DE102015114172A1

DE102015114172A1 - Verfahren und System zur Bedruckung von Behältern

Info

Publication number: DE102015114172A1
Application number: DE102015114172.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Magerstedt; Katrin Preckel
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-03-02
Also published as: US20180250954A1; BR112017028588A2; WO2017032546A1; JP2018526247A; CN107921788A; CN107921788B; US10538110B2; EP3341204A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bedruckung eines Behälters (4) mit einem Druckbild umfassend folgende Schritte: – Bereitstellen von Druckmetadaten, die zumindest Informationen hinsichtlich der Geometrie des zu bedruckenden Behälters (4) beinhalten; – Bereitstellen erster Druckbildinformationen, die Daten eines am Behälter (4) anzubringenden Druckbildes enthalten; – Bereitstellen von Kodierungsdaten, die am Behälter (4) beispielsweise in steganographisch kodierter Form anzubringende Informationen enthalten; – Auswählen eines örtlichen Bereichs, an dem die Kodierungsdaten in dem Druckbild bzw. am Behälter angeordnet werden sollen, basierend auf den Druckmetadaten; – Erzeugen von kodierten Druckbildinformationen durch Verändern der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten, wobei die Veränderung der ersten Druckbildinformationen ortsselektiv basierend auf dem ausgewählten örtlichen Bereich erfolgt; und – Bedrucken des Behälters (4) mit einem Druckbild basierend auf den kodierten Druckbildinformationen mittels zumindest eines Druckkopfs im Direktdruckverfahren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein System zur Behälterbedruckung gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 15.
Vorrichtungen zum Bedrucken von Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Insbesondere sind Drucksysteme zum Bedrucken von Behältern unter Verwendung von digitalen, nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet-Prinzip arbeitenden elektrischen Druckköpfen bekannt. Bekannt sind dabei insbesondere auch Drucksysteme oder Druckmaschinen (z.B. DE 10 2007 050 490 A1 ), bei denen an einem um wenigstens eine vertikale Achse umlaufend angetriebenen Transportelement mehrere Behandlungs- oder Druckstationen zur Aufnahme jeweils eines zu bedruckenden Behälters gebildet sind, an denen die Behälter unter Verwendung von elektronisch ansteuerbaren, nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet-Prinzip arbeitenden, digitalen Druckköpfen bedruckt werden.
Der wesentliche Vorteil der Direktbedruckung von Behältern liegt darin, dass im Unterschied zur Ausstattung von Behältern mit bereits vorgedruckten Etiketten eine hochflexible Behälterbedruckung möglich ist, die sich insbesondere zur Ausstattung von Behältern für Kleinserien oder Events eignet.
Insbesondere in der Lebensmittelindustrie besteht der Bedarf, Lieferwege von Behältern, beispielsweise mit einem Füllgut befüllten Flaschen, sicherzustellen bzw. eine Charge von Behältern einem Hersteller bzw. Abfüller oder einer bestimmten Behälterbehandlungsmaschine zuordnen zu können.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Behälterbedruckung anzugeben, mittels dem eine Nachverfolgbarkeit der Behälter sichergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Ein System zur Bedruckung von Behältern ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bedruckung eines Behälters mit einem Druckbild. Insbesondere erfolgt die Bedruckung in einem Direktdruckverfahren durch Aufbringen von Drucktinte bzw. Druckfarbe auf die Behälteraußenwandung mittels eines digitalen, nach dem Tintenstrahlprinzip arbeitenden Druckkopfs. Zunächst werden Druckmetadaten bereitgestellt bzw. an einer entsprechenden Schnittstelle eines Drucksystems empfangen, wobei die Druckmetadaten zumindest Informationen hinsichtlich der Geometrie des zu bedruckenden Behälters beinhalten. Insbesondere enthalten die Geometrieinformationen exakte, dreidimensionale Daten des zu bedruckenden Behälters, beispielsweise auch von Rillen, Sicken, Auswölbungen, Embossings etc. Als Druckmetadaten werden nachfolgend allgemein Informationen bezeichnet, die Einfluss auf Druckparameter haben, beispielsweise die Platzierung des Druckbildes bzw. der Kodierungsdaten.
Ferner werden erste Druckbildinformationen bereitgestellt, die Daten eines am Behälter anzubringenden Druckbildes enthalten. Beispielsweise können die ersten Druckbildinformationen als Bilddatei, Pixelgrafik oder Vektorgrafik zur Verfügung gestellt werden. Dies können insbesondere TIF-, BMP- oder JPG-Dateien sein. Die ersten Druckbildinformationen enthalten hierbei vorzugsweise sämtliche Informationen, die mit dem bloßem menschlichen Auge erkennbar auf dem Behälter angebracht werden sollen, d.h. insbesondere Texte, Bilder, Strich- oder Matrixcodes etc.
Außerdem werden Kodierungsdaten bereitgestellt, die am Behälter anzubringende Informationen enthalten. Beispielsweise können steganographisch kodierte Informationen am Behälter angebracht werden. Abgesehen von der steganographischen Kodierung sind auch andere Varianten der Kodierung denkbar. Die Kodierungsdaten können beispielsweise eine Tackinginformation, eine Information hinsichtlich der Abfüllanlage, des Herstellers, des Kunden, der Drucktintencharge, der Druckkopfkennung, des Abfülldatums etc. enthalten. Diese Informationen sollen beispielsweise mit Hilfe von steganographischer Mittel insbesondere derart in die ersten Druckbildinformationen integriert werden, dass diese durch einen menschlichen Betrachter nicht erkannt werden können.
Um eine erleichterte und schnelle Erfassbarkeit und Auslesbarkeit der Kodierungsdaten aus dem Druckbild zu gewährleisten, erfolgt basierend auf den Druckmetadaten ein Auswählen eines örtlichen Bereichs, an dem die Kodierungsdaten am Behälter bzw. im Druckbild angeordnet werden sollen. Der örtliche Bereich kann entweder auf der Oberfläche des Behälters oder im Druckbild selbst definiert sein, d.h. es bildet entweder das Druckbild oder der Behälter selbst die Referenz für die Lage der aufzubringenden Kodierungsdaten. Häufig wird das Druckbild derart am Behälter angebracht, dass dieses eine definierte Relativposition zu einem Behältermerkmal, beispielsweise einem Embossing, aufweist. Damit ist unabhängig von der gewählten Referenz die Lage des Kodierungsdaten auf dem Behälter eindeutig festgelegt. Insbesondere wird ein örtlicher Bereich, nachfolgend Codebereich genannt, bestimmt, an dem die Behälterwandung eine möglichst konstante Form, beispielsweise eine möglichst konstante Wölbung, hat und an der eine möglichst konstante Färbung des Druckbildes gegeben ist. Bevorzugt werden daher auch die ersten Druckbildinformationen zur Auswahl des örtlichen Bereichs herangezogen, um einen Codebereich mit möglichst konstanter Färbung bzw. Farbverteilung bestimmen zu können.
Anschließend werden kodierte Druckbildinformationen durch Verändern der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten erzeugt, wobei die Veränderung der ersten Druckbildinformationen ortsselektiv basierend auf dem ausgewählten örtlichen Bereich (Codebereich) im Druckbild erfolgt. Die ersten Druckbildinformationen werden dabei beispielsweise durch steganographische Mittel verändert, wobei die kodierten Druckbildinformationen durch örtliche Veränderung von Farbwerten einzelner Punkte der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten entstehen. In anderen Worten werden beispielhaft die Kodierungsdaten in ein Punktraster umgesetzt und dieses Punktraster in die ersten Druckbildinformationen aufgenommen, indem Farbwerte der ersten Druckbildinformationen an den Punkten des Punktrasters gezielt verändert werden. Die in den Kodierungsdaten enthaltenen Informationen werden beispielsweise durch die Lage der einzelnen Punkte relativ zueinander abgebildet bzw. kodiert, d.h. die eigentliche Information wird durch die Lage der Punkte zueinander kodiert.
Zuletzt erfolgt dann das Bedrucken des Behälters basierend auf den kodierten Druckbildinformationen mittels zumindest eines Druckkopfs im Direktdruckverfahren, d.h. die basierend auf den Kodierungsdaten steganographisch veränderten ersten Druckbildinformationen werden als Druckbild auf die Behälterwandung aufgedruckt. Damit enthält das Druckbild einen Code mit den darin enthaltenen Kodierungsdaten. In anderen Worten ist der Code integraler Bestandteil des Druckbildes.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass in ein am Behälter anzubringendes Druckbild flexibel weitere Daten integriert werden können, die vom menschlichen Betrachter nicht wahrgenommen werden, aber für die Nachverfolgung von Lieferwegen, zur Herstellernachverfolgung oder zur Chargenbestimmung herangezogen werden können. So kann beispielsweise jeder Maschinenbetreiber eigene Kodierungsdaten in das Druckbild integrieren, wobei die Kodierungsdaten sich zeitlich nicht ändern (beispielsweise Herstellercode) oder zeitlich variabel sind (Chargennummer, Abfülldatum etc.).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Kodierungsdaten als zweite Druckbildinformationen zur Verfügung gestellt und die kodierten Druckbildinformationen werden durch Kombinieren oder Überlagern der ersten und zweiten Druckbildinformationen erhalten. Beispielsweise sind die zweiten Druckbildinformationen in einer Bilddatei, Pixelgrafik oder einer Vektorgraphik enthalten und die kodierten Druckbildinformationen werden durch das Zusammenführen dieser beiden Bilddateien geschaffen. Dies können insbesondere TIF-, BMP- oder JPG-Dateien sein. Das Zusammenführen bzw. das Kombinieren oder Überlagern kann beispielsweise in einer Datenverarbeitungseinheit erfolgen, die der Druckvorrichtung zugeordnet ist. Dadurch wird eine zeitliche Entkopplung zwischen der Generierung der ersten Druckbildinformationen, die beispielsweise von einem Dienstleister bspw. einer Werbeagentur oder einem Softwareanbieter mit großem zeitlichen Vorlauf hergestellt wird, und er Erzeugung der zweiten Druckbildinformationen, die beim Anlagenbetreiber selbst generiert werden, beispielsweise erst kurz vor der Behälterbedruckung, erreicht.
Um das optische Erscheinungsbild des bedruckten Behälters nicht zu schädigen, sind die Kodierungsdaten vorzugsweise derart in den kodierten Druckbildinformationen enthalten bzw. integriert, dass diese ohne technische Hilfsmittel für das menschliche Auge nicht erkennbar sind, jedoch durch eine Ausleseeinrichtung erfassbar und auslesbar sind. Neben der Vermeidung der optischen Beeinträchtigung des Druckbilds wird dadurch zudem erreicht, dass beliebige Dritte die Kodierungsdaten nicht auslesen können, da diese ohne technische Hilfsmittel nicht erkennbar sind.
Um den Code (insbesondere steganographischen Code), nachfolgend auch Secure-Code genannt, auf dem Druckbild schneller wiederfinden zu können, werden in einem Ausführungsbeispiel basierend auf den Druckmetadaten ein oder mehrere definierte Codebereiche im Druckbild festgelegt, in denen die Kodierungsdaten in kodierter Form enthalten sind. Hierbei ist es möglich, dass derselbe Secure-Code mehrmals in dem Druckbild enthalten ist. Durch die Wiederholung kann erreicht werden, dass auch bei Beschädigung des Druckbilds, beispielsweise auf dem Transportweg, die Kodierungsdaten noch ausgelesen werden können. Alternativ ist es möglich, dass die die Kodierungsdaten ausschließlich in einem einzigen Codebereich im Druckbild vorhanden sind.
Bevorzugt ist der zumindest eine Codebereich an einem definierten Ort relativ zu einer Referenzmarke oder einer Bezugsposition angeordnet. Die Referenzmarke bzw. die Bezugsposition kann insbesondere ein optisch leicht erkennbarer Bereich sein (entweder Merkmal des Druckbildes oder aber auch ein dem Behälter inhärentes Merkmal, beispielsweise eine Auswölbung oder ein Embossing), der damit leicht auffindbar ist. Der Codebereich kann dann beispielsweise in einem definierten Winkel- und/oder Längenversatz zu der Referenzmarke bzw. zu der Bezugsposition angeordnet sein. Damit wird die Auffindbarkeit des Codebereichs wesentlich vereinfacht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Referenzmarke durch eine Druckmarke oder zumindest einen Teil eines Bar-, Matrix- oder 2D-Codes gebildet. Es versteht sich, dass auch andere druckbildspezifische Merkmale als Referenzmarke verwendet werden können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Kodierungsdaten als Punktmuster in den kodierten Druckbildinformationen enthalten. In anderen Worten werden die in den Kodierungsdaten enthaltenen Informationen in ein Punktmuster umgesetzt, wobei in der relativen Lage der einzelnen Punkte des Punktmusters zueinander die Informationen der Kodierungsdaten beinhaltet sind. Somit kann ein nicht autorisierter Betrachter selbst nach dem Auslesen des Punktmusters nicht ohne weiteres die kodierte Information wiederherstellen.
Vorzugsweise werden die Kodierungsdaten in Pixel oder Pixelgruppen einer definierten Farbe umgesetzt werden, die Pixel oder Pixelgruppen der ersten Druckbildinformationen partiell ersetzen. In anderen Worten wird damit ein Pixelmuster oder Pixelgruppenmuster anstelle von vorhandenen Pixeln bzw. Pixelgruppen in die ersten Druckbildinformationen eingesetzt, und zwar vorzugsweise an einem vorbestimmten Codebereich. Die Farbe der Pixel oder Pixelgruppen ist hierbei derart gewählt, dass diese sich von den sie umgebenden Pixeln hinreichend abheben.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel werden basierend auf den Kodierungsdaten Farbwerte von Pixeln oder Pixelgruppen der ersten Druckbildinformationen partiell variiert. Beispielsweise werden Pixel bzw. Pixelgruppen um einen definierten Farbwert verändert, so dass die Pixel bzw. Pixelgruppen sich von den sie umgebenden Pixeln abheben und damit der Secure-Code auslesbar ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird basierend auf den Kodierungsdaten eine partielle Änderung von Pixeln oder Pixelgruppen im Bereich des Bar-, Matrix- oder 2D-Codes bewirkt. In anderen Worten wird der Secure-Code in den Bar-, Matrix- oder 2D-Code integriert. Typischerweise bestehen diese Bar-, Matrix- oder 2D-Codes partiell aus farblich homogenen Flächen (insbesondere schwarze Balken oder Rechtecke), in die der Secure-Code eingebracht wird. Dadurch wird eine bessere Wiederauffindbarkeit des Secure-Codes erreicht.
Bevorzugt wird basierend auf den Kodierungsdaten eine partielle Änderung von Pixeln oder Pixelgruppen in einem definierten Flächenbereich bewirkt, wobei der Flächenbereich eine Größe kleiner als 5mm², insbesondere kleiner als 1mm² aufweist. Der Flächenbereich kann insbesondere lediglich einige Pixel umfassen, beispielsweise 10 mal 10 Pixel. Durch einen derart kleinen Flächenbereich, in den die Kodierungsdaten integriert werden, wird eine minimale optische Beeinträchtigung des Druckbilds erreicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthalten die Druckmetadaten zudem Informationen hinsichtlich der Farbe der zu bedruckenden Behälterwandung, der Größe des aufzubringenden Druckbildes oder der Farbe des Füllgutes. Dadurch kann die Integration des Secure-Codes in das Druckbild und dessen Auslesbarkeit weiterhin verbessert werden.
Bevorzugt erfolgt die Auswahl des örtlichen Bereichs derart erfolgt, dass die Kodierungsdaten in einem formhomogenen Behälterwandungsbereich angeordnet werden. Dadurch können unerwünschte Verzerrungen des Secure-Codes und daraus möglicherweise resultierende Probleme beim Erkennen bzw. Auslesen desselben verhindert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel bezieht sich die Erfindung zudem auf ein System zur Bedruckung von Behältern im Direktdruckverfahren umfassend zumindest eine Druckstation mit zumindest einem Druckkopf und eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Druckkopfs. Das System umfasst dabei weiterhin:

– eine Schnittstelle, die zum Empfang von Druckmetadaten, die zumindest Informationen hinsichtlich der Geometrie des zu bedruckenden Behälters enthalten, ausgebildet ist;
– eine Schnittstelle, die zum Empfang von Druckbildinformationen, die Daten eines am Behälter anzubringenden Druckbildes enthalten, ausgebildet ist;
– eine Schnittstelle, die zum Empfang von Kodierungsdaten ausgebildet ist, die beispielsweise in steganographisch kodierter Form am Behälter anzubringen sind;
– eine Datenverarbeitungseinheit, die basierend auf den Druckmetadaten zum Auswählen eines örtlichen Bereichs, an dem die Kodierungsdaten im Druckbild bzw. am Behälter angeordnet werden sollen und zum Erzeugen von kodierten Druckbildinformationen durch Verändern der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten ausgebildet ist, wobei die Veränderung der ersten Druckbildinformationen ortsselektiv basierend auf dem ausgewählten örtlichen Bereich erfolgt;

wobei die Steuereinheit zum Ansteuern des Druckkopfs basierend auf den kodierten Druckbildinformationen ausgebildet ist, um den Behälter mit einem die Kodierungsdaten enthaltenden Druckbild zu bedrucken.
Unter Behälter im Sinne der Erfindung werden sämtliche Behälter verstanden, insbesondere Flaschen, Dosen, aber auch Pouches etc.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 beispielhaft eine Druckvorrichtung in einer schematischen Draufsicht-Darstellung;
2 beispielhaft ein Blockdiagramm eines Drucksystems in abstrahierter Darstellung; und
3 beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bedruckung eines Behälters mit einem Druckbild enthaltend steganographisch kodierte Informationen.
In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Druckvorrichtung umlaufender Bauart zum Bedrucken von Flaschen oder dergleichen Behältern gezeigt. Die Druckvorrichtung 1 weist eine Vielzahl von Druckstationen 3 auf, an denen jeweils zumindest ein Druckkopf 2 vorgesehen ist. Die Druckköpfe sind insbesondere nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet-Prinzip arbeitende digitale Druckköpfe 2. Die Druckköpfe 2 weisen jeweils eine Vielzahl von Düsen auf, die an jedem Druckkopf 3 beispielsweise in einer Reihe in vertikaler Richtung aufeinander folgend vorgesehen und individuell elektrisch ansteuerbar sind. Das Ausbringen der Druckfarbe bzw. Drucktinte an den Düsen erfolgt durch entsprechende Ansteuerung von Elektroden oder Piezo-Elementen.
Mehr im Detail besteht die Druckvorrichtung 1 bei der dargestellten Ausführungsform aus einem um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend, vorzugsweise kontinuierlich umlaufend antreibbaren Rotor 6, an dessen Umfang eine Vielzahl von Druckstationen 3 gebildet sind. Vorzugsweise ist jeder Druckstation 3 jeweils zumindest ein Druckkopf 2 zugeordnet, der zusammen mit der jeweiligen Druckstation 3 bewegt wird. Die zu bedruckenden Behälter 4 werden den Druckstationen 3 über einen Behältereinlauf 7 zugeführt und anschließend zusammen mit dem dieser Druckstation 3 zugeordneten Druckkopf 2 bewegt, wobei während dieser Bewegung die Bedruckung des Behälters 4 erfolgt. Die bedruckten Behälter 4 werden der jeweiligen Druckstation 3 an einem Behälterauslauf 8 entnommen.
Das Bedrucken der Behälter 4 an den Druckstationen 3 erfolgt beispielsweise zeilenweise durch Relativbewegung des Behälters zum Druckkopf 2, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform dadurch, dass jeder mit seiner Behälterachse in vertikaler Richtung, d.h. parallel zur Drehachse des Rotors 6 orientierte Behälter 4 während des Bedruckens um seine Behälterhochachse gesteuert gedreht wird.
Um beispielsweise Lieferwege einzelner Behälter 4 nachvollziehen bzw. nachverfolgen zu können, werden auf den Behälter 4 zusätzlich zum eigentlichen Druckbild Kodierungsdaten aufgebracht. Kodierungsdaten sind hierbei jedwede Informationen, die in kodierter Form auf den Behälter aufgebracht werden können. Kodierungsdaten können insbesondere das Abfülldatum bzw. den Abfüllzeitpunkt, eine Identifikationsnummer (beispielsweise der Behälterbehandlungsanlage, der Tintencharge, der Tintentanknummer, des Druckkopfs, des Kunden etc.), eine Sicherheitsnummer oder eine Codenummer sein. Vorzugsweise werden die Kodierungsdaten derart in das Druckbild integriert, dass diese mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Insbesondere wird das Druckbild steganographisch derart verändert, dass die Integration der Kodierungsdaten in das Druckbild nicht ohne technische Hilfsmittel erkennbar ist. Ferner wird vorzugsweise eine Kodierung verwendet, um die Kodierungsdaten in das Druckbild zu integrieren. Diese in kodierter Form in das Druckbild integrierten Kodierungsdaten werden nachfolgend auch als Secure-Code (Sec-Code) bezeichnet.
2 zeigt ein System 10 zur Bedruckung von Behältern 4, mittels dem Kodierungsdaten in ein auf einen Behälter 4 aufzudruckendes Druckbild integriert und anschließend das die Kodierungsdaten enthaltende Druckbild mittels einer Druckvorrichtung 1 auf den Behälter 4 aufgebracht werden kann. Das System weist eine Datenverarbeitungseinheit 11 auf, mittels der die Kodierungsdaten in das Druckbild integriert werden. Der Datenverarbeitungseinheit 11 werden erste Druckbildinformationen über eine Schnittstelle 12 zur Verfügung gestellt. Die ersten Druckbildinformationen enthalten dabei Daten über das Druckbild, das auf dem jeweiligen Behälter angebracht werden soll. Insbesondere können die ersten Druckbildinformationen in Form einer Bilddatei oder einer Vektorgrafik der Datenverarbeitungseinheit 11 zur Verfügung gestellt werden.
Ferner werden der Datenverarbeitungseinheit 11 Druckmetadaten an einer Schnittstelle 13 zur Verfügung gestellt. Die Druckmetadaten können dabei insbesondere Informationen enthalten, die für die Vorbereitung und/oder Durchführung des Druckvorgangs, beispielsweise für die Platzierung des Druckbilds, die Ausrichtung des Druckbilds, die Größe des Druckbilds, o.ä. von Bedeutung sind.
Insbesondere können die Druckmetadaten Informationen hinsichtlich der Geometrie bzw. Form, insbesondere der 3D-Form des Behälters 4 beinhalten. Dadurch ist es möglich, dass der Secure-Code derart platziert wird, dass ein problemloses Erkennen und Auslesen des Secure-Codes möglich ist. Beispielsweise kann basierend auf den Druckmetadaten ein formhomogener Flächenbereich für die Platzierung des Secure-Codes ausgewählt werden, d.h. ein Flächenbereich ohne Sicken, Rillen, Embossings etc.
Ferner werden über eine Schnittstelle 14 die Kodierungsdaten selbst der Verarbeitungseinheit 11 zur Verfügung gestellt. Voranstehend wurde davon ausgegangen, dass die jeweiligen Daten bzw. Informationen an getrennten Schnittstellen der Datenverarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt werden. Abweichend hiervon ist es natürlich auch möglich, dass sämtliche Informationen oder Gruppen von Informationen an einer gemeinsamen Schnittstelle der Datenverarbeitungseinheit 11 zur Verfügung gestellt werden.
Basierend auf den ersten Druckbildinformationen, den Druckmetadaten und den Kodierungsdaten erstellt die Datenverarbeitungseinheit 11 kodierte Druckbildinformationen. Diese kodierten Druckbildinformationen enthalten neben den für das menschliche Auge sichtbaren, ersten Druckbildinformationen zudem auch die Kodierungsdaten, und zwar insbesondere in kodierter Form. Beispielsweise können die Kodierungsdaten in die ersten Druckbildinformationen durch steganographische Bearbeitung integriert werden. Steganographisch bedeutet hierbei, dass die Kodierungsdaten mit dem menschlichen Auge nicht erkennbar in das Druckbild integriert sind und dabei der Abnehmer bzw. Käufer eines Behälters keine Kenntnis von den im Druckbild integrierten Kodierungsdaten erhält.
Die Auswahl des örtlichen Bereichs im Druckbild, an dem die Integration der Kodierungsdaten erfolgen soll, kann insbesondere softwarebasiert erfolgen, wobei die Software beispielsweise einen oder mehrere örtliche Bereiche vorschlägt, an denen vorteilhafter Weise die Kodierungsdaten in Form eines Secure-Codes platziert werden. Beispielsweise erfolgt die Auswahl des Ortes voll automatisiert durch die Datenverarbeitungseinheit 11 oder halbautomatisiert, wobei ein Benutzer oder Maschinenbediener einen örtlichen Bereich aus einer Vielzahl von vorgeschlagenen örtlichen Bereichen auswählen kann. Zur Auswahl der örtlichen Bereiche wird dabei insbesondere die dreidimensionale Form des zu bedruckenden Behälters 4 berücksichtigt, um zu vermeiden, dass der Secure-Code an örtlichen Bereichen zu liegen kommt, an denen starke Verzerrungen durch Einbuchtungen oder Auswölbungen der Behälterwandung vorhanden sind. Ferner können zur Auswahl des örtlichen Bereichs auch die ersten Druckbildinformationen herangezogen werden, um beispielsweise sicherzustellen, dass der Secure-Code an einer Stelle im Druckbild angeordnet wird, an dem eine möglichst homogene Farbverteilung gegeben ist. Dadurch lässt sich vorteilhafterweise die Auslesbarkeit des Secure-Codes verbessern.
Der Secure-Code kann durch eine Anordnung eine Vielzahl von Punkten, nachfolgend als Secure-Dots bezeichnet, gebildet werden, die in geeigneter Weise in das Druckbild bzw. in die erste Druckbildinformationen integriert werden, wobei die Kombination aus ersten Druckbildinformationen und Secure-Dots die kodierten Druckbildinformationen bilden. Die einzelnen Secure-Dots können beispielsweise einzelne Pixel sein oder durch Gruppen von Pixel gebildet werden. Die Secure-Dots bilden damit eine Punktewolke oder ein Punkteraster, wobei die Kodierung der Kodierungsdaten durch die relative Anordnung der einzelnen Punkte der Punktwolke zueinander erfolgt. Dabei können die Secure-Dots eine definierte Farbe aufweisen, und Pixel bzw. Pixel-gruppen der ersten Druckbildinformationen können durch diese Secure-Dots ersetzt werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Secure-Code an einer Stelle im Druckbild platziert wird, die eine möglichst homogene Farbe aufweist, die zudem unterschiedlich zur Farbe der Secure-Dots ist. Alternativ ist es möglich, Secure-Dots eines Secure-Codes dadurch in die ersten Druckbildinformationen zu integrieren, dass Farbwerte von Pixel oder Pixelgruppen der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten verändert werden, so dass sich eine Punktewolke aus örtlich verteilten, in ihren Farbwerten variierten Secure-Dots ergibt.
Abhängig von den Druckmetadaten bzw. den ersten Druckbildinformationen kann der Secure-Code zudem auch im Bereich eines Strichcodes, Matrix-Codes oder 2D-Codes angeordnet werden. Dadurch wird zum einen eine erleichterte Auffindbarkeit des Secure-Codes ermöglicht, zum anderen weisen derartige Strichcodes, Matrix-Codes oder 2D-Codes stets Bereiche mit einer homogenen Einfärbung (z.B. schwarze Balken oder Felder) auf, die sich vorteilhafterweise zur Anordnung eines Secure-Codes eignen.
Der Secure-Code kann insbesondere in einem örtlich sehr begrenzten Bereich angeordnet werden, beispielsweise in einem Flächenbereich, der wenige Quadratmillimeter umfasst, beispielsweise einem Flächenbereich kleiner als 5mm², insbesondere kleiner als 2mm², besonders bevorzugt kleiner als 1mm². Der Flächenbereich kann beispielsweise lediglich eine Fläche von 10·10 Pixel oder 0,7 mm² umfassen. Die Farben der einzelnen Punkte des Secure-Codes kann an die Hintergrundfarbe des Bereichs des Druckbilds angepasst werden, um zum einen eine hinreichende Erkennbarkeit des Secure-Codes (beispielsweise auch nach einem teilweisen Verblassen nach der UV-Einstrahlung) sicherzustellen, zum anderen aber auch zu gewährleisten, dass der Secure-Code als solcher mit bloßem Auge nicht erkennbar ist und daher nicht als optisch störend empfunden wird.
Vorzugsweise sind die ersten Druckbildinformationen in einer ersten Druckbilddatei enthalten, beispielsweise einer Bilddatei oder einer Vektorgrafikdatei. Des Weiteren können die Kodierungsdaten in zweite Druckbildinformationen umgesetzt werden, beispielsweise in Form einer Bilddatei oder einer Vektorgrafikdatei. Die Umsetzung kann hierbei mittels eines Kodierungsalgorithmus erfolgen, der die Kodierungsdaten in einen Secure-Code, insbesondere einen steganographischen Code umsetzt. Dieser steganographische Code kann beispielsweise in den zweiten Druckbildinformationen enthalten sein und bereits die Vielzahl von Secure-Dots enthalten. Die kodierte Druckbildinformation wird durch Kombinieren oder Überlagern der ersten und zweiten Druckbildinformationen gewonnen. Dabei kann beispielsweise ein Bildverarbeitungsprogramm verwendet werden, das das Zusammenführen der Druckbildinformationen zu den kodierten Druckbildinformationen bewirkt. Für den Fall, dass der Behälter 4 mit einem Mehrfarbendruck versehen wird, können die ersten Druckbildinformationen auch anhand mehrerer Dateien bereitgestellt werden, wobei jede Datei beispielsweise einer definierten Farbe zugeordnet ist und Informationen hinsichtlich des örtlichen Auftragens dieser Farbe zur Erzeugung des Druckbildes beinhaltet. Dadurch ist es möglich, dass die Erzeugung der ersten Druckbildinformationen zeitlich unabhängig von der Integration der Kodierungsdaten in das Druckbild erfolgt. So können beispielsweise die ersten Druckbildinformationen beispielsweise vorweg erzeugt werden, beispielsweise durch einen Dienstleister und die zweiten Druckbildinformationen werden durch den jeweiligen Abfüller bzw. Hersteller der Getränkeeinheiten selbst erzeugt und durch Kombinieren bzw. Überlagern mit den ersten Druckbildinformationen in die kodierten Druckbildinformationen umgesetzt. So kann auch mit reduziertem Zeit- und Kostenaufwand erreicht werden, dass sich fortlaufend ändernde Daten, beispielsweise produktionsabhängige Daten in kodierter Form auf den Behälter 4 aufgebracht werden können.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Secure-Code an einer definierten Stelle im Druckbild angeordnet und zwar lediglich an einer einzigen Position im Druckbild. In anderen Worten erfolgt keine Wiederholung des Secure-Codes an unterschiedlichen Stellen. Alternativ ist es möglich, den Secure-Code an mehreren unterschiedlichen Stellen im Druckbild zu platzieren und damit eine Redundanz zu schaffen, die beispielsweise bei Beschädigungen des Druckbildeszum Auslesen des Secure-Codes nötig ist. Die Anordnung des Secure-Codes kann in einem definierten Codebereich erfolgen, der eine feste Relativposition zu einem Bezugspunkt aufweist. Der Bezugspunkt kann jedwedes Behälter- oder Druckbildmerkmal sein, das optisch detektierbar ist, beispielsweise eine Druckmarke, ein Teil eines Barcodes, Strichcodes oder 2D-Codes, ein Embossing oder eine sonstige optisch erkennbare Markierung. Beispielsweise kann die Platzierung des Secure-Codes derart erfolgen, dass dieser um eine definierte Wegstrecke versetzt zu einem Behälter- oder Druckbildmerkmal angeordnet ist. Dadurch wird eine verbesserte Auffindbarkeit des Secure-Codes erreicht.
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Bedruckung eines Behälters 4 im Direktdruck. Zunächst werden in einem ersten Schritt die ersten Druckbildinformationen erzeugt (S20). Dies erfolgt beispielsweise unter Berücksichtigung von Druckmetadaten, die zumindest teilweise identisch mit den Druckmetadaten sind, die zur Platzierung des Secure-Codes im Druckbild verwendet werden. Beispielsweise werden vor der Erstellung der ersten Druckbildinformationen die Lage des Druckbildes am Behälter 4 und/oder die Größe des Druckbildes festgelegt. Ferner kann bei der Wahl der Erstellung der ersten Druckbildinformationen sowohl die Farbe der Behälterwandung bzw. die Farbe des Füllgutes Berücksichtigung finden. Zudem kann die Erzeugung der ersten Druckbildinformationen basierend auf Geometrieinformationen des Behälters 4 erfolgen, beispielsweise 3D-Daten, die die exakte Behältergeometrie wiedergeben. Basierend auf diesen Geometrieinformationen können beispielsweise die ersten Druckbildinformationen derart gewählt werden, dass eine Verzerrung von Druckdetails durch Sicken oder Auswölbungen (Rillen, Senken, Embossings etc.) weitestgehend vermieden werden kann.
Wie bereits zuvor dargelegt, können die ersten Druckbildinformationen auch in Form mehrerer Teildruckbildinformationen erzeugt werden, wobei die einzelnen Teildruckbildinformationen den örtlichen Farbauftrag einer definierten Farbe angeben.
Nachfolgend wird für den Fall, dass mehrere unterschiedliche Arten zur Kodierung der Kodierungsdaten, d.h. zur Umsetzung in einen Secure-Code zur Verfügung stehen, eine Kodierungsart ausgewählt (S30). Beispielsweise kann gemäß einer ersten Kodierungsart vorgesehen sein, Bildbereiche bzw. einzelne Pixel eines Druckbildes durch Secure-Dots zu ersetzen. Alternativ wäre es möglich, lediglich Farbwerte von Pixeln, an denen lagemäßig die Secure-Dots zu liegen kommen, geeignet zu verändern. Weiterhin kann die Wahl der Kodierungsart beeinflussen, ob der Secure-Code in das Druckbild selbst oder in einen Strichcode, Matrixcode oder 2D-Code eingebracht wird.
Im nachfolgenden Schritt (S40) erfolgt anschließend die Festlegung des Codebereichs, d.h. des Ortes, an dem der Secure-Code in das Druckbild integriert wird. Diese Festlegung erfolgt derart, dass der Secure-Code möglichst einfach erkennbar bzw. wiederauffindbar ist (beispielsweise an einem Ort mit einer möglichst homogenen Farbe), zum anderen dadurch, dass der Secure-Code an einem homogen geformten Behälterwandungsbereich zu liegen kommt, d.h. beispielsweise nicht im Bereich von Rillen, Sicken oder Auswölbungen.
Nach der Festlegung bzw. dem Empfang der Kodierungsdaten (S50) erfolgt anschließend die Generierung der zweiten Druckbildinformationen (S60). Die zweiten Druckbildinformationen können ebenfalls in Teildruckbildinformationen erzeugt werden, wobei jedes Teildruckbild eine bestimmte Farbe (bspw. cyan, magenta und gelb) aufweist und durch die Überlagerung der Teildruckbilder eine gewünschte Farbe des Secure-codes entsteht.
Nach der Erzeugung der zweiten Druckbildinformationen erfolgt das Kombinieren bzw. Überlagern der ersten und zweiten Druckbildinformationen (S70), wodurch die kodierten Druckbildinformationen entstehen. Auch hier können jeweils mehrere erste und zweite Teildruckbildinformationen kombiniert bzw. überlagert werden, wobei nach der jeweiligen Überlagerung die resultierenden Teildruckbildinformationen zur Ansteuerung der Druckköpfe einer bestimmten Farbe verwendet werden.
Zuletzt werden die kodierten Druckbildinformationen oder davon abgeleitete Druckbildinformationen an die jeweiligen Druckköpfe der Druckvorrichtung 1 übertragen (S80), um basierend darauf die Behälterbedruckung durchzuführen.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Druckvorrichtung
2: Druckkopf
3: Druckstation
4: Behälter
6: Rotor
7: Behältereinlauf
8: Behälterauslauf
10: Drucksystem
11: Datenverarbeitungseinheit
12: Schnittstelle
13: Schnittstelle
14: Schnittstelle
MA: Maschinenachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007050490 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Bedruckung einer Oberfläche eines Behälters (4) mit einem Druckbild umfassend folgende Schritte: – Bereitstellen von Druckmetadaten, die zumindest Informationen hinsichtlich der Geometrie des zu bedruckenden Behälters (4) beinhalten; – Bereitstellen erster Druckbildinformationen, die Daten eines am Behälter (4) anzubringenden Druckbildes enthalten; – Bereitstellen von Kodierungsdaten, die am Behälter (4) beispielsweise in steganographisch kodierter Form anzubringende Informationen enthalten; – Auswählen eines örtlichen Bereichs, an dem die Kodierungsdaten in dem Druckbild bzw. am Behälter angeordnet werden sollen, basierend auf den Druckmetadaten; – Erzeugen von kodierten Druckbildinformationen durch Verändern der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten, wobei die Veränderung der ersten Druckbildinformationen ortsselektiv basierend auf dem ausgewählten örtlichen Bereich erfolgt; und – Bedrucken des Behälters (4) mit einem Druckbild basierend auf den kodierten Druckbildinformationen mittels zumindest eines Druckkopfs im Direktdruckverfahren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungsdaten als zweite Druckbildinformationen zur Verfügung gestellt werden und dass die kodierten Druckbildinformationen durch Kombinieren oder Überlagern der ersten und zweiten Druckbildinformationen erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungsdaten derart in den kodierten Druckbildinformationen enthalten sind, dass diese ohne technische Hilfsmittel für das menschliche Auge nicht erkennbar sind, jedoch durch eine Ausleseeinrichtung erfassbar und auslesbar sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf den Druckmetadaten ein oder mehrere definierte Codebereiche im Druckbild festgelegt werden, in denen die Kodierungsdaten in kodierter Form enthalten sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungsdaten ausschließlich in einem einzigen Codebereich im Druckbild vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Codebereich an einem definierten Ort relativ zu einer Referenzmarke oder einer Bezugsposition angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzmarke durch eine Druckmarke oder zumindest einen Teil eines Bar-, Matrix- oder 2D-Codes gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungsdaten als Punktmuster in den kodierten Druckbildinformationen enthalten sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungsdaten in Pixel oder Pixelgruppen einer definierten Farbe umgesetzt werden, die Pixel oder Pixelgruppen der ersten Druckbildinformationen partiell ersetzen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf den Kodierungsdaten Farbwerte von Pixeln oder Pixelgruppen der ersten Druckbildinformationen partiell variiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf den Kodierungsdaten eine partielle Änderung von Pixeln oder Pixelgruppen im Bereich des Bar-, Matrix- oder 2D-Codes bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf den Kodierungsdaten eine partielle Änderung von Pixeln oder Pixelgruppen in einem definierten Flächenbereich bewirkt wird, wobei der Flächenbereich eine Größe kleiner als 5mm², insbesondere kleiner als 1mm² aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmetadaten zudem Informationen hinsichtlich der Farbe der zu bedruckenden Behälterwandung, der Größe des aufzubringenden Druckbildes oder der Farbe des Füllgutes enthalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl des örtlichen Bereichs derart erfolgt, dass die Kodierungsdaten in einem formhomogenen Behälterwandungsbereich angeordnet werden.
System zur Bedruckung der Oberfläche von Behältern (4) im Direktdruckverfahren umfassend zumindest eine Druckstation (3) mit zumindest einem Druckkopf (2) und eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Druckkopfs, wobei das System weiterhin umfasst: – eine Schnittstelle (13), die zum Empfang von Druckmetadaten, die zumindest Informationen hinsichtlich der Geometrie des zu bedruckenden Behälters (4) enthalten, ausgebildet ist; – eine Schnittstelle (12), die zum Empfang von ersten Druckbildinformationen, die Daten eines am Behälter (4) anzubringenden Druckbildes enthalten, ausgebildet ist; – mindestens eine Schnittstelle (14), die zum Empfang von Kodierungsdaten ausgebildet ist, die beispielsweise in steganographisch kodierter Form am Behälter (4) anzubringen sind; – eine Datenverarbeitungseinheit (11), die basierend auf den Druckmetadaten zum Auswählen eines örtlichen Bereichs, an dem die Kodierungsdaten in dem Druckbild bzw. am Behälter angeordnet werden sollen und zum Erzeugen von kodierten Druckbildinformationen durch Verändern der ersten Druckbildinformationen basierend auf den Kodierungsdaten ausgebildet ist, wobei die Veränderung der ersten Druckbildinformationen und/oder Erzeugung der kodierten Druckbildinformationen ortsselektiv basierend auf dem ausgewählten örtlichen Bereich erfolgt; wobei die Steuereinheit zum Ansteuern des Druckkopfs (2) basierend auf den kodierten Druckbildinformationen ausgebildet ist, um den Behälter (4) mit einem die Kodierungsdaten enthaltenden Druckbild zu bedrucken.