DE102007061277A1 - Etikettiermaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine und ein Verfahren zum Aufbringen von Information auf Behältern und/oder Etiketten mit einem Tintenstrahldrucker, der mindestens einen Druckkopf mit mindestens einer Düse aufweist, und bei dem ein Deckel wahlweise vor die Austrittsöffnung der Düse verbringbar ist, um aus der Düse austretende Tinte in den Tintenkreislauf zurückzuführen. Dadurch kann der Drucker auch während einer Druckpause weiter betrieben werden, wodurch ein Eintrocknen der Tinte im Druckkopf verhindert wird.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine zum Aufbringen von Information auf Behälter, mit einem Tintenstrahldrucker, der mindestens einen Druckkopf mit mindestens einer Düse aufweist.
- In jüngerer Zeit ist es bekannt geworden, zum Etikettieren von Behältern Etikettiermaschinen mit Tintenstrahldruckern zu verwenden, die Informationen auf ein Etikett oder auch im Direktdruck auf einen Behälter aufbringen können. Im Allgemeinen werden dabei Drucker mit einem bedarfsabhängigen Tintenstrahl bevorzugt, sogenannte „Drop-On-Demand"-Ducker. Da bei diesem Druckertyp nur die tatsächlich für den Druck benötigten Tintentropfen aus den Düsen austreten, ist er deutlich wirtschaftlicher als der sogenannte „Continous-Ink"-Drucker mit seinem kontinuierlich aus den Düsen austretenden Tintenstrahl.
- Ein für bedarfsabhängige Drucker charakteristisches Problem liegt jedoch darin, dass die im Druckkopf vorhandene Tinte bei Nichtbenutzung eintrocknen kann, so zum Beispiel bei einem durch einen Schichtwechsel oder eine Störung verursachten Stillstand der Etikettiermaschine. Dabei können Störungen auch durch vor- oder nachgelagerte Maschinen einer in einer Linie eingebundenen Etikettiermaschine verursacht werden. Die Reinigung bzw. der Austausch des eingetrockneten Druckkopfs führen zu einer zusätzlichen, unwirtschaftlichen Ausfallzeit.
- Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche Etikettiermaschine bereitzustellen, bei der der Druck nach einem Stillstand oder Störung der Etikettiermaschine unverzüglich und zuverlässig fortgesetzt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Deckel gelöst, der wahlweise vor die Austrittsöffnung der Düse verbringbar ist und der aus der Düse austretende Tinte in den Tintenkreislauf zurückführt. Das Problem wird ebenso gelöst durch ein Verfahren, bei dem der Tintenstrahldrucker bei einer Druckunterbrechung weiter betrieben und die aus der Düse abgegebene Tinte in den Tintenkreislauf zurückgeführt wird.
- Dadurch kann die Tinte auch während einer Druckpause weiter aus der Düse austreten. Ein Stillstand der Tinte und ein dadurch verursachtes Eintrocknen der Tinte wird auf diese Weise vermieden.
- Günstigerweise kann der Tintenstrahldrucker ein bedarfsabhängiger Drucker sein. Dadurch lässt sich die Etikettiermaschine besonders kostengünstig betreiben.
- Bei einer besonders günstigen Ausgestaltung kann der Tintenstrahldrucker mindestens zwei Druckköpfe umfassen. Ferner kann der Deckel so unterteilt sein, dass er die Tinte nach Druckköpfen getrennt in den Tintenkreislauf zurückführt.
- Dadurch lassen sich Tinten aus mehreren Druckköpfen ohne unerwünschte Vermischung der Farben mit Hilfe eines gemeinsamen Deckels zurückgewinnen.
- Vorteilhafterweise kann die Richtung des Tintenstrahls beim Einbringen des Deckels unverändert bleiben. Dadurch lässt sich der Tintenverbrauch minimieren.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend erläutert. Es zeigen
-
1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Etikettiermaschine; -
2 eine Übersicht über die Komponenten des erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckers; -
3A eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Druckkopfes samt Deckel im Druckmodus; -
3B eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Druckkopfes samt Deckel im Umwälzmodus; und -
4 eine schematische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Deckels für mehrere Druckköpfe. - Die in
1 dargestellte, modular aufgebaute Etikettiermaschine1 umfasst neben der bekannten Grundkonstruktion einen Tintenstrahldrucker2 mit einem oder mehreren, beispielsweise vier Druckköpfen3 und einem Deckel4 , der zwischen die Druckköpfe3 und einem über die Rollen5 geführten Etikettenband6 verbringbar ist. - Die Etikettiermaschine
1 ist im dargestellten Beispiel als Rundläufermaschine konzipiert, kann jedoch auch als Geradläufer ausgelegt sein. Wie1 zu entnehmen ist, werden die Behälter7 über einen Flaschentisch8 zugefördert und mit Hilfe eines Spendeaggregats9 etikettiert. Es ist jedoch auch möglich, die Etikettiermaschine1 für den Direktdruck auszulegen. In diesem Fall werden die Behälter7 an Stelle des Etikettenbands6 vor den Druckköpfen3 positioniert, d. h. die Druckköpfe sind dann zum Flaschentisch weisend ausgerichtet. Entscheidend ist dabei, dass der Deckel4 zwischen die Druckköpfe3 und den zu etikettierenden Behälter7 gebracht werden kann. Der Begriff „Etikettieren" ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, dass die Information entweder zunächst auf ein Etikett gedruckt und dieses anschließen auf den Behälter7 geklebt wird, oder dass die Information direkt auf den Behälter7 bzw. auf ein bereits auf dem Behälter7 befestigtes ggf. blankes Etikett gedruckt wird. Die Etiketten können nicht nur einzeln, sondern auch in Rollenform bereitgestellt werden. -
2 zeigt die Komponenten des Tintenstrahldruckers2 , der wie üblich ein Druckkopfmodul11 mit Druckköpfen3 umfasst, sowie eine Basisstation12 zum Ansteuern der Druckköpfe3 , eine Bedieneinheit13 , eine Stromversorgung14 , eine Tinten-Versorgungspumpe15 , die über die Versorgungsleitung16 mit den Tintentanks17 und den Druckköpfen3 verbunden ist, einen Tinten-Abfallbehälter18 und ein Tinten-Trocknungssystem19 , z. B. auf Basis von UV-Licht. Neben dem Deckel4 weist der erfindungsgemäße Drucker2 außerdem Umwälzpumpen10 auf, einen Motor20 zum Antrieb des Deckels4 sowie eine Steuerung21 zur Ansteuerung des Motors20 . - Die Steuerung
21 steuert den Motor20 bei einer Druckunterbrechung automatisch an, so dass der Deckel4 zwischen die Druckköpfe3 und das Etikettenband6 verbracht wird. Die Steuerung21 kann zu diesem Zweck an eine geeignete Überwachungsvorrichtung der Etikettiermaschine1 gekoppelt sein, die z. B. erkennt, ob Etikettenband6 zugefördert wird. Der Deckel4 könnte jedoch auch mit der Bedieneinheit13 angesteuert werden. - Die Ausgestaltung des Deckels
4 und seine Lage in Relation zu den Druckköpfen3 wird aus3A deutlich, die beispielhaft einen Druckkopf3 und den Deckel4 in einer Druckposition zeigt. Der Druckkopf3 umfasst eine Düse23 mit einer Austrittsöffnung24 sowie eine Tintenkammer25 , die in3A teilweise mit Tinte26 gefüllt ist. Ein Tintenstrahl26a tritt aus der Austrittsöffnung24 aus und trifft auf das Etikettenband6 . Die Versorgungsleitung16 ist mit einer ersten Einlassöffnung27 der Vorratskammer25 verbunden. - Der Deckel
4 liegt an der dem Etikettenband6 zugewandten Seite39 des Druckkopfs3 an und weist einen zu dieser Seite hin offenen Auffangbereich27 für Tinte26 auf sowie eine an dessen unterem Ende angeordnete Auslassöffnung29 . Letztere ist über den saugseitigen Schlauch31 , die Umwälzpumpe10 und den druckseitigen Schlauch35 mit einer zweiten Einlassöffnung37 der Tintenkammer25 verbunden. -
3B zeigt die ansonsten identische Anordnung aus3A in einer Umwälzposition, die man durch Verschieben des Deckels4 in Richtung des Pfeils A erhält. In der Umwälzposition ist der Deckel4 zwischen der Austrittsöffnung24 der Düse23 und dem Etikettenband6 angeordnet, so dass der Tintenstrahl26a durch den Auffangbereich27 aufgefangen wird. Der Auffangbereich27 ist so ausgebildet, dass die Tinte26 über der Auslassöffnung29 gesammelt wird. Die Umwälzpumpe10 fördert die gesammelte Tinte26 durch die Auslassöffnung29 und die Schläuche31 ,35 in die Tintenkammer25 zurück. - Der Druckkopf
3 arbeitet bedarfsabhängig nach dem sogenannten „Drop-On-Demand"-Prinzip. Hierbei presst die wiederholte Verformung eines Piezokristalls (nicht gezeigt) oder die Bildung von Dampfblasen (nicht gezeigt) Tinte26 durch die Düse23 . Es resultiert der aus einzelnen Tintentropfen bestehende Strahl26a mit im Wesentlichen gleichbleibender Richtung, wobei die Richtung insbesondere unabhängig von der Stellung des Deckels4 ist. - Ein Druckkopf
3 kann mehrere, z. B. zeilenartig angeordnete Düsen23 aufweisen. Die Anzahl der Druckköpfe3 ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann eine beliebige Anzahl von Druckköpfen (z. B. für Mehrfarbendruck) in einem oder mehreren Druckkopfmodulen11 angeordnet werden. - Der Deckel
4 besteht z. B. aus Metall oder Kunststoff und weist für jeden Druckkopf3 einen gesonderten Auffangbereich27 auf. Ein Deckel4 passend zu einer Kombination aus vier Druckköpfen3 ist beispielhaft in4 gezeigt. Die Auffangbereiche27 sind dabei so angeordnet und dimensioniert, dass die einzelnen Tintestrahle26a in der Umwälzposition jeweils vollständig von dem zugeordneten Auffangbereich27 aufgefangen werden. Es ist jedoch auch möglich, dass einem Auffangbereich27 mehrere Druckköpfe3 zugeordnet sind, z. B. wenn in mehreren Druckköpfen3 die gleiche Tinte verwendet wird. Die Auffangbereiche27 können z. B. durch Vertiefungen im Deckel7 gebildet werden oder durch Stege voneinander abgetrennt werden. - Der Deckel
4 schließt mit den Druckköpfen3 spritzwassergeschützt oder luftdicht ab, z. B. unter Verwendung einer nicht dargestellten Dichtung, so dass die Düsen23 zusätzlich vor Austrocknung geschützt sind. Der Deckel4 kann wahlweise auch eine geeignete Gehäuseöffnung des Druckkopfmoduls11 verschließen, so dass die Druckköpfe3 zwar von der Umgebung abgeschlossen sind, der Deckel4 jedoch nicht direkt auf den Druckköpfen3 aufliegt. Es ist auch denkbar, den Deckel an einem gesonderten Rahmen mit einer geeigneten Führung anzubringen. Entscheidend ist, dass der Deckel4 zwischen die Düsen23 und das Druckmedium gefahren werden kann. Unter Umständen kann auf einen dichten Verschluss der Druckköpfe3 auch ganz verzichtet werden, so dass lediglich die Tinte26 in den Auffangbereichen27 gesammelt und in den Tintenkreislauf zurückgeführt wird. - Die Umwälzpumpe
10 ist eine selbstansaugende Pumpe, wie z. B. eine Membranpumpe oder Schlauchpumpe. In der Regel wird pro Tintensorte ein Rückführkreislauf benötigt. Die druckseitige Leitung35 muss dabei nicht zwangsläufig in die Vorratskammer25 münden. Es ist ebenso möglich, die Tinte in die Tintentanks17 zurückzuführen. Die Umwälzpumpe10 ist bevorzugt in das Druckkopfmodul11 integriert, könnte jedoch auch außerhalb des Druckkopfmoduls11 angeordnet werden. Die Umwälzpumpe10 kann z. B. mit der Steuerung21 oder der Basisstation12 verbunden sein. - Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bedrucken von Behältern in einer Etikettiermaschine beschrieben.
- Bei einer Unterbrechung des Etikettendrucks erhält die Steuereinheit
21 ein Steuersignal, z. B. von einer externen Überwachungseinrichtung oder von der Bedieneinheit13 des Tintenstrahldruckers2 . In der Folge steuert die Steuereinheit21 den Motor20 an, der den Deckel4 aus der Druckposition in die Umwälzposition fährt. Ist die Druckpause geplant, wie z. B. bei einem Schichtwechsel, wird die Positionierung des Deckels mit der Zuförderung des Etikettenbands6 bzw. der Behälter17 synchronisiert, so dass der Deckel4 nach dem letzten Druckvorgang in die Umwälzposition gefahren wird. Für den Fall einer ungeplanten Unterbrechung, wie z. B. bei einem Defekt, ist es sinnvoll, die Zuführung von Druckmedien ständig zu überwachen und bei einem Förderstopp ein geeignetes Steuersignal zur Steuereinheit21 zu senden, um den Druck automatisch zu unterbrechen und den Deckel4 in die Umwälzposition zu fahren. Wird die Druckpause durch ein internes Steuersignal des Tintenstrahldruckers2 eingeleitet, ist die Zuförderung des Etikettenbands6 entsprechend zu stoppen. - Während der Druckpause, insbesondere wenn der Deckel
4 in der Umwälzposition ist, werden die Druckköpfe3 weiter im Druckmodus betrieben, so dass die Tinte nach wie vor durch die Düsen23 strömt. Es ist jedoch vorteilhaft, den Tintenstrahl26a , z. B. mit Hilfe zusätzlicher Steueranweisungen der Basisstation12 , während der Positionierung des Deckels4 vorübergehend zu drosseln oder zu unterbrechen, um zu gewährleisten, dass der Tintenstrahl26a vollständig von den Auffangbereichen27 des Deckels4 aufgefangen wird und dass Verschmutzungen durch nicht aufgefangene Tinte26 vermieden werden. Dies gilt ebenso für den Wechsel von der Umwälzposition in die Druckposition. - Sobald sich der Deckel
4 in der Umwälzposition befindet, wird die aus den Druckköpfen3 strömende Tinte nach Druckköpfen3 getrennt im Deckel4 aufgefangen und mit den Umwälzpumpen10 in den Tintenkreislauf zurückgeführt. Dabei erhalten die Druckköpfe3 bei Bedarf spezielle Druckanweisungen, um die Tinte26 möglichst gleichmäßig über alle Düsen23 verteilt austreten zu lassen und/oder die abzugebende Tintemenge einzustellen. Die Ansteuerung der Umwälzpumpen10 kann z. B. durch die Steuereinheit21 erfolgen oder durch die Basiseinheit12 . Im letzteren Fall kann die Förderleistung der Umwälzpumpen10 an die von den Druckköpfen3 abgegebene Tintenmenge angepasst werden. - Am Ende der Druckpause wird der Deckel
4 wieder zurück in die Druckposition gefahren, Etikettenband6 zugefördert und der Etikettendruck fortgesetzt. - Mit dem erfindungsgemäßen Tintenstrahldrucker
2 , insbesondere mit einem erfindungsgemäßen, bedarfsabhängigen Drucker, sowie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Tinte26 auch bei einer Druckunterbrechung aus den Düsen23 austreten und umgewälzt werden. Dadurch wird das Eintrocknen der Düsen23 vermieden, ohne einen erhöhten Tintenverbrauch zu verursachen. Durch Verwendung eines gemeinsamen Deckels4 mit mehreren, den einzelnen Druckköpfen3 zugeordneten Auffangbereichen27 ist eine saubere Trennung der verwendeten Tintensorten (Farben) bei einem geringen technischen Aufwand gewährleistet.
Claims (8)
- Etikettiermaschine (
1 ) zum Aufbringen von Information auf Behältern (7 ) und/oder Etiketten mit einem Tintenstrahldrucker (2 ), der mindestens einen Druckkopf (3 ) mit mindestens einer Düse (23 ) aufweist, gekennzeichnet durch einen Deckel (4 ), der wahlweise vor die Austrittsöffnung (24 ) der Düse verbringbar ist, und der aus der Düse austretende Tinte (26 ) in den Tintenkreislauf zurückführt. - Etikettiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahldrucker (
2 ) ein bedarfsabhängiger Drucker ist. - Etikettiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahldrucker (
2 ) mindestens zwei Druckköpfe (3 ) umfasst; und dass der Deckel (4 ) so unterteilt ist, dass er die Tinte nach Druckköpfen (3 ) getrennt in den Tintenkreislauf zurückführt. - Etikettiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Tintenstrahls (
26a ) beim Einbringen des Deckels (4 ) unverändert bleibt. - Verfahren zum Aufbringen von Information mit einem Tintenstrahldrucker (
2 ) auf Behälter (7 ) und/oder Etiketten in einer Etikettiermaschine (1 ) mit mindestens einem Druckkopf (3 ) mit jeweils mindestens einer Düse (23 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahldrucker (2 ) bei einer Druckunterbrechung weiter betrieben wird, und dass die aus der Düse (23 ) abgegebene Tinte (26 ) in den Tintenkreislauf zurückgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tinte (
26 ) aus der Düse (23 ) bedarfsabhängig austritt. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tinte (
26 ) nach Druckköpfen (3 ) getrennt in den Tintenkreislauf zurückführt wird. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Tintenstrahls (
26a ) bei der Druckunterbrechung nicht geändert wird.
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