ES2861950T3 - Print head for decorating ceramic substrates - Google Patents

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ES2861950T3
ES2861950T3 ES13425119T ES13425119T ES2861950T3 ES 2861950 T3 ES2861950 T3 ES 2861950T3 ES 13425119 T ES13425119 T ES 13425119T ES 13425119 T ES13425119 T ES 13425119T ES 2861950 T3 ES2861950 T3 ES 2861950T3
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Gian Mario Guidotti
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Abstract

Cabezal de impresión (20) que comprende: una cámara (52); un elemento actuador piezoeléctrico (64) dispuesto fuera de la cámara (52); un obturador (68, 76) que comprende una biela alargada (68), asegurada con respecto al elemento actuador piezoeléctrico (64), y una cabeza de válvula (76), asegurada con respecto a la biela (68) en un extremo distal (89) de la misma, en el que el elemento actuador piezoeléctrico (64) está acoplado al obturador (68, 76); un compartimento (63) para retener el elemento actuador piezoeléctrico (64); en el que: el elemento actuador piezoeléctrico (64), la biela alargada (68) y la cabeza de válvula (76) se desvían en la misma primera dirección (Y) desde una primera posición no desviada hasta una segunda posición desviada; la biela alargada (68) y la cabeza de válvula (76) se desvían dentro de la cámara (52) en la primera dirección (Y); estando dispuesta una parte del obturador (68, 76) dentro de la cámara (52) y pudiéndose utilizar para moverse de una primera posición dentro de la cámara (52) a una segunda posición dentro de la cámara (52) durante el accionamiento del elemento actuador piezoeléctrico (64); un elemento de separación (53) para separar la cámara (52) y el compartimento (63), consistiendo el elemento de separación (53) en una parte flexible; estando acoplado el elemento de separación (53) con el obturador (68, 76) y pudiéndose utilizar para proporcionar el movimiento del obturador (68, 76) dispuesto dentro de la cámara (52) durante el accionamiento del elemento actuador en el compartimento (63), en el que dos elementos de retención elastoméricos (86) se utilizan para mantener el elemento actuador piezoeléctrico (64) en su sitio con respecto a la cámara (52); en el que dicha cabeza de válvula está formada como una estructura cilíndrica que tiene un extremo cerrado (78) y un extremo abierto (80); en el que dicho cabezal de impresión (20) también comprende un diafragma (88) y en el que dicho extremo abierto (80) está formado para recibir el extremo distal de la biela (68) y también está formado para acoplarse con dicho diafragma (88) para sellar la biela (68) del interior de la cámara (52).Print head (20) comprising: a camera (52); a piezoelectric actuator element (64) disposed outside the chamber (52); a plug (68, 76) comprising an elongated connecting rod (68), secured with respect to the piezoelectric actuator element (64), and a valve head (76), secured with respect to the connecting rod (68) at a distal end ( 89) thereof, wherein the piezoelectric actuator element (64) is coupled to the shutter (68, 76); a compartment (63) for retaining the piezoelectric actuator element (64); wherein: the piezoelectric actuator element (64), the elongated connecting rod (68), and the valve head (76) deflect in the same first direction (Y) from a first non-deflected position to a second deflected position; the elongated connecting rod (68) and the valve head (76) deflect within the chamber (52) in the first direction (Y); a portion of the shutter (68, 76) being disposed within the chamber (52) and being able to be used to move from a first position within the chamber (52) to a second position within the chamber (52) during actuation of the element piezoelectric actuator (64); a separating element (53) for separating the chamber (52) and the compartment (63), the separating element (53) consisting of a flexible part; the separating element (53) being coupled with the shutter (68, 76) and being able to be used to provide movement of the shutter (68, 76) disposed within the chamber (52) during actuation of the actuator element in the compartment (63 ), wherein two elastomeric retention elements (86) are used to hold the piezoelectric actuator element (64) in place with respect to the chamber (52); wherein said valve head is formed as a cylindrical structure having a closed end (78) and an open end (80); wherein said print head (20) also comprises a diaphragm (88) and wherein said open end (80) is formed to receive the distal end of connecting rod (68) and is also formed to engage said diaphragm ( 88) to seal the connecting rod (68) inside the chamber (52).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Cabezal de impresión para decorar sustratos cerámicosPrint head for decorating ceramic substrates

La presente invención se refiere a cabezales de impresión por chorro de tinta y, en particular, aunque no en exclusiva, se refiere a mejoras en cabezales de impresión para decorar sustratos cerámicos.The present invention relates to inkjet print heads and, in particular, but not exclusively, relates to improvements in print heads for decorating ceramic substrates.

La decoración de sustratos cerámicos, por ejemplo, baldosas de cerámica, implica depositar un esmalte o engobe sobre la superficie de la baldosa. El esmalte generalmente comprende una solución o suspensión cerámica con base acuosa o de disolvente, o una suspensión dentro de una solución, compuesta por una parte líquida que tiene una cantidad de partículas/polvos minerales dispersos en ella, por lo que la formulación específica del esmalte depende de los requisitos del usuario final.The decoration of ceramic substrates, for example ceramic tiles, involves depositing a glaze or slip on the surface of the tile. Enamel generally comprises an aqueous or solvent-based ceramic solution or suspension, or a suspension within a solution, composed of a liquid part that has a quantity of mineral particles / powders dispersed in it, so that the specific formulation of the enamel It depends on the requirements of the end user.

Técnicas comunes tales como serigrafía, impresión rotativa, flexografía e impresión de cortinas o deposición de campana de cortina, se utilizan para depositar el esmalte sobre la superficie de la baldosa. Sin embargo, es difícil lograr efectos locales controlados en la baldosa utilizando las técnicas mencionadas anteriormente; además, es difícil y lento cambiar de un diseño a otro. Los efectos decorativos y de textura en la actualidad se pueden lograr utilizando, por ejemplo, impresión en huecograbado, que involucra rodillos con un revestimiento elastomérico texturizado, que se basa en la impresión sobre una superficie virtualmente lisa. Sin embargo, los rodillos son costosos, requieren espacio de almacenamiento y no pueden usarse solo para un diseño específico. Además, las baldosas nunca son lo suficientemente planas como para permitir un fácil control de la presión del rodillo para un contacto uniforme entre la baldosa y el rodillo, esencial para un buen acabado que no rompa la baldosa.Common techniques such as screen printing, rotary printing, flexography and curtain printing or curtain hood deposition, are used to deposit the glaze on the surface of the tile. However, it is difficult to achieve controlled local effects on the tile using the techniques mentioned above; Furthermore, it is difficult and time-consuming to change from one design to another. Today's decorative and textural effects can be achieved using, for example, gravure printing, which involves rollers with a textured elastomeric coating, which is based on printing on a virtually smooth surface. However, rollers are expensive, require storage space, and cannot be used for a specific design alone. Also, tiles are never flat enough to allow easy control of roller pressure for even contact between tile and roller, essential for a good finish that does not break the tile.

La impresión por chorro de tinta representa una técnica atractiva para depositar esmalte que aborda los problemas anteriores. En un cabezal de impresión por chorro de tinta digital, el esmalte que hay en una cámara del cabezal de impresión es expulsado por el cabezal de impresión a través de una boquilla, mediante un actuador dispuesto dentro del cabezal de impresión. Además de esmalte, la impresión digital de engobe, típicamente una suspensión acuosa de arcilla, permite la impresión de efectos de textura que de otro modo solo serían posibles durante la etapa de prensado de la baldosa.Inkjet printing represents an attractive technique for depositing enamel that addresses the above problems. In a digital ink jet print head, the enamel in a chamber of the print head is expelled from the print head through a nozzle, by an actuator arranged inside the print head. In addition to glaze, digital slip printing, typically an aqueous suspension of clay, enables the printing of textural effects that would otherwise only be possible during the tile pressing stage.

Sin embargo, las impresoras de chorro de tinta convencionales utilizan diámetros de boquilla 0 < 50 pm, que no son adecuados para esmalte o engobe, que son suspensiones en polvo o suspensiones dentro de soluciones, ya que estas suelen tener tamaños de partícula de 10 s de micras, así como pesos altos por volumen que superan con creces 100 g por metro cuadrado, y más comúnmente requieren hasta 1 kg por metro cuadrado para ser depositadas. El documento EP1972450B da a conocer un ejemplo de un cabezal de impresión convencional 1 utilizado para imprimir esmalte, como se muestra en sección la figura 1. El cabezal de impresión 1 comprende una cámara de fluido 2, que tiene una entrada de fluido (no mostrada) y una salida de fluido (no mostrada), por lo que el esmalte 4 fluye a través de la cámara 2 desde la entrada a la salida bajo una presión de, por ejemplo, 1 bar.However, conventional ink jet printers use nozzle diameters 0 <50 pm, which are not suitable for enamel or engobe, which are powder suspensions or suspensions within solutions, since these usually have particle sizes of 10 s microns, as well as high volume weights that far exceed 100g per square meter, and more commonly require up to 1kg per square meter to be deposited. Document EP1972450B discloses an example of a conventional print head 1 used to print enamel, as shown in section in Figure 1. The print head 1 comprises a fluid chamber 2, having a fluid inlet (not shown ) and a fluid outlet (not shown), whereby enamel 4 flows through chamber 2 from inlet to outlet under a pressure of, for example, 1 bar.

El cabezal de impresión 1 comprende un actuador 6 en forma de barra piezoeléctrica que tiene un obturador 7 acoplado al mismo y dispuesto dentro de la cámara 2, mientras que el cabezal de impresión 1 comprende además una parte de boquilla 8 que tiene una superficie 5 dentro de la cámara 2 y que tiene al menos una boquilla de agujero pasante 9 en la misma que proporciona una vía de flujo desde el interior de la cámara 2 hasta un sustrato 10 a través de la boquilla 9.The print head 1 comprises an actuator 6 in the form of a piezoelectric rod having a shutter 7 coupled thereto and disposed within the chamber 2, while the print head 1 further comprises a nozzle portion 8 which has a surface 5 within of chamber 2 and having at least one through-hole nozzle 9 therein that provides a flow path from inside chamber 2 to a substrate 10 through nozzle 9.

Un obturador es cualquier elemento mecánico que se pueda utilizar para acoplarlo con la parte de la boquilla 8 a fin de proporcionar una junta mecánica en la entrada a la boquilla 9, evitando/reduciendo así el flujo de esmalte hacia la boquilla 9.A plug is any mechanical element that can be used to couple it with the nozzle portion 8 in order to provide a mechanical seal at the entrance to the nozzle 9, thus preventing / reducing the flow of enamel into the nozzle 9.

Tal obturador puede formar parte de un conjunto obturador que comprenda un obturador.Such a shutter can be part of a shutter assembly comprising a shutter.

A medida que el obturador 7 se acopla al actuador 6, se mueve en la misma dirección de desviación que el actuador 6, y está configurado para acoplarse con la superficie 5 para bloquear la boquilla 9 cuando el actuador 6 está en una posición no desviada, y para desacoplarse de la superficie 5 destapando así la boquilla 9, cuando el actuador está en una posición desviada.As plug 7 engages actuator 6, it moves in the same deflection direction as actuator 6, and is configured to engage surface 5 to lock nozzle 9 when actuator 6 is in a non-deflected position, and to disengage from surface 5 thus uncovering nozzle 9, when the actuator is in a biased position.

Una unidad de control electrónico (no mostrada) se utiliza para accionar el actuador con una determinada forma de onda de tensión, por ejemplo, para accionar el actuador 6 de manera que se desvíe de forma oscilante a una determinada frecuencia, por ejemplo, 1 kHz. Al oscilar el actuador 6 es posible controlar la expulsión del fluido por la boquilla 9 en forma de gotitas.An electronic control unit (not shown) is used to drive the actuator with a certain voltage waveform, for example to drive the actuator 6 so that it is oscillatingly deviated at a certain frequency, for example 1 kHz . By oscillating the actuator 6 it is possible to control the expulsion of the fluid through the nozzle 9 in the form of droplets.

La cámara está provista de una o varias juntas 12, por ejemplo, una junta de estanqueidad, para evitar que el esmalte salga de la cámara 2 por cualquier punto que no sea la boquilla 9, y a través de la entrada y la salida de fluido. The chamber is provided with one or more gaskets 12, for example a sealing gasket, to prevent enamel from leaving the chamber 2 at any point other than the nozzle 9, and through the fluid inlet and outlet.

Un problema con el cabezal de impresión convencional 1 es que el esmalte o engobe, con el tiempo, daña el elemento de accionamiento 6 dispuesto dentro de la cámara 2, el obturador 7, la superficie 5 y/o la junta o juntas 12, reduciéndose así significativamente la vida útil del cabezal de impresión 1 al producirse fugas desde la cámara y/o creándose problemas de presión dentro de la cámara.A problem with the conventional print head 1 is that the enamel or slip, over time, damages the actuating element 6 arranged inside the chamber 2, the shutter 7, the surface 5 and / or the gasket or gaskets 12, reducing thus significantly the useful life of the print head 1 when leaking from the chamber and / or creating pressure problems within the chamber.

El documento EP0993951 da a conocer una solución para separar el elemento de accionamiento del fluido de tinta. La solución se refiere a un cabezal de impresión que tiene un obturador específico diferente del obturador del cabezal de impresión según la presente invención.Document EP0993951 discloses a solution for separating the actuator from the ink fluid. The solution refers to a print head having a specific shutter different from the shutter of the print head according to the present invention.

Un problema adicional con los cabezales de impresión convencionales es que generalmente solo son compatibles con esmaltes con base de disolvente, que son costosos y pueden ser altamente tóxicos, y requieren un horno para quemar el disolvente después de la deposición. Sin embargo, el uso de esmaltes con base de agua en cabezales de impresión convencionales obstruye las boquillas y hace que se desgasten más los componentes internos del cabezal de impresión.A further problem with conventional print heads is that they are generally only compatible with solvent-based enamels, which are expensive and can be highly toxic, requiring an oven to burn the solvent after deposition. However, the use of water-based enamels on conventional print heads clogs the nozzles and causes more wear on the internal components of the print head.

Por tanto, sería ventajoso proporcionar un cabezal de impresión mejorado que solucione las desventajas mencionadas anteriormente.Therefore, it would be advantageous to provide an improved print head that overcomes the above-mentioned disadvantages.

En un primer aspecto, se proporciona un cabezal de impresión según la reivindicación 1.In a first aspect, there is provided a recording head according to claim 1.

Preferiblemente, el elemento actuador se acopla mecánicamente al obturador, en el que la cámara de fluido comprende al menos una boquilla, y en el que el obturador puede utilizarse para abrir o cerrar la entrada de la al menos una boquilla durante el accionamiento del elemento actuador.Preferably, the actuator element is mechanically coupled to the shutter, wherein the fluid chamber comprises at least one nozzle, and wherein the shutter can be used to open or close the inlet of the at least one nozzle during actuation of the actuator element. .

Preferiblemente, el obturador forma parte de un conjunto obturador.Preferably, the plug is part of a plug assembly.

En un segundo aspecto, se proporciona una impresora según la reivindicación 6 y un método de impresión por chorro de tinta según la reivindicación 7.In a second aspect, there is provided a printer according to claim 6 and an ink jet printing method according to claim 7.

La figura 1 muestra en sección un ejemplo de un cabezal de impresión convencional de la técnica anterior utilizado para imprimir esmalte;Figure 1 shows in section an example of a conventional prior art print head used to print glaze;

La figura 2a muestra en sección un cabezal de impresión según un ejemplo no reivindicado, mediante el cual se evita que el esmalte fluya a través de la boquilla;Figure 2a shows in section a recording head according to an unclaimed example, whereby enamel is prevented from flowing through the nozzle;

La figura 2b muestra en sección el cabezal de impresión de la figura 2a, mediante el cual no se impide que el esmalte fluya a través de la boquilla;Figure 2b shows in section the print head of Figure 2a, whereby enamel is not prevented from flowing through the nozzle;

La figura 3 muestra en forma de gráfico, una forma de onda ejemplar de la tensión aplicada a un actuador de las figuras 2a y 2b;Figure 3 shows in graphical form, an exemplary waveform of the voltage applied to an actuator of Figures 2a and 2b;

La figura 4 muestra en una vista en perspectiva una sección transversal de un cabezal de impresión de la presente invención;Figure 4 shows in a perspective view a cross section of a recording head of the present invention;

La figura 5a muestra un sistema de impresora, que tiene un cabezal de impresión formado por una pluralidad de cabezales de impresión individuales según una tercera realización de la presente invención; yFig. 5a shows a printer system, having a print head formed by a plurality of individual print heads according to a third embodiment of the present invention; and

La figura 5b, muestra un sistema de impresora, que tiene una pluralidad de boquillas formadas dentro de una única cámara de fluido.Figure 5b shows a printer system, having a plurality of nozzles formed within a single fluid chamber.

La figura 2a muestra en sección un cabezal de impresión 20, mediante el cual se evita que fluya esmalte a través de una boquilla 29 de una parte de boquilla 28, mientras que la figura 2b muestra en sección el cabezal de impresión 20 mediante el cual no se evita que fluya esmalte a través de la boquilla 29.Figure 2a shows in section a print head 20, whereby enamel is prevented from flowing through a nozzle 29 of a nozzle part 28, while Figure 2b shows in section the print head 20 by which no enamel is prevented from flowing through nozzle 29.

Aunque el funcionamiento del cabezal de impresión se describe a continuación usando esmalte, se apreciará que se puede usar cualquier fluido adecuado dependiendo de la aplicación específica, por ejemplo, tinta con base de metiletilcetona o de acetona para imprimir en cartón/papel/envases de alimentos, o tinta con base de polímero/metálica para impresión 3D, o engobe.Although the operation of the print head is described below using enamel, it will be appreciated that any suitable fluid can be used depending on the specific application, for example, methyl ethyl ketone or acetone based ink for printing on cardboard / paper / food packaging. , or polymer / metallic based ink for 3D printing, or slip.

El esmalte en sí puede contener pigmento para dar color después de la cocción y tener otros aditivos tales como arcilla para proporcionar diferentes acabados tales como acabados brillantes, mates, opacos que se pueden combinar en una misma superficie, así como efectos especiales tales como tonos metálicos y lustre. Se pueden proporcionar estructuras de textura o relieve imprimiendo una solución que contenga predominantemente engobe. Una composición de esmalte digital ejemplar se describe en el documento ES2386267. Los tamaños de partícula dentro del esmalte están generalmente en el intervalo de 0,1 pm - 50 pm, y preferiblemente hasta 30 pm, pero variarán dependiendo de la formulación específica.The enamel itself can contain pigment to give color after firing and have other additives such as clay to provide different finishes such as glossy, matte, opaque finishes that can be combined on the same surface, as well as special effects such as metallic tones. and luster. Textural or relief structures can be provided by printing a predominantly slip-containing solution. An exemplary digital enamel composition is described in ES2386267. The particle sizes within the enamel are generally in the range of 0.1 ± 50 µm, and preferably up to 30 µm, but will vary depending on the specific formulation.

Alternativamente, se puede usar engobe en el cabezal de impresión, por lo que se usa engobe para imprimar baldosas cerámicas, a fin de hacer que la baldosa sea permeable al agua después del prensado; o para imprimir características en relieve en la baldosa para efectos de madera y piedra. Alternatively, slip can be used on the print head, whereby slip is used to prime ceramic tiles, in order to make the tile permeable to water after pressing; or to print embossed features on the tile for wood and stone effects.

El engobe es una suspensión de partículas de arcilla, mientras que el esmalte generalmente comprende una suspensión de frita de vidrio con base acuosa o de disolvente, o una suspensión dentro de una solución formada por una parte líquida que tiene una cantidad de partículas/polvos minerales dispersos en la misma, por lo que la formulación específica del esmalte depende de los requisitos del usuario final. Un esmalte mate también puede contener engobe.The slip is a suspension of clay particles, while the glaze generally comprises a suspension of water-based or solvent-based glass frit, or a suspension within a solution formed by a liquid part having a quantity of mineral particles / powders. dispersed in it, so the specific formulation of the enamel depends on the requirements of the end user. A matte nail polish can also contain a slip.

El cuerpo del cabezal de impresión 20 se forma de un material resistente que tiene resistencia mecánica y química a los fluidos específicos utilizados para una aplicación de impresión particular. Un material adecuado es poliéter éter cetona (PEEK), por ejemplo, Victrex PEEK 150GL30, que tiene propiedades de resistencia mecánica y química adecuadas para fluidos orgánicos y acuosos, incluido el esmalte con base acuosa.The print head body 20 is formed of a tough material that has mechanical and chemical resistance to the specific fluids used for a particular print application. A suitable material is polyether ether ketone (PEEK), for example Victrex PEEK 150GL30, which has mechanical and chemical strength properties suitable for organic and aqueous fluids, including water-based enamel.

El cabezal de impresión 20 comprende una cámara de fluido 22, que tiene una entrada de fluido (no mostrada) y una salida de fluido (no mostrada), por lo que el esmalte 24 fluye a través de la cámara 22 desde la entrada a la salida bajo una presión sustancialmente constante por encima de la presión atmosférica, por ejemplo 1 bar. La entrada y las salidas están conectadas de forma fluida a un sistema de suministro de esmalte de circuito cerrado. El sistema de suministro de circuito cerrado (CCSS) tiene un canal de suministro para suministrar el esmalte a las entradas y salidas, un canal de descarga y medios para mover y presurizar el esmalte en el conducto, por ejemplo, bombas, por lo que el CCSS es controlado, por ejemplo, por un sistema de suministro de tinta electrónica, como se conoce en la técnica. El cabezal de impresión 20 comprende además un componente de separación flexible 26, por ejemplo, formado de caucho de nitrilo butadieno (NBR) 70 Shore A, que se puede utilizar para sellar una parte superior de la cámara 22, proporcionándose así una separación sellada entre la cámara 22 y un compartimento 23 del cabezal de impresión 20. El compartimento 23 está provisto de un actuador 30 situado en él.The print head 20 comprises a fluid chamber 22, which has a fluid inlet (not shown) and a fluid outlet (not shown), whereby enamel 24 flows through chamber 22 from the inlet to the outlet under a substantially constant pressure above atmospheric pressure, for example 1 bar. The inlet and outlets are fluidly connected to a closed loop enamel supply system. The closed loop supply system (CCSS) has a supply channel to supply the enamel to the inlets and outlets, a discharge channel and means to move and pressurize the enamel in the conduit, for example pumps, whereby the CCSS is controlled, for example, by an electronic ink supply system, as is known in the art. The printhead 20 further comprises a flexible parting component 26, for example, formed of 70 Shore A nitrile butadiene rubber (NBR), which can be used to seal an upper portion of the chamber 22, thereby providing a sealed gap between the chamber 22 and a compartment 23 of the print head 20. The compartment 23 is provided with an actuator 30 located therein.

El elemento de separación 26 se mantiene en su sitio y proporciona una funcionalidad de sellado mediante formaciones 27 formadas en él que forman un acoplamiento mecánico con formaciones recíprocas formadas en el cabezal de impresión 20, manteniendo así los medios de sellado en su sitio. También se puede usar un sellador y/o adhesivo para asegurar que el componente de separación flexible 26 se mantenga en su sitio y/o para mejorar el sellado en la interfaz 33 entre el componente de separación flexible 26 y el cabezal de impresión 20.The separating element 26 is held in place and provides sealing functionality by formations 27 formed therein that form a mechanical coupling with reciprocal formations formed on the print head 20, thus holding the sealing means in place. A sealant and / or adhesive can also be used to ensure that the flexible spacer 26 remains in place and / or to improve the seal at the interface 33 between the flexible spacer 26 and the printhead 20.

En la presente realización, el elemento de separación 26 se forma de un material elástico, aunque no se limita solo a ser elástico.In the present embodiment, the spacer member 26 is formed of an elastic material, although it is not limited to being elastic only.

El actuador 30 se puede utilizar para desviarse de una primera posición, como se muestra en la figura 2a, por lo que el actuador 30 no se desvía a una segunda posición, como se muestra en la figura 2b, por lo que el actuador 30 se desvía en una dirección que se aleja de la parte de boquilla 28 (en el plano y) al aplicarle un campo eléctrico (por ejemplo, una tensión a través de electrodos del actuador). Los elementos de retención de actuador 39 se utilizan para mantener el actuador en su sitio con respecto a la cámara 22, de manera que se maximiza la desviación del actuador 30 con respecto a la cámara 22.Actuator 30 can be used to deviate from a first position, as shown in figure 2a, whereby actuator 30 does not deviate to a second position, as shown in figure 2b, so actuator 30 is it deflects in a direction away from the nozzle portion 28 (in the y-plane) by applying an electric field to it (eg, a voltage across actuator electrodes). Actuator retainers 39 are used to hold the actuator in place relative to chamber 22 so that deflection of actuator 30 relative to chamber 22 is maximized.

En un ejemplo preferido no reivindicado, el actuador 30 está formado por un elemento piezoeléctrico que se forma, por ejemplo, de titanato de circonato de plomo (PZT) pero puede formarse de titanato de bario, niobato de potasio y sodio (KNN) y/o titanato de bismuto y sodio (BNT) o de cualquier material adecuado.In a preferred non-claimed example, the actuator 30 is formed of a piezoelectric element that is formed from, for example, lead zirconate titanate (PZT) but can be formed from barium titanate, potassium sodium niobate (KNN), and / or or sodium bismuth titanate (BNT) or any suitable material.

La funcionalidad de los elementos piezoeléctricos es bien conocida, conforme a la cual los elementos piezoeléctricos se desvían al aplicarles un campo eléctrico, por ejemplo, al aplicarles un diferencial de tensión a través de la capa o capas del elemento.The functionality of piezoelectric elements is well known, according to which piezoelectric elements are deflected by applying an electric field to them, for example by applying a voltage differential across the layer or layers of the element.

En un ejemplo preferido no reivindicado, el actuador 30 es un elemento piezoeléctrico, en forma de placa rectangular sustancialmente plana que comprende una o más capas piezoeléctricas, configurado para funcionar como un bimorfo, en el que el accionamiento y la contracción del elemento cerámico crea un momento de flexión que transforma un cambio transversal de longitud en un gran desplazamiento de flexión perpendicular a la contracción. Tal funcionalidad se consigue usando elementos piezoeléctricos conocidos, tales como, por ejemplo, un actuador piezoeléctrico de flexión Picma® (por ejemplo, PL112-PL140), que permite el control diferencial completo del desplazamiento. Se apreciará que la forma del elemento no se limita a una placa rectangular, sino que puede ser cuadrada, en forma de disco o cualquier otra forma poligonal adecuada.In a preferred non-claimed example, actuator 30 is a piezoelectric element, in the form of a substantially flat rectangular plate comprising one or more piezoelectric layers, configured to function as a bimorph, wherein actuation and contraction of the ceramic element creates a bending moment that transforms a transverse change in length into a large bending displacement perpendicular to the contraction. Such functionality is achieved using known piezoelectric elements, such as, for example, a Picma® piezoelectric flex actuator (eg, PL112-PL140), which allows full differential control of displacement. It will be appreciated that the shape of the element is not limited to a rectangular plate, but can be square, disk-shaped, or any other suitable polygonal shape.

El actuador 30 tiene al menos dos electrodos o terminales asociados para cada capa piezoeléctrica, en el que los electrodos están configurados para permitir el suministro de un campo eléctrico controlable al actuador 30. En una realización preferida, se proporciona una desviación en el modo de flexión de aproximadamente 30 pm.The actuator 30 has at least two associated electrodes or terminals for each piezoelectric layer, wherein the electrodes are configured to allow the supply of a controllable electric field to the actuator 30. In a preferred embodiment, a deflection is provided in the bending mode from about 30 pm.

Sin embargo, la cantidad de desviación requerida dependerá de la aplicación específica, pero en general la desviación será del orden de 600 pm. Preferiblemente, se utilizarán elementos que puedan desviarse al menos de 20 pm a 60 pm. Tal desviación se puede obtener aplicando un diferencial de tensión adecuado a través de la capa o capas del elemento piezoeléctrico, por ejemplo, de hasta aproximadamente 600 V, pero preferiblemente se aplicarán diferenciales de tensión de hasta entre 20 V y 60 V entre la capa o capas del elemento piezoeléctrico, y preferiblemente de hasta 30V.However, the amount of deviation required will depend on the specific application, but generally the deviation will be on the order of 600 pm. Preferably, elements that can deviate from at least 20 pm to 60 pm will be used. Such a deviation can be obtained by applying a suitable voltage differential across the layer or layers of the piezoelectric element, for example up to about 600 V, but preferably they will be applied voltage differentials of up to between 20 V and 60 V between the layer or layers of the piezoelectric element, and preferably up to 30V.

También se apreciará que, aunque el actuador 30 se puede utilizar para para desviarse en una dirección que se aleja de la parte de boquilla 28 al aplicarle un campo eléctrico, es decir, en el plano Y, como lo demuestra la flecha 40, en realizaciones alternativas, el actuador 30 puede estar dispuesto para desviarse en una dirección hacia la parte de boquilla 28 al aplicarle un campo eléctrico.It will also be appreciated that, although the actuator 30 can be used to deflect in a direction away from the nozzle portion 28 by applying an electric field to it, that is, in the Y plane, as shown by arrow 40, in embodiments Alternatively, the actuator 30 may be arranged to deflect in a direction toward the nozzle portion 28 by applying an electric field to it.

Un conjunto obturador 31 se fija al actuador 30 usando un adhesivo adecuado que no se degrade en presencia del esmalte, por ejemplo, Loctite 438. El conjunto obturador 31 se puede utilizar para acoplar la parte de boquilla 28, a fin de abrir/cerrar la entrada a una boquilla 29 formada en la misma.A plug assembly 31 is attached to the actuator 30 using a suitable adhesive that will not degrade in the presence of enamel, for example Loctite 438. The plug assembly 31 can be used to engage the nozzle portion 28, in order to open / close the inlet to a nozzle 29 formed therein.

El conjunto obturador 31 comprende un elemento de conexión, en el que, en la presente realización, el elemento de conexión es una biela 23, que se asegura en el actuador 30.The shutter assembly 31 comprises a connecting element, in which, in the present embodiment, the connecting element is a connecting rod 23, which is secured to the actuator 30.

Será evidente para una persona experta en la materia que el elemento de conexión puede adoptar cualquier forma adecuada para conectar un conjunto obturador al actuador.It will be apparent to a person skilled in the art that the connecting element can take any suitable form for connecting a shutter assembly to the actuator.

La biela 32 sobresale a través del componente de separación flexible 26 hacia la cámara 22, formándose al mismo tiempo una junta entre el componente de separación flexible 26 y el conjunto obturador 31, manteniéndose así la junta entre la cámara 22 y el compartimento 23. La biela 32 se fabrica usando un material con propiedades mecánicas y químicas resistentes al esmalte o cualquier otro fluido utilizado en las aplicaciones de impresión particulares requeridas por un usuario, por ejemplo, polieterimida (PEI) tal como Ultem 1000, o poliéter éter cetona (PEEK), etc.Connecting rod 32 protrudes through flexible spacer component 26 into chamber 22, at the same time forming a seal between flexible spacer component 26 and seal assembly 31, thereby maintaining the seal between chamber 22 and compartment 23. connecting rod 32 is manufactured using a material with mechanical and chemical properties resistant to enamel or any other fluid used in the particular printing applications required by a user, for example, polyetherimide (PEI) such as Ultem 1000, or polyether ether ketone (PEEK) , etc.

En general, la parte de boquilla 28 se refiere a una superficie que tiene una boquilla 29 formada en ella. La parte de la boquilla 28 se forma de cualquier material adecuado, por ejemplo, PEEK (KETRON), PEI, acero inoxidable (LS316) o silicio, por lo que la boquilla 29 se forma mediante una técnica de fabricación adecuada, por ejemplo, mediante mecanizado por microdescarga eléctrica (EDM)/mecanizado por láser/grabado químico, etc.In general, the nozzle portion 28 refers to a surface that has a nozzle 29 formed thereon. The nozzle portion 28 is formed of any suitable material, for example PEEK (KETRON), PEI, stainless steel (LS316) or silicon, whereby the nozzle 29 is formed by a suitable manufacturing technique, for example by electrical micro discharge machining (EDM) / laser machining / chemical engraving etc.

En los siguientes ejemplos preferidos no reivindicados, la boquilla tiene un diámetro sustancialmente igual a 400 pm. Cuando se imprime con esmalte o engobe, la boquilla tiene preferiblemente un diámetro de entre 100 pm y 600 pm, y sustancialmente de entre 375 pm y 425 pm, y preferiblemente el diámetro es sustancialmente de 400 pm para asegurar que las partículas de esmalte no bloqueen la boquilla.In the following non-claimed preferred examples, the nozzle has a diameter substantially equal to 400 µm. When enamel or slip printed, the nozzle preferably has a diameter between 100 pm and 600 pm, and substantially between 375 pm and 425 pm, and preferably the diameter is substantially 400 pm to ensure that the enamel particles do not block. the mouthpiece.

La parte de la boquilla 28 puede formarse de manera solidaria con la cámara 22 durante la fabricación de la cámara 22, o puede ser un elemento independiente que se monta en la cámara 22 durante la fabricación del cabezal de impresión 1 y se asegura en su sitio usando un adhesivo adecuado, por ejemplo, Loctite 438.The nozzle portion 28 may be integrally formed with the chamber 22 during the manufacture of the chamber 22, or it may be a separate element that is mounted in the chamber 22 during the manufacture of the print head 1 and secured in place. using a suitable adhesive, eg Loctite 438.

En una realización preferida, el extremo distal 35 de la biela 32 se inserta en una cabeza de válvula 36 dentro de la cámara 22, en el que la cabeza de válvula 36 está formada para acoplarse a la superficie sustancialmente plana de la parte de boquilla 28 cuando el actuador 30 está en la primera posición. Con el actuador en la primera posición, la cabeza de válvula 36 se acopla en un área que rodea la entrada de la boquilla 29 de la parte de la boquilla 28 de manera que no existe ninguna vía para que fluya fluido desde la cámara 22 a la boquilla 29.In a preferred embodiment, distal end 35 of connecting rod 32 is inserted into a valve head 36 within chamber 22, wherein valve head 36 is formed to engage the substantially flat surface of nozzle portion 28 when the actuator 30 is in the first position. With the actuator in the first position, the valve head 36 engages in an area surrounding the nozzle inlet 29 of the nozzle portion 28 so that there is no path for fluid to flow from the chamber 22 to the nozzle 29.

Se apreciará que, para cerrar la entrada a la boquilla, la cabeza de válvula 36 se acopla con la parte de boquilla 28. Por lo tanto, para reducir el desgaste de la cabeza de válvula 36, la cabeza de válvula 36 se forma de un material duradero., p. ej., NBR 70 Shore A o titanio de grado 5, que pueda resistir la exposición repetida a la cavitación y la abrasión causadas por el accionamiento hacia o contra la parte de boquilla 28. También se tienen en cuenta aspectos similares al seleccionar el material utilizado para la parte de boquilla 28, que puede comprender un componente duro en forma de inserto de asiento de válvula hecho de titanio para lograr una buena durabilidad.It will be appreciated that, to close the inlet to the nozzle, the valve head 36 engages with the nozzle portion 28. Therefore, to reduce wear on the valve head 36, the valve head 36 is formed of a durable material., p. eg NBR 70 Shore A or grade 5 titanium, which can resist repeated exposure to cavitation and abrasion caused by actuation towards or against the nozzle portion 28. Similar aspects are also taken into account when selecting the material used for the nozzle portion 28, which may comprise a hard component in the form of a valve seat insert made of titanium to achieve good durability.

En ejemplos alternativos no reivindicados, la cabeza de válvula 36 puede no estar presente y la biela 32 o el elemento de separación 26 puede adaptarse para acoplarse a la superficie que rodea el área de la entrada de la boquilla 29 para evitar/restringir flujo de fluido desde la cámara 22 cuando el actuador está en la primera posición.In alternative non-claimed examples, valve head 36 may not be present and connecting rod 32 or spacer 26 may be adapted to engage the surface surrounding the area of the inlet of nozzle 29 to prevent / restrict fluid flow. from chamber 22 when the actuator is in the first position.

La provisión de un diferencial de tensión adecuado a través del actuador piezoeléctrico 30 hace que el actuador 30 se desvíe a la segunda posición, haciendo así que el conjunto obturador 31 fijado al actuador 30 y el componente de separación 26 fijado al mismo se muevan en la dirección de desviación del actuador 30, de manera que el cabezal de válvula 36 se desacopla de la superficie que rodea el área de la entrada de la boquilla 29, por lo que se forma una vía tal que el esmalte fluye desde la cámara 22 hacia la boquilla 29, es decir, llenando así la boquilla 29.The provision of a suitable voltage differential across the piezoelectric actuator 30 causes the actuator 30 to deflect to the second position, thus causing the plug assembly 31 attached to the actuator 30 and the spacer component 26 attached to it to move in the same direction. deflection direction of the actuator 30, such that the valve head 36 disengages from the surface surrounding the area of the inlet of the nozzle 29, thereby forming a path such that the enamel flows from the chamber 22 into the nozzle 29, that is, thus filling nozzle 29.

La posterior eliminación del diferencial de tensión a través del actuador 30 hace que el actuador 30 vuelva a la primera posición desde la segunda posición en el compartimiento 23, lo que a su vez hace que la cabeza de válvula 36 vuelva a acoplarse a la superficie que rodea el área de la entrada de la boquilla 29 en la cámara 22. Durante la vuelta del actuador 30 a la primera posición, el movimiento hacia abajo de la cabeza de válvula 36 con respecto al conjunto de boquilla 29 impide el flujo de fluido hacia la boquilla 29 y efectúa la expulsión del esmalte de la boquilla 29 hacia un sustrato 38 dispuesto debajo de una salida de la boquilla 29 en el exterior del cabezal de impresión 20.The subsequent elimination of the stress differential across the actuator 30 returns the actuator 30 to the first position from the second position in the compartment 23, which in turn causes the valve head 36 to re-engage the surface it faces. surrounds the area of the inlet of the nozzle 29 into the chamber 22. During the return of the actuator 30 to the first position, the downward movement of the valve head 36 relative to the valve assembly Nozzle 29 prevents fluid flow into nozzle 29 and ejects enamel from nozzle 29 onto a substrate 38 disposed below an outlet of nozzle 29 on the outside of printhead 20.

Una unidad de control electrónico (no mostrada) se utiliza para proporcionar al actuador 30 una forma de onda del diferencial de tensión, por ejemplo, para accionar el actuador de manera que se desvíe de forma oscilante a una determinada frecuencia, por ejemplo, 1 kHz. Al accionar el actuador 30 de esa manera, es posible controlar la expulsión del fluido de la boquilla 29 en forma de gotitas.An electronic control unit (not shown) is used to provide actuator 30 with a voltage differential waveform, for example, to drive the actuator so that it is oscillatingly deviated at a certain frequency, for example, 1 kHz . By operating the actuator 30 in this way, it is possible to control the expulsion of the fluid from the nozzle 29 in the form of droplets.

Se apreciará que el componente de separación flexible 26 permite la desviación del actuador 30 en el compartimento 23 para efectuar el movimiento de la cabeza de válvula 36 dentro de la cámara 22, de modo que se puedan depositar gotas de esmalte sobre el sustrato 38 a través de la boquilla 29 de manera controlada, sin riesgo de que el actuador 30 entre en contacto con el esmalte.It will be appreciated that the flexible spacer component 26 allows deflection of the actuator 30 in the compartment 23 to effect movement of the valve head 36 within the chamber 22 so that drops of enamel can be deposited on the substrate 38 through of the nozzle 29 in a controlled manner, without risk of the actuator 30 coming into contact with the enamel.

La figura 3 muestra en forma de gráfico una forma de onda ejemplar del diferencial de tensión a través de un actuador piezoeléctrico 30, según la cual el elemento está dispuesto para desviarse al aplicarle el diferencial de tensión. En el tiempo 90, el diferencial de tensión (AV) a través del actuador 30 aumenta de V0 (por ejemplo, 0 V) a V1 (por ejemplo, 30 V). Durante este tiempo, el actuador 30 se deformará y desviará (por ejemplo, 30 pm) de la primera posición, como se muestra en la figura 2a, a la segunda posición, como se muestra en la figura 2b, dando esto como resultado una separación de la cabeza de válvula 36 de la parte de boquilla 28.Figure 3 graphically shows an exemplary voltage differential waveform across piezoelectric actuator 30, according to which the element is arranged to deflect upon application of the voltage differential. At time 90, the voltage differential (AV) across actuator 30 increases from V0 (eg, 0 V) to V1 (eg, 30 V). During this time, the actuator 30 will deform and deviate (for example, 30 pm) from the first position, as shown in figure 2a, to the second position, as shown in figure 2b, resulting in a gap of the valve head 36 from the nozzle portion 28.

Durante el período 92, el diferencial de tensión se mantiene en el actuador piezoeléctrico 30, manteniendo así el actuador en la segunda posición, de modo que entre esmalte en la boquilla 29, por lo que el tiempo 92 en el que se mantiene el diferencial de tensión a través del actuador 30 es proporcional al volumen de gota de tinta deseado que entra en la boquilla 29 y, por tanto, de gota impresa.During the period 92, the voltage differential is maintained in the piezoelectric actuator 30, thus keeping the actuator in the second position, so that enamel enters the nozzle 29, thus the time 92 in which the differential of Voltage across actuator 30 is proportional to the desired ink drop volume entering nozzle 29 and, therefore, printed drop.

En el tiempo 94, el diferencial de tensión a través del actuador 30 se reduce a V0 y el actuador 30 vuelve a la primera posición, como se muestra en la figura 2a.At time 94, the voltage differential across actuator 30 drops to V0 and actuator 30 returns to the first position, as shown in FIG. 2a.

Durante la vuelta a la primera posición, la superficie inferior 40 de la cabeza de válvula 36 bloquea la boquilla 29 y la boquilla expulsa una gota hacia el sustrato 38 durante el tiempo 94.During the return to the first position, the bottom surface 40 of the valve head 36 locks the nozzle 29 and the nozzle expels a drop onto the substrate 38 for the time 94.

Para la presente realización, la forma de onda mostrada en figura 3 se repite a una frecuencia de 1 kHz, mientras sea necesario expulsar gotas por la boquilla. La frecuencia/tiempo de accionamiento (90, 92, 94) puede aumentarse o disminuirse según lo requiera un usuario, por ejemplo, para aumentar o disminuir el volumen de la gota impresa, o para aumentar la frecuencia de expulsión de gota desde el cabezal de impresión 20. Cuando no es necesario imprimir una gota, el diferencial se mantiene sustancialmente en V0.For the present embodiment, the waveform shown in figure 3 is repeated at a frequency of 1 kHz, as long as it is necessary to expel drops through the nozzle. The drive frequency / time (90, 92, 94) can be increased or decreased as required by a user, for example, to increase or decrease the volume of the printed drop, or to increase the drop ejection frequency from the printhead. printing 20. When it is not necessary to print a drop, the differential is kept substantially at V0.

El cabezal de impresión 20 de la presente invención tiene la ventaja de ser ajustable tanto mecánica como electrónicamente, de modo que el cabezal de impresión 20 es flexible y versátil, y adaptable a varias aplicaciones deseadas y a varios esmaltes cerámicos, por ejemplo, esmaltes con base acuosa y con base de disolvente. También se apreciará que se podría usar una variedad de tintas diferentes con diferentes propiedades de fluido modificando varios parámetros del cabezal de impresión 20, por ejemplo, la desviación del actuador, el diámetro de boquilla, la tensión de accionamiento, etc., según se requiera.The print head 20 of the present invention has the advantage of being adjustable both mechanically and electronically, so that the print head 20 is flexible and versatile, and adaptable to various desired applications and to various ceramic glazes, for example, glazes with base. aqueous and solvent-based. It will also be appreciated that a variety of different inks with different fluid properties could be used by modifying various parameters of the print head 20, eg, actuator deflection, nozzle diameter, drive voltage, etc., as required. .

Se apreciará que los valores usados para las realizaciones anteriores consideran que la desviación de los elementos piezoeléctricos es proporcional a las variaciones en la tensión/diferencial de tensión aplicado, es decir, una desviación de aproximadamente 1 pm por diferencial de 1 V, pero, como apreciará el experto en la materia, la relación y los valores específicos utilizados variarán dependiendo de una serie de factores que incluyen el material y la estructura cristalina específica/pulido del elemento piezoeléctrico y la geometría del dispositivo actuador, por ejemplo, longitud/anchura/altura de las capas piezoeléctricas.It will be appreciated that the values used for the above embodiments consider that the deviation of the piezoelectric elements is proportional to the variations in applied voltage / voltage differential, that is, a deviation of approximately 1 pm per 1 V differential, but, as As will be appreciated by the person skilled in the art, the ratio and the specific values used will vary depending on a number of factors including the material and the specific crystal structure / polish of the piezoelectric element and the geometry of the actuator device, e.g. length / width / height piezoelectric layers.

Además, no es necesario que la relación entre desviación y campo eléctrico aplicado sea lineal.Furthermore, the relationship between deflection and applied electric field need not be linear.

La figura 4 muestra en una vista en perspectiva una sección transversal de un cabezal de impresión 50. El cabezal de impresión 50 comprende una cámara de fluido 52 que tiene un componente de separación flexible en forma de diafragma 53, una pared lateral 54, una pared superior 59 y una parte de boquilla 56.Figure 4 shows in a perspective view a cross section of a printhead 50. The printhead 50 comprises a fluid chamber 52 having a flexible diaphragm-shaped separating component 53, a side wall 54, a wall upper 59 and a nozzle portion 56.

La pared lateral 54 comprende una entrada de esmalte 55 en conexión de fluido con un colector de esmalte (no mostrado), a través de la cual el esmalte entra a la cámara 52 desde el colector, y una salida de esmalte (no mostrada) en conexión de fluido con el colector, a través de la cual el fluido sale de la cámara 52 hacia el colector.Side wall 54 comprises an enamel inlet 55 in fluid connection with an enamel collector (not shown), through which enamel enters chamber 52 from the collector, and an enamel outlet (not shown) at fluid connection to the manifold, through which fluid exits chamber 52 into the manifold.

La parte de boquilla 56 está formada por KETRON®PEEK 100 NATURAL y está dispuesta para encajar de manera estanca en el alojamiento de la cámara 52. En la parte de boquilla 56 se proporciona una boquilla 60 con un diámetro 0 de aproximadamente 400 pm. La boquilla 60 proporciona una vía de fluido desde la cámara 52 a la atmósfera 51. The nozzle portion 56 is formed of KETRON®PEEK 100 NATURAL and is arranged to fit tightly into the chamber housing 52. In the nozzle portion 56 there is provided a nozzle 60 with a diameter 0 of about 400 pm. Nozzle 60 provides a fluid path from chamber 52 to atmosphere 51.

Se apreciará que el diámetro específico 0 de la boquilla se elige dependiendo, por ejemplo, de las propiedades de fluido específicas y del intervalo de volumen de gota deseado.It will be appreciated that the specific diameter 0 of the nozzle is chosen depending, for example, on the specific fluid properties and the desired drop volume range.

Sin embargo, dependiendo de la aplicación específica y/o del esmalte o engobe utilizado, el diámetro puede estar en el intervalo 80 jm - 1000 |jm, mientras que para aplicaciones que usan soluciones de tinta, por ejemplo, tinta con base de MEK o de acetona, el diámetro puede estar en un intervalo mucho menor, por ejemplo, del orden de 10 - 60 jm . En la presente realización, el diafragma 53 se forma como una estructura anular de NBR 60 Shore A y está dispuesto para sellar la pared superior de la cámara 52 de un compartimiento del actuador 63, que tiene un actuador piezoeléctrico 64 dispuesto en el mismo. El diafragma 53 comprende al menos una formación 62 formada alrededor del diafragma 52 y que se acopla con al menos una formación 65 prevista en el interior de la cámara 52.However, depending on the specific application and / or the enamel or slip used, the diameter may be in the range 80 jm - 1000 | jm, whereas for applications using ink solutions, for example MEK-based ink or of acetone, the diameter may be in a much smaller range, for example on the order of 10-60 µm. In the present embodiment, the diaphragm 53 is formed as an annular structure of NBR 60 Shore A and is arranged to seal the upper wall of chamber 52 of an actuator compartment 63, having a piezoelectric actuator 64 disposed therein. Diaphragm 53 comprises at least one formation 62 formed around diaphragm 52 and mating with at least one formation 65 provided within chamber 52.

Durante el montaje, se proporciona un adhesivo, por ejemplo, Loctite 438 alrededor de la formación 62, y cuando el diafragma se inserta en la cámara 52, la formación 62 se acopla con la formación 65, y el adhesivo mantiene el diafragma 53 en su sitio con respecto a la cámara 52, proporcionando así una funcionalidad de sellado entre la cámara 52 y el compartimiento 63. El diafragma 53 se encuentra dentro de una abertura central de la pared superior 59. El diafragma 53 está provisto además de una abertura central 66 a través de la cual se inserta una biela alargada 68, formada, por ejemplo, de Ultem 1000. Una formación 70 a lo largo del diámetro interior de la abertura central 66, tal como un labio, que puede comprender un rebaje o varios rebajes o un saliente o varios salientes, se acopla con la biela 68, que puede tener características adecuadas para recibir el rebaje o rebajes o el saliente o salientes de la disposición 70, para sellar la abertura 66 de modo que no gotee esmalte de la cámara 52 al compartimento 63. La formación puede asegurarse con respecto a la biela alargada 68 usando, por ejemplo, Loctite 438.During assembly, an adhesive, for example, Loctite 438, is provided around formation 62, and when the diaphragm is inserted into chamber 52, formation 62 engages with formation 65, and the adhesive holds diaphragm 53 in place. position relative to chamber 52, thus providing a sealing functionality between chamber 52 and compartment 63. Diaphragm 53 is located within a central opening of top wall 59. Diaphragm 53 is further provided with a central opening 66 through which an elongated connecting rod 68 is inserted, formed, for example, of Ultem 1000. A formation 70 along the inside diameter of the central opening 66, such as a lip, which may comprise a recess or several recesses or a projection or several projections, engages the connecting rod 68, which may have features suitable to receive the recess or recesses or the projection or projections of the arrangement 70, to seal the opening 66 so that enamel does not drip from the chamber 52 to compartment 63. The formation can be secured with respect to elongated rod 68 using, for example, Loctite 438.

Un primer extremo de la biela alargada 68 se asegura en el actuador 64 usando un adhesivo adecuado, por ejemplo, Loctite 438.A first end of elongated connecting rod 68 is secured to actuator 64 using a suitable adhesive, eg, Loctite 438.

En la presente realización, la cabeza de válvula 76 se forma como una estructura cilíndrica que tiene un extremo cerrado 78 y un extremo abierto 80, en la que el extremo abierto 80 se forma para recibir el extremo distal de la biela alargada 68.In the present embodiment, the valve head 76 is formed as a cylindrical structure having a closed end 78 and an open end 80, wherein the open end 80 is formed to receive the distal end of the elongated connecting rod 68.

El extremo distal de la biela 68 se inserta en la cabeza de válvula 76 y se asegura con respecto a la misma usando un adhesivo adecuado, por ejemplo, Loctite 438. La cabeza de válvula 76 se forma de un material con una alta resistencia mecánica al desgaste, por ejemplo, NBR 70 Shore A o titanio de grado 5, aunque el uso de un material deformable para la cabeza de válvula 76 tal como NBR permite una energía de contacto reducida ya que la cabeza de válvula 76 se deformará para corregir la alineación no plana entre la cabeza de válvula y el asiento de válvula, de modo que se reduce la energía de impacto total.The distal end of connecting rod 68 is inserted into valve head 76 and secured relative thereto using a suitable adhesive, for example, Loctite 438. Valve head 76 is formed of a material with high mechanical resistance to wear, for example NBR 70 Shore A or grade 5 titanium, although the use of a deformable material for valve head 76 such as NBR allows for reduced contact energy as valve head 76 will deform to correct alignment not flat between the valve head and the valve seat, so that the total impact energy is reduced.

El extremo abierto 80 de la cabeza de válvula 76 también se forma para acoplarse con un diafragma 88, por ejemplo, una junta tórica elastomérica para sellar la biela 68 desde el interior de la cámara 52 y para asegurar que no gotee esmalte de la cámara 52 al compartimento 63.The open end 80 of the valve head 76 is also formed to mate with a diaphragm 88, for example, an elastomeric O-ring to seal the connecting rod 68 from inside the chamber 52 and to ensure that no enamel drips from the chamber 52. to compartment 63.

Además, en la presente realización, se proporciona un asiento de válvula 82 encima de la parte de boquilla 56 alrededor de la entrada a la boquilla 60 dentro de la cámara 52. El asiento de válvula 82 se forma como un inserto anular que se acopla con la parte de boquilla 56, de manera que la superficie superior del asiento de válvula 82 está nivelada con la entrada 83 a la boquilla 60.Furthermore, in the present embodiment, a valve seat 82 is provided on top of nozzle portion 56 around the inlet to nozzle 60 within chamber 52. Valve seat 82 is formed as an annular insert that engages with the nozzle portion 56, such that the upper surface of the valve seat 82 is flush with the inlet 83 to the nozzle 60.

El asiento de válvula 82 se puede formar de un material que tenga una buena resistencia mecánica al desgaste, por ejemplo, titanio Ti-6Al-4V grado 5.The valve seat 82 can be formed of a material having good mechanical resistance to wear, for example, titanium Ti-6Al-4V grade 5.

Además, para evitar que el asiento de válvula 76 se desplace durante el funcionamiento, puede asegurarse con respecto a la parte de boquilla 56 usando un adhesivo adecuado, por ejemplo, Loctite 438, o puede realizarse un ajuste por fricción, por ejemplo, un “ajuste por clic”.In addition, to prevent valve seat 76 from shifting during operation, it can be secured relative to nozzle portion 56 using a suitable adhesive, for example, Loctite 438, or a friction fit, for example, a " click adjustment ”.

La superficie inferior 79 de la cabeza de válvula 76 se puede utilizar para acoplarla con el asiento de válvula 82 a fin de sellar/cerrar la entrada 83 a la boquilla 60, de modo que cuando la cabeza de válvula 76 esté en contacto con el asiento de válvula 82, la entrada 83 a la boquilla 60 esté sellada con respecto a la cámara 52, de manera que se evite/impida que fluya esmalte de la cámara 52 a la boquilla 60, mientras que cuando no haya contacto entre la cabeza de válvula 76 y el asiento de válvula 82, la boquilla 60 no esté sellada con respecto a la cámara 52, y no se evite/impida que fluya esmalte de la cámara 52 a la boquilla 60.The bottom surface 79 of the valve head 76 can be used to mate with the valve seat 82 to seal / close the inlet 83 to the nozzle 60 so that when the valve head 76 is in contact with the seat valve 82, the inlet 83 to the nozzle 60 is sealed with respect to the chamber 52, so as to prevent / prevent enamel from flowing from the chamber 52 to the nozzle 60, whereas when there is no contact between the valve head 76 and valve seat 82, nozzle 60 is not sealed with respect to chamber 52, and enamel is not prevented / impeded from flowing from chamber 52 to nozzle 60.

En el cabezal de impresión que se muestra en la figura 4, la desviación del actuador 64 se produce en el plano y. Se utilizan dos elementos de retención elastoméricos 86 para mantener el actuador 64 en su sitio con respecto a la cámara 52, de modo que la desviación del actuador 64 con respecto a la cámara 52 se maximiza, aunque el número de elementos de retención 86 depende de los requisitos específicos del usuario y no se limita a dos, y su diseño específico no se limita para permitir que proporcione retención y permitir la máxima desviación.In the printhead shown in FIG. 4, the bias of the actuator 64 occurs in the y-plane. Two elastomeric retainers 86 are used to hold actuator 64 in place with respect to chamber 52, so that the deflection of actuator 64 from chamber 52 is maximized, although the number of retention elements 86 is dependent on specific user requirements and is not limited to two, and its specific design is not limited to allow it to provide retention and allow maximum deflection.

El funcionamiento del cabezal de impresión 50 es similar al funcionamiento del cabezal de impresión 20, y una forma de onda similar a la que se muestra en figura 3 puede aplicarse al actuador 64. Cuando se aplica un diferencial de tensión a través del actuador 64, el actuador 64 se desvía en la dirección Y de una primera posición no desviada a una segunda posición desviada.The operation of the print head 50 is similar to the operation of the print head 20, and a waveform similar to that shown in Figure 3 can be applied to the actuator 64. When a voltage differential is applied across the actuator 64, actuator 64 deflects in the Y direction from a first undeviated position to a second deflected position.

La biela alargada 68 se asegura con respecto al actuador 64, mientras que la cabeza de válvula 76 se asegura con respecto a la biela 68 en un extremo distal 89 de la misma y, por tanto, la biela alargada 68 y la cabeza de válvula 76 se desviarán hacia el interior de la cámara 52 en la misma dirección que el actuador 64, que se encuentra fuera de la cámara en el compartimento 63.Elongated connecting rod 68 is secured with respect to actuator 64, while valve head 76 is secured with respect to connecting rod 68 at a distal end 89 thereof, and thus elongated connecting rod 68 and valve head 76 they will deflect into chamber 52 in the same direction as actuator 64, which is outside the chamber in compartment 63.

Tal funcionalidad se obtiene utilizando el diafragma flexible 53. Aunque los componentes de separación flexibles 26 y 53 se describen como componentes sustancialmente anulares en las realizaciones anteriores, se apreciará que los componentes no se limitan a ser anulares y pueden tener cualquier forma adecuada, por ejemplo, pueden ser cuadrados, rectangulares, cilíndricos, etc.Such functionality is obtained using the flexible diaphragm 53. Although the flexible spacer components 26 and 53 are described as substantially annular components in the above embodiments, it will be appreciated that the components are not limited to being annular and may have any suitable shape, for example , they can be square, rectangular, cylindrical, etc.

Por ejemplo, el componente de separación flexible 26 de la primera realización forma sustancialmente toda la pared superior de la cámara 22. Sin embargo, puede que el elemento de separación 26 sea un elemento que no forme sustancialmente la totalidad de una pared, pero que, por ejemplo, pueda ser simplemente una junta tórica o varias juntas tóricas de caucho que se puedan insertar en una ranura anular de una abertura diametral de una pared superior no flexible de la cámara 22, a través de la cual se inserte la biela 32, por lo que la junta o juntas tóricas están en contacto con el elemento de separación 26.For example, the flexible partition component 26 of the first embodiment forms substantially the entire upper wall of the chamber 22. However, the partition element 26 may be an element that does not form substantially the entirety of a wall, but which, For example, it may simply be an O-ring or several rubber O-rings that can be inserted into an annular groove of a diametral opening in a non-flexible upper wall of chamber 22, through which connecting rod 32 is inserted, by what the O-ring (s) are in contact with the spacer 26.

En una realización de este tipo, la junta o juntas tóricas permiten la misma funcionalidad que se describe anteriormente, en el sentido de que se hace que la biela, acoplada a una cabeza de válvula en una cámara y a un actuador fuera de la cámara, se desvíe debido a la desviación del actuador abriendo/cerrando así en consecuencia la entrada a la boquilla, mientras que la junta tórica dispuesta en contacto con la biela proporciona una funcionalidad de sellado entre la cámara de fluido y el actuador, al tiempo que permite el movimiento del cabezal de válvula por efecto del actuador Se observará que cuando el actuador 64 está en la posición desviada, puede fluir esmalte de la cámara 52 a la boquilla 60. Cuando el actuador 64 vuelve posteriormente a la primera posición, la entrada a la boquilla 60 se cierra con respecto a la cámara 52, mientras que el esmalte que hay en la boquilla 60 es expulsado por la boquilla sobre un sustrato (no mostrado)In such an embodiment, the O-ring or gaskets allow the same functionality as described above, in that the connecting rod, coupled to a valve head in a chamber and to an actuator outside the chamber, is made to be deflect due to actuator deflection thus opening / closing accordingly the inlet to the nozzle, while the O-ring disposed in contact with the connecting rod provides sealing functionality between the fluid chamber and the actuator, while allowing movement from the valve head by effect of the actuator. It will be noted that when the actuator 64 is in the deflected position, enamel may flow from chamber 52 to nozzle 60. When actuator 64 subsequently returns to the first position, the inlet to nozzle 60 closes with respect to chamber 52, while enamel in nozzle 60 is ejected from the nozzle onto a substrate (not shown)

En la presente realización es deseable una desviación de hasta 20 - 60 pm, de modo que se proporcione una separación de aproximadamente 20 - 60 pm entre la superficie inferior de la cabeza de válvula 76 y el asiento de válvula 82 cuando se desvía el actuador. Tal separación es suficiente para que el esmalte con base de agua pase de la cámara 52 a la boquilla 60. Sin embargo, aunque el actuador 64 se desvía aproximadamente 20 - 60 pm en la presente realización, se prefiere una desviación de aproximadamente 30 pm, pero se verá que se podría utilizar una desviación de hasta 600 pm en funcionamiento, dependiendo de las propiedades específicas del fluido que se va a imprimir y de la aplicación específica. Por ejemplo, las tintas basadas en MEK son menos viscosas que el esmalte y tienen una distribución de tamaño de partícula más pequeño, por lo que fluirán más fácilmente a través de una separación más pequeña que el esmalte.In the present embodiment, a deviation of up to 20-60 pm is desirable, so that a gap of approximately 20-60 pm is provided between the bottom surface of the valve head 76 and the valve seat 82 when the actuator is deflected. Such spacing is sufficient for the water-based glaze to pass from chamber 52 to nozzle 60. However, although actuator 64 deviates approximately 20-60 pm in the present embodiment, a deviation of approximately 30 pm is preferred, but it will be seen that a deviation of up to 600 pm could be used in operation, depending on the specific properties of the fluid to be printed and the specific application. For example, MEK-based inks are less viscous than enamel and have a smaller particle size distribution, so they will flow more easily through a smaller gap than enamel.

El cabezal de impresión comprende una cámara de fluido, diseñada para contener el esmalte que se depositará sobre un sustrato, por lo que el esmalte se suministra a la cámara 52 desde un sistema de suministro de esmalte controlado a través de una entrada y una salida a una presión de, por ejemplo, 0,1 bar - 10 bar, y preferiblemente, en el que la presión está comprendida preferiblemente entre 0,5 y 1,5 bar, y de preferencia es sustancialmente igual a 1 bar. Un sistema de suministro de fluido cerrado controlado electrónicamente 103 como se muestra en las figuras 5a y 5b, que tiene, por ejemplo, un equipo de control de presión 104, válvulas 105, etc., permite una modificación de la velocidad de circulación del esmalte por el interior del conducto; y mantiene un flujo constante de esmalte alrededor del sistema a una presión controlada, por ejemplo, 1 bar. El flujo continuo y controlado del esmalte evita la sedimentación de los componentes contenidos en la suspensión, una condición vital para el buen funcionamiento del cabezal, y proporciona una presión constante en el cabezal de impresión.The print head comprises a fluid chamber, designed to contain enamel to be deposited on a substrate, whereby enamel is supplied to chamber 52 from a controlled enamel supply system through an inlet and outlet to a pressure of, for example, 0.1 bar - 10 bar, and preferably, in which the pressure is preferably between 0.5 and 1.5 bar, and preferably is substantially equal to 1 bar. An electronically controlled closed fluid supply system 103 as shown in Figures 5a and 5b, having, for example, pressure control equipment 104, valves 105, etc., allows a modification of the enamel circulation rate inside the duct; and maintains a constant flow of enamel around the system at a controlled pressure, eg 1 bar. The continuous and controlled flow of the enamel prevents sedimentation of the components contained in the suspension, a vital condition for the good operation of the head, and provides a constant pressure in the print head.

La figura 5a muestra una impresora 100 que tiene un cabezal de impresión 101 formado por varios cabezales de impresión específicos 102, dispuestos uno al lado de otro. Los cabezales de impresión 102 son como se describe anteriormente en relación con las figuras 2a, 2b y 4. Los cabezales de impresión 102 están dispuestos en orden y pueden formar ángulo con la dirección de desplazamiento del sustrato, para ajustar la distancia entre las boquillas 29 de cabezales de impresión adyacentes 102. También se observará que se pueden añadir más o menos cabezales de impresión 102 al cabezal de impresión 101. Figure 5a shows a printer 100 having a print head 101 made up of several specific print heads 102, arranged side by side. The print heads 102 are as described above in connection with Figures 2a, 2b and 4. The print heads 102 are arranged in order and can be angled with the direction of substrate travel, to adjust the distance between the nozzles 29 of adjacent print heads 102. It will also be appreciated that more or fewer print heads 102 can be added to the print head 101.

En una disposición de este tipo, los cabezales individuales pueden diseñarse para interconectarse de manera que proporcionen un flujo de fluido continuo a través de cada cabezal, al proporcionar medios que conecten las entradas y salidas de fluido de cámaras adyacentes, de modo que el mismo sistema de suministro de circuito cerrado pueda controlar el flujo de fluido a través de todos los cabezales.In such an arrangement, the individual heads can be designed to interconnect so as to provide continuous fluid flow through each head, by providing means connecting the fluid inlets and outlets of adjacent chambers, so that the same system closed-loop supply system can control fluid flow through all heads.

Alternativamente, como se muestra en la figura 5b, también se puede conseguir un único cabezal de impresión 101, que tenga una pluralidad de boquillas 29 formadas dentro de una única cámara, según lo cual se proporciona una única cámara de fluido con una pluralidad de obturadores (no mostrados) para abrir/cerrar las boquillas 29, por lo que cada obturador puede ser controlado por actuadores correspondientes dispuestos fuera de la cámara, en el modo descrito anteriormente.Alternatively, as shown in Figure 5b, a single print head 101 can also be achieved, having a plurality of nozzles 29 formed within a single chamber, whereby a single fluid chamber is provided with a plurality of shutters. (not shown) to open / close the nozzles 29, whereby each shutter can be controlled by corresponding actuators arranged outside the chamber, in the manner described above.

Además, se apreciará que los cabezales de impresión individuales 102 son direccionables de forma independiente, de modo que se pueden controlar, por ejemplo, para proporcionar gotitas de varios tamaños a partir de una sola pasada de impresión, por ejemplo, controlando el tiempo en el que las boquillas 29 se llenan de esmalte mientras la entrada a la boquilla 29 está abierta con respecto a la cámara.Furthermore, it will be appreciated that the individual print heads 102 are independently addressable, so that they can be controlled, for example, to provide droplets of various sizes from a single print pass, for example, by controlling the time in the print run. that the nozzles 29 are filled with enamel while the inlet to the nozzle 29 is open with respect to the chamber.

Los cabezales de impresión 101, 102 descritos anteriormente se pueden utilizar de manera ventajosa no solo para decoración, acabado y texturizado de baldosas cerámicas, sino que, debido al tamaño de las gotas de esmalte que se pueden obtener, también se pueden emplear en el esmaltado de toda la superficie.The print heads 101, 102 described above can be used advantageously not only for decoration, finishing and texturing of ceramic tiles, but due to the size of the glaze drops that can be obtained, they can also be used in glazing. of the entire surface.

Con el uso de tal funcionalidad como se describe anteriormente, el esmalte puede ser expulsado por el cabezal de impresión de una manera controlada. A diferencia de los cabezales de impresión convencionales, el esmalte con base de agua se puede depositar utilizando el cabezal de impresión 50.With the use of such functionality as described above, the enamel can be ejected from the print head in a controlled manner. Unlike conventional print heads, water-based enamel can be deposited using print head 50.

Además, también se apreciará que el ajuste de los parámetros del cabezal de impresión puede influir en el efecto gráfico final y mejorar la funcionalidad y el rendimiento del cabezal. Por ejemplo, en un nivel de diseño de cabezal de impresión, el diámetro de la boquilla 29 se puede variar para proporcionar acceso a diferentes intervalos de volúmenes de gota y frecuencias de expulsión.Furthermore, it will also be appreciated that the adjustment of the print head parameters can influence the final graphic effect and improve the functionality and performance of the head. For example, at a printhead design level, the diameter of the nozzle 29 can be varied to provide access to different ranges of droplet volumes and ejection frequencies.

Los beneficios de depositar partículas de mayor diámetro y fluidos con alto contenido de sólidos, tal como esmalte y engobe, son evidentes. Además, la posibilidad de añadir partículas de pigmento de gran tamaño de 20 - 30 pm a un esmalte da como resultado una alta densidad de color y una flexibilidad total para aplicar esmalte de color digitalmente. Esto no se puede lograr con cabezales de impresión que tienen un diámetro de boquilla < 50 pm donde el diámetro del pigmento debe mantenerse bajo. Además, al controlar el sistema de suministro de circuito cerrado 103, la presión a la que el esmalte se mantiene en circulación dentro del cabezal de impresión se puede ajustar de manera controlada de acuerdo con la densidad y viscosidad del esmalte. De esta manera, la cantidad de esmalte que sale por la boquilla se puede controlar, por ejemplo, mientras se mantiene una forma de onda de accionamiento constante, el volumen de las gotas impresas aumentará al aumentar la presión en el sistema, mientras que el volumen de las gotas disminuirá al disminuir la presión en el sistema.The benefits of depositing larger diameter particles and high solids fluids, such as enamel and slip, are obvious. Furthermore, the ability to add large 20-30 pm pigment particles to an enamel results in high color density and total flexibility to apply colored enamel digitally. This cannot be achieved with print heads that have a nozzle diameter <50 pm where the pigment diameter must be kept low. Furthermore, by controlling the closed-loop supply system 103, the pressure at which the enamel is kept circulating within the print head can be adjusted in a controlled manner according to the density and viscosity of the enamel. In this way, the amount of enamel coming out of the nozzle can be controlled, for example, while maintaining a constant drive waveform, the volume of the printed droplets will increase with increasing pressure in the system, while the volume drops will decrease as the pressure in the system decreases.

Tal funcionalidad también se puede obtener manteniendo una presión constante y modificando la forma de onda de accionamiento. Por ejemplo, la reducción del tiempo durante el cual se aplica la tensión de accionamiento V1 al actuador (tiempo 92 en la figura 3) para abrir la entrada a la boquilla, da como resultado un volumen de gota reducido porque la cantidad de fluido que fluye a la boquilla y está disponible para la expulsión está limitada al tiempo en el que se está llenando la boquilla.Such functionality can also be obtained by maintaining a constant pressure and modifying the drive waveform. For example, reducing the time during which the drive voltage V1 is applied to the actuator (time 92 in Figure 3) to open the inlet to the nozzle, results in a reduced drop volume because the amount of fluid flowing to the nozzle and is available for ejection is limited to the time the nozzle is filling.

En realizaciones alternativas no reivindicadas, también se observará que podrían utilizarse actuadores distintos de los actuadores piezoeléctricos para proporcionar la misma funcionalidad de accionamiento a fin de efectuar la expulsión de gota, por ejemplo, podrían usarse fácilmente actuadores electrostáticos, actuadores magnéticos, actuadores electroestrictivos, elementos térmicos uni/bimorfo, solenoides, aleaciones con memoria de forma etc., para proporcionar la funcionalidad descrita anteriormente obteniéndose al mismo tiempo la funcionalidad deseable, como resultará evidente para el experto al leer la memoria anterior. In alternative non-claimed embodiments, it will also be appreciated that actuators other than piezoelectric actuators could be used to provide the same actuation functionality in order to effect droplet ejection, for example, electrostatic actuators, magnetic actuators, electrostrictive actuators, elements could easily be used. uni / bimorph thermals, solenoids, shape memory alloys etc., to provide the functionality described above while obtaining the desirable functionality, as will be apparent to the skilled person when reading the above memory.

Claims (7)

REIVINDICACIONES 1. Cabezal de impresión (20) que comprende:1. Print head (20) comprising: una cámara (52);a chamber (52); un elemento actuador piezoeléctrico (64) dispuesto fuera de la cámara (52);a piezoelectric actuator element (64) disposed outside the chamber (52); un obturador (68, 76) que comprende una biela alargada (68), asegurada con respecto al elemento actuador piezoeléctrico (64), y una cabeza de válvula (76), asegurada con respecto a la biela (68) en un extremo distal (89) de la misma, en el que el elemento actuador piezoeléctrico (64) está acoplado al obturador (68, 76); un compartimento (63) para retener el elemento actuador piezoeléctrico (64);a plug (68, 76) comprising an elongated connecting rod (68), secured with respect to the piezoelectric actuator element (64), and a valve head (76), secured with respect to the connecting rod (68) at a distal end ( 89) thereof, wherein the piezoelectric actuator element (64) is coupled to the shutter (68, 76); a compartment (63) for retaining the piezoelectric actuator element (64); en el que: el elemento actuador piezoeléctrico (64), la biela alargada (68) y la cabeza de válvula (76) se desvían en la misma primera dirección (Y) desde una primera posición no desviada hasta una segunda posición desviada; la biela alargada (68) y la cabeza de válvula (76) se desvían dentro de la cámara (52) en la primera dirección (Y);wherein: the piezoelectric actuator element (64), the elongated connecting rod (68), and the valve head (76) deflect in the same first direction (Y) from a first non-deflected position to a second deflected position; the elongated connecting rod (68) and the valve head (76) deflect within the chamber (52) in the first direction (Y); estando dispuesta una parte del obturador (68, 76) dentro de la cámara (52) y pudiéndose utilizar para moverse de una primera posición dentro de la cámara (52) a una segunda posición dentro de la cámara (52) durante el accionamiento del elemento actuador piezoeléctrico (64);a portion of the shutter (68, 76) being disposed within the chamber (52) and being able to be used to move from a first position within the chamber (52) to a second position within the chamber (52) during actuation of the element piezoelectric actuator (64); un elemento de separación (53) para separar la cámara (52) y el compartimento (63), consistiendo el elemento de separación (53) en una parte flexible;a separating element (53) for separating the chamber (52) and the compartment (63), the separating element (53) consisting of a flexible part; estando acoplado el elemento de separación (53) con el obturador (68, 76) y pudiéndose utilizar para proporcionar el movimiento del obturador (68, 76) dispuesto dentro de la cámara (52) durante el accionamiento del elemento actuador en el compartimento (63),the separating element (53) being coupled with the shutter (68, 76) and being able to be used to provide movement of the shutter (68, 76) disposed within the chamber (52) during actuation of the actuator element in the compartment (63 ), en el que dos elementos de retención elastoméricos (86) se utilizan para mantener el elemento actuador piezoeléctrico (64) en su sitio con respecto a la cámara (52); en el que dicha cabeza de válvula está formada como una estructura cilíndrica que tiene un extremo cerrado (78) y un extremo abierto (80);wherein two elastomeric retention elements (86) are used to hold the piezoelectric actuator element (64) in place with respect to the chamber (52); wherein said valve head is formed as a cylindrical structure having a closed end (78) and an open end (80); en el que dicho cabezal de impresión (20) también comprende un diafragma (88) y en el que dicho extremo abierto (80) está formado para recibir el extremo distal de la biela (68) y también está formado para acoplarse con dicho diafragma (88) para sellar la biela (68) del interior de la cámara (52).wherein said print head (20) also comprises a diaphragm (88) and wherein said open end (80) is formed to receive the distal end of connecting rod (68) and is also formed to engage said diaphragm ( 88) to seal the connecting rod (68) inside the chamber (52). 2. Cabezal de impresión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento actuador está acoplado mecánicamente al obturador.A print head according to any one of the preceding claims, wherein the actuator element is mechanically coupled to the shutter. 3. Cabezal de impresión según la reivindicación 1, en el que la cámara de fluido comprende al menos una boquilla.A print head according to claim 1, wherein the fluid chamber comprises at least one nozzle. 4. Cabezal de impresión según la reivindicación 3, en el que el obturador se puede utilizar para abrir o cerrar parcialmente la entrada de la al menos una boquilla durante el accionamiento del elemento actuador.A print head according to claim 3, wherein the shutter can be used to partially open or close the inlet of the at least one nozzle during actuation of the actuator element. 5. Cabezal de impresión según la reivindicación 1, en el que el elemento de separación (53) se puede acoplar con una parte de la cámara (52).A print head according to claim 1, wherein the separating element (53) can be coupled with a part of the chamber (52). 6. Impresora que tiene un cabezal de impresión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.6. Printer having a print head according to any one of claims 1 to 5. 7. Método de impresión por chorro de tinta, comprendiendo el método usar la impresora según la reivindicación 6 para depositar un fluido sobre el sustrato. 7. An ink jet printing method, the method comprising using the printer according to claim 6 to deposit a fluid on the substrate.
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