IT201600074610A1

IT201600074610A1 - Apparecchiatura per la decorazione di un articolo con nuovo sistema per erogare un toner o un pigmento ceramico su un'immagine virtuale stampata sull'articolo da decorare mediante una unita' di stampa del tipo a getto d'inchiostro

Info

Publication number: IT201600074610A1
Application number: IT102016000074610A
Authority: IT
Inventors: Vincenzo Carbone; Maurizio Marta
Original assignee: Baltea D C Srl; Maurizio Marta; Vincenzo Carbone
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2018-01-18
Also published as: EP3576915A1; WO2018015978A1

Description

“APPARECCHIATURA PER LA DECORAZIONE DI UN ARTICOLO CON NUOVO SISTEMA PER EROGARE UN TONER 0 UN PIGMENTO CERAMICO SU UN’IMMAGINE VIRTUALE STAMPATA SULL’ARTICOLO DA DECORARE MEDIANTE UNA UNITA’ DI STAMPA DEL TIPO A GETTO D’INCHIOSTRO",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione riguarda in generale il settore della decorazione di articoli e manufatti, e più in particolare essa ha per oggetto una apparecchiatura per la decorazione di un articolo o manufatto, tipicamente anche se non esclusivamente di materiale ceramico, con una immagine colorata ovvero formata per composizione di più colori, in cui vantaggiosamente l’apparecchiatura di decorazione comprende in combinazione una o più unità di stampa, del tipo a getto d’inchiostro, atte a formare un’immagine virtuale, con proprietà adesive, sull’articolo da decorare, e una o più unità di erogazione atte a erogare un toner ceramico o semplicemente un pigmento puro su tale immagine virtuale, al fine di formare l’immagine finale colorata sull’articolo.

Pertanto, in questo contesto, l’apparecchiatura dell’invenzione associa vantaggiosamente la tecnologia di stampa a getto d’inchiostro con l’utilizzo di toner ceramici e pigmenti puri al fine di formare immagini e decorazioni di elevata qualità su un articolo da decorare.

Riferimento a precedenti domande di brevetto, a nome dei Richiedenti, nel campo della presente

Si fa presente che, nel campo della presente invenzione, i Richiedenti dell’attuale domanda di brevetto hanno già depositato in data 15 Marzo 2016 una domanda di brevetto italiano, alla quale è stato assegnato il numero di deposito N. 102016000015344, dal titolo “NUOVO SISTEMA, PER DECORARE UN ARTICOLO CON UNA DECORAZIONE COLORATA, CHE COMBINA UNA UNITA’ DI STAMPA A GETTO D’INCHIOSTRO CON UNA UNITA’ DI EROGAZIONE DI UN TONER CERAMICO O UN PIGMENTO CERAMICO PURO, E CORRISPONDENTI PROCEDIMENTO E ARTICOLO COSI’ DECORATO”.

La presenta demanda di brevettc si presenta cerne atta a integrare cen ulterieri vantaggiese ferme di realizzazione il contenuto della suddetta precedente domanda di brevetto, in particolare in relazione a parti essenziali e fondamentali dell’apparecchiatura di decorazione dell'invenzione.

Pertanto il contenuto di tale precedente domanda di brevetto N.

102016000015344 è da considerare incorporato, nella sua interezza, nella presente domanda di brevetto.

Ne consegue anche che a tale precedente domanda di brevetto è possibile fare diretto richiamo e riferimento per ogni ulteriore informazione che possa essere utile per integrare e chiarire il contenuto dell’attuale nuova domanda di brevetto, al fine di migliorarne l’intelligibilità e di inquadrare correttamente il contesto tecnico in cui l’apparecchiatura di decorazione descritta in questa nuova domanda di brevetto va collocata.

In dettaglio, l’apparecchiatura, quale descritta dalla domanda di brevetto No. 102016000015344, per la decorazione di un articolo di materiale ceramico, comprende:

uno o più gruppi di decorazione, ognuno a sua volta comprendente: una unità di stampa, del tipo a getto d’inchiostro, atta a stampare sull’articolo da decorare una immagine virtuale, corrispondente alla decorazione finale da realizzare sull’articolo, costituita da una sostanza liquida adesiva capace di catturare per adesione un toner ceramico; e una unità di erogazione, in particolare simile a quelle utilizzate nella stampa digitale laser a toner, comprendente un rullo erogatore, rotante in modo continuo, atto a ricevere sulla sua superficie un sottile strato di toner ceramico e a cooperare con l’articolo, recante l’immagine virtuale, proveniente dall’unità di stampa a getto d’inchiostro, così da erogare e trasferire, per adesione, il toner ceramico dalla superficie del rullo erogatore a quella dell’articolo,

in cui il toner ceramico, che è trasferito all’articolo, forma sulla superficie di quest’ultimo una decorazione di toner ceramico corrispondente aN’immagine virtuale stampata con l’unità di stampa a getto d’inchiostro, e il toner ceramico che non è trasferito rimane sulla superficie del rullo erogatore.

Quindi la decorazione di toner ceramico formata in questo modo è stabilmente fissata in un forno così da ottenere l'articolo finale decorato.

Questa apparecchiatura di decorazione e il corrispondente procedimento di decorazione, oggetto della domanda di brevetto per invenzione No.

102016000015344, pur combinando vantaggiosamente la tecnologia di stampa a getto d’inchiostro con i materiali tipicamente usati per decorare un articolo di vetro o ceramica, quali toner e pigmenti ceramici colorati, appare però ancora suscettibile di miglioramenti, in particolare nella direzione di assicurare una migliore e ottimale erogazione e distribuzione del toner o del pigmento ceramico suN’articolo da decorare, proveniente dall’unità di stampa a getto d’inchiostro e pertanto recante l’immagine virtuale costituita dalla colla o sostanza adesiva eiettata dall’unità di stampa a getto d’inchiostro, come anche di ottenere una totale rimozione del toner o del pigmento ceramico che non ha aderito a tale immagine virtuale, così da migliorare ulteriormente la qualità dell’articolo ceramico decorato.

Sommario dell'invenzione

Pertanto uno scopo primario e generale che la presente invenzione si prefigge di raggiungere è quello di proporre e realizzare una nuova apparecchiatura, per la decorazione a colori di manufatti e articoli, in particolare ceramici, con immagini colorate, che combina vantaggiosamente la tecnologia di stampa a getto d’inchiostro con l'utilizzo di toner e pigmenti ceramici, in cui questa nuova apparecchiatura di decorazione offra significative innovazioni e prestazioni migliorate rispetto all’analoga e simile apparecchiatura di decorazione descritta nella domanda di brevetto per invenzione N. 102016000015344, a nome degli stessi richiedenti l’attuale domanda di brevetto, in particolare per quanto riguarda la fase di erogazione del pigmento o toner ceramico sull'immagine virtuale stampata suN’articolo da decorate tramite una unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro e la successiva rimozione del pigmento o toner ceramico che non ha aderito a tale immagine virtuale, al fine di migliorare ulteriormente la qualità deN’articolo finale decorato.

Un altro scopo, altrettanto importante, della presente invenzione, è quello di proporre un’apparecchiatura, per la produzione in serie e in modo industriale di manufatti e articoli decorati con un’immagine colorata formata da toner ceramico, che, combinando la tecnologia di stampa a getto d’inchiostro con l’utilizzo dei materiali, quali toner e pigmenti ceramici colorati, tipicamente utilizzati nella decorazione di articoli, consenta elevati livelli di produzione a costi contenuti e con un elevato grado di efficienza, così da risultare competitiva rispetto alle macchine e apparecchiature attualmente utilizzate nella produzione industriale di manufatti e articoli ceramici decorati con un toner o un pigmento ceramico.

Infine un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre un’apparecchiatura industriale, per la decorazione in serie e in grandi numeri di manufatti e articoli di materiale ceramico, la quale si caratterizzi per l’eccellente qualità dei prodotti, ovvero dei manufatti e articoli che sono decorati con questa apparecchiatura.

I suddetti scopi si possono considerare pienamente raggiunti dall’apparecchiatura per la decorazione di manufatti e articoli, in particolare ma non esclusivamente ceramici, avente le caratteristiche recitate dalla prima rivendicazione indipendente 1.

Forme particolari di realizzazione dell’apparecchiatura di decorazione di manufatti e articoli, secondo la presente invenzione, sono definite dalle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Questi ed altri scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno in modo chiaro ed evidente dalla seguente descrizione di alcune sue forme preferite di realizzazione, fatte a puro titolo di esempio con riferimento agli annessi disegni, in cui:

Fig. 1 è un primo schema che mostra le parti essenziali, e il modo in cui queste parti operano e si interfacciano l’una con l’altra, di una apparecchiatura, conforme alla presente invenzione, per la decorazione di un manufatto o articolo di materiale ceramico con un’immagine colorata, formata da più toner ceramici colorati, in cui questa apparecchiatura comprende più gruppi di decorazione ognuno a sua volta comprendente un’unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro, un’unità di erogazione a tramoggia oscillante di un toner ceramico, e un’unità di rimozione ad aspirazione;

Fig. 2 è un secondo schema più dettagliato che mostra l’unità di erogazione a tramoggia oscillante e l’unità di rimozione incluse in ogni gruppo di decorazione dell’apparecchiatura di decorazione dell'invenzione di Fig. 1 e in particolare illustra le modalità di cattura, per adesione, sulla superficie del manufatto o articolo proveniente dall’unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro, del toner ceramico che è erogato dalla tramoggia oscillante dell’unità di erogazione del gruppo di decorazione;

Fig. 3 è un ulteriore schema che illustra un sistema di evacuazione, incluso in ogni singolo gruppo di decorazione dell’apparecchiatura di decorazione dell'invenzione di Fig. 1, diretto ad evacuare almeno una parte del toner ceramico eccedente che non ha aderito alla superficie del manufatto da decorare;

Fig. 4 è un diagramma operativo a blocchi che illustra il funzionamento dell’apparecchiatura di decorazione dell'invenzione; e

Figg. 5A-5P sono immagini fotografiche che mostrano da vari punti di osservazione un prototipo dell’apparecchiatura di decorazione dell'invenzione, alcune parti staccate di cui l’apparecchiatura di decorazione è composta, e alcuni esempi di articoli decorati con l’apparecchiatura dell'invenzione.

Descrizione di una forma preferita di realizzazione dell’apparecchiatura la decorazione di un manufatto o articolo secondo l'invenzione

Con riferimento ai disegni e in particolare allo schema di Fig. 1, una apparecchiatura, conforme alla presente invenzione, per decorare un articolo o manufatto, in particolare di materiale ceramico, indicato con MF, con una decorazione o immagine colorata D, al fine di realizzare un articolo finale ceramico decorato A, è indicato nel complesso con 310.

Come già precisato, la presente domanda di brevetto integra, descrivendo ulteriori forme di realizzazione e specificando più in dettaglio alcune fondamentali parti e dispositivi dell’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione, la domanda di brevetto italiano N. 102016000015344, depositata in data 15 Marzo 2016 a nome degli stessi Richiedenti, dal titolo “NUOVO SISTEMA, PER DECORARE UN ARTICOLO CON UNA DECORAZIONE COLORATA, CHE COMBINA UNA UNITA’ DI STAMPA A GETTO D’INCHIOSTRO CON UNA UNITA’ DI EROGAZIONE DI UN TONER CERAMICO O UN PIGMENTO CERAMICO PURO, E CORRISPONDENTI PROCEDIMENTO E ARTICOLO COSI’ DECORATO”.

Pertanto, per ragioni di chiarezza e consentire un agevole confronto fra le varie forme di realizzazione dell'invenzione, le parti dell’apparecchiatura di decorazione 310, oggetto dalla presente domanda di brevetto, simili o corrispondenti a quelle incluse nelle forme di realizzazione descritte nella suddetta precedente domanda di brevetto saranno indicate, laddove possibile, con gli stessi riferimenti numerici o con riferimenti numerici incrementati di 100 o di multipli di 100, in particolare di 300.

Lo schema di Fig. 1 mostra sia le parti essenziali di cui l'apparecchiatura di decorazione 310 è composto sia le modalità secondo le quali queste parti essenziali operano e si interfacciano reciprocamente per decorare l'articolo o manufatto MF e realizzare pertanto l'articolo finale A decorato con la decorazione D.

Nel dettaglio il sistema di decorazione 310 dell'invenzione, ridotto alla sue parti essenziali, comprende:

una serie di gruppi o stazioni di decorazione, corrispondenti al numero di colori fondamentali di cui è composta l'immagine o decorazione colorata D da realizzare sull’articolo A;

un sistema o linea di trasferimento, indicata nel complesso con 20, e schematizzata in Fig. 1 con un nastro trasportatore 20a, teso fra due rulli 20b, che avanza ad una determinata velocità V, lungo il quale i gruppi di decorazione sono disposti in successione, che ha la funzione di trasferire l'articolo o manufatto MF da un gruppo di decorazione a quello successivo, al fine di decorare l’articolo MF, come in seguito descritto in dettaglio; e un forno di cottura 14 atto a ricevere l’articolo MF dall’ultimo dei gruppi di stampa disposti lungo la linea di trasferimento 20 ed a fissare stabilmente sulla superficie dell’articolo MF la decorazione colorata di toner ceramico realizzata per mezzo dei gruppi di decorazione, così da ottenere l’articolo finale decorato A.

Ad esempio i gruppi di decorazione disposti in successione lungo la linea di trasferimento 20 possono essere quattro come schematizzato in Fig. 1 , in cui questi quattro gruppi di stampa, indicati rispettivamente con 311-1, 311-2, 311-3, 311-4, corrispondono ai quattro colori fondamentali, ovvero Ciano (C), Magenta (M), Giallo (Y dall’inglese “Yellow”), Nero (K), alla base del classico modello della quadricromia CMYK, per sintesi sottrattiva dei quali è possibile ottenere una immagine colorata in tutte le possibili tonalità di colore.

In particolare, con riferimento allo schema di Fig. 1, il primo gruppo di decorazione 311-1, disposto all’ingresso del sistema di decorazione 310 e ad esempio corrispondente al colore ciano C, comprende:

una rispettiva unità di stampa, indicata con 312-1, a sua volta includente una rispettiva testina di stampa 312-1’, del tipo a getto d’inchiostro, di caratteristiche note e pertanto non descritta in dettaglio, atta ad eiettare, secondo una sequenza programmata, una pluralità di gocce costituite da una colla o una sostanza adesiva, indicata con S1, così da stampare sull’articolo MF, che avanza alla velocità V attraverso il primo gruppo di decorazione 311-1, un’immagine virtuale IV, costituita da tale colla o sostanza adesiva S1, definente la porzione, per l’appunto di colore ciano C, dell’immagine o decorazione colorata finale D.

Analogamente il secondo gruppo di decorazione 311-2, il terzo gruppo di decorazione 311-3, e il quarto gruppo di decorazione 311-4, disposti dopo il primo gruppo di decorazione 311-1 di seguito uno all’altro lungo la linea di trasferimento 20, comprendono ognuno una rispettiva unità di stampa, indicate con 312-2, 312-3, 312-4, e a loro volta includenti una testina di stampa del tipo a getto d’inchiostro, rispettivamente 312-2’, 312-3’, 312-4’, atte a stampare un’immagine virtuale, costituita dalla colla o sostanza adesiva S1, definente la porzione, di colore magenta M, giallo Y e nero K dell'immagine o decorazione colorata finale D.

Secondo una caratteristica che differenzia in modo significativo l’apparecchiatura di decorazione 310, oggetto della presente domanda di brevetto, dalle forme di realizzazione dell’apparecchiatura di decorazione descritte nella domanda di brevetto N. 102016000015344, ciascun gruppo di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4, incluso nell’apparecchiatura di decorazione 310, comprende, oltre all’unità di stampa 312-1, 312-2, 312-3, 312-4 del tipo a getto d’inchiostro, una rispettiva unità di erogazione, a tramoggia oscillante, indicata con 313-1, 313-2, 313-3, 313-4 e una rispettiva unità di rimozione indicata 314-1, 314-2, 314-3, 314-4.

In particolare ciascuna unità di erogazione 313-1, 313-2, 313-3, 313-4, inclusa nel corrispondente gruppo di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4 dell’apparecchiatura di decorazione 310, a sua volta comprende un rispettiva tramoggia oscillante, indicata con 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’, che si estende in senso normale alla direzione di avanzamento, indicata nei disegni da una freccia f 1 , dell’articolo o manufatto MF attraverso l’apparecchiatura di decorazione 310 dell'invenzione, ed è atta ad essere caricata e riempita con il toner ceramico colorato, ovvero di colore ciano C, magenta M, giallo Y, nero K, corrispondente al gruppo di decorazione di cui la tramoggia oscillante 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’ è parte.

Mezzi di comando di caratteristiche note e per questo non descritti in dettaglio sono atti a impartire alla tramoggia 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’, inclusa in ciascun gruppo di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4, un movimento alternato avanti e indietro lungo l’asse longitudinale della tramoggia, ovvero in senso normale alla direzione di avanzamento, indicata dalla freccia f 1 , dell’articolo MF da decorare attraverso l’apparecchiatura 301.

In questo modo, ovvero oscillando avanti e indietro, come indicato nei disegni da una doppia freccia f2, la tramoggia 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’ dell’unità di erogazione 313-1, 313-2, 313, 313-4 di ciascun gruppo di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4 favorisce una uniforme e regolare erogazione e distribuzione del toner ceramico colorato C, M, Y, K, caricato nella stessa tramoggia, sulla superficie dell’articolo MF che avanza attraverso l’apparecchiatura 310 e proviene dalla precedente unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro inclusa nella stesso gruppo di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311 -4, come in seguito ulteriormente descritto.

La tramoggia oscillante 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’ che è inclusa in ciascuno dei vari gruppi di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4 costituisce una parte fondamentale dell’apparecchiatura di decorazione 310 dell'invenzione e sarà pertanto descritta in dettaglio.

In particolare ognuna di queste tramogge 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’ ha un fondo, che lascia passare e cadere verso il basso il toner ceramico che è caricato e riempie la tramoggia, e presenta in sezione una forma ad imbuto esibente due pareti inclinate, indicate con 313a e 313b, che convergono dall’alto verso il basso, ovvero verso il fondo della stessa tramoggia.

Una delle due pareti della tramoggia 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’, e in particolare quella, indicata nei disegni con 313a, disposta dal lato dell’accesso dell’articolo MF da decorare alla zona della tramoggia, presenta una griglia o un elemento simile, in cui questa griglia ha essenzialmente la funzione di favorire, insieme con il moto di oscillazione della tramoggia, il mescolamento del toner ceramico che è caricato nella tramoggia e il suo deflusso e scarico verso il basso attraverso il fondo della tramoggia.

Invece l’altra parete 313b, di ciascuna tramoggia 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’, disposta sul lato deN’uscita dell’articolo MF dalla zona della tramoggia, presenta un panno, che svolge un ruolo importante sia nell’erogazione e distribuzione del toner ceramico sulla superficie dell’articolo MF da decorare proveniente dall’unità di stampa, del tipo a getto d’inchiostro, che precede la tramoggia lungo il percorso di avanzamento dell’articolo attraverso l’apparecchiatura di decorazione 310, e sia nella rimozione del toner ceramico che non aderisce a tale superficie.

Infatti, senza volere entrare in teorie e spiegazioni scientifiche del fenomeno, si è osservato, da numerose e accurate prove sperimentali eseguite su un prototipo dell’apparecchiatura di decorazione dell'invenzione, che questo panno, in particolare costituito da un feltro, appare capace di generare, per effetto dello sfregamento fra le particelle del toner ceramico determinato dal moto oscillante della tramoggia, un sistema di cariche elettrostatiche, all’interno dello stesso toner ceramico, che svolge un ruolo positivo nel favorire sia una corretta e uniforme distribuzione del toner ceramico sulla superficie dell’articolo MF, proveniente dalla precedente unità di stampa e pertanto recante l’immagine virtuale, costituita da una sostanza adesiva, stampata con la testina del tipo a getto d’inchiostro dell’unità di stampa, sia una regolare e ottimale evacuazione dalla superficie dell’articolo del toner ceramico che non è stato catturato e pertanto non ha aderito all’immagine virtuale, costituita dalla sostanza adesiva, stampata sull’articolo MF.

Un coperchio 313c può essere associato con ciascuna tramoggia 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’.

Ciascuna unità di rimozione 314-1, 314-2, 314-3, 314-4, inclusa nel corrispondente gruppo di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4 dell’apparecchiatura di decorazione 310, ha la funzione, come in seguito ulteriormente descritto, di pulire completamente l’articolo MF, ovvero di rimuovere totalmente il toner ceramico che non ha aderito aN’immagine virtuale stampata sull’articolo MF, e che rimane sulla sua superficie anche dopo che l’articolo MF, nel suo avanzamento attraverso l’apparecchiatura di decorazione 310, ha oltrepassato la zona della tramoggia oscillante 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’.

Questa unità di rimozione 314-1, 314-2, 314-3, 314-4 può ad esempio essere realizzata in forma di una lama di aspirazione associata con un aspiratore indicato con 314a, in cui questa lama di aspirazione presenta un’apertura 314b che è lambita dall’articolo MF, mentre avanza attraverso l’apparecchiatura di decorazione 310, così da creare un flusso di aria, indicato con una freccia f4, che rimuove dall’articolo MF le particelle di toner o pigmento ceramico che non hanno aderito aN’immagine virtuale stampata con l’unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro.

Per maggiore chiarezza, lo schema di Fig. 2 mostra in modo più dettagliato rispetto alla Fig. 1 uno dei gruppi di decorazione, ad esempio il gruppo di decorazione 311-1 corrispondente al colore ciano C, inclusi nell’apparecchiatura di decorazione 310, ed in particolare la rispettiva unità di erogazione 313-1 includente la tramoggia oscillante 313-1’, e la rispettiva unità di aspirazione 314-1.

In particolare la Fig. 2 mostra con una freccia f3 come il toner ceramico C è erogato e disperso dal fondo della tramoggia oscillante 313-1’ sull'immagine virtuale IV, costituita dalla sostanza adesiva S1, stampata sul manufatto MF dall’unità di stampa, del tipo a getto d’inchiostro, che precede l’unità di erogazione 313-1 lungo il percorso di avanzamento del manufatto MF nell’apparecchiatura di decorazione 310, e anche con frecce f4 come il toner eccedente C, che non ha aderito all’immagine virtuale ed è pertanto rimasto sulla superficie del’articolo MF, è completamente rimosso dall’unità di rimozione 314-1 che è disposta dopo l’unità di erogazione 313-1 lungo il percorso di avanzamento del manufatto MF nell’apparecchiatura di decorazione 310.

Come schematizzato in Fig. 3, ciascuna delle tramogge oscillanti 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’, incluse nei gruppi di decorazione 311-1, 311-2, 312-3, 312-4, è associata preferibilmente con un sistema di evacuazione, indicato nel complesso con 40, che ha la funzione di evacuare la maggior parte del toner ceramico che, nel passaggio dell’articolo MF sotto la tramoggia oscillante 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’ per ricevere il toner ceramico erogato dalla stessa tramoggia nel suo movimento di oscillazione, non ha aderito all’immagine virtuale, con caratteristiche adesive, stampata sull’articolo MF.

Nel dettaglio, questo sistema di evacuazione 40 è ad esempio realizzato in forma di una cinghia chiusa 41, animata di una velocità V1, che è disposta e si estende in senso longitudinale inferiormente a una griglia di supporto 42, forata, sulla quale avanza l’articolo MF nel suo passaggio attraverso la zona della tramoggia oscillante 313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’ per ricevere il toner ceramico.

Pertanto, in questa configurazione, la cinghia chiusa 41 è atta a ricevere e ad evacuare, ad esempio in un contenitore di raccolta 43, come indicato da una freccia f6, il toner o il pigmento ceramico che non ha aderito all'immagine virtuale stampata sull’articolo MF ed è pertanto indotto a cadere, ai lati deN’articolo MF, nei fori della griglia 42, dall’azione della tramoggia oscillante, come indicato da frecce f5 in Fig. 3.

Nel funzionamento e uso del sistema di decorazione 310 dell’invenzione, come schematizzato in Fig. 1 e illustrato nello schema operativo a blocchi di Fig. 4, un articolo o manufatto MF, grezzo, ovvero ancora da decorare, di materiale ceramico, quale ad esempio una piastrella o un articolo simile, è alimentato per mezzo della linea di trasferimento 20 al primo gruppo o stazione di decorazione 311-1, corrispondente al colore ciano C, dove l’articolo MF è ricevuto dalla rispettiva prima unità di stampa 312-1, del tipo a getto d’inchiostro, che stampa sull’articolo MF, emettendo tramite la testina di stampa 312-1’ una molteplicità di goccioline della sostanza liquida adesiva S1, un’immagine virtuale IV definente e corrispondente alla porzione di colore ciano C della decorazione da realizzare sull’articolo finale decorato A, come indicato da un blocco 131 in Fig. 4.

Quindi, come indicato da un blocco 132 in Fig. 4, l’articolo MF è trasferito per mezzo della linea di trasferimento 20 all’unità di erogazione 313-1 inclusa nello stesso gruppo di decorazione 311-1, dove l’articolo MF, muovendosi in modo continuo alla velocità V determinata dalla linea di trasferimento 20, riceve il toner ceramico, di colore ciano C, dalla tramoggia oscillante 313-1’ inclusa nell’unità di erogazione 313-1.

Ne consegue, ancora come indicato dal blocco 132 di Fig. 4, che il toner ceramico di colore ciano C, che è erogato dalla tramoggia oscillante 313-1’, viene selettivamente catturato, per effetto dell’adesione esercitata dalla sostanza adesiva S1 che costituisce l’immagine virtuale IV stampata sull’articolo MF mediante l’unità di stampa 312-1 del tipo a getto d’inchiostro, dall’articolo MF in modo da formare sulla superficie di quest’ultimo uno strato di toner ceramico, di colore ciano C, esattamente corrispondente a tale immagine virtuale e definente la porzione di toner ceramico di colore ciano C atta a realizzare, per composizione con gli altri strati colorati di toner ceramico, la decorazione D da ottenere sull’articolo finale decorato.

Ancora come indicato dal blocco 132 di Fig. 4, in questa fase, ovvero nel passaggio dell’articolo MF attraverso la zona della tramoggia oscillante 313-1’, la maggior parte del toner ceramico di colore ciano C che non ha aderito aH’immagine virtuale stampata sull’articolo MF è evacuata, in particolare facendola cadere, anche per effetto dell’oscillazione della tramoggia 313-1’, ai lati dell’articolo MF, nei fori della griglia forata 42 su cui avanza l’articolo MF.

Successivamente, come indicato da un blocco 132’ in Fig. 4, il manufatto MF è trasferito per mezzo della linea di trasferimento 20 all’unità di aspirazione 313-4 inclusa nello stesso gruppo di decorazione 311-1, dove il toner ceramico residuo di colore ciano C, che non ha aderito aH’immagine virtuale e rimane ancora sulla superficie dell’articolo MF anche dopo che quest’ultimo ha oltrepassato la zona della tramoggia 313-1’, viene completamente evacuato e aspirato dall’unità di rimozione 313-4, così da pulire completamente l’articolo MF.

In seguito, come indicato da un blocco 133 in Fig. 4, l’articolo MF è trasferito, ancora per mezzo della linea di trasferimento 20, dal primo gruppo di decorazione 311-1 al secondo gruppo di decorazione 311-2, dove l’articolo MF è sottoposto alle stesse operazioni, alle quali è stato sottoposto nel primo gruppo di decorazione 311-1.

In questo modo si forma sulla superficie dell’articolo MF un ulteriore strato di toner ceramico di colore Magenta M, che si sovrappone a quello di colore ciano C, formato durante il passaggio deH’articolo MF attraverso il primo gruppo di decorazione 311-1.

Le stesse fasi e operazioni prima descritte con riferimento al primo gruppo o stazione di decorazione 311-1 e al secondo gruppo o stazione di decorazione 311-2 sono ripetute in modo ciclico durante il successivo trasferimento e passaggio, determinato dalla linea di trasferimento 20, deirarticolo MF attraverso il terzo gruppo di decorazione 311-3, corrispondente al colore giallo Y, e il quarto gruppo di decorazione 311-4, corrispondente al colore nero K, inclusi nel sistema di decorazione 310, come indicato dal blocco 134 di Fig. 4.

Pertanto, al termine di tutte queste fasi e operazioni, eseguite in modo ciclico dai gruppi di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4, l'articolo MF presenta sulla sua superficie una decorazione D costituita dalla sovrapposizione dei vari strati di toner ceramico, di colore ciano C, Magenta M, giallo Y, nero K, formati durante il passaggio dello stesso articolo MF attraverso i vari gruppi di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4 inclusi nel sistema di decorazione 310.

A questo punto, come indicato da un blocco 135 in Fig. 4, l'articolo MF, recante la decorazione colorata D al termine dei vari cicli a cui è stato sottoposto nel passaggio attraverso le stazioni di decorazione 311-1, 311-2, 311-3, 311-4, è introdotto nel forno di cottura 14, così da stabilizzare e fissare stabilmente la decorazione D sulla sua superficie e pertanto ottenere l'articolo finale A decorato.

E’ pertanto chiaro, dalla descrizione fatta, che la presente invenzione raggiunge pienamente gli scopi che si era prefisso, ed in particolare propone una nuova apparecchiatura per la decorazione di articoli di materiale ceramico che combina e sfrutta in modo sinergico le caratteristiche e le prestazioni della tecnologia di stampa a getto d’inchiostro e materiali, quali toner e pigmenti ceramici, tipicamente utilizzati per la decorazione di articoli, così da risultare adatta ad essere vantaggiosamente implementata in forma di una linea o impianto per la produzione in serie e in grandi quantità di articoli di materiale ceramico decorati.

Varianti

È altresì chiaro che l’apparecchiatura di decorazione di articoli o manufatti ceramici secondo l'invenzione, fin qui descritta, può essere oggetto di modifiche e/o varianti e miglioramenti, senza per questo uscire daN’ambito della stessa invenzione.

Ad esempio, secondo una prima variante i gruppi di decorazione possono essere disposti, lungo la linea di trasferimento 20 dell’articolo da un gruppo di decorazione a quello successivo, in modo diverso da quello descritto con riferimento alla forma di realizzazione 310 del sistema di decorazione dell’invenzione.

Inoltre, benché il sistema di decorazione, nella forma preferita di realizzazione 310, prima descritta, comprenda una pluralità e in particolare quattro gruppi di decorazione corrispondenti ai classici colori della quadricromia C, M, Y, K, esso può comprendere un solo gruppo di decorazione, corrispondente a un unico colore di toner ceramico, e pertanto comprendere una unica unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro e una unica unità di erogazione associata con l’unità di stampa del tipo getto d’inchiostro e contenente un toner ceramico di tale unico colore, per cui il sistema di decorazione risulta in questo caso atto a produrre articoli ceramici recanti una decorazione formata con un solo e specifico colore.

Ancora l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione può essere configurata con tre gruppi di decorazione che operano secondo il modello della tricromia CMY, ovvero ciano, magenta, giallo.

In sintesi, l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione può comprendere e gestire un numero di stazioni o gruppi di decorazione disposti in linea uno dopo l’altro, ognuno a sua volta comprendente una unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro e una tramoggia oscillante per l’erogazione di toner o pigmento ceramico, che non è limitato ad un particolare modello, quale la quadricromia, di composizione dei colori, ma è praticamente illimitato e può essere qualsiasi.

Secondo una ulteriore variante, l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione può includere, in ogni gruppo o stazione di decorazione del quale è composta, un sistema di riscaldamento e asciugatura comprendente una lampada a raggi infrarossi IR o raggi ultravioletti UV, in cui questa lampada ha la funzione di generare calore in modo da asciugare almeno parzialmente l’articolo MF subito dopo che ha ricevuto il toner ceramico C, M, Y, K dalla tramoggia oscillante, al fine di migliorare l’efficacia della successiva fase di aspirazione diretta a pulire completamente l’articolo MF dal toner ceramico che non ha aderito aN’immagine virtuale stampata sull’articolo MF dall’unità di stampa del tipo a getto d’inchiostro.

Questo sistema di riscaldamento e asciugatura, diretto ad asciugare almeno parzialmente il toner ceramico depositato sull’articolo MF, può essere anche del tipo ad aria calda e/o includere resistenze elettriche atte a generare calore.

Ancora, in alternativa o in combinazione con il panno, associato con la tramoggia oscillante di ogni gruppo di decorazione, l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione può includere un usuale sistema a corona per creare una stato di cariche elettrostatiche nel toner ceramico, allo scopo di facilitare la sua erogazione e dispersione dalla tramoggia oscillante airarticolo da decorare.

Inoltre si sottolinea che Γ apparecchiatura di decorazione dell'invenzione ha il notevole vantaggio che consente di utilizzare, per decorare articoli, anche smalti in forma di polvere secca, ovvero in forma di polvere pura e non diluita, sia per la ceramica sia per il vetro, alla stessa maniera di un toner o un pigmento ceramico.

Al riguardo si fa presente che oggi, in base alla tecnica nota, la decorazione e l'applicazione di smalti, per finalità di decorazione, è realizzata solitamente per via umida, applicando in particolare tecniche mutuate dalla serigrafia, ad esempio usando coloranti miscelati con oli e acqua, con il conseguente problema dei costi non trascurabili per produrre questi miscele di coloranti e smalti.

Inoltre queste miscele di coloranti e smalti, oltre al loro elevato costo di produzione, pongono seri problemi di smaltimento e implicano anche notevoli costi di manutenzione per depurare le apparecchiature serigrafiche che sono associate con l’utilizzo di queste miscele liquide di coloranti e smalti.

Invece, vantaggiosamente, l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione consente di utilizzare non solo un toner o un pigmento ceramico ma anche uno smalto allo stato puro, ovvero a secco in forma di polvere pura non diluita, pertanto senza dovere miscelare lo smalto con oli o altre sostanze, oppure dovere usare veicoli e paste serigrafiche.

In questo modo l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione implica notevoli vantaggi economici ed in particolare consente una produzione a livello industriale di articoli decorati senza andare incontro ai costi e ai problemi sopra ricordati della tecnica nota.

E’ altresì chiaro che l’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione non è limitata alla produzione di manufatti e articoli decorati di materiale ceramico, ma si presta ad essere vantaggiosamente applicata per decorare articoli di vetro e simili, come anche articoli di lamiera e legno.

Prove sperimentali

Per completezza di informazione le immagini fotografiche di Figg. 5A-5P illustrano parzialmente un prototipo dell’apparecchiatura di decorazione 310 dell’invenzione, ed alcune sue parti rilevanti, in forma separata dalle altre, quali la rispettiva tramoggia oscillante, che è stato utilizzato per eseguire numerose e approfondite prove dirette a decorare vari tipi di articoli.

Queste prove hanno consentito di verificare le vantaggiose e innovative prestazioni dell’apparecchiatura di decorazione dell’invenzione e come questa apparecchiatura sia applicabile in un procedimento industriale per la produzione a costi contenuti di articoli, in particolare ceramici, quali piastrelle ed altri, di notevole qualità.

In particolare le immagini fotografiche di Figg. M, N mostrano una generica unità di stampa 312-1, 312-2, 312-3, 312-4, del tipo a getto d’inchiostro, che è inclusa in uno corrispondente dei gruppi di decorazione 311-1, 311-2, 312-3, 312-4 dell’apparecchiatura di decorazione 310 dell’invenzione ed è utilizzata per stampare l’immagine virtuale IV, costituita sulla sostanza adesiva S1, sull’articolo da decorare MF.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di decorazione (310) per decorare un articolo (MF, A), in particolare ma non esclusivamente di materiale ceramico o vetro, comprendente: almeno un gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) che a sua volta comprende: almeno una unità di stampa (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) del tipo a getto d’inchiostro; almeno una unità di erogazione (313-1, 313-2, 313-3, 313-4) includente una tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’) atta ad essere riempita con un toner ceramico (C, M, Y, K) o un pigmento ceramico; e una unità di rimozione (314-1, 314-2, 314-3, 314-4); e un forno di cottura (314), in cui detta unità di stampa (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) di detto almeno un gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) è atta a stampare su detto articolo (MF), eiettando su una rispettiva superficie secondo una sequenza predeterminata una pluralità di gocce di una sostanza liquida (S1) o colla che presenta speciali proprietà adesive capaci di catturare per adesione un toner ceramico (C, M, Y, K) o un pigmento ceramico, una immagine virtuale (IV) della decorazione da realizzare sull’articolo da decorare; in cui detto detta tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’) dell’unità di erogazione (313-1, 313-2, 313-3, 313-4) di detto almeno un gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) è atta a ricevere l’articolo (MF) proveniente da detta unità di stampa (312-1, 312-2, 312-3, 312-4), del tipo a getto d’inchiostro, inclusa nel gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4), e pertanto esibente detta immagine virtuale (IV), e ad erogare e disperdere (f3) sulla superficie dello stesso articolo (MF), mentre la tramoggia oscilla (f2) in senso normale alla direzione di avanzamento (f1) deirarticolo (MF) nell’apparecchiatura di decorazione (310), il toner ceramico (C, M, Y, K) o il pigmento ceramico; per cui almeno una parte del toner (C, M, Y, K) o del pigmento ceramico che viene erogato e disperso dalla tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’) è catturato e aderisce alla superficie dell’articolo (MF), formando su di esso una decorazione (D) corrispondente a detta immagine virtuale (IV) stampata con l’unità di stampa (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) del tipo a getto d’inchiostro, in cui detta unità di rimozione (314-1, 314-2, 314-3, 314-4) è atta a rimuovere il toner (C, M, Y, K) o il pigmento ceramico che non ha aderito all’articolo (MF), in modo da pulirlo completamente, e in cui detto forno di cottura (14) è atto è ricevere l’articolo (MF) recante la decorazione (D), così formata, in modo da fissarla stabilmente sulla superficie dell’articolo (MF) e pertanto ottenere l’articolo finale (A) decorato.
2. Apparecchiatura di decorazione (310) secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di rimozione (314-1, 314-2, 314-3, 314-4) è del tipo includente un aspiratore (314a) atto a creare un flusso di aria (f4) capace di rimuovere il toner (C, M, Y, K) o il pigmento ceramico, erogato dalla tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’), che, dopo il passaggio dell’articolo da decorare (MF) attraverso la zona della tramoggia oscillante, non ha aderito ad esso e pertanto rimane sulla sua superficie.
3. Apparecchiatura di decorazione (310) secondo la rivendicazione 1 o 2 per decorare un articolo (MF, A) con una decorazione colorata (D) definita da più colori base (C, M, Y, K), comprendente una pluralità di gruppi di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) disposti in successione lungo una linea di trasferimento (20) atta a trasferire l'articolo (MF) da decorare dall’uno all’altro dei gruppi di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) inclusi nell’apparecchiatura di decorazione (310), in cui ognuno di detti gruppi di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) corrisponde ad un determinato colore base (C, M, Y, K), di detti colore base, definente, per composizione con gli altri colori base, detta decorazione colorata (D), ed è atto a realizzare, tramite la rispettiva unità di stampa (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) del tipo a getto d’inchiostro e la rispettiva unità di erogazione (313-1, 313-2, 313-3, 313-4), a tramoggia oscillante, contenente un toner (C, M, Y, K) o un pigmento ceramico colorato corrispondente a detto determinato colore base, una porzione colorata di toner o pigmento ceramico, esibente detto determinato colore base, della decorazione colorata (D) da formare sull’articolo finale (A) decorato, in cui detti gruppi di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4), inclusi nell’apparecchiatura di decorazione (310), sono atti a sovrapporre in successione le porzioni colorate di toner ceramico o di pigmento ceramico, così realizzate, corrispondenti a detti colore base (C, M, Y, K) in modo da formare la decorazione colorata (D), definita da più colori base, sull’articolo (MF) da decorare, e in cui detto forno di cottura (14) è atto è ricevere l’articolo (MF) recante la decorazione colorata (D) di toner ceramico o di pigmento ceramico, così formata, in modo da fissarla stabilmente sulla superficie dell’articolo (MF) e pertanto ottenere l’articolo finale (A) decorato.
4. Apparecchiatura di decorazione (310) secondo la rivendicazione 3, comprendente quattro gruppi di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) corrispondenti rispettivamente ai colori base ciano (C), magenta (M), giallo (Y), nero (K), per la composizione e formazione, secondo il classico modello dei quattro colori ovvero della quadricromia, deirimmagine finale colorata (D) che decora l'articolo (A), oppure comprendente tre gruppi di decorazione corrispondenti rispettivamente ai colori base ciano (C), magenta (M), giallo (Y), per la composizione e formazione, secondo il classico modello dei tre colori ovvero della tricromia, deirimmagine finale colorata (D) che decora l’articolo (A).
5. Apparecchiatura di decorazione (310) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’) inclusa nell’unità di erogazione (313-1, 313-2, 313-3, 313-4) di ciascun gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) dell’apparecchiatura di decorazione presenta in sezione una forma ad imbuto definita da due pareti (313a, 313b), delle quali una parete (313b) è associata con un panno atto a favorire l’erogazione e dispersione del toner ceramico (C, M, Y, K) o del pigmento ceramico, contenuto nella tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’), sull’articolo (MF) da decorare.
6. Apparecchiatura di decorazione (310) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’), inclusa in ogni gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) dell’apparecchiatura (310) di decorazione, è associata con una griglia forata (42) sulla quale avanza (f1) l’articolo (MF) da decorare nella zona della tramoggia oscillante, e con un sistema di evacuazione (40) atto ad evacuare almeno una parte del toner (C, M, Υ, Κ) ο del pigmento ceramico che non ha aderito all'immagine virtuale (IV) stampata suN’articolo (MF), e in cui detto sistema di evacuazione (40) comprende una cinghia (41) che si estende inferiormente a detta griglia forata (42) ed è prevista per ricevere attraverso i fori di quest’ultima ed evacuare il toner ceramico (C, M, Y, K) o il pigmento ceramico che non ha aderito all'immagine virtuale ed è pertanto indotto a cadere nei fori della griglia forata (42) per effetto delazione della tramoggia oscillante.
7. Apparecchiatura di decorazione (310) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente ulteriormente un sistema di riscaldamento e asciugatura disposto fra l’unità di erogazione (313-1, 313-2, 313-3, 313-4) e l’unità di rimozione (314-1, 314-2, 314-3, 314-4) di ogni gruppo di decorazione (311-1, 311-2, 311-3, 311-4) incluso nell’apparecchiatura (310), in cui detto sistema di riscaldamento e asciugatura è atto a generare calore in modo da asciugare almeno parzialmente l'articolo (MF) dopo che ha ricevuto il toner (C, M, Y, K) o il pigmento ceramico dalla tramoggia oscillante (313-1’, 313-2’, 313-3’, 313-4’) dell’unità di erogazione (313-1, 313-2, 313-3, 313-4), al fine di migliorare l'efficacia della successiva fase di rimozione, realizzata dall’unità di rimozione, diretta a pulire completamente l’articolo (MF) dal toner o dal pigmento ceramico che non ha aderito all’immagine virtuale stampata sull’articolo (MF) dall’unità di stampa (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) del tipo a getto d’inchiostro.
8. Apparecchiatura di decorazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta apparecchiatura è prevista per utilizzare, oltre che toner (C, M, Y, K) e pigmenti ceramici, anche smalti in forma di polvere secca per decorare un articolo.
9. Articolo decorato con una apparecchiatura di decorazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.
10. Articolo decorato secondo la rivendicazione 8, in cui detto articolo è fatto di un materiale selezionabile fra ceramica, vetro, metallo, legno.