DE102016117211A1

DE102016117211A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ink-Jet-Auftrag auf flächigen Substraten

Info

Publication number: DE102016117211A1
Application number: DE102016117211.1A
Authority: DE
Inventors: Dirk Schlatterbeck; Walther Krull
Original assignee: Schmid Rhyner AG
Current assignee: Actega Schmid Rhyner AG
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-03-15
Also published as: US11148436B2; CN109963721B; WO2018050617A1; EP3512707A1; US20190224968A1; EP3512707B1; ES2906328T3; CN109963721A

Abstract

Um eine Streifigkeit bei der Inkjet-Lackierung von Substraten zu vermeiden, sieht die Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung von flächigen Substraten mit Polymerbeschichtungen vor, bei welchem – ein Substrat (3) entlang einer Vorschubrichtung (4) mittels einer Fördereinrichtung (5) an einer Auftragsvorrichtung (7) vorbeibewegt wird und – die Auftragsvorrichtung (7) während der Bewegung des Substrats durch mehrere, in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung angeordnete Inkjet-Düsen (70) tropfenweise unter Ansprechen auf rechnergesteuerte Schaltsignale ein fluides organisches Beschichtungsmaterial (9) auf die Oberfläche (30) des Substrats (3) unter Bildung eines fluiden Films (11) in einem Muster (14) mit vorbestimmter Kontur (15), insbesondere unter Aussparung von Bereichen (16) aufträgt, wobei – der Film (11) nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung (12) ausgehärtet wird, und wobei – während des Auftrags des Musters (14) und während der Bewegung des Substrats (3) die Inkjet-Düsen (70) in Richtung quer zur Vorschubrichtung (4), vorzugsweise entlang der Längsrichtung der Reihenanordnung der Inkjet-Düsen (70) periodisch hin und her bewegt werden, so dass die Pfade (72), welche die Düsen (70) über dem Substrat durch die Überlagerung der periodischen Hin- und Herbewegung mit der Bewegung entlang der Vorschubrichtung (4) zurücklegen, die Gestalt von Wellenlinien haben.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein die drucktechnische Bearbeitung von Substraten, insbesondere die Bedruckung oder Beschichtungvon flächigen Substraten, wie etwa von Druckerzeugnissen, Papier und Pappe mit Farbinformationen und/oder erhabenen Kunststoffschichten.
Die Druckindustrie befindet sich in einem Wandlungsprozess, wobei die konventionellen Verfahren immer mehr durch digitale Verfahren ersetzt werden. Gleichzeitig erfährt die nachträgliche Veredelung von Drucksachen eine immer stärkere Bedeutung. Besonders für edle Drucksachen und Verpackungen hat sich eine Nachbearbeitung des bedruckten Substrats weitgehend durchgesetzt.
Hierbei haben sich sogenannte Druckveredelungsverfahren etabliert, bei welchen Druckerzeugnisse mit erhabenen, haptisch erfassbaren Beschichtungen versehen werden. Beispielsweise werden Druckbögen zur Herstellung von Papier- oder Kartonverpackungen mit derartigen Beschichtungen versehen, um bestimmte Design-Vorstellungen zu realisieren.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Beschichtungsverfahren bekannt, um die oben genannten erhabenenen oder reliefartigen Schichten herzustellen. Ein vergleichsweise neues Verfahren hierzu ist das Beschichten mittels Inkjet-Technologie. Das Herstellen der Beschichtungen mit Inkjet-Technologie wird in der WO 2003/099456 A1 und der WO 2009/012996 A1 beschrieben.
Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren, bei denen eine Druckform hergestellt wird, die das gesamte zu bedruckende Substrat beinhaltet, wird bei digitalen Verfahren jeder Rasterpunkt einzeln erzeugt. Das am weitesten verbreitete Verfahren ist der Druck mit Tintenstrahl-Druckköpfen (Inkjet-Druckköpfen). Der Preis ist hierbei durch die zum Einsatz kommenden Düsen bestimmt.
Beim Drucken mit Inkjet-Druckköpfen mit mehreren Düsen ist das Verfahren bekannt, durch Bewegen der Druckköpfe in einer Richtung senkrecht zur Substratbewegung beliebige Substratbreiten bedrucken zu können. Hierbei wird das Substrat für die Kopfbewegung jeweils angehalten und der Druckkopf bedruckt das Substrat bahnenweise. Dieser Betrieb wird mit dem englischen Begriff „Scanning Mode“ beschrieben.
Inkjet-Druckköpfe haben die Eigenschaft, dass die Düsen des Druckkopfes über die Lebensdauer gewisse Abweichungen des Tropfenausstosses von der Richtung senkrecht zur Düsenplatte aufweisen können. Diese Eigenschaft kann bereits vom Beginn der Benutzung des Kopfes eine Rolle spielen, verstärkt sich aber üblicherweise mit der Dauer des Einsatzes. Ausserdem können Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Köpfe zu Ungenauigkeiten der Tropfenpositionierung beitragen.
Die genannten Eigenschaften führen dazu, dass das Druckbild von Inkjet-Druckköpfen typischerweise eine gewisse Streifigkeit aufweist. Erschwerend kommt hinzu, dass Düsen im Gebrauch temporär und auch dauerhaft ausfallen können. Einem temporären Ausfall von Düsen begegnet man üblicherweise durch das Ausstossen von Flüssigkeit aus dem Reservoir durch die Düsen und einer Entfernung des ausgetretenen Materials von der Düsenplatte. Diese Rekonditionierung der Düsen ist mit einer Unterbrechung des Druckprozesses verbunden und senkt die Produktivität der Druckeinheit. Der dauerhafte Ausfall von Düsen eines Druckkopfes kann im Allgemeinen nur durch vollständigen Ersatz des gesamten Druckkopfes behoben werden.
In der oben genannten Technologie des „Scanning Mode“ durch Bewegen der Köpfe und dem bahnenweise Bedrucken von Substraten wird durch statistische Positionierung von Tropfen innerhalb einer Rasterlinie aus verschiedenen Düsen einer Streifenbildung begegnet. Durch diesen statistischen Aufbau des Druckbildes sind auch fehlende Düsen bis zu einem gewissen Grad tolerierbar.
Da die Inkjet-Druckköpfe immer zuverlässiger geworden sind und der Preis pro Düse immer günstiger wird, hat es sich zur Steigerung der Produktivität etabliert, sogenannte Single-Pass-Druckmaschinen zu bauen. Bei diesen Maschinen sind die Köpfe so angeordnet, dass die Düsenreihen quer, typischerweise im wesentlichen senkrecht zur Substratbewegung angeordnet sind. Wahlweise können die Köpfe mit den Düsenreichen auch in einem von der senkrechten Richtung abweichenden Winkel angeordnet werden um einen höhere Auflösung zu erreichen. Grundsätzlich bedeutet diese Art des Einsatzes, dass eine Tropfenbahn auf dem Substrat parallel zur Substratbewegung von genau festgelegten Düsen stammt.
Wenn jeweils nur eine Düse pro Tropfenbahn auf dem Substrat vorhanden ist, führt eine Abweichung der Tropfenrichtung wie oben beschrieben zu einer Streifigkeit. Noch auffälliger wirkt sich der Ausfall von Düsen aus. Dieses Problem tritt ganz besonders beim Auftrag von härtbaren Lack-, beziehungsweise Beschichtungskomponenten auf, die zur Herstellung erhabener Beschichtungen geeignet sind.
Um trotzdem noch eine gewisse Statistik in der Düsenauswahl zu gewährleisten, können im Single-Pass-Betrieb deshalb mehrere Düsenreihen hintereinander angeordnet und diese dann abwechselnd oder nach dem Zufallsprinzip zur Erzeugung der Einzeltropfen in einer Tropfenbahn verwendet werden. Dadurch kann, ähnlich wie im Scanning Mode mit statistischer Auswahl von Düsen für einzelne Tropfenpositionen die Streifenbildung und der Ausfall von Düsen einigermassen kaschiert werden.
Diese Lösung ist allerdings technisch sehr aufwändig und zusätzlich teuer. Wünschenswert wäre daher eine einfachere Anordnung, mit der Streifen im Druck- oder Beschichtungsmuster vermieden werden können. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den dazu abhängigen Ansprüchen angegeben.
Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken von flächigen Substraten vor, bei welchem

– ein Substrat entlang einer Vorschubrichtung mittels einer Fördereinrichtung an einer Auftragssvorrichtung vorbeibewegt wird und
– die Auftragssvorrichtung während der Bewegung des Substrats durch mehrere, in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung angeordnete Inkjet-Düsen tropfenweise unter Ansprechen auf rechnergesteuerte Schaltsignale ein fluides Auftragsmaterial auf die Oberfläche des Substrats unter Bildung eines Musters mit vorbestimmter Kontur, insbesondere unter Aussparung von Bereichen aufträgt, wobei
– während des Auftrags des Musters und während der Bewegung des Substrats die Inkjet-Düsen in Richtung quer zur Vorschubrichtung, vorzugsweise entlang der Längsrichtung der Reihenanordnung der Inkjet-Düsen hin und her bewegt werden, so dass die Pfade, welche die Düsen über dem Substrat durch die Überlagerung der Hin- und Herbewegung mit der Bewegung entlang der Vorschubrichtung zurücklegen, nicht vollständig parallel zur Substratbewegung liegen, sondern Richtungskomponenten senkrecht zur Vorschubrichtung aufweisen. Durch die Hin- und Her-Bewegung sind in den Pfaden im Allgemeinen Richtungskomponenten in zueinander entgegengesetzten Richtungen, beziehungsweise antiparallele Richtungskomponenten vorhanden. Beispielswese ergeben sich dadurch Pfade in Form von Wellenlinien oder Zickzack-Linien Die Bewegung der Düsen kann periodisch sein oder sogar statistisch erfolgen.

Das fluide Auftragsmaterial kann eine Farbe, beziehungsweise eine Ink-Jet-Tinte sein, so dass ein durch den Auftrag ein Muster in Form eines farbigen Druckbilds erzeugt wird. Der Begriff „farbiges Druckbild“ ist dabei allgemein als ein zum Untergrund kontrastierendes Muster zu verstehen. Demgemäß ist in diesem Sinne, wie im Bereich der Druckindustrie üblich auch Schwarz als Druckfarbe zu verstehen.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Verfahren eine Polymerbeschichtung aufgebracht. Dazu wird ein fluides organisches Polymermaterial mit den Ink-Jet-Düsen aufgetragen und der Film nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung ausgehärtet.
Die Inkjet-Düsen können jede für sich oder gruppenweise bewegt werden. Besonders einfach ist es, die Inkjet-Düsen in einer gemeinsamen Halterung, die auch als Druckbalken bezeichnet werden kann, zu fixieren und diese Halterung dann quer zur Transportrichtung zu verschwenken.
Mit der zusätzlichen Hin- und Herbewegung der Düsen kann einem streifigen Erscheinungsbild der Beschichtung sehr wirkungsvoll begegnet werden. Dazu reicht bereits eine kleine Amplitude der Bewegung aus. Hierbei ist die Amplitude nicht größer als der 300-fache Düsenabstand, bevorzugt nicht grösser als der 100-fache Düsenabstand, besonders bevorzugt nicht größer als der zehnfache der fünffache Düsenabstand, gemessen von der Mitte einer Düse zur Mitte einer benachbarten Düse. Einer Streifigkeit kann bei Ausfall oder Ausstoßminderung einer einzelnen Düse bereits sogar dann unterdrückt werden, wenn die Amplitude kleiner oder gleich dem einfachen Düsenabstand ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigeschlossenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
2 eine weitere Ausführungsform, eingerichtet zur Inline-Beschichtung,
3 eine Veranschaulichtung einer Tropfenabgabe unter Bestimmung nächstkommender Punkte,
4 eine Veranschaulichung der Tropfenabgabe bei Ausfall einer Inkjet-Düse,
5 eine Variante des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels mit mehreren Düsenreihen.
6 und 7 beschichtete Bereiche auf einem Substrat, und
8 eine Anordnung einer Halterung mit mehreren Druckköpfen.
1 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 1 zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Ohne Beschränkung auf das spezielle dargestellte Beispiel umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Beschichtung von flächigen Substraten 3 mit Polymerbeschichtungen

– eine Auftragsvorrichtung 7,
– eine Steuereinrichtung 13 und
– einer Fördereinrichtung 5, um ein Substrat 3 entlang einer Vorschubrichtung 4 an der Auftragsvorrichtung 7 vorbeizubewegen, wobei die Auftragsvorrichtung 7 mehrere, in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung angeordnete Inkjet-Düsen 70 umfasst, und
– die Steuereinrichtung 13 zur Erzeugung rechnergesteuerter Schaltsignale eingerichtet ist, mittels derer die Inkjet-Düsen 70 tropfenweise ein fluides Auftragsmaterial 9 abgeben, wobei
– die Steuereinrichtung 13 weiterhin eingerichtet ist, die Inkjet-Düsen derart anzusteuern, dass auf der Oberfläche 30 eines vorbeibewegten Substrats 3 ein fluider Film 11 des Auftragsmaterials in Form eines Musters 14 mit vorbestimmter Kontur 15, insbesondere unter Aussparung von Bereichen 16 aufgetragen wird. Gemäß einer Ausführungsform sind Tinten als fluides Auftragsmaterial vorgesehen, so dass mit dem Verfahren ein Druckbild auf das Substrat 3 aufgedruckt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 weiterhin eine Härtungseinrichtung 23 auf, um den fluiden Film 11 nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung 12 auszuhärten.
Jedenfalls ist aber eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Inkjet-Düsen 70 vorgesehen ist, um während des Auftrags des Musters 14 und während der Bewegung des Substrats 3 die Inkjet-Düsen 70 in Richtung quer zur Vorschubrichtung 4, vorzugsweise entlang der Längsrichtung der Reihenanordnung der Inkjet-Düsen 70 periodisch hin und her zu bewegen, so dass die Pfade, welche die Düsen 70 über dem Substrat 3 durch die Überlagerung der beispielsweise periodischen Hin- und Herbewegung mit der Bewegung entlang der Vorschubrichtung 4 zurücklegen, Richtungskomponenten senkrecht zur Vorschubrichtung haben. Insbesondere können die Pfade dabei die Gestalt von Wellenlinien haben.
Die Fördereinrichtung 5 umfasst im dargestellten Beispiel ein Transportband, auf welches die Substrate 3 abgelegt werden. Die Substrate 3 in Gestalt von vorbedruckten Druckbögen werden aus einem Magazin 27 aufgenommen und auf das Transportband abgelegt.
Die Düsen 70 sind mit einem Reservoir verbunden, in welchem das fluide Auftragsmaterial 9 vorgehalten wird. Gemäß einer Ausführungsform werden strahlenhärtbare, insbesondere UV-härtbare organische Zubereitungen als fluide organische Beschichtungsmaterialien verwendet. Beispielsweise können hierzu reaktive Acrylate in Mischung mit Fotoinitiatoren verwendet werden. Zur Verfestigung von UV-härtenden Lacken weist die Härtungseinrichtung 23 entsprechend eine UV-Strahlungsquelle auf.
Als Bewegungseinrichtung 25 ist lediglich beispielhaft ein Antrieb mit einem Exzenter dargestellt, mittels welchem die Halterung, auf der die Inkjet-Düsen 70 befestigt sind, quer, insbesondere senkrecht zur Vorschubrichtung der Fördereinrichtung 5 geschwenkt wird.
Die Substrate 3 sind mit einem Druckbild 18 bedruckt. Die einzelnen Elemente des Druckbilds werden von einer Kontur 19 begrenzt. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird nun ein solches mit einem Druckbild 18 bedrucktes Substrat 3 mit der Polymerbeschichtung versehen, derart, dass das Druckbild 18 zum Muster 14 der Beschichtung 12 korrespondiert. Das Muster 14 kann insbesondere derart zum Druckbild korrespondieren, dass die Konturen 15, 19 von Druckbild 18 und Muster 14 zumindest teilweise parallel, vorzugsweise wie dargestellt zumindest teilweise deckungsgleich verlaufen. Lediglich beispielhaft umfasst das Druckbild eine aufgedruckte Ecke und einen aufgedruckten Stern. Die Polymerbeschichtung 12 bedeckt als erhabene Beschichtung dann beispielsweise die bedruckten Bereiche und wird durch Konturen 15 begrenzt, welche deckungsgleich mit den Konturen 19 des Druckbilds 18 sind. Die Beschichtung erfolgt unter Aussparung der Bereiche 16 der Oberfläche 30 zwischen den Elementen der Bedruckung. Auch diese Bereiche können selbtverständlich ebenfalls bedruckt sein, jedoch sind die mit der Polymerbeschichtung 12 überdeckten Bereiche Elemente, die durch ihre Konturen 19 optisch hervortreten.
2 zeigt eine Variante der in 1 dargestellten Ausführungsform. Bei dieser Variante ist eine der Auftragsvorrichtung 7 vorgeordnete Druckvorrichtung 6 vorgesehen. Ebenso wie die Auftragsvorrichtung 7 kann die Druckvorrichtung 6 durch die Steuereinrichtung 13 angesteuert und betrieben werden. Insbesondere kann die Druckvorrichtung 6 eine Digitaldruck-Vorrichtung, vorzugsweise eine Inkjet-Druckeinrichtung sein. Die Druckvorrichtung 6 erzeugt auf den Substraten 3 in Form von Druckbögen zunächst das Druckbild 18, auf welches dann mit der Auftragsvorrichtung 7 unter Aussparung von Bereichen 16 korrespondierend zum Druckbild 18 die Polymerbeschichtung 12 aufgetragen wird.
Durch eine Positionserkennung der Inkjet-Düsen 70, beziehungsweise des Druckkopfes kann bei der elektronischen Ansteuerung der Düsen die zum Abschusszeitpunkt für eine Tropfenposition auf dem Substrat 3 gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gerade nächste Düse für den Abschuss ausgewählt werden. Auf diese Weise kann auch schon bei einer sehr geringen Bewegung senkrecht zur Substratbewegung die Ausbildung von Streifen und auch die Sichtbarkeit von Düsenausfällen ähnlich wie für den Scanning-Mode beschrieben, drastisch minimiert werden.
Dazu ist in einer Weiterbildung der Erfindung ohne Beschränkung auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele vorgesehen, dass das Muster 14 der Beschichtung durch eine Anordnung von nebeneinanderliegenden Zielbereichen 140 definiert wird, wobei ein Rechner 19 ermittelt, welche der Inkjet-Düsen 70 während der Bewegung des Substrats 3 einerseits und der periodischen Bewegung der Inkjet-Düsen 70 andererseits einem Zielbereich 140 am nächsten kommt oder am besten mit diesem übereinstimmt und an diese Inkjet-Düse 70 ein Steuersignal sendet, so dass die Düse 70 auf den ermittelten, dem Zielbereich 140 möglichst nächstkommenden, oder am besten übereinstimmendne Punkt 141 einen Tropfen 71 des fluiden Auftragsmaterials 9 abgibt.
Um eine Positionserkennung zu realisieren, ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zumindest ein Positionssensor 21 vorgesehen, welcher die Position der Inkjet-Düsen in Richtung quer zur Vorschubrichtung erfasst, also in der Richtung, in welcher die Inkjet-Düsen 70 mittels der Bewegungseinrichtung 25 hin und her bewegt werden. Diese Ausführungsform ist nicht notwendigerweise mit der oben erläuterten Ausführungsform, bei welcher der Abstand zu einem Zielbereich ermittelt wird, verbunden.
Das Verfahren mit der Tropfenabgabe unter Bestimmung der nächstkommenden Punkte ist nochmals anhand von 3 veranschaulicht.
In 3 ist eine Anordnung von benachbarten Zielbereichen 140 dargestellt, die zusammen ein Element eines Musters 14 der Polymerbeschichtung bilden. Die Zielbereiche sind in der Steuerungseinrichtung 13 vorzugsweise in Form von Daten hinterlegt, welche wie eine Druckdatei die Düsen steuern, beziehungsweise welche ein Druckbild der aufzubringenden Polymerbeschichtung darstellen.
Die Spuren 72 der Inkjet-Düsen 70 bilden wie dargestellt ein Muster nebeneinanderliegender Wellenlinien. An einem der Zielbereiche 140, die hier die Form von Kästchen haben, ist beispielhaft das Verfahren der Tropfenabgabe erläutert. Der Zielbereich 140 wird von zwei Spuren 72, nämlich den beiden obersten Spuren überstrichen. Die obere dieser beiden Spuren liefert an einem Punkt 141 die beste Übereinstimmung zum Zielbereich 140, da dieser Punkt 141 der Mitte des Zielbereiches am nächsten kommt. An diesem Punkt 141 wird dann der dem Zielbereich zugeordnete Tropfen 71 abgegeben, um einen Teil des vor der Härtung noch fluiden Polymerfilms zu bilden.
Das Verfahren kann entsprechend auch bei Ausfall einer Inkjet-Düse eingesetzt werden. Dieser Fall ist in 4 dargestellt. Bei dem dargestellten Beispiel wurde angenommen, dass die zweitoberste Inkjet-Düse 70 ausgefallen ist. Durch die Pendelbewegung der Düsen kommt es dazu, dass Zielbereiche 140, für die normalerweise der Pfad der ausgefallenen Düse die beste Übereinstimmung liefert, auch von Pfaden anderer Düsen entweder überkreuzt werden oder zumindest gut angenähert werden. Das oben beschriebene Verfahren wird nun genau wie beschrieben auch für den vorliegenden Fall, jedoch ohne Berücksichtigung der Spur der nicht mehr funktionsfähigen Düse durchgeführt. Einer der Zielbereiche 140 ist zur Verdeutlichung schraffiert gekennzeichnet. Man erkennt, dass hier die beste Übereinstimmung mit der fehlenden Spur erzielt würde. Die beste Annäherung wird nun mit der in 4 unterhalb der Lücke in den Spuren dargestellten Spur erreicht, wobei diese Spur im dargestellten Beispiel den Zielbereich 140 sogar ebenfalls überkreuzt. Die zugehörige Inkjet-Düse wird unter Berechnung deren Position und dem Abstand oder der Übereinstimmung dieser Position zum Zielbereich so angesteuert, dass ein Tropfen vorzugsweise in größtmöglicher Nähe zur Mitte des Zielbereichs 140 abgegeben wird.
Auch wenn ein Düsenausfall vorkommt, der noch nicht erkannt wurde, ist das Verfahren vorteilhaft, da der Düsenausfall als statistisches Fehlen von Rasterpunkten erscheint und als solcher nicht ohne weiteres erkennbar ist. Ohne die beschriebene Bewegung würde der Düsenausfall als Linie sehr gut sichtbar sein.
Für die erfindungsgemäße Idee der Bewegung der Köpfe, beziehungsweise der Inkjet-Düsen ist es von Vorteil, wenn die Position der Düsen oder des Druckkopfes beim Tropfenausstoss mit einer Genauigkeit von < 1µm bekannt sind. Durch eine Positionierung mittels einer Positioniervorrichtung ist diese Genauigkeit nicht zu erreichen (Hysterese). Z.B. mittels Linearencodern mit entsprechenden Leseköpfen kann durch Positionsmessung diese Genauigkeit sichergestellt werden, indem von der Steuereinrichtung die jeweils anhand der Positionsmessung beste Inkjet-Düse zur Tropfenabgabe auf einen bestimmten Zielbereich 140 ermittelt und angesteuert wird. Auch andere Möglichkeiten der Positionserfassung oder der genauen Positionierung sind denkbar. Weiter kann einer Ungenauigkeit durch Temperaturausdehnung, insbesondere wenn Fluid und Düsenköpfe zur Viskositätseinstellung geheizt werden, dadurch begegnet werden, dass bei der ersten und bei der letzten Düse eines Druckkopfs ein Lesekopf positioniert, oder allgemeiner deren Position mittels wenigstens eines Positionssensors 21 bestimmt wird. Allgemein kann die Positionserkennung mittels einer Rückkopplungsschleife erfolgen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die alternativ oder zusätzlich zur vorstehend beschriebenen Pendelbewegung der Düsen zur Vermeidung von Streifen im Beschichtungsmuster geeignet ist, wird im Folgenden beschrieben. Dieser Ausführungsform liegt die Verwendung mehrerer Reihen von Inkjet-Düsen zugrunde, die entlang der Vorschubrichtung gestaffelt angeordnet sind.
Die Verwendung mehrerer Reihen von Inkjet-Düsen oder auch mehreren Reihen von Druckköpfen, die ihrerseits mehrere Düsen aufweisen, kann neben dem oben ausgeführten Zweck der Erzeugung einer Statistik bei der Düsenauswahl entlang einer Tropfenbahn auf dem Substrat parallel zur Bewegungsrichtung des Substrats noch weitere Ziele verfolgen.
Eines besteht darin, durch das Übereinanderdrucken mehrerer Bilder die Schichtstärke oder im Falle des Auftrags von Druckfarben die Farbtiefe zu erhöhen. Bei der Lackierung mit Relieflack-Applikationen ist das Verfahren geeignet, bei höheren Substratgeschwindigkeiten hohe Schichtdicken zu erzeugen. Die Schichtdicke kann beim Auftrag mit Inkjet-Düsen über mehrere Parameter beeinflusst werden. Zu nennen ist hier die Tröpfchengrösse. Je grösser die Tröpfchen bei gleichbleibender Rasterweite, je grösser auch die erreichbare Schichtdicke. Allgemein, ohne Beschränkung auf die speziellen Ausführungsformen, auch unabhängig davon, ob mehrere Düsenreihen eingesetzt werden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung daher vorgesehen, dass mittels einer Steuereinrichtung die Inkjet-Düsen so angesteuert werden, dass diese Tropfen unterschiedlicher Größe abgeben, so dass die aufgetragene Fluidmenge einer Vorgabe folgend angepasst wird. Die Vorgabe kann insbesondere in einer Druckdatei hinterlegt sein, mittels welcher die Steuereinrichtung 13 die Inkjet-Düsen 70 steuert.
Bei Druckköpfen moderner Bauart unterscheidet man zwischen dem nativen Tropfen und einer Grössenskalierung durch multiplen Tropfenausstoss, bei dem die Einzeltröpfchen im Flug zu einem grösseren Tropfen zusammenkommen. Die native Tröpfchengrösse ist für jeden Druckkopf nur in einem engen Bereich einstellbar. Ausserdem lässt sich ein Druckkopf nur in einem gewissen Frequenzbereich (Tröpfchen pro Zeiteinheit) einstellen. Die letzere Eigenschaft hängt mit der Bauweise und der Art der Tropfenerzeugung ab. Die Erzeugung grösserer Tropfen durch Kombination von Einzeltropfen nach dem beschriebenen Verfahren geht also zu Lasten der möglichen Tropfenfrequenz, da die Limitierung der Frequenz für die Einzeltröpfchen gilt. Neben der Tröpfchengrösse kann die Rasterweite variiert werden. Üblicherweise ist die Rasterweite in einer Single-Pass-Maschine durch den Düsenabstand definiert. Hier können im laufenden Betrieb bei fixer Geometrie keine Veränderungen vorgenommen werden. In Richtung der Substratbewegung können zur Erreichung höherer Schichtdicken die Tröpfchen enger positioniert werden (Verkleinerung der Rasterweite in Laufrichtung des Substrats). Bei Verwendung von nur einer Düsenreihe ist die erreichbare Auftragsstärke durch die Limitierung der Frequenz des Tropfenausstosses geschwindigkeitsabhängig. Das hat zur Folge, dass höhere Auftragsstärken eine Verlangsamung des Druckprozesses bedingen. Neben einer geringeren Produktivität ist damit auch die erreichbare minimale Linienbreite begrenzt, da sich durch die Verlangsamung der Substratbewegung gleichzeitig eine längere Verlaufszeit für die aufgetragene Schicht ergibt und der Druck auf die Kanten der Reliefstrukturen mit höherer Schichtdicke zunimmt. Nicht zuletzt ist damit neben der Produktivität auch die Qualität der erreichbaren Relieflackierungen eingeschränkt. Auch wenn sich das durch den Einsatz von nahe bei den Druckköpfen gelegenen Vorhärtungseinrichtungen (Pinning-Lampen) teilweise kompensieren lässt, ist eine höhere Maschinengeschwindigkeit wünschenswert. Beim Einsatz mehrerer Druckkopfreihen ist, wie oben ausgeführt, dieser Nachteil kompensiert. Gleichzeitig profitiert die Bildqualität von der Verwendung mehrerer Düsen pro Punkt, was auch einer Kompensation der Streifenbildung und von Düsenausfällen zugute kommt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist also demgemäß vorgesehen, dass die mehreren Reihen von Inkjet-Düsen 70, entlang der Vorschubrichtung 4 gestaffelt, beziehungsweise versetzt so angeordnet sind, dass Zielbereiche auf dem Substrat, welche in ihrer Ausdehung durch die von den auftreffenden Tropfen überdeckte Fläche definiert sind, von mehreren Inkjet-Düsen 70 überstrichen werden. Insbesondere kann auch jeweils eine Inkjet-Düse pro Düsenreihe den jeweiligen Zielbereich überstreichen. 5 zeigt ein Beispiel mit zwei Düsenreihen 73, die gestaffelt hintereinander in der Vorschubrichtung 4 angeordnet sind. Die Düsen haben in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung 4 gleiche Positionen, so dass diese jeweils die gleichen Zielbereiche auf dem Substrat 3 überstreichen. Wie auch bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine Bewegungseinrichtung 25 vorgesehen sein. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Bewegungseinrichtung 25 nur eine der Düsenreihen oder einen Teil der Düsenreihen 73 bewegt. In diesem Fall werden die Inkjet-Düsen verschiedener Reihen relativ zueinander verschoben. Ebenso ist es aber möglich, alle Düsenreihen 73 gemeinsam zu bewegen, etwa indem die Düsenreihen 73 mechanisch miteinander verbunden sind.
Bei Verwendung mehrerer Düsenreihen 73 kann das Druckbild unterschiedlich statistisch oder einer Regel folgend aufgeteilt werden. Vom einfachen Abwechseln zwischen den Düsenreihen über ein Schachbrettmuster bis hin zu statistischen oder quasistatistischen Mustern. Allgemein, ohne Beschränkung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele ist also in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Zielbereiche entlang eines von einer Düse überstrichenen Pfades von mehreren einander abwechselnden, hintereinander angeordneten Düsen aus den verschiedenen Düsenreihen beschichtet werden. Auch mit dieser Maßnahme können ebenso wie mit der oben beschriebenen Pendelbewegung der Düsen Streifen in der Polymerbeschichtung unterdrückt werden. Diese Ausführungsform kann daher alternativ oder auch zusätzlich zur Pendelbewegung vorgesehen sein.
Allgemein ist daher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken von flächigen Substraten vorgesehen, bei welchem

– ein Substrat 3 entlang einer Vorschubrichtung 4 mittels einer Fördereinrichtung 5 an einer Auftragsvorrichtung 7 vorbeibewegt wird und
– die Auftragsvorrichtung 7 während der Bewegung des Substrats durch mehrere, in mehreren Düsenreihen quer zur Vorschubrichtung angeordnete Inkjet-Düsen 70 tropfenweise unter Ansprechen auf rechnergesteuerte Schaltsignale ein fluides Auftragsmaterial 9 auf die Oberfläche 30 des Substrats 3 unter Bildung eines fluiden Films 11 in einem Muster 14 mit vorbestimmter Kontur 15, insbesondere unter Aussparung von Bereichen 16 aufträgt, wobei
– hintereinanderfolgend entlang der Vorschubrichtung angeordnete Zielbereiche 140 auf dem Substrat 3 abwechselnd von mehreren in Vorschubrichtung hintereinander angeordneten und damit zu unterschiedlichen Düsenreihen 73 gehörenden Inkjet-Düsen 70 bedruckt werden.

Im Falle eines härtbaren organischen fluiden Beschichtungsmaterials zur Herstellung von Polymerbeschichtungen wird der Film 11 nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung 12 ausgehärtet.
Die 6 und 7 zeigen zur Verdeutlichung zwei Beispiele von Beschichtungsmustern 14. Die Beschichtungsmuster 14 unterteilen sich entsprechend einer Pixeldarstellung in eine Anordnung von Zielbereichen 140. Diese sind hintereinander entlang der Transportrichtung 4 aufgereiht. Findet keine Pendelbewegung der Inkjet-Düsen 70 statt, so sind die Pfade 72 der Düsen kolinear mit der Transportrichtung. Die von den Inkjet-Düsen einer bestimmten Düsenreihe 73 beschichteten Zielbereiche 140 sind in jeweils der gleichen Schraffur dargestellt. Bei dem in 6 gezeigten Beispiel wechseln sich fortschreitend in einer Reihe entlang der Transportrichtung 4 drei verschiedene Schraffuren ab. Mithin werden also drei Düsen, jede aus einer anderen Düsenreihe, sequentiell betrieben.
Bei dem in 7 dargestellten Beispiel erfolgt ein abwechselnder, sequentieller Betrieb von zwei Düsenreihen einem Schachbrettmuster folgend. Jeweils zwei Inkjet-Düsen 70 einer der Düsenreihen werden gemeinsam betrieben, die benachbarten zwei Inkkjet-Düsen der Düsenreihe setzen aus. Für diese nicht betriebenen Düsen springen zwei Inkjet-Düsen 70 der nächten Düsenreihe 73 ein. Dieses Muster wechselt nach zwei entlang der Transportrichtung 4 aufeinanderfolgenden Zielbereichen ab, so dass nun die jeweils zuvor nicht angesteuerten Inkjet-Düsen 70 betrieben werden.
Eine Anordnung zur Positionsbestimmung, wie sie das Beispiel der 1 aufweist, kann gemäß einem weiteren Aspekt auch zu einer Selbstjustierung der Druckköpfe eingesetzt werden. Die Idee besteht allgemein darin, dass bei Verwendung von mindestens einer Positionsbestimmung pro Druckkopf mehrere Druckköpfe zueinander grob angeordnet werden können und mit Kenntnis der Positionsdaten eine Kalibrierung vorgenommen wird.
8 zeigt dazu zur Verdeutlichung ein Beispiel für eine Anordnung zur Durchführung dieser Ausführungsform. Die Inkjet-Düsen 70 sind in üblicher Weise in Druckköpfen 75 integriert. Diese Druckköpfe 75 werden nebeneinander quer zur Vorschubrichtung 7 der Vorrichtung 1 auf einer Halterung 32 fixiert. Bedingt durch Toleranzen kann nun die tatsächliche von der vorgesehenen Position leicht abweichen. Besonders kritisch ist hier eine Positionsverschiebung quer zur Vorschubrichtung 4, da diese wiederum zur Entstehung von sichtbaren Streifen in der Polymerbeschichtung führen kann. Die Darstellung ist rein schematisch. So können die Druckköpfe 75 anders als dargestellt, hintereinander in zwei Reihen angeordnet sein, um den Düsenabstand zwischen den Düsen zweier Köpfe quer zur Vorschubrichtung genau so groß zu halten, wie den Abstand benachbarter Düsen innerhalb eines Druckkopfs. In ähnlicher Weise ist auch eine Anordnung der Düsenreihen in einem Fischgrät-Muster möglich.
Den Druckköpfen 75 sind nun jeweils Positionssensoren 21 zugeordnet, welche die Position des Druckkopfs genau bestimmen. Zur Positionsbestimmung können beispielsweise Positionsmarkierungen 77 vorgesehen sein. Zur Verdeutlichung ist der ganz rechts dargestellte Druckkopf leicht seitlich verschoben befestigt, so dass der eingezeichnete Richtungspfeil von Positionssensor 21 zu Markierung 77 leicht schrägt verläuft. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nun das Zusammenspiel dieser Köpfe für ein Druckbild durch die Kombination aus Kenntnis der Position und durch Vermessen eines bestimmten Druckbildes erreicht. Dazu ist vorgesehen, dass ein mit den Druckköpfen 77 erzeugtes Druckbild erfasst, insbesondere eingescannt, Abweichungen zum Soll-Bild ermittelt, aus den Abweichungen Positionsänderungen für die Druckköpfe 77 bestimmt und die Positionen der Druckköpfe mittels einer Stelleinrichtung 78 geändert werden, bis die mittels der Positionssensoren 21 gemessenen Positionen mit den bestimmten Positionsänderungen übereinstimmen.
Weiterhin kann mit den Positionssensoren ein sehr vorteilhafter modularer und wartungsarmer Aufbau erzielt werden.
Sind die Druckköpfe 77 einer Druckeinheit mit einer Positionserkennung ausgerüstet, kann die Anordnung wie oben beschrieben grob erfolgen und die Ausrichtung zueinander durch Verwendung der genauen Position und Berechnung des Zusammenspiels für ein konsistentes Druckbild sehr rasch in Betrieb genommen werden.
Heutzutage ist das nur über aufwendige mechanische Lösungen zu erreichen in denen die Druckköpfe entweder passiv an entsprechenden Positionierstiften ausgerichtet werden oder aktiv, indem für seitliche Verschiebung und Winkel mechanische oder elektronische Einstellmöglichkeiten installiert sind. Die Positionierung erfolgt meist auch über ein Testbild und anschliessendes sukzessives Einstellen der einzelnen Kopfpositionen.
Wenn auf die mechanische Genauigkeit verzichtet werden kann, indem im Nachhinein gemessen wird, sind Kosten und Aufwand erheblich geringer. Wenn dann noch jeder Druckkopf über eine eigene elektronische Ansteuerung und eine eigene Flüssigkeitsversorgung (Huckepacktank) verfügt, können beliebig komplexe Druckeinheiten relativ einfach aufgebaut werden.
Dazu ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Druckköpfe 77 mit einer Stelleinrichtung entlang einer Richtung quer zur Transportrichtung 4 mit Positionserkennung, einer Spannungsversorgung, vorzugsweise einer Fluidversorgung (beispielsweise einem Schlauchanschluss mit hydrostatischem Flüssigkeitsdruck oder eigener Pumpe mit Anschluss an ein Reservoir) und einem Netzwerkanschluss zum Anschluss an die Steuerungseinrichtung 13 versehen sind. Wie in 8 dargestellt, ist es hierbei günstig, wenn die Positionssensoren 21 Bestandteil der Druckköpfe 77 sind.
Zusammenfassend ist also gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung eine Vorrichtung 1 zur Bedruckung von flächigen Substraten, mit

– einer Auftragsvorrichtung 7,
– einer Steuereinrichtung 13 und
– einer Fördereinrichtung 5 vorgesehen, um ein Substrat 3 entlang einer Vorschubrichtung 4 an der Auftragsvorrichtung 7 vorbeizubewegen, wobei
– die Auftragsvorrichtung 7 mehrere, in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung angeordnete Druckköpfe 77, jeweils mit mehreren Inkjet-Düsen 70 umfasst, und
– die Steuereinrichtung 13 zur Erzeugung rechnergesteuerter Schaltsignale eingerichtet ist, mittels derer die Inkjet-Düsen 70 tropfenweise ein fluides Auftragsmaterial 9 abgeben, wobei
– die Steuereinrichtung 13 weiterhin eingerichtet ist, die Inkjet-Düsen derart anzusteuern, dass auf der Oberfläche 30 eines vorbeibewegten Substrats 3 ein fluider Film 11 des Auftragsmaterials in Form eines Musters 14 mit vorbestimmter Kontur 15, insbesondere unter Aussparung von Bereichen 16 aufgetragen wird, wobei die Druckköpfe 77 jeweils als Einheit mit einem Positionssensor 21, einer Fluidversorgungseinrichtung zur Versorgung der Inkjet-Düsen 70 mit dem fluiden Auftragsmaterial 9, einer rechnergesteuert, insbesondere mittels der Steuereinrichtung 13 verstellbaren Stelleinrichtung 78 zur Einstellung der Position des Druckkopfs quer zur Vorschubrichtung, sowie einem Anschluss, vorzugsweise einem Netzwerkanschluss zur Verbindung mit der Steuerungseinrichtung 13 ausgebildet sind.

Ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, Polymerbeschichtungen mittels eines fluiden organischen Beschichtungsmaterials zu erzeugen, kann die Vorrichtung 1 eine Härtungseinrichtung 23 aufweisen, um den fluiden Film 11 nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung 12 auszuhärten, Die Justage der Druckkopf-Position muss nicht mittels eines Druckbildes erfolgen. Allgemein kann die vorstehend beschriebene Ausführungsform zunächst einmal dazu dienen, die Anordnung der Druckköpfe 77 zueinander möglichst exakt einzustellen, selbst wenn bei der Montage Ungenauigkeiten vorhanden sind. Die Ungenauigkeiten werden durch die Stelleinrichtungen anhand der gemessenen Positionsdaten ausgeglichen. Diese Justage kann von der Steuerungseinrichtung 13, aber gegebenenfalls auch von einer Recheneinrichtung im Druckkopf 77 vorgenommen werden. Weiterhin müssen die Positionsdaten nicht unbedingt Positionen relativ zu einer Halterung wiedergeben. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positionssensoren 21 eingerichtet sind, Relativpositionen zu anderen Druckköpfen zu ermitteln. Damit kann durch Justage eine exakte Ausrichtung der Druckköpfe 77 untereinander erzielt werden.

Die Ansteuerung der Inkjet-Düsen kann in Weiterbildung der Erfindung auch unter Berücksichtigung der vermessenen Position erfolgen. Druckdaten, beziehungsweise Ansteuersignale für die Inkjet-Düsen 70 können dann korrigiert werden, selbst wenn die Position des Druckkopfs nicht exakt mit der vorgesehenen Position übereinstimmt. Bezugszeichenliste

Vorrichtung zur Polymerbeschichtung	1
Substrat	3
Vorschubrichtung	4
Fördereinrichtung	5
Auftragsvorrichtung	7
Auftragsmaterial	9
Fluider Film	11
Steuereinrichtung	13
Muster	14
Feste Polymerbeschichtung	12
Kontur von 14	15
Ausgesparter Bereich	16
Druckbild	18
Kontur von 18	19
Positionssensor	21
Härtungseinrichtung	23
Bewegungseinrichtung	25
Magazin	27, 28
Oberfläche von 3	30
Halterung	32
Inkjet-Düse	70
Tropfen	71
Pfad von 70	72
Düsenreihe	73
Druckkopf	75
Positionsmarkierung	77
Stelleinrichtung	78
Zielbereich	140
mit 140 am besten übereinstimmender Punkt von 72	141

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2003/099456 A1 [0004]
WO 2009/012996 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Bedrucken von flächigen Substraten, bei welchem – ein Substrat (3) entlang einer Vorschubrichtung (4) mittels einer Fördereinrichtung (5) an einer Auftragsvorrichtung (7) vorbeibewegt wird und – die Auftragsvorrichtung (7) während der Bewegung des Substrats durch mehrere, in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung angeordnete Inkjet-Düsen (70) tropfenweise unter Ansprechen auf rechnergesteuerte Schaltsignale ein fluides Auftragsmaterial (9) auf die Oberfläche (30) des Substrats (3) in einem Muster (14) mit vorbestimmter Kontur (15), insbesondere unter Aussparung von Bereichen (16) aufträgt, wobei – während des Auftrags des Musters (14) und während der Bewegung des Substrats (3) die Inkjet-Düsen (70) in Richtung quer zur Vorschubrichtung (4), vorzugsweise entlang der Längsrichtung der Reihenanordnung der Inkjet-Düsen (70) hin und her bewegt werden, so dass die Pfade (72), welche die Düsen (70) über dem Substrat durch die Überlagerung der periodischen Hin- und Herbewegung mit der Bewegung entlang der Vorschubrichtung (4) zurücklegen, Richtungskomponenten senkrecht zur Vorschubrichtung (4) aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei Farbe als fluides Auftragsmaterial aufgebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, dass ein fluides organisches Beschichtungsmaterial als fluides Auftragsmaterial aufgebracht und der Film (11) nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung (12) ausgehärtet wird.
Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (14) der Beschichtung durch eine Anordnung von nebeneinanderliegenden Zielbereichen (140) definiert wird, wobei ein Rechner (19) ermittelt, welche der Inkkjet-Düsen (70) während der Bewegung des Substrats (3) einerseits und der periodischen Bewegung der Inkjet-Düsen (70) andererseits einem Zielbereich (140) am nächsten kommt oder am besten mit diesem übereinstimmt und an diese Inkjet-Düse (70) ein Steuersignal sendet, so dass die Düse (70) auf den ermittelten, dem Zielbereich (140) nächstkommenden oder am besten übereinstimmenden Punkt (141) einen Tropfen (71) des fluiden organischen Beschichtungsmaterials (9) abgibt.
Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, wobei durch zumindest einen Positionssensor (21) die Position der Inkjet-Düsen (70) in der Richtung, in welcher die Inkjet-Düsen (70) mittels der Bewegungseinrichtung (25) hin und her bewegt werden, gemessen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Druckbild (18) versehenes Substrat (3) mit der Polymerbeschichtung versehen wird, derart, dass das Druckbild (18) zum Muster (14) der Beschichtung (12) korrespondiert, insbesondere, dass die Konturen (15, 19) von Druckbild (18) und Muster (14) zumindest teilweise parallel, vorzugsweise deckungsgleich verlaufen.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuereinrichtung die Inkjet-Düsen so angesteuert werden, dass diese Tropfen (71) unterschiedlicher Größe abgeben, so dass die Schichtdicke einer Vorgabe folgend angepasst wird, insbesondere, wobei die Vorgabe in einer Druckdatei hinterlegt ist, mittels welcher die Steuereinrichtung (13) die Inkjet-Düsen (70) steuert.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hintereinanderfolgend entlang der Vorschubrichtung (4) angeordnete Zielbereiche abwechselnd von mehreren in Vorschubrichtung hintereinander angeordneten Inkjet-Düsen (70) bedruckt werden.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inkjet-Düsen (70) in mehreren Druckköpfen (77) integriert sind, wobei den Druckköpfen (77) jeweils ein Positionssensor (21) zugeordnet ist, und wobei – ein mit den Druckköpfen (77) erzeugtes Druckbild erfasst, insbesondere eingescannt, – Abweichungen zum Soll-Bild ermittelt, – aus den Abweichungen Positionsänderungen für die Druckköpfe (77) bestimmt und – die Positionen der Druckköpfe mittels einer Stelleinrichtung (78) geändert werden, bis die mittels der Positionssensoren (21) gemessenen Positionen mit den bestimmten Positionsänderungen übereinstimmen.
Vorrichtung (1) zur Bedruckung von flächigen Substraten, mit – einer Auftragsvorrichtung (7), – einer Steuereinrichtung (13) und – einer Fördereinrichtung (5), um ein Substrat (3) entlang einer Vorschubrichtung (4) an der Auftragsvorrichtung (7) vorbeizubewegen, wobei – die Auftragsvorrichtung (7) mehrere, in einer Reihe quer zur Vorschubrichtung angeordnete Inkjet-Düsen (70) umfasst, und – die Steuereinrichtung (13) zur Erzeugung rechnergesteuerter Schaltsignale eingerichtet ist, mittels derer die Inkjet-Düsen (70) tropfenweise ein fluides Auftragsmaterial (9) abgeben, wobei – die Steuereinrichtung (13) weiterhin eingerichtet ist, die Inkjet-Düsen derart anzusteuern, dass auf der Oberfläche (30) eines vorbeibewegten Substrats (3) ein fluider Films (11) des Auftragsmaterials in Form eines Musters (14) mit vorbestimmter Kontur (15), insbesondere unter Aussparung von Bereichen (16) aufgetragen wird, wobei – eine Bewegungseinrichtung (25) zur Bewegung der Inkjet-Düsen (70) vorgesehen ist, um während des Auftrags des Musters (14) und während der Bewegung des Substrats (3) die Inkjet-Düsen (70) in Richtung quer zur Vorschubrichtung (4), vorzugsweise entlang der Längsrichtung der Reihenanordnung der Inkjet-Düsen (70) periodisch hin und her zu bewegen, so dass die Pfade, welche die Düsen (70) über dem Substrat (3) durch die Überlagerung der periodischen Hin- und Herbewegung mit der Bewegung entlang der Vorschubrichtung (4) zurücklegen, Richtungskomponenten senkrecht zur Vorschubrichtung (4) aufweisen.
Vorrichtung gemäß dem vorstehenden Anspruch, gekennzeichnet durch zumindest einen Positionssensor (21), welcher die Position der Inkjet-Düsen (70) in der Richtung, in welcher die Inkjet-Düsen (70) mittels der Bewegungseinrichtung (25) hin und her bewegt werden.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Reihen von Inkjet-Düsen (70), die entlang der Vorschubrichtung (4) gestaffelt angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) eingerichtet ist, die Inkjet-Düsen (70) so anzusteuern werden, dass diese Tropfen (71) unterschiedlicher Größe abgeben, so dass die aufgetragene Fluidmenge einer Vorgabe folgend angepasst wird, insbesondere, indem die Steuereinrichtung eingerichtet ist, mittels einer Druckdatei, in welcher die Vorgabe hinterlegt ist, die Inkjet-Düsen (70) zu steuern.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Druckköpfe, die jeweils mehrere Inkjet-Düsen (70) aufweisen, wobei die Druckköpfe (77) jeweils als Einheit mit einem Positionssensor (21), einer Fluidversorgungseinrichtung zur Versorgung der Inkjet-Düsen (70) mit dem fluiden Auftragsmaterial (9), einer rechnergesteuert, insbesondere mittels der Steuereinrichtung (13) verstellbaren Stelleinrichtung (78) zur Einstellung der Position des Druckkopfs quer zur Vorschubrichtung, sowie einem Anschluss, vorzugsweise einem Netzwerkanschluss zur Verbindung mit der Steuerungseinrichtung (13).
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Härtungseinrichtung (23), um den fluiden Film (11) nach dem Auftrag zu einer festen Polymerbeschichtung (12) auszuhärten.