ES2685672T3 - Impresora digital para soportes rígidos - Google Patents

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Abstract

Una máquina (1) para impresión digital de decoraciones sobre soportes rígidos (2) tales como baldosas o elementos similares, que comprende: al menos un transportador (3) para hacer avanzar los soportes (2) a lo largo de una dirección de transporte (D); al menos un conjunto de impresión (5) móvil, capaz de realizar dichas decoraciones, dispuesto encima de dicho transportador (3) y que comprende una pluralidad de cabezales de impresión para la impresión digital por chorro de tinta; medios de movimiento (61, 62, 63, 64, 7, 8) para mover dicho conjunto de impresión (5); y al menos una unidad de procesamiento configurada para operar dichos cabezales de impresión y controlar dichos medios de movimiento (61, 62, 63, 64, 7, 8); caracterizada porque dicha unidad de procesamiento comprende al menos un módulo de control configurado para la impresión sobre el soporte (2) mediante el movimiento del conjunto de impresión (5) según una secuencia de decoración que comprende una sucesión de pasadas continuas a lo largo de respectivas direcciones de impresión paralelas a la dirección de transporte (D).

Description

DESCRIPCIÓN
Impresora digital para soportes rígidos
El objeto de la presente invención es una máquina decoradora digital para decorar soportes rígidos, especialmente pero no exclusivamente destinada a decorar objetos cerámicos, tales como azulejos, objetos de vidrio o similares. Existen máquinas de la técnica anterior para imprimir decoraciones en azulejos cerámicos, que utilizan tecnología de inyección de tinta, y se denominan máquinas decoradoras digitales. El documento US2009/189950 A1 divulga una máquina según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las máquinas decoradoras suelen incluir una cinta transportadora, que está dispuesta para hacer avanzar los artículos de cerámica que se van a decorar, y una estructura superior por encima de la cinta y que comprende los cabezales de impresión.
Hay dos grupos básicos de máquinas decoradoras digitales: máquinas decoradoras de una sola pasada, en las que la cinta hace avanzar los productos "continuamente", y máquinas decoradoras de varias pasadas, en las que la cinta se acciona con un avance "escalonado".
En el caso de las máquinas decoradoras de una sola pasada, los cabezales de impresión se fijan y agrupan por colores en líneas dispuestas transversalmente a la dirección de avance del transportador (las llamadas "barras de color"). La ventaja de adoptar este tipo de máquina decoradora radica en su alto rendimiento, dado que la cinta funciona de forma continua, en lugar de estar parada.
Sin embargo, la solución de una sola pasada resulta bastante costosa, dado que se debe proporcionar un gran número de cabezales de impresión para lograr una buena resolución de impresión.
Más detalladamente, en el caso de que se necesite operar en un ancho de impresión de 1800 mm, se necesitan alrededor de 28 cabezales de impresión por color (si el tamaño del cabezal de impresión es igual a 65 mm), lo que hace un total de 168 cabezales de impresión (para 6 colores).
Además, la solución de una sola pasada resulta menos eficaz en el caso de la producción de azulejos de gran formato, que representan uno de los artículos más demandados en el mercado actual.
De hecho, la producción de estos azulejos, que son mucho más largos que los tradicionales, tiene un rendimiento intrínsecamente bajo.
Por el contrario, las máquinas decoradoras de múltiples pasadas permiten lograr una excelente resolución con un coste muy limitado.
De hecho, en las máquinas decoradoras de múltiples pasadas, la cinta que transporta el artículo se detiene (o avanza intermitentemente) durante la etapa de decoración, en la que el conjunto de impresión que contiene los cabezales de impresión se desliza a lo largo de un eje transversal a la dirección de avance; en el caso de azulejos de gran formato, este eje de movimiento de deslizamiento también es transversal a la longitud del propio artículo.
Las máquinas decoradoras de múltiples pasadas actualmente presentes en el mercado adolecen del inconveniente de ser bastante lentas y, por tanto, no satisfacen plenamente las necesidades del sector cerámico.
La tarea técnica subyacente a la presente invención es, por tanto, ofrecer una máquina para la impresión digital de decoraciones sobre soportes rígidos y que sea capaz de superar los límites del estado de la técnica.
Esta tarea se logra mediante la máquina realizada de acuerdo con la reivindicación 1.
Otras características y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la descripción aproximada y por lo tanto no limitante de una realización preferida, pero no exclusiva, de una máquina de impresión según la invención, como se ilustra en los dibujos adjuntos, de los cuales:
• La figura 1 es una vista axonométrica esquemática de la máquina en una configuración operativa en reposo; y
• La figura 2 es la vista de la figura anterior en la que la máquina se encuentra en una configuración operativa de trabajo.
Haciendo referencia a las figuras adjuntas, la máquina para impresión digital (o máquina decoradora) de la invención se indica con el número 1.
La máquina 1 propuesta ha sido ideada para imprimir decoraciones sobre soportes rígidos 2, como azulejos u otros objetos cerámicos, pero también sobre láminas de vidrio u otros soportes.
A continuación, con el fin de simplificar la exposición y sin perder el carácter general, se hace referencia al uso de la invención para imprimir sobre azulejos 2, especialmente azulejos de gran tamaño, es decir, azulejos muy largos. La máquina 1 de la invención es un tipo de máquina de inyección de tinta y de múltiples pasadas.
La máquina 1 incluye al menos un transportador 3, por ejemplo una cinta enrollada en un bucle cerrado sobre rodillos de transmisión especiales, para hacer avanzar los soportes a lo largo de una dirección de transporte (D).
La cinta, u otro tipo de transportador 3, está soportada por una base 4 que también comprende los medios motorizados para el avance de la misma.
Las dimensiones de la estera superior alargada 30 definida por la cinta 3, es decir, la rama superior del bucle definido por la cinta 3 sobre el que descansan los azulejos 2, son tales que al menos coinciden con el tamaño máximo de los azulejos que se van a decorar.
Preferiblemente, como se explica con más detalle a continuación, la cinta 3 se acciona para un movimiento escalonado, no un movimiento continuo.
Los aspectos relacionados con la construcción de la base 4, la cinta 3 y la motorización se pueden extraer de la técnica anterior.
La invención comprende entonces un conjunto de impresión móvil 5 que puede proporcionar las decoraciones sobre los soportes 2 y dispuesto sobre la cinta 3.
Más detalladamente, el conjunto de impresión 5 comprende una pluralidad de cabezales de impresión para impresión digital por chorro de tinta, agrupados, junto con medios conocidos para su funcionamiento, tales como la lógica de funcionamiento, líneas de entrega y retorno, etc.
Por ejemplo, el conjunto de impresión 5 está contenido en una carcasa protectora de soporte que se mueve por encima de la zona de impresión, es decir, por encima de la cinta 3 que transporta los azulejos 2.
La máquina propuesta 1 también incluye medios 61, 62, 63, 64, 7, 8 para mover el conjunto de impresión 5, preferiblemente del tipo que tiene tres grados de libertad, aunque en principio no se descarta una realización en la que puede tener dos grados de libertad.
Los medios de movimiento 61, 62, 63, 64, 7, 8 incluyen cuatro elementos de guía 61, 62, 63, 64 en forma de vigas rectilíneas perfiladas, realizadas por ejemplo a partir de barras de sección.
De estas cuatro vigas 61, 62, 63, 64, dos 61, 62 son móviles y están ubicadas paralelas a la dirección de transporte D, mientras que las dos vigas restantes 63, 64 están montadas de manera fija en la máquina 1 y son perpendiculares a la dirección de transporte D mencionada anteriormente de la cinta 3.
Las primeras vigas 61,62, es decir las vigas que son paralelas a la dirección de transporte D, soportan el conjunto de impresión 5, que está constreñido por deslizamiento a ellas, de manera que pueda moverse longitudinalmente con respecto a la cinta 3.
El conjunto de impresión 5 se puede conectar de forma deslizante a las primeras vigas de guía 61, 62 por medio de bloques deslizantes especiales o carros 7.
Estas primeras vigas 61,62 están, a su vez, acopladas de forma deslizante a las segundas vigas 63, 64 para permitir que el conjunto de impresión 5 se mueva transversalmente a la cinta 3. Las primeras vigas 61,62 se pueden conectar a las segundas vigas 63, 64 mediante patines o carros especiales 8.
Más específicamente, las segundas vigas 63, 64 están situadas corriente arriba y corriente abajo de la cinta 3, es decir, en las proximidades de los extremos longitudinales opuestos de la cinta 3, pero fuera del perímetro definido por esta última.
Las primeras vigas 61,62 están dispuestas entre las segundas vigas 63, 64 por encima de la cinta 3, y están acopladas de forma deslizante a las segundas vigas 63, 64 en sus propios extremos longitudinales opuestos.
Además, la estructura formada por la primera y la segunda vigas 61, 62, 63, 64 se puede conectar a actuadores o guías adicionales, de manera que se eleve o baje, logrando así un tercer grado de libertad de los medios de movimiento 61,62, 63, 64, 7, 8.
De hecho, durante el uso, el conjunto de impresión 5 se mueve desde una posición inferior, en la que se encuentra a una distancia del azulejo 2 para poder imprimir las decoraciones en ella, hasta una posición elevada. Este aspecto se tratará con más detalle a continuación.
La primera y la segunda vigas 61,52, 63, 64, como los carros deslizantes o bloques 7, 8 mencionados anteriormente, pueden constituir los componentes de los respectivos motores lineales. En cambio, el movimiento vertical puede accionarse mediante motores de esferas de recirculación.
Los elementos de guía primero y segundo 61, 62, 63, 64 pueden ser rectilíneos, como en el caso de las vigas de la realización descrita anteriormente.
En este caso, el segundo elemento 63, 65 está montado de forma fija y dispuesto transversalmente a la dirección de transporte D, mientras que el primer elemento 61,62 es móvil y está dispuesto paralelo a la dirección de transporte D. De nuevo en términos generales, los medios de movimiento 61,62, 63, 64, 7, 8 y el conjunto de impresión 5 constituyen un trazador cartesiano de un tipo que puede moverse a lo largo de una superficie plana del azulejo 2 o de otro soporte. Sin embargo, como se discute con más detalle en el presente documento a continuación, ventajosamente se ordena a este plóter que realice la impresión mediante pasadas subsiguientes a lo largo de direcciones paralelas a la dirección de transporte D de la cinta 3, que es preferiblemente también la dirección de extensión en la longitud de la cinta 3 y de los azulejos 2 de gran tamaño discutidos anteriormente.
La invención comprende el uso de una unidad de procesamiento configurada para activar dichos cabezales de impresión y controlar dichos medios de movimiento 61, 62, 63, 64, 7, 8; la unidad de procesamiento también puede controlar el avance de la cinta 3.
En general, cabe señalar que en la presente descripción, la unidad de procesamiento se presenta subdividida en distintos módulos funcionales con el único propósito de describir las funciones de la misma de forma clara y completa. En la práctica, esta unidad de procesamiento puede estar constituida por un único dispositivo electrónico, incluso del tipo comúnmente presente en este tipo de máquina, adecuadamente programado para realizar las funciones descritas, y los distintos módulos pueden corresponder a entidades hardware y / o software de rutina que son parte del dispositivo programado.
Alternativamente, o adicionalmente, estas funciones pueden ser realizadas por una pluralidad de dispositivos electrónicos en los que se pueden distribuir los módulos funcionales mencionados anteriormente.
La unidad de procesamiento puede hacer uso de uno o más microprocesadores para la ejecución de las instrucciones contenidas en los módulos de memoria, y los módulos funcionales mencionados anteriormente se pueden distribuir en una pluralidad de computadoras, local o remotamente, en base a la arquitectura de la red en que residen.
Según un aspecto importante de la invención, la unidad de procesamiento comprende al menos un módulo de control configurado para imprimir sobre el soporte 2 moviendo el conjunto de impresión 5 según una secuencia de decoración. La secuencia de decoración comprende la realización de una sucesión de pasadas continuas a lo largo de las respectivas direcciones de impresión que son paralelas a la dirección de transporte D, es decir, a lo largo de la cinta 3 y también de los azulejos 2, si estos últimos son de gran tamaño, en la dirección especificada anteriormente. Por tanto, a diferencia de las máquinas de múltiples pasadas de la técnica anterior, la invención imprime utilizando una secuencia de pasadas longitudinales sobre los azulejos 2 de gran formato.
En la práctica, con cada pasada, el conjunto de impresión 5 produce una banda o línea longitudinal impresa en la superficie superior del azulejo 2 (destinada a permanecer expuesta a la vista); otra forma de explicar esto es que con cada pasada, se produce una parte longitudinal decorada en la superficie expuesta del azulejo 2.
Tras la impresión de múltiples partes longitudinales adyacentes de la superficie superior del azulejo 2, se obtiene la decoración final. La secuencia de decoración antes mencionada está preprogramada en función de las características específicas, como las características geométricas, del soporte 2 que se va a imprimir.
Con el fin de lograr una alta definición de la decoración, el módulo de control puede realizar varias pasadas en la misma dirección de impresión, es decir, sobre la misma parte longitudinal de la superficie del azulejo 2.
Debido a la capacidad de imprimir los azulejos 2 longitudinalmente y no transversalmente, se obtiene un rendimiento superior al del estado de la técnica, ya que, siendo la superficie que se ha de decorar igual, los procesos de impresión son decididamente más rápidos.
Por lo tanto, la invención pone a disposición una máquina 1 de múltiples pasadas "acelerada", satisfaciendo así la necesidad de tener máquinas que sean menos costosas que las máquinas de una sola pasada, pero más rápidas que las máquinas de múltiples pasadas actualmente disponibles en el mercado.
De hecho, se ha encontrado que una máquina 1 que comprende 48/64 cabezales de impresión puede imprimir una placa cerámica que mide 3100 x 1920 mm en aproximadamente 40 segundos. Más detalladamente, la invención prevé que la impresión se lleve a cabo únicamente mediante pasadas longitudinales, mientras que el movimiento transversal del conjunto de impresión 5 se utiliza para pasar a una dirección de impresión paralela adicional, es decir, para imprimir otra parte de la superficie del azulejo a lo largo de la parte que ya ha sido decorada.
En términos de la funcionalidad de la unidad de procesamiento, la información indicada en el párrafo anterior significa que el módulo de control está configurado preferiblemente para mover el conjunto de impresión 5 de tal manera que entre una o más pasadas a lo largo de la dirección de impresión, el conjunto se mueve. transversalmente a la dirección de transporte D, para permitir que se realicen una o más pasadas a lo largo de una dirección de impresión diferente.
Más detalladamente, entre una pasada (o varias pasadas) a lo largo de una dirección y la pasada en una dirección adyacente, el conjunto de impresión 5 se mueve transversalmente para pasar de la primera dirección a la segunda dirección.
Además, con el fin de imprimir en toda la extensión de la superficie del azulejo 2 que se va a decorar, el módulo de control se configura preferiblemente para realizar las pasadas continuas mencionadas anteriormente de modo que cada pasada comience y termine en extremos opuestos 21,22 del azulejo 2, es decir, en lados opuestos del perímetro del azulejo.
El módulo de control puede configurarse para mover el conjunto de impresión 5 desde una posición inferior a una posición elevada, por ejemplo, para procedimientos de mantenimiento.
La unidad de procesamiento puede incluir un módulo de transporte configurado para ordenar al transportador 3 que avance escalonadamente en relación de fase con la secuencia de decoración mencionada anteriormente.
En la práctica, el transportador 3 lleva el azulejo 2 a reposar en el espacio de impresión y se detiene.
En este punto, el conjunto de impresión 5 se lleva a un extremo 21,22 del azulejo o a un punto interno dado y realiza una o más pasadas longitudinales en una primera dirección longitudinal, para realizar una primera parte rectilínea decorada a lo largo de toda la superficie superior del azulejo 2.
Esta porción es preferiblemente tan larga como el azulejo 2, es decir, se extiende desde los bordes opuestos 21, 22 del azulejo.
En este punto, se llevan a cabo una o más pasadas en una dirección paralela a la de la primera parte que ha sido decorada, para producir una segunda parte decorada adyacente a la primera parte decorada.
Estos procedimientos se repiten hasta completar la decoración de la superficie del azulejo 2. A continuación, se hace avanzar el azulejo 2 decorado de modo que abandone la zona de impresión, mientras que el siguiente azulejo 2 se coloca en posición y así sucesivamente. Preferentemente, el módulo de transporte mantiene detenida la cinta 3 y, por tanto, el azulejo 2 también, durante todo el proceso de impresión, pero no se excluye una realización en la que el movimiento de la cinta 3 coopera con el del conjunto de impresión 5 con el fin de realizar la decoración deseada.
Un método para decorar un soporte rígido 2, comprende las siguientes etapas:
• proporcionar el conjunto de impresión 5 mencionado anteriormente, que comprende múltiples cabezales de impresión para impresión digital por chorro de tinta;
• proporcionar un soporte rígido 2 que tiene una superficie para decorar, tal como un azulejo 2 por ejemplo o una losa con una superficie superior plana;
• mover escalonadamente el soporte rígido 2 a lo largo de una dirección de transporte D; y
• decorar la superficie del soporte 2 mediante el conjunto de impresión 5, preferiblemente cuando el soporte 2 está parado, haciendo que el conjunto de impresión 5 realice múltiples pasadas continuas a lo largo de direcciones de impresión paralelas a la dirección de transporte D.
Todas las funciones de la máquina 1 que se ilustran aquí anteriormente, en particular los procedimientos llevados a cabo por los módulos de la unidad de procesamiento, constituyen tantas etapas posibles del método que pueden llevarse a cabo como etapas únicas o combinadas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina (1) para impresión digital de decoraciones sobre soportes rígidos (2), como azulejos o similares, que comprende:
al menos un transportador (3) para hacer avanzar los soportes (2) a lo largo de una dirección de transporte (D);
al menos un conjunto de impresión (5) móvil, capaz de proporcionar dichas decoraciones, dispuesto encima de dicho transportador (3) y que comprende múltiples cabezales de impresión para impresión digital por chorro de tinta;
medios de movimiento (61,62, 63, 64, 7, 8) para mover dicho conjunto de impresión (5), comprendiendo los medios de movimiento (61,62, 63, 64, 7, 8) unas primeras vigas (61,62) configuradas para soportar de forma deslizante el conjunto de impresión (5); y
al menos una unidad de procesamiento configurada para hacer funcionar dichos cabezales de impresión y controlar dichos medios de movimiento (61,62, 63, 64, 7, 8);
donde dicha unidad de procesamiento comprende al menos un módulo de control configurado para imprimir sobre el soporte (2) moviendo el conjunto de impresión (5) según una secuencia de decoración que comprende una sucesión de pasadas continuas a lo largo de las respectivas direcciones de impresión paralelas a la dirección de transporte (D), y
caracterizada por que
dichas primeras vigas (61,62) son paralelas a la dirección de transporte (D), siendo el conjunto de impresión (5) móvil longitudinalmente con respecto al transportador (3), y
los medios de movimiento (61,62, 63, 64, 7, 8) comprenden además segundas vigas (63, 64) ubicadas en la proximidad de extremos longitudinales opuestos del transportador (3), fuera de un perímetro definido por el transportador (3),
donde dichas primeras vigas (61,62) están acopladas de forma deslizante a las segundas vigas (63, 64), por encima del transportador (3), en sus propios extremos longitudinales opuestos.
2. Una máquina (1) según la reivindicación 1, en la que el transportador (3) define una estera superior alargada (30) sobre la que descansan los soportes (2), coincidiendo la estera superior alargada (30) al menos con el tamaño máximo de los soportes (2) para decorar.
3. Una máquina (1) según la reivindicación anterior, en la que la unidad de procesamiento comprende además un módulo de transporte configurado para ordenar al transportador (3) que lleve un soporte (2) para que descanse en un espacio de impresión y se detenga hasta que la decoración de la superficie del soporte (2) esté terminada.
4. Una máquina (1) según la reivindicación anterior, en la que el módulo de transporte está configurado además para ordenar al transportador (3) que haga avanzar al soporte (2) con el fin de dejar el espacio de impresión una vez que la decoración de la superficie del soporte (2) se ha completado.
5. Una máquina (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho módulo de control está configurado para realizar dichas pasadas continuas de manera que cada pasada comienza y / o termina en extremos opuestos (21,22) del soporte rígido (2).
6. Una máquina (1) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos medios de movimiento (61,62, 63, 64, 7, 8) son adecuados para mover el conjunto de impresión (5) de acuerdo con al menos dos grados de libertad, estando configurado dicho módulo de control para mover el conjunto de impresión (5) dentro de dicha secuencia de decoración de tal manera que, entre la una o más pasadas a lo largo de una dirección de impresión, el conjunto de impresión se mueve transversalmente a la dirección de transporte (D), permitiendo así que se realicen una o más pasadas a lo largo de una dirección de impresión diferente.
7. Una máquina (1) según la reivindicación anterior, en la que dichos medios de movimiento (61, 62, 63, 64, 7, 8) pueden mover el conjunto de impresión (5) de acuerdo con al menos tres grados de libertad, estando dicho módulo de control configurado para mover el conjunto de impresión (5) desde una posición inferior a una posición elevada.
8. Una máquina (1) según la reivindicación anterior, en la que la unidad de procesamiento comprende un módulo de transporte configurado para hacer funcionar dicho transportador en un avance escalonado en relación de fase con dicha secuencia de decoración.
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