應(yīng)性的容器印刷物偏轉(zhuǎn)和/或平行化。此外，本發(fā)明還涉及一種用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的方法，光反應(yīng)性的容器印刷物通過光源的光線來固化，光線在到達(dá)所述光反應(yīng)性的容器印刷物之前至少部分地通過處在所述光源之外的光學(xué)元件來偏轉(zhuǎn)和/或平行化。
【專利說明】在容器印刷的情形中的光線偏轉(zhuǎn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在使用光線尤其是紫外線的光束(紫外光線)的情形下用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器或者物體的裝置和方法，以便于固化以光反應(yīng)性介質(zhì)產(chǎn)生的容器印刷物(Behalterbedmckung) 0
【背景技術(shù)】
[0002]此外，光反應(yīng)性介質(zhì)理解為印刷油墨或者墨水(如其例如在絲網(wǎng)印刷或UV噴墨打印中所使用的那樣)以及漆，如清漆、面漆、不粘漆、防刮漆和/或功能漆或用于標(biāo)簽粘貼或構(gòu)件粘貼的粘合材料。
[0003]此外，“印刷”的概念也應(yīng)包含“上漆”的可能性。
[0004]下面，油墨、印刷油墨、漆、粘合材料或墨水的概念總是理解為用于容器印刷或容器上漆的光反應(yīng)性介質(zhì)。
[0005]在此，為了固化光反應(yīng)性介質(zhì)例如可使用紫外光線，例如在DE102006001223A1、DE69833974T2或DE102009053431A1中所描述的那樣。固化是必需的，以便例如控制墨水在基底表面上的交聯(lián)。在此，作為用于這種所謂的UV光固化的光源，還可使用LED陣列或LED條形式的發(fā)光二極管(LED)。在此，典型的LED例如在DE10158395B4或DE10333907A1中進(jìn)行了描述。
[0006]LED燈的輻射特性如其被用于UV光固化那樣可以是強(qiáng)烈發(fā)散的，并且例如可具有直至120°或更大的輻射角度。此外，這不利地引起如下，即，隨著相對LED燈的距離的增力口，光功率劇烈下降。因此，出現(xiàn)功率損失和不期望的散射光。容器印刷的光反應(yīng)性的印刷油墨可能不充分地固化和例如分布。此外，例如紫外光線可能會直接或間接地例如落到噴墨打印機(jī)的用于印刷容器所使用的印刷頭的印刷噴嘴上，并且印刷噴嘴由于印刷油墨的固化而阻塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是說明一種用于在印刷基底尤其是容器的情形中將光反應(yīng)性介質(zhì)固化的裝置和方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，這通過根據(jù)權(quán)利要求1的裝置和根據(jù)權(quán)利要求17的方法來實(shí)現(xiàn)。有利的實(shí)施方式和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0009]在此，用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置可具有至少一個印刷工位、至少一個布置在印刷工位之后的用于將光反應(yīng)性的容器印刷物和/或容器上漆部固化的固化工位以及用于在印刷工位與固化工位之間運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備。
[0010]固化工位可具有至少一個光源，以及具有至少一個用于偏轉(zhuǎn)和/或平行化由光源產(chǎn)生的光線的光學(xué)元件，其在印刷工位處或在印刷工位旁可將光線至少部分地朝著由印刷工位印刷或者上漆的容器的光反應(yīng)性的容器印刷物和/或容器上漆部偏轉(zhuǎn)和/或平行化。
[0011]在此，“光線偏轉(zhuǎn)”的概念同樣可包含光線分布的重新分布的可能性，其中，例如激光光源的呈點(diǎn)狀的光線分布可轉(zhuǎn)化為一維的直線分布或兩維的平面分布。然而，“光線偏轉(zhuǎn)”的概念也可或僅可包含如下意義中的偏轉(zhuǎn)，即，光程的光學(xué)軸線被偏轉(zhuǎn)，也就是說帶有光程的光學(xué)軸線在光學(xué)元件之前和之后的方向變化。
[0012]這具有如下優(yōu)點(diǎn)，S卩，光線此外可較高效地且較適宜地指向待硬化的光反應(yīng)性的容器印刷物和/或容器上漆部并且可獲得印刷或者上漆的提高的質(zhì)量，因?yàn)槔缬∷⒌耐暾酝ㄟ^避免印刷油墨的不期望的混合而改善，因?yàn)橛∷⒂湍蛘咂彷^快地固化。
[0013]光反應(yīng)性介質(zhì)的網(wǎng)狀特性(尤其例如印刷油墨的液滴大小，例如借助于噴墨印刷工藝來涂覆)因此可較適宜地被控制。
[0014]有利地，固化時間或者需要的光功率因此同樣可被減少，例如固化時間可小于2ms>5ms或10ms,因?yàn)槭ポ^少的光束功率。
[0015]尤其地，較小容器的印刷的質(zhì)量會由于固化光線的較適宜的且功率較高效的偏轉(zhuǎn)或者固化光線的照射范圍的較適宜的控制而被提高。
[0016]散射光可被減少，進(jìn)而例如如下危險被減少，S卩，光線不期望地落到可能的印刷噴嘴上且其由于光反應(yīng)性的印刷油墨的固化而阻塞。
[0017]光源可以是紫外線光源，例如由一個或多個發(fā)光二極管構(gòu)成的系統(tǒng)，并且可優(yōu)選地發(fā)射在353nm至445nm之間的波長范圍中的光線。
[0018]然而同樣可使用其它波長范圍的光線，例如與所使用的光反應(yīng)性的印刷油墨或者漆的光化學(xué)特性協(xié)調(diào)的光線。
[0019]作為光源同樣可使用激光，例如紫外線激光，其優(yōu)選地發(fā)射在354nm至445nm之間的波長范圍中的光線。
[0020]在此，激光光源的平均功率也稱作額定功率優(yōu)選大于IOOOmW并且激光脈沖地或連續(xù)地運(yùn)行。
[0021]激光光源的使用有利地將不期望的散射光減少到最小程度。此外，激光光源相對其它光源的特征在于較高的壽命且使較緊湊的結(jié)構(gòu)類型成為可能。
[0022]作為光學(xué)元件可使用自由形狀透鏡、棱鏡、菲涅爾透鏡、平凸的透鏡、柱面透鏡或反射鏡例如多邊形反射鏡。
[0023]優(yōu)選地，光學(xué)元件可處在光源之外，也就是說不集成到光源中。
[0024]自由形狀透鏡的形狀可通過數(shù)字仿真來優(yōu)化，從而例如對于不同的容器印刷主題(Druckmotiv)(例如在不同的產(chǎn)品系列的情形中)可使用不同的針對容器印刷主題優(yōu)化的自由形狀透鏡，其可產(chǎn)生匹配于相應(yīng)的容器印刷主題的光線分布和/或照射范圍，例如帶有100x100dpi或較高的分辨率。
[0025]光學(xué)元件可配屬有光圈，也就是說例如由光源發(fā)出的光線的光束路徑出發(fā)，光圈可處在光學(xué)元件之后或之前。此外，這可有利地進(jìn)一步減少不期望的散射光。
[0026]光學(xué)元件可繞至少一個軸線轉(zhuǎn)動，其既可平行于又可不平行于重力方向轉(zhuǎn)動，例如以在0°至60°之間的角度。因此，例如用于將由光源產(chǎn)生的光線偏轉(zhuǎn)到待固化的容器印刷物或者容器上漆部上的運(yùn)動可有利地關(guān)聯(lián)于容器運(yùn)動也就是說在輸送方向上的容器運(yùn)動和/或容器轉(zhuǎn)動，以便可獲得容器印刷物的較高效的固化，并且因此可減少容器在用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置中的逗留時間，并且最終可獲得較高的處理率，也就是說完成印刷的容器的比率。[0027]此外，光學(xué)元件能在其位置方面改變，例如借助于導(dǎo)向支承部或通過多個單個的固定位置，以便通過例如在光源與光學(xué)元件之間的間距變化可額外地優(yōu)化光源的光線分布，或者鑒于待照射的或待固化的印刷主題優(yōu)化照射范圍。
[0028]光源可平行于印刷工位或者印刷頭地布置在垂直于容器的運(yùn)動方向或者用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備的輸送方向的平面中，以便于還可使得用于容器的印刷的裝置的較緊湊的直線式的結(jié)構(gòu)類型成為可能。
[0029]如下也是能設(shè)想的，即，將光源直接集成到印刷工位中。
[0030]在此，用于運(yùn)輸容器的優(yōu)選的輸送方向可優(yōu)選地處在垂直于重力方向的平面中。此外，容器可豎立地、懸掛地或平躺地被運(yùn)輸，以及在傳輸期間被轉(zhuǎn)動。
[0031]同樣地，光源和印刷工位的如下布置方案也是能設(shè)想的，其中，它們并非彼此平行地布置，以便可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)機(jī)形式的帶有多個印刷工位和固化工位的用于以光反應(yīng)性的印刷油墨或漆來印刷容器的裝置的較緊湊的徑向的實(shí)施方案。
[0032]固化工位可具有多個相同或不同結(jié)構(gòu)類型的光學(xué)元件。
[0033]在此，每個單獨(dú)的光學(xué)元件可繞能自由選擇的轉(zhuǎn)動點(diǎn)轉(zhuǎn)動，既可繞垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線又可繞不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動，并且其位置能改變，例如經(jīng)由導(dǎo)向支承部或通過多個單獨(dú)的固定位置，以便通過在光學(xué)元件之間的間距變化可鑒于待照射或者待固化的印刷主題來優(yōu)化光源的光線分布或者照射范圍。
[0034]作為對此的例子提及了一種用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的帶有固化工位的裝置，其可具有第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件，其中，第一光學(xué)元件可如此地實(shí)施，即，其可平行化由光源發(fā)出的光線，并且第二光學(xué)元件能轉(zhuǎn)動且使平行化的光線可朝向待固化的容器印刷物偏轉(zhuǎn)。
[0035]此外，這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，帶有發(fā)散的輻射角度的光源的光線被較高效地利用，因?yàn)榘l(fā)散的光線可被第一光學(xué)元件平行化。
[0036]如下同樣是可能的，S卩，用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置的固化工位可具有能運(yùn)動的第一反射鏡和能運(yùn)動的第二反射鏡，其中，由光源發(fā)出的光線可由第一反射鏡偏轉(zhuǎn)到第二反射鏡上，并且第二反射鏡可如此地配置，即，其可朝著待固化的容器印刷物聚焦地、平行化地或發(fā)散地偏轉(zhuǎn)光線。
[0037]有利地可在小的反射鏡轉(zhuǎn)動角度差的情形中獲得如此大的光束偏轉(zhuǎn)角度變化,例如光束偏轉(zhuǎn)角度變化為反射鏡轉(zhuǎn)動角度變化的多倍例如2倍、3倍、4倍或更多倍。
[0038]如下也是能設(shè)想的，即，在所描述的示例性的裝置中，固化工位可具有第三光學(xué)元件，例如與第一反射鏡相鄰的第三光學(xué)元件例如平凸的透鏡，其可將由光源發(fā)出的光線平行化地、發(fā)散地或聚焦地偏轉(zhuǎn)到第一反射鏡上。
[0039]在此，不僅能繞垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線而且也能繞不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動的且其位置可變化的光學(xué)元件的運(yùn)動可如已提及的那樣關(guān)聯(lián)于容器運(yùn)動也就是說關(guān)聯(lián)于在輸送方向上的容器運(yùn)動和/或容器的轉(zhuǎn)動。
[0040]此外，光源同樣可自身地繞垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線而且也可繞不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動且在其位置方面可變化并且其運(yùn)動關(guān)聯(lián)于容器運(yùn)動也就是說關(guān)聯(lián)于在輸送方向上的容器運(yùn)動和/或容器的轉(zhuǎn)動。
[0041]固化工位同樣可具有多個光源，例如用于固化光反應(yīng)性的容器印刷物的第一光源以及在容器輸送方向上布置在第一光源之后的第二光源，其可幾乎完全硬化經(jīng)固化的光反應(yīng)性的容器印刷物。
[0042]在此，用于幾乎完全硬化光反應(yīng)性的容器印刷物的第二光源如第一光源那樣具有至少一個用于偏轉(zhuǎn)和/或平行化第二光源的光線的光學(xué)元件。
[0043]用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置可具有多個各帶有一個配屬的固化工位的印刷工位，其中，印刷工位和固化工位的布置方案可如此地實(shí)施，即，在容器輸送的方向上每個印刷工位可跟隨有固化工位。
[0044]印刷工位和固化工位的這樣的交替的布置方案例如允許以光反應(yīng)性介質(zhì)來印刷容器的多步驟方法。
[0045]因此，例如容器可在多個步驟中以不同顏色的光反應(yīng)性介質(zhì)和/或不同印刷主題來印刷，并且在每個印刷步驟之后固化涂覆的容器印刷物。
[0046]在此，對于每個印刷主題或者每種印刷油墨而言在印刷步驟之后，所配屬的固化工位的光線的照射可適宜地匹配于相應(yīng)的印刷主題或者印刷油墨，例如通過將光源的波長匹配于印刷油墨的光反應(yīng)性的特性用以較快地固化，或者通過所配屬的固化工位的光源的光的相應(yīng)匹配的偏轉(zhuǎn)/或平行化和/或制導(dǎo)來將照射范圍匹配于容器印刷物的延展長度、結(jié)構(gòu)和/或位置。
[0047]此外，所描述的示例性的裝置形式不僅可實(shí)施為直線式系統(tǒng)而且可實(shí)施為帶有多個印刷工位和固化工位的回轉(zhuǎn)機(jī)。
[0048]為了免受污染例如由于灰塵和/或油墨霧或者印刷介質(zhì)霧，固化工位可具有能更換的透光的例如由玻璃或塑料形成的盤片，其可使固化工位的光學(xué)元件免受上述污染。
[0049]在用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的根據(jù)本發(fā)明的方法中，容器可以利用光反應(yīng)性介質(zhì)來印刷，并且緊接著光反應(yīng)性的容器印刷物通過光源的光來固化，其中，光線在到達(dá)光反應(yīng)性的容器印刷物之前至少部分地可通過處在光源之外的光學(xué)元件來偏轉(zhuǎn)和/或平行化。
[0050]此外，如已提及的那樣帶有多個印刷和固化步驟的方法是能設(shè)想的，其中，容器依次以不同顏色的光反應(yīng)性介質(zhì)和/或不同印刷主題來印刷，并且在每個印刷步驟之后經(jīng)涂覆的容器印刷物可被固化和/或可幾乎完全被硬化。
[0051]此外，如下例如是可能的，即，在以第一光源來固化光反應(yīng)性的容器印刷物之后可以另外的/其它的第二光源來實(shí)現(xiàn)幾乎完全的硬化。
[0052]光源可以是靜止的且容器相對于光源運(yùn)動，例如借助于容器輸送設(shè)備。容器可在其輸送期間轉(zhuǎn)動且以光源的用于固化容器印刷物的光線來照射。在此，容器的轉(zhuǎn)動速度、光源功率和容器和/或能運(yùn)動的光學(xué)元件的例如直線式的或正弦形的運(yùn)動期限可彼此匹配或者相關(guān)聯(lián)且不必是一成不變的。
[0053]由此，可實(shí)現(xiàn)固化光線的強(qiáng)度或者劑量的較適宜的確定。容器在輸送路段中的可能的轉(zhuǎn)動次數(shù)可自由地調(diào)整。
[0054]有利地，容器印刷物的固化可例如在節(jié)拍運(yùn)行中于“死區(qū)時間”期間(也就是在多個印刷工位之間不可利用的節(jié)拍時間)實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0055]其中:
[0056]圖1:示出了以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置；
[0057]圖2:示出了以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置；
[0058]圖3:示出了以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置；
[0059]圖4:示出了固化工位；
[0060]圖5:示出了光學(xué)元件；
[0061]圖6:示出了固化工位；
[0062]圖7:示出了多個印刷工位和固化工位的布置方案；
[0063]圖8a:示出了一維的光線重新分布；
[0064]圖8b:示出了二維的光線重新分布；
【具體實(shí)施方式】
[0065]圖1示例地顯示了一種用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置，其可具有印刷工位101和光源100。印刷工位可例如借助于印刷射束102以光反應(yīng)性的印刷油墨印刷容器104。在此，光源100可例如發(fā)出帶有確定的光線分布107例如發(fā)散的光線分布的光線。光學(xué)兀件106例如自由形狀棱鏡可將光源100的光線至少部分地在容器印刷物103的方向上偏轉(zhuǎn)和/或平行化且將初始光線分布107轉(zhuǎn)化為新的光線分布108，其照射范圍109可匹配于容器印刷物103，以便于可有利地固化容器印刷物103。
[0066]為了獲得光反應(yīng)性的容器印刷103的均勻的固化，容器104可被轉(zhuǎn)動，例如以可預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)向105和可預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)動速度。
[0067]圖2示例地顯示了一種用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置，其可具有印刷工位201和光源200。印刷工位可例如借助于印刷射束202以光反應(yīng)性的印刷油墨印刷容器204。光源200此處例如可具有第一光學(xué)元件207，例如平凸透鏡，用于將由光源200發(fā)出的光線平行化。
[0068]平行化的光線分布213可射到第二光學(xué)元件206例如透鏡上，以便于可至少部分地在容器204或者容器印刷物203的方向上偏轉(zhuǎn)光線。第二光學(xué)元件206可例如在方向209上能繞自由選擇的轉(zhuǎn)動點(diǎn)且能繞垂直或不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線地轉(zhuǎn)動。
[0069]按照第二光學(xué)元件206的轉(zhuǎn)動位置可產(chǎn)生不同的照射范圍。此處，對此示例地示出了兩個照射范圍210 (用于第二光學(xué)元件的示出的位置)和211 (在根據(jù)其可能的轉(zhuǎn)動方向209的第二光學(xué)元件的示例的轉(zhuǎn)動的情況中示例地示出的照射范圍)。
[0070]額外地，第二光學(xué)元件206可配屬有光圈208，其例如如示出的那樣由光源200發(fā)出的光線的光束路徑出發(fā)可處在第二光學(xué)元件206之后，用于有利地進(jìn)一步減少不期望的散射光。
[0071]為了獲得光反應(yīng)性的容器印刷物203的均勻的固化，容器204可被轉(zhuǎn)動，例如以可預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)向205和可預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)動速度。
[0072]圖3示例地顯示了一種用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置，其可具有印刷工位301、光源300、第一光學(xué)元件307、第二光學(xué)元件306以及第三光學(xué)元件316。
[0073]在此，由光源300發(fā)出的光線可首先由第一光學(xué)元件307例如平凸透鏡平行化并進(jìn)一步傳導(dǎo)到第二光學(xué)元件306例如第一反射鏡。光線311可從第二光學(xué)元件206傳導(dǎo)到第三光學(xué)兀件316例如第二反射鏡。第三光學(xué)兀件316最后可在待固化的容器印刷物303的方向上偏轉(zhuǎn)光線。
[0074]不僅第二元件306而且第三元件316可以是能運(yùn)動的，尤其是能繞垂直或不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動。
[0075]由此，例如通過光學(xué)元件的較小的轉(zhuǎn)動位置變化或者轉(zhuǎn)動角度變化例如由1°至5°可實(shí)現(xiàn)較大的光線偏轉(zhuǎn)角度變化例如由10°至70°。例如如示出的那樣，在光束路徑312和313的主傳播方向之間的角度差可以是在第三光學(xué)元件例如第一和第二反射鏡的第一位置308與第二位置309之間的轉(zhuǎn)角差的數(shù)倍。
[0076]同樣地，光學(xué)元件的位置可以是能變化的，例如通過(未示出的)多個固定位置(Halteposition)和/或?qū)蛑С胁俊?br> [0077]為了獲得光反應(yīng)性的容器印刷物303的均勻的固化，容器304可被轉(zhuǎn)動，例如以可預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)向305和可預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)動速度。
[0078]圖4不例地顯不了固化工位,其如同在圖3中不出的那樣可具有光源400、第一光學(xué)元件401、第二光學(xué)元件402以及第三光學(xué)元件419。
[0079]在此，由光源400發(fā)出的光線可首先由第一光學(xué)元件401例如平凸透鏡平行化并傳導(dǎo)到第二光學(xué)元件402例如第一反射鏡。光線414可從第二光學(xué)元件206傳導(dǎo)到第三光學(xué)元件419例如第二反射鏡。第三光學(xué)元件419最后可在待固化的容器印刷物407的方向上偏轉(zhuǎn)光線。不僅第二元件402而且第三元件419可以是能運(yùn)動的，尤其是能繞垂直或不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動。
[0080]光學(xué)元件的運(yùn)動和因此偏轉(zhuǎn)的光線的運(yùn)動可匹配于經(jīng)印刷的容器413的運(yùn)動，尤其是匹配于其運(yùn)動方向410和/或其轉(zhuǎn)動406。因此，例如容器413可在第一時刻處在第一容器位置408，其中，第三光學(xué)元件419可處在示例性的第二位置416，通過第三光學(xué)元件419經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光線417可落到容器413的印刷主題407的第一邊界411上。
[0081]在容器413可由位置408運(yùn)動到位置409期間，例如可通過第三光學(xué)元件419的控制的且關(guān)聯(lián)于容器運(yùn)動的轉(zhuǎn)動借助轉(zhuǎn)向404由位置416轉(zhuǎn)至第三光學(xué)元件419的位置415，經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光線跟隨容器413，從而使得印刷主題407可從第一邊界411直至第二邊界412逐漸地均勻地由光線照射。在第二容器位置409，例如第三光學(xué)元件419可處在第一位置415，并且經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光線418可落到印刷主題的第二邊界412上。
[0082]以這種方式，可有利地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的容器上的光反應(yīng)性的容器印刷物的高效的且適宜的固化。
[0083]同樣地，光學(xué)元件的位置可以是能變化的，例如通過(未示出的)多個固定位置和/或?qū)蛑С胁俊?br> [0084]圖5示例地示出了包含光束路徑的光學(xué)元件的布置方案，如其同樣地可使用在固化工位中那樣。在此，第一光學(xué)元件500例如透鏡可將(未示出的)光源的光線例如發(fā)散地傳導(dǎo)到第二光學(xué)元件503例如第一反射鏡。第二光學(xué)元件503可將光線會聚地傳導(dǎo)到第三光學(xué)元件510例如第二反射鏡上。第三光學(xué)元件510最后可產(chǎn)生會聚的或者聚焦的光束路徑，利用其例如比利用平行的光束路徑可以有利地更適宜地照射光反應(yīng)性的容器印刷物。
[0085]第三光學(xué)元件510可以是能運(yùn)動的，并且例如能以示例的轉(zhuǎn)動方向506繞垂直或不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動。在此，圖5顯示了用于第三光學(xué)元件的兩個示例的轉(zhuǎn)動位置的兩個可能的光束路徑。在第三光學(xué)元件510的第一轉(zhuǎn)動位置504可產(chǎn)生第一示例性的聚焦的光束路徑508，并且在第三光學(xué)元件的第二轉(zhuǎn)動位置505可產(chǎn)生第二示例性的聚焦的光束路徑507。
[0086]此外，第二光學(xué)元件503同樣可以是能運(yùn)動的，并且例如能以示例的轉(zhuǎn)動方向502繞垂直或不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動，光學(xué)元件的位置是能變化的，例如通過(未示出的)多個固定位置和/或?qū)蛑С胁俊?br> [0087]用于光反應(yīng)性的容器印刷物的固化的光線的聚焦的可能性有利地同樣允許如下，即，可高效地固化在較小的容器上的光反應(yīng)性的印刷主題，相比其可能在使用平行的光線的情形中而僅僅是可能的。同樣地，通過聚焦而增加的光束強(qiáng)度允許專門的墨水的使用，其要求用于光反應(yīng)地起反應(yīng)的最小強(qiáng)度。此外，聚焦的另一優(yōu)點(diǎn)例如在于不期望的散射光的最小化，以便于例如避免由于固化的印刷介質(zhì)在印刷噴嘴中而引起印刷頭的阻塞。
[0088]圖6示例地示意性地顯示了可具有能運(yùn)動的光源的固化工位。在此，光源例如能以示例性的轉(zhuǎn)動方向604繞垂直或不垂直于容器的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動，并且光源的運(yùn)動可關(guān)聯(lián)于經(jīng)印刷的容器607的運(yùn)動。該容器可例如具有運(yùn)動方向606和轉(zhuǎn)動605，從而在第一時刻容器可處在位置608且在之后的時刻處在位置609。
[0089]光源可在第一時刻例如處在第一位置603且光線通過第一光學(xué)元件602例如平凸透鏡平行化612地偏轉(zhuǎn)到在印刷主題610上的第一位置上。在之后的第二時刻，光源可處在第二位置600且光線通過第一光學(xué)元件601例如平凸透鏡平行化611地偏轉(zhuǎn)到在印刷主題610上的第二位置上，其可與在第一時刻的情形中照射的在印刷主題610上的第一位置區(qū)別。
[0090]圖7不例地顯不了多個印刷工位和固化工位的布置方案。用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置可例如具有第一印刷工位701，第一固化工位也就是說例如帶有附屬的光學(xué)元件703的第一光源702配屬給第一印刷工位701。第一固化工位可在用于傳輸待印刷的/經(jīng)印刷的容器的輸送設(shè)備的運(yùn)動方向711上緊接有帶有配屬的固化工位的第二印刷工位704，其由例如帶有附屬的光學(xué)元件705的第二光源706構(gòu)成。
[0091]由印刷工位和接下來的固化工位構(gòu)成的這種交替的順序可實(shí)現(xiàn)直至幾乎任意數(shù)量η的印刷工位和固化工位。在由圖7的例子中，容器710可首先由第一印刷工位701以第一印刷主題713和/或第一印刷油墨來印刷且印刷物緊接著在第一固化工位中由光源702的例如通過光學(xué)元件703偏轉(zhuǎn)的光線來固化。
[0092]容器在此可以轉(zhuǎn)向712轉(zhuǎn)動地進(jìn)一步在下一印刷和固化工位的方向711上運(yùn)動，在那里可涂覆新的印刷主題和/或新的印刷主題層和/或新的印刷油墨，直至在預(yù)先確定數(shù)量的印刷和固化過程之后產(chǎn)生期望的印刷主題且例如當(dāng)必要時最后可通過額外的光源完全/幾乎完全地硬化印刷主題。
[0093]圖8a和圖Sb示例地示出了可能的光線重新分布，在使用激光作為用于固化容器印刷物的光源的情形下。在此，出于清晰性的原因，此外未示出容器的和/或光學(xué)元件的運(yùn)動可能性和印刷工位。
[0094]圖8a示例地示出了激光光源801，其可發(fā)出呈點(diǎn)狀的光線分布805，其經(jīng)由光學(xué)元件802例如可扇形散開為或者轉(zhuǎn)化為在待處理的容器803上的一維的呈線狀的光線分布804。[0095]圖8b示例地示出了激光光源901，其可發(fā)出呈點(diǎn)狀的光線分布905，其經(jīng)由光學(xué)元件902例如可扇狀散開為或者轉(zhuǎn)化為在待處理的容器903上的二維的呈面狀的光線分布904。
[0096]如下鑒于完整性而言被注意，S卩，不同的所描述的例子的特征也就是例如光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)類型和/或布置方案可彼此組合。
[0097]接下來是帶有9個附圖的3頁。
[0098]在此，如下地記錄不同的附圖標(biāo)記:
[0099]100 光源
[0100]101印刷工位
[0101]102光反應(yīng)性的印刷介質(zhì)例如光反應(yīng)性的印刷油墨或者印刷墨水的射束
[0102]103印刷物/印刷主題
[0103]104經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0104]105基底或者容器/轉(zhuǎn)動的容器的轉(zhuǎn)動/轉(zhuǎn)向
[0105]106用于偏轉(zhuǎn)光源的光線的光學(xué)元件
[0106]107光線在由光源發(fā)出的情形中的光線分布/初始光線分布
[0107]108在通過用于偏轉(zhuǎn)光源的光線的光學(xué)元件之后的光線分布
[0108]109照射范圍
[0109]200 光源
[0110]201印刷工位
[0111]202光反應(yīng)性的印刷介質(zhì)例如光反應(yīng)性的印刷油墨或者印刷墨水的射束
[0112]203印刷物/印刷主題
[0113]204經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0114]205基底或者容器/轉(zhuǎn)動的容器的轉(zhuǎn)動/轉(zhuǎn)向
[0115]206用于偏轉(zhuǎn)光線的第二光學(xué)元件，例如棱鏡
[0116]207用于平行化由光源發(fā)出的光線的第一光學(xué)元件，例如平凸的透鏡
[0117]208 光圈
[0118]209第二光學(xué)元件的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0119]210在第二光學(xué)元件的示出的位置的照射范圍
[0120]211在第二光學(xué)元件根據(jù)其可能的轉(zhuǎn)動方向209的示例性的轉(zhuǎn)動的情況中所顯示的示例性的照射范圍
[0121]212光線在由光源發(fā)出的情形中的光線分布/初始光線分布
[0122]213光源的光線在通過第一光學(xué)元件207之后的光線分布，例如通過平凸的透鏡平行化的光線分布
[0123]300 光源
[0124]301印刷工位
[0125]302光反應(yīng)性的印刷介質(zhì)例如光反應(yīng)性的印刷油墨或者印刷墨水的射束
[0126]303容器的印刷物/印刷主題
[0127]304經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0128]305基底或者容器/轉(zhuǎn)動的容器的轉(zhuǎn)動/轉(zhuǎn)向[0129]306第二光學(xué)元件，例如第一反射鏡
[0130]307用于平行化由光源發(fā)出的光線的第一光學(xué)元件，例如平凸的透鏡
[0131]308在第一位置/轉(zhuǎn)動位置的第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0132]309在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置的第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0133]310光源的通過第一光學(xué)元件例如平凸的透鏡平行化的光線
[0134]311在第二和第三光學(xué)元件之間也就是說例如在第一與第二反射鏡之間的光束路徑
[0135]312在示例性的第一位置/轉(zhuǎn)動位置，在通過第三光學(xué)元件例如第二反射鏡之后的光束路徑
[0136]313在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置，在通過第三光學(xué)元件例如第二反射鏡之后的光束路徑
[0137]314第三光學(xué)元件例如第二反射鏡的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0138]315第二光學(xué)元件例如第一反射鏡的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0139]316第三光學(xué)元件例如第二反射鏡
[0140]400光源
[0141]401用于平行化由光源發(fā)出的光線的第一光學(xué)元件，例如平凸的透鏡
[0142]402第二光學(xué)元件 ，例如第一反射鏡
[0143]403光源的通過第一光學(xué)元件例如平凸的透鏡平行化的光線
[0144]404第三光學(xué)元件例如第二反射鏡的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0145]405第二光學(xué)元件例如第一反射鏡的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0146]406基底或者容器/轉(zhuǎn)動的容器的轉(zhuǎn)動/轉(zhuǎn)向
[0147]407容器的印刷物/印刷主題
[0148]408在第一時刻的第一容器位置
[0149]409在相比第一時刻較晚的第二時刻的第二容器位置
[0150]410容器的運(yùn)動方向/用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備的運(yùn)動方向
[0151]411印刷主題的第一邊界
[0152]412印刷主題的第二邊界
[0153]413經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0154]414在第二與第三光學(xué)元件之間也就是說例如在第一與第二反射鏡之間的光束路徑
[0155]415在第一位置的第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0156]416在示例性的第二位置的第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0157]417在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置，在通過第三光學(xué)元件例如第二反射鏡后的光束路徑
[0158]418在示例性的第一位置/轉(zhuǎn)動位置，在通過第三光學(xué)元件例如第二反射鏡后的光束路徑
[0159]419第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0160]500第一光學(xué)元件，例如透鏡
[0161]501在第一與第二光學(xué)元件之間也就是說在第一透鏡與第一反射鏡之間的光束路徑
[0162]502第二光學(xué)元件例如第一反射鏡的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0163]503第二光學(xué)元件，例如第一反射鏡
[0164]504在第一位置/轉(zhuǎn)動位置的第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0165]505在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置的第三光學(xué)元件，例如第二反射鏡
[0166]506第三光學(xué)元件例如第二反射鏡的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0167]507在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置，在通過第三光學(xué)元件例如第二反射鏡之后的光束路徑，例如聚焦的光束路徑
[0168]508在示例性的第一位置/轉(zhuǎn)動位置，在通過第三光學(xué)元件例如第二反射鏡之后的光束路徑，例如聚焦的光束路徑
[0169]509在第二與第三光學(xué)元件之間也就是說在第一與第二反射鏡之間的光束路徑
[0170]510 [U1]第三光學(xué)兀件,例如第二反射鏡
[0171]600在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置的光源
[0172]601,602用于平行化由光源發(fā)出的光線的第一光學(xué)元件，例如平凸的透鏡
[0173]603在示例性的第一位置/轉(zhuǎn)動位置的光源
[0174]604光源的示例性的可能的轉(zhuǎn)動方向
[0175]605基底或者容器/轉(zhuǎn)動的容器的轉(zhuǎn)動/轉(zhuǎn)向
[0176]606容器的運(yùn)動方向/用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備的運(yùn)動方向
[0177]607經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0178]608在第一時刻的第一容器位置
[0179]609在相比第一時刻較晚的第二時刻的第二容器位置
[0180]610印刷物/印刷主題
[0181]611光源在示例性的第二位置/轉(zhuǎn)動位置的通過第一光學(xué)元件例如平凸的透鏡平行化的光線
[0182]612光源在示例性的第一位置/轉(zhuǎn)動位置的通過第一光學(xué)元件例如平凸的透鏡平行化的光線
[0183]701第一印刷工位
[0184]702 第一光源
[0185]703配屬給第一光源的光學(xué)元件
[0186]704第二印刷工位
[0187]705配屬給第二光源的光學(xué)元件
[0188]706 第二光源
[0189]707第η個印刷工位，其中，η是>2的自然數(shù)
[0190]708配屬給第η個光源的光學(xué)元件
[0191]709第η個光源
[0192]710經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0193]711容器的運(yùn)動方向/用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備的運(yùn)動方向
[0194]712基底或者容器/轉(zhuǎn)動的容器的轉(zhuǎn)動/轉(zhuǎn)向
[0195]713印刷物/印刷主題[0196]801光源，激光光源
[0197]802光學(xué)元件
[0198]803經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0199]804 一維的呈線狀的光線分布
[0200]805呈點(diǎn)狀的光線分布
[0201]901光源，激光光源
[0202]902光學(xué)元件
[0203]903經(jīng)印刷/待印刷的基底，例如經(jīng)印刷/待印刷的容器
[0204]904 二維的呈面狀的光線分布
[0205]905呈點(diǎn)狀的光線分布
【權(quán)利要求】
1.用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的裝置，包含至少一個印刷工位(101)、至少一個布置在所述印刷工位之后的用于固化光反應(yīng)性的容器印刷物(103)的包含至少一個光源(100)的固化工位以及用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備，其特征在于，所述固化工位具有至少一個用于偏轉(zhuǎn)由所述光源產(chǎn)生的光線的光學(xué)元件(106)，其在所述印刷工位處或在所述印刷工位旁能將所述光線至少部分地朝著由所述印刷工位印刷的容器的光反應(yīng)性的容器印刷物偏轉(zhuǎn)和/或平行化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源是紫外線光源，例如由一個或多個發(fā)光二極管構(gòu)成的系統(tǒng)或由一個或多個激光光源構(gòu)成的系統(tǒng)，并優(yōu)選能發(fā)射在354nm至445nm的波長范圍中的光線。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是自由形狀透鏡、棱鏡、菲涅爾透鏡、柱面透鏡、平凸的透鏡或反射鏡。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件配屬有光圈。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件能繞至少一個軸線轉(zhuǎn)動，例如以在0°至60°之間的角度轉(zhuǎn)動，其中，所述軸線垂直或不垂直于用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備的運(yùn)動方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述輸送設(shè)備能預(yù)先調(diào)節(jié)地繞容器軸線轉(zhuǎn)動容器，并且用于將由所述光源產(chǎn)生的光線偏轉(zhuǎn)到待固化的容器印刷物上的光學(xué)元件的運(yùn)動關(guān)聯(lián)于容器運(yùn)動也就是說關(guān)聯(lián)于在輸送方向上的容器運(yùn)動和/或容器的轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光源平行于所述印刷工位或平行于所述印刷頭地布置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述固化工位具有多個相同或不同結(jié)構(gòu)類型的光學(xué)元件 。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述固化工位具有第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件，其中，所述第一光學(xué)元件如此地實(shí)施，g卩，其能平行化由所述光源發(fā)出的光線，并且所述第二光學(xué)元件是能轉(zhuǎn)動的且能使所述平行化的光線朝著待固化的容器印刷物偏轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述固化工位具有能運(yùn)動的第一反射鏡和能運(yùn)動的第二反射鏡，其中，由所述光源發(fā)出的光線能由所述第一反射鏡偏轉(zhuǎn)到所述第二反射鏡上，并且所述第二反射鏡如此地配置，即，其能朝著待固化的容器印刷物聚焦地、平行化地或發(fā)散地偏轉(zhuǎn)所述光線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，與所述第一反射鏡相鄰的第三光學(xué)元件例如平凸的透鏡能將由所述光源發(fā)出的光線平行化地、發(fā)散地或聚焦地導(dǎo)引到所述第一反射鏡上。
12.根據(jù)除7之外的前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光源能繞垂直或不垂直于用于運(yùn)輸容器的輸送設(shè)備的運(yùn)動方向的軸線轉(zhuǎn)動。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述固化工位具有能更換的透光的例如由玻璃或塑料形成的盤片，其能使所述固化工位的光學(xué)元件免受例如油墨霧污染。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述固化工位具有用于固化所述光反應(yīng)性的容器印刷物的第一光源以及布置在所述第一光源之后的第二光源，其幾乎使所述經(jīng)固化的光反應(yīng)性的容器印刷物完全硬化。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置具有多個分別帶有配屬的固化工位的印刷工位，其中，印刷工位和固化工位的布置方案如此地實(shí)施，即，每個印刷工位跟隨有固化工位。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置構(gòu)造成帶有多個印刷工位和固化工位的回轉(zhuǎn)機(jī)。
17.用于以光反應(yīng)性介質(zhì)印刷容器的方法，其包括以光反應(yīng)性介質(zhì)來印刷容器，并且所述光反應(yīng)性的容器印刷物通過光源的光線來固化，其中，所述光線在到達(dá)所述光反應(yīng)性的容器印刷物之前至少部分地通過處在所述光源之外的光學(xué)元件來偏轉(zhuǎn)和/或平行化。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其包含如下，即，容器在多個步驟中以不同顏色的光反應(yīng)性介質(zhì)和/或不 同印刷主題來印刷，并且在每個印刷步驟之后固化。
【文檔編號】B41J3/407GK103448380SQ201310208614
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】哈特姆特·戴維森, 安德烈亞斯·克勞斯, 安德烈亞斯·松瑙爾 申請人:克朗斯股份公司