ES2344387A1

ES2344387A1 - Printing system in ceramic tile (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2344387A1
Application number: ES200801667A
Authority: ES
Inventors: Victor Blasco Claret
Original assignee: Creta Print S L; Creta Print Sl
Current assignee: Creta Print S L; Creta Print Sl
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2010-08-25
Also published as: ITTO20090418A1; IT1394897B1

Abstract

Printing system in ceramic tiles of the type used to print on the tile the desired motif that comprises, at least: (a) first printing means (1) of ink on the tile; (b) second linear transport means (2) consisting of a conveyor belt (20) with a plurality of toothed belts (21) inside which a stainless steel cable is housed to prevent elongations and traction shafts (22) jagged to avoid slipping of the band on the shaft (23); y (c) third electronic control means (3) connected to the first means (1) and the second means (2); All this in such a way that both the passage of the second linear transport means (2) and the alternative injection of the heads (100) and the circulation of the ink are controlled by the third electronic control means (3). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema de impresión en azulejos cerámicos.Ceramic tile printing system.

Object of the invention

El objeto de la presente invención es un nuevo sistema de impresión de azulejos cerámicos con capacidad de trabajo no sólo en modo binario sino también en modo escala de grises, teniendo la posibilidad de generar gotas de distintos tamaños, en función de la intensidad de color con la que queremos imprimir en el azulejo. Además el sistema tiene la capacidad de trabajar a mayor viscosidad que los sistemas actuales y con un flujo de recirculación que permitirá aumentar productividad y calidad de impresión. Todo ello bajo un concepto de modularidad.The object of the present invention is a new ceramic tile printing system with working capacity not only in binary mode but also in grayscale mode, having the possibility of generating drops of different sizes, in function of the color intensity with which we want to print on the tile. In addition, the system has the ability to work more viscosity than current systems and with a recirculation flow which will increase productivity and print quality. All this under a concept of modularity.

Background of the invention

El antecedente más cercano de la presente invención es la solicitud PCT con número WO 00/21760 que describe un dispositivo para decorar azulejos cerámicos, incluyendo el dispositivo medios de proyección para proyectar tinta sobre cada azulejo, de tal forma que se pueda imprimir un motivo sobre el propio azulejo, estando dispuesto dicho azulejo en una cinta transportadora, donde el transporte de dicho azulejo se realiza siguiendo una trayectoria, y al menos una cabeza de impresión tal que dicha cabeza de impresión incluya al menos dos módulos de impresión conectados a una unidad de control, estando dispuestos cada uno de los módulos de impresión para proyectar tinta sobre el azulejo según una banda de impresión correspondiente a una porción de la anchura del azulejo.The closest history of this invention is the PCT application with number WO 00/21760 describing a device for decorating ceramic tiles, including the projection means device to project ink on each tile, so that you can print a motif on the tile itself, said tile being arranged on a tape conveyor, where the transport of said tile is done following a path, and at least one such printhead that said printhead includes at least two modules of print connected to a control unit, being arranged each of the printing modules to project ink on the tile according to a printing band corresponding to a portion of the width of the tile.

Este dispositivo así descrito presenta ciertas limitaciones, así por ejemplo, según se desprende de la memoria, sólo es capaz de trabajar creando gotas de 80 picolitros y siempre del mismo volumen, es decir, en modo binario de impresión. Por tanto, dicho sistema para conseguir una menor intensidad de color debe pintar menos puntos por pulgada.This device thus described has certain limitations, for example, as is clear from memory, He is only able to work creating drops of 80 picoliters and always of the same volume, that is, in binary printing mode. By therefore, said system to achieve a lower color intensity You should paint fewer dots per inch.

Del mismo modo, los sistemas actuales, y debido al tipo de cabezal que están empleando, solamente pueden disparar tintas con un rango de viscosidad de entre 12 y 20 centipoises.Similarly, current systems, and due at the type of head they are using, they can only shoot inks with a viscosity range between 12 and 20 centipoise.

En los sistemas actualmente conocidos, tan sólo hay un conducto de alimentación de tinta al interior del cabezal y la tinta una vez llega al cabezal sólo puede salir del mismo a través de los inyectores durante el funcionamiento de la misma. Esto genera un problema importante de productividad. Esta tecnología trabaja de forma que cuando el cabezal genera una gota se produce una burbuja de aire en el interior del cabezal del mismo volumen que la gota formada. Este aire debe ser eliminado del interior del cabezal por el mismo conducto de alimentación de tinta, lo que provoca que cuando se está eliminando el aire no se puede alimentar tinta al sistema y obliga a parar la producción hasta que el sistema se estabiliza.In currently known systems, only there is an ink supply conduit inside the head and the ink once it reaches the head can only leave it at through the injectors during its operation. This It generates a significant productivity problem. This technology it works so that when the head generates a drop it occurs an air bubble inside the head of the same volume as The drop formed. This air must be removed from inside the head through the same ink feed duct, which causes that when the air is being removed it cannot be fed ink to the system and force production to stop until the system it stabilizes.

Un problema a tener en cuenta en los dispositivos del actual estado de la técnica es la falta de modularidad y escalabilidad de los distintos sistemas, así pues, los sistemas actuales son sistemas cerrados con un mínimo de colores o barras fijas de impresión, y sin posibilidad alguna de aumentarlas.A problem to consider in the devices of the current state of the art is the lack of modularity and scalability of the different systems, so the current systems are closed systems with a minimum of colors or fixed printing bars, and without any possibility of increase them

Los sistemas actuales sólo permiten trabajar con tres o cuatro colores con la limitación a nivel de gama cromática que ello significa en un sector como el cerámico donde los colores deben soportar temperaturas de hasta 1.200ºC.Current systems only allow working with three or four colors with the limitation at the level of color gamut that this means in a sector like ceramic where colors They must withstand temperatures up to 1,200 ° C.

Otro problema detectado en el estado de la técnica es la limpieza de las posibles obturaciones capilares debido a la partícula acumulada y aglomerada en dichos cabezales. Se hace necesario un sistema de limpieza en línea del que carecen todos los dispositivos o sistemas conocidos. Del mismo modo, tenemos que tener en cuenta los problemas derivados de la eliminación de aire en la impresión en los azulejos. En los sistemas actuales, el aire es eliminado a través del mismo tubo de alimentación de tinta, lo cual es una solución complicada técnicamente y llena de problemas prácticos. Esto es debido a que la tinta entra en el cabezal y llega hasta la cámara de disparo donde espera hasta ser proyectada sobre el azulejo. Debido a la naturaleza químico-física de las tintas que se están utilizando esto provoca aglomeraciones y sedimentación de las partículas que conforman la misma, llegando a bloquear el inyector y por ende provocando un defecto de impresión.Another problem detected in the state of the technique is the cleaning of possible capillary seals due to the particle accumulated and agglomerated in said heads. It does an in-line cleaning system that is lacking in all known devices or systems. Similarly, we have to have take into account the problems arising from the removal of air in the Print on the tiles. In today's systems, the air is removed through the same ink feed tube, which it is a technically complicated solution and full of problems practical. This is because the ink enters the head and arrives to the shooting camera where it waits until projected onto tile. Due to the chemical-physical nature of the inks that are being used this causes agglomerations and sedimentation of the particles that make up it, reaching block the injector and therefore causing a defect of Print.

Los cabezales que conforman una barra de impresión no deben solaparse para evitar que un inyector del final de un cabezal pinte en el mismo punto que el inyector del principio del cabezal siguiente. Esto provoca una línea de impresión de mayor intensidad que el resto, provocando un defecto. En los sistemas actuales, el ajuste entre cabezales es manual, requiriéndose un sistema automatizado para evitar posibles desajustes y paradas de reparación de la máquina.The heads that make up a bar printing should not overlap to prevent an end nozzle of a head paint at the same point as the injector of the beginning of the next head. This causes a larger print line intensity than the rest, causing a defect. In the systems current, the adjustment between heads is manual, requiring a automated system to avoid possible mismatches and stops machine repair.

Otro problema en los sistemas existentes es la precisión de registro entre cada una de las barras de impresión. En los sistemas actuales se está utilizando un sistema de transporte de los azulejos de banda y eje de tracción lisos. Esto genera problemas en el seguimiento de la posición de la pieza debido a elongaciones de la cinta de transporte o debido a deslizamientos de la cinta sobre el eje de tracción liso que hacen que el encoder proporcione lecturas erróneas. Al final todo esto se traduce en una mala calidad de impresión.Another problem in existing systems is the Registration accuracy between each of the print bars. In current systems is using a transport system of smooth belt and drive shaft tiles. This creates problems. in tracking the position of the piece due to elongations of the conveyor belt or due to belt slippage on the smooth drive shaft that make the encoder provide erroneous readings In the end all this translates into poor quality of impression.

Description of the invention

Para paliar los problemas arriba mencionados, se presenta el sistema de impresión de azulejos cerámicos, objeto de la presente patente de invención. Dicho sistema comprende, al menos:To alleviate the problems mentioned above, it presents the ceramic tile printing system, object of the present invention patent. Said system comprises, at less:

(a) unos primeros medios de impresión de tinta sobre el azulejo, dichos primeros medios comprendiendo a su
vez:(a) first means of printing ink on the tile, said first means comprising its
time:

--: una pluralidad de barras o subsistemas de impresión conteniendo una pluralidad de cabezales con capacidad de generación de distintos tamaños de gota dispuestos a 90º respecto del sentido de avance de las piezas cerámicas, y donde el final de un cabezal está solapado con el principio del siguiente;a plurality of printing bars or subsystems containing a plurality of heads capable of generating different drop sizes arranged at 90º with respect to the direction of advance of the ceramic pieces, and where the end of a head is overlapped with the beginning of the following;

--: medios de almacenamiento y depósito de la tinta;media ink storage and storage;

--: medios de recirculación de la tinta, comprendiendo a su vez una pluralidad de conductos y una pluralidad de bombas controladas por medios electrónicos, de tal forma que la tinta sea impulsada hasta los cabezales, entrando y saliendo dicha tinta de dicho cabezal hacia los medios de depósito y almacenamiento de la tinta, habilitando un movimiento controlado del flujo de tinta y eliminando las burbujas de aire fuera del cabezal por un conducto distinto al de entrada;media of recirculation of the ink, comprising in turn a plurality of ducts and a plurality of pumps controlled by means electronic, so that the ink is driven to the heads, entering and leaving said ink from said head towards the means of deposit and storage of the ink, enabling a controlled movement of ink flow and eliminating bubbles of air outside the head through a duct other than entry;

(b) unos segundos medios de transporte lineal del azulejo consistentes en una cinta transportadora con una pluralidad de correas dentadas en cuyo interior se aloja un cable de acero inoxidable para evitar elongaciones y unos ejes de tracción dentados para evitar deslizamientos de la banda sobre el eje; y(b) a few second means of linear transport of the tile consisting of a conveyor belt with a plurality of toothed belts inside which a cable of stainless steel to avoid elongations and traction axles toothed to avoid slippage of the band on the shaft; Y

(c) unos terceros medios de control electrónico conectados a los primeros y segundos medios;(c) third party electronic control means connected to the first and second means;

todo ello de tal forma que tanto el paso del transportador de rodillos como la inyección alternativa de los cabezales y la circulación de la tinta son controlados por los terceros medios de control electrónico.all this in such a way that both the passage of roller conveyor as the alternative injection of printheads and ink circulation are controlled by third party electronic control means.

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El sistema objeto de la invención arriba descrito puede trabajar en modo "escala de grises" o en modo "binario". Es decir, mientras que los sistemas conocidos sólo trabajan creando gotas siempre del mismo volumen (modo binario) el sistema objeto de la invención puede trabajar con gotas de distintos tamaños. Más concretamente es posible trabajar con siete volúmenes diferentes de gota, lo cual nos permite generar gotas de 6, 12, 18, 24, 30, 36 y 42 picolitros (hasta siete niveles con un incremento de 6 picolitros) en función de la intensidad de color que se desee imprimir.The system object of the invention above described can work in "grayscale" mode or in mode "binary". That is, while known systems only they work by always creating drops of the same volume (binary mode) the system object of the invention can work with drops of different sizes. More specifically it is possible to work with seven volumes different from gout, which allows us to generate drops of 6, 12, 18, 24, 30, 36 and 42 picoliters (up to seven levels with an increase of 6 picoliters) depending on the desired color intensity to print.

Ello redunda en una mayor calidad gráfica debido a que mientras en el sistema binario para conseguir menor intensidad de color se debe perder resolución (pintar menos puntos por pulgada), en el sistema objeto de la invención es posible regular la cantidad de color depositada variando el tamaño de gota. Con lo cual a menor intensidad no se pierde resolución. El resultado de ello es que con los sistemas actuales cuando vamos a un porcentaje de intensidad medio-bajo lo que se consigue son puntos separados que dan una impresión de menor intensidad. Al haber menos puntos, la intensidad percibida es menor. El sistema propuesto consigue una superficie completamente homogénea de menor intensidad porque reducimos el tamaño de gota.This results in higher graphic quality due to to that while in the binary system to get less intensity color should be lost resolution (paint fewer points by inch), in the system object of the invention it is possible to regulate the amount of color deposited varying the droplet size. With which at lower intensity no resolution is lost. The result of this is than with current systems when we go to a percentage of medium-low intensity what you get are points separate that give an impression of less intensity. Having less points, the perceived intensity is lower. The proposed system achieves a completely homogeneous surface of less intensity because we reduce the drop size.

Una ventaja importante del sistema objeto de la invención es la recirculación de la tinta en los cabezales. En los sistemas actuales tan sólo hay un conducto de alimentación de tinta al interior del cabezal y la tinta una vez llega al cabezal sólo puede salir del mismo a través de los inyectores durante el funcionamiento de la misma. En el sistema objeto de la invención la tinta es impulsada como en los sistemas actuales hasta el cabezal pero con la diferencia importantísima de que la tinta entra y sale del cabezal y regresa de nuevo al depósito principal. No tiene que salir obligatoriamente a través del inyector. Este nuevo sistema de trabajo es importante desde el punto de vista de fiabilidad del sistema debido a que como se trabaja con tintas que contienen sólidos en suspensión el hecho de que la tinta esté siempre en movimiento asegura la homogeneización de la misma, y minimiza posibles efectos de sedimentación y aglomeración que provocan fallos de impresión sobre los azulejos.An important advantage of the system subject to the invention is the recirculation of the ink in the heads. In the current systems there is only one ink feed duct inside the head and the ink once reaches the head only you can leave it through the injectors during the operation of it. In the system object of the invention the ink is driven as in current systems up to the head but with the very important difference that the ink enters and leaves of the head and returns back to the main tank. Does not have to Mandatory exit through the injector. This new system of work is important from the point of view of reliability of the system because as it works with inks containing suspended solids the fact that the ink is always in movement ensures homogenization of the same, and minimizes possible effects of sedimentation and agglomeration that cause failures of printing on the tiles.

El sistema objeto de la invención está concebido mediante un sistema de barras o subsistemas de impresión individuales que permiten comenzar con un mínimo de colores (tres barras) y posteriormente ir aumentando los colores a medida que sea necesario, obteniendo una capacidad policromática, con la posibilidad de conseguir un espectro cromático o una intensidad de color no recogida en el actual estado de la técnica.The system object of the invention is designed through a system of bars or printing subsystems individual that allow to start with a minimum of colors (three bars) and then increase the colors as it becomes necessary, obtaining a polychromatic capacity, with the possibility of achieving a color spectrum or an intensity of color not collected in the current state of the art.

Un punto importante de la presente invención es la resolución obtenida sobre el azulejo. En la pieza se dispone de dos dimensiones sobre las que decoramos la pieza cerámica. La resolución que se obtiene viene definida por los puntos por unidad de longitud obtenidos en cada una de estas dos dimensiones. En general, los sistemas recogidos en el actual estado de la técnica trabajan a frecuencia de disparo fija, siendo la resolución definida por la velocidad del tapete de arrastre del transportador del sistema. El sistema objeto de la invención trabaja con frecuencia variable, por lo tanto podemos mantener una resolución dada dentro de un rango de velocidades.An important point of the present invention is The resolution obtained on the tile. The piece has two dimensions on which we decorate the ceramic piece. The resolution that is obtained is defined by the points per unit in length obtained in each of these two dimensions. In In general, the systems collected in the current state of the art they work at a fixed trigger frequency, the resolution being defined by the speed of the conveyor drag mat of the system. The system object of the invention works frequently variable, therefore we can maintain a given resolution within of a range of speeds.

El sistema comprende medios para dotar al sistema de la posibilidad de poder revertir el flujo de la tinta en el interior del cabezal con la intención eliminar posibles obturaciones de los capilares debido a una partícula aglomerada. Con este sistema podremos eliminar dicha partícula, retirándola del interior del cabezal y reteniéndola en algunos de los filtros que hay dispuestos a lo largo del sistema.The system comprises means to provide the system of the possibility of being able to reverse the ink flow in the inside of the head with the intention of eliminating possible capillary seals due to an agglomerated particle. With this system we can eliminate said particle, removing it from inside the head and retaining it in some of the filters that there are arranged throughout the system.

En el sistema objeto de la invención, la recirculación de la tinta arrastra las burbujas de aire fuera del cabezal por un conducto distinto del de entrada de tinta. Esto permite mayor fiabilidad, menos paros de máquina y como consecuencia mayor calidad de producto y mayor productividad.In the system object of the invention, the ink recirculation drags air bubbles out of the head through a conduit other than the ink inlet. This allows greater reliability, less machine shutdowns and as a consequence Higher product quality and higher productivity.

En el sistema objeto de la invención los cabezales tienen una posición fija en la barra de impresión ya definida en el diseño del sistema de manera que se solapa el final de un cabezal con el principio del siguiente. Los inyectores que se solapan se programan para que disparen o no disparen desde los medios electrónicos de control. Lo cual simplifica el trabajo de alineación y ajuste de intensidades.In the system object of the invention the printheads have a fixed position in the print bar since defined in the system design so that the end overlaps of a head with the beginning of the following. The injectors that overlap are programmed to fire or not to fire from electronic means of control. Which simplifies the work of alignment and intensity adjustment.

Brief description of the figures

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.Then it goes on to describe very brief a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention presented as a non-limiting example of is.

Figura 1.- Vista general del sistema de impresión de azulejos, objeto de la presente patente de invención.Figure 1.- General view of the system tile printing, object of the present patent of invention.

Figura 2.- Vista en detalle de la cinta transportadora, parte integrante del sistema objeto de la presente patente de invención.Figure 2.- Detail view of the tape conveyor, integral part of the system object of the present invention patent.

Preferred Embodiment of the Invention

Tal y como puede observarse en las figuras adjuntas el sistema de impresión de azulejos cerámicos comprende, al menos:As can be seen in the figures attached the ceramic tile printing system comprises, at less:

(a) unos primeros medios de impresión (1) de tinta sobre el azulejo, dichos primeros medios comprendiendo a su vez:(a) first printing means (1) of ink on the tile, said first means comprising its time:

--: una pluralidad de barras o subsistemas de impresión (10) conteniendo una pluralidad de cabezales (100) con capacidad de generación de distintos tamaños de gota dispuestos a 90º respecto del sentido de avance de las piezas cerámicas, y donde el final de un cabezal está solapado con el principio del siguiente;a plurality of printing bars or subsystems (10) containing a plurality of heads (100) capable of generating different drop sizes arranged at 90º with respect to the direction of advance of the ceramic pieces, and where the end of a head is overlapped with the beginning of the following;

--: medios de almacenamiento y depósito de la tinta (11);media ink storage and storage (11);

--: medios de recirculación de la tinta (12), comprendiendo a su vez una pluralidad de conductos y una pluralidad de bombas controladas por medios electrónicos, de tal forma que la tinta sea impulsada hasta los cabezales (100), entrando y saliendo dicha tinta de dicho cabezal (100) hacia los medios de depósito y almacenamiento de la tinta (11), habilitando un movimiento controlado del flujo de tinta y eliminando las burbujas de aire fuera del cabezal por un conducto diferenciado del de entrada;media of recirculation of the ink (12), in turn comprising a plurality of ducts and a plurality of pumps controlled by electronic means, so that the ink is driven to the heads (100), entering and leaving said ink of said head (100) towards the storage and storage means of the ink (11), enabling a controlled movement of the ink flow and removing air bubbles out of the head through a duct differentiated from the input;

(b) unos segundos medios de transporte lineal (2) del azulejo consistentes en una cinta transportadora (20) con una pluralidad de correas dentadas (21) en cuyo interior se aloja un cable de acero inoxidable para evitar elongaciones y unos ejes de tracción (22) dentados para evitar deslizamientos de la banda sobre el eje (23); y(b) a few second means of linear transport (2) of the tile consisting of a conveyor belt (20) with a plurality of toothed belts (21) inside which a stainless steel cable to avoid elongations and some shafts of toothed traction (22) to prevent slippage of the belt over the shaft (23); Y

(c) unos terceros medios de control electrónico (3) conectados a los primeros medios (1) y a los segundos medios (2);(c) third party electronic control means (3) connected to the first media (1) and the second media (2);

todo ello de tal forma que tanto el paso los segundos medios de transporte lineal (2) como la inyección alternativa de los cabezales (100) y la circulación de la tinta son controlados por los terceros medios de control electrónico (3).all this in such a way that both step second means of linear transport (2) such as injection Alternative heads (100) and ink circulation are controlled by third party electronic control means (3).

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Como es posible observar, las barras o subsistemas de alimentación (10) son físicamente independientes entre si y escalables dentro del conjunto del sistema, correspondiendo cada barra o subsistema de impresión (10) a un solo color. Dichas barras (10) tienen una resolución igual o superior a 360 dpi por cada una de las barras o subsistemas presentes.As it is possible to observe, the bars or power subsystems (10) are physically independent each other and scalable within the whole system, each printing bar or subsystem (10) corresponding to a single color. Said bars (10) have a resolution equal to or greater than 360 dpi for each of the bars or subsystems present.

Los cabezales (100) generan hasta 7 niveles de gota con una diferencia de volumen entre ellas de 6 picolitros.The heads (100) generate up to 7 levels of drop with a difference in volume between them of 6 picoliters.

Los medios de recirculación de tinta (12) son de sentido invertible, de tal forma que dichos medios de recirculación pueden invertir el flujo de la tinta en el interior de los cabezales (100), arrastrando las partículas acumuladas.The ink recirculation means (12) are of invertible direction, so that said recirculation means they can reverse the flow of ink inside the heads (100), dragging the accumulated particles.

Claims

1. Printing system on ceramic tiles of the type used to print on the tile the desired motif and characterized in that it comprises at least:

(a) first printing means (1) of ink on the tile, said first means comprising its time:

(b) a few second means of linear transport (2) of the tile consisting of a conveyor belt (20) with a plurality of toothed belts (21) inside which a stainless steel cable to avoid elongations and some shafts of toothed traction (22) to prevent slippage of the belt on the shaft (23); Y

(c) third party electronic control means (3) connected to the first media (1) and the second media (2);

all this in such a way that both step second means of linear transport (2) such as injection Alternative heads (100) and ink circulation are controlled by third party electronic control means (3).

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2. System according to claim 1 characterized in that the supply bars or subsystems (10) are physically independent of each other and scalable within the system as a whole.

3. System according to claims 1 and 2 characterized in that the subsystems or print bars (10) have a resolution equal to or greater than 360 dpi for each of the bars or subsystems (10) present.

4. System according to claims 1 to 3 characterized in that the heads (100) generate up to 7 drop levels with a difference in volume between them of 6 picoliters.

5. System according to previous claims characterized in that the ink recirculation means (12) are reversible, such that said recirculation means (12) can reverse the flow of the ink inside the heads, dragging the particles accumulated