IT201600095603A1 - 1 impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in macchine ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato - Google Patents
1 impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in macchine ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formatoInfo
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Description
IMPIANTO PER L'ALIMENTAZIONE DELL'INCHIOSTRO IN MACCHINE
INK-JET PER LA STAMPA DI PIASTRELLE DI GRANDE FORMATO
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
Il presente ritrovato ha per oggetto un impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in macchine ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato. Tali tipi di macchine sono abitualmente inserite in linee di decorazione nelle quali le lastre o piastrelle vengono fatte avanzare e trasferite con continuità da un piano di trasporto mobile formato da un adatto nastro di trasporto o simile che costituisce parte integrante della macchina o unità di decorazione.
Superiormente al detto nastro di trasporto è previsto che operi una pluralità di barre colore allineate ciascuna delle quali normalmente comprende una pluralità di testine di stampa, munite di appropriate serie di ugelli, ai quali è affidato il compito di erogare, a comando, minuscole goccioline di colore, inchiostro, in modo da depositarle, secondo il disegno prestabilito, sulla superficie della piastrella da decorare che è trascinata in movimento continuo dal nastro di trasporto sul quale è appoggiata.
Ogni barra colore è perciò comandata a deporre minuscole goccioline di un ben determinato colore. Al termine del passaggio della singola piastrella, cioè dopo l'intervento delle varie barre colore su di essa, risulta completata l'immagine o il disegno policromo prestabilito.
Nell’industria ceramica, si va affermando sempre più la tendenza di produrre piastrelle e lastre di formato sempre maggiore, con larghezze che possono arrivare, ad esempio, a oltre 1800 mm. Esiste pertanto una gamma di stampanti digitali di dimensioni differenti, che consentono di decorare supporti di varie larghezze a seconda della tipologia di linea di produzione sulle quali sono installate. A titolo indicativo, la gamma di stampanti può partire ad esempio da un formato con fronte di stampa di 700 mm fino ad arrivare a un fronte di stampa superiore ai 1800 mm.
Negli impianti per l'alimentazione dell'inchiostro delle macchine ink-jet per la stampa di piastrelle ciascuna delle barre colore, tra loro allineate e parallele, normalmente comprende una pluralità di testine di stampa, munite di appropriate serie di ugelli, ed è dotata di un circuito idraulico per prowedere all'alimentazione delle testine di stampa e al recupero di parte dell'inchiostro dalle stesse. Tale circuito infatti prevede l'utilizzo di un sistema idraulico di forma allungata atto a contenere l'inchiostro da inviare alle testine e di un condotto di recupero fluidicamente collegato alle medesime testine per realizzare un ricircolo. Il serbatoio di alimentazione e il condotto di recupero sostanzialmente si sviluppano in lunghezza seguendo lo sviluppo in larghezza nella dimensione longitudinale della barra colore ovverosia secondo la larghezza della macchina ink-jet.
Sicché, all'aumentare della larghezza della stampante, deve corrispondere un analogo aumento della lunghezza del circuito idraulico che deve asservire le testine di stampa di ciascuna barra colore.
Ciò comporta l'insorgere di una serie di problemi tra i quali:
- problemi di sedimentazione: a causa della natura dell'inchiostro, la parte solida in sospensione nello stesso tende a depositarsi;
- problemi di omogeneità dei parametri fisici dell'inchiostro su tutte le singole alimentazioni delle testine asservite dal circuito: per garantire una qualità di stampa uniforme su tutto il fronte stampato, è necessario che tutte le testine siano alimentate allo stesso modo in termini di pressione, portata e temperatura dell'inchiostro.
Per questo motivo generalmente, nella tecnica nota, la scelta più semplice per cercare di dare una soluzione alla problematica illustrata è quella di utilizzare più sotto-circuiti di formato ridotto per realizzare un più grande fronte di stampa (ad esempio: due circuiti da 700 mm per realizzarne uno da 1400 mm oppure due circuiti da 900 mm per realizzarne uno da 1800 mm). In questo modo si è ritenuto che le singole frazioni del circuito possano rispettare le caratteristiche richieste di non-sedimentazione e omogeneità, sfruttando per altro spesso gli stessi circuiti già impiegati in macchine di formato più piccolo. Questa soluzione comporta tuttavia alcune complicazioni e inconvenienti quali:
- una logica di controllo più complessa: avendo di fatto più sotto-sistemi accoppiati in ciascuna barra colore, occorre garantire una perfetta uniformità dei loro parametri di funzionamento e una perfetta sincronia nei comandi dati ai vari “sotto-sistemi”, in modo da avere omogeneità di stampa e di comportamento su tutto il fronte;
- un numero maggiore di componenti: per ogni singolo “sotto-sistema” si ha un numero di componenti (pompe, sensori, etc...) generalmente pari a quello necessario in un intero circuito singolo quindi, oltre ad una maggiore complessità dell'intero sistema finale, anche un maggiore ingombro, una manutenzione più difficoltosa e un maggiore costo.
Lo scopo del presente trovato è quello di ovviare ai problemi e agli inconvenienti della tecnica nota mediante l'introduzione di un dispositivo in cui ciascuna barra colore è alimentata da un impianto che comprende una camera di alimentazione, di forma allungata, la quale è alimentata con inchiostro ed è dotata di mezzi operanti per mantenere l'inchiostro ad una pressione ed ad un livello prestabiliti. Da detta camera di alimentazione hanno origine i condotti di alimentazione che la collegano alle testine di stampa, munite dei relativi ugelli, ed è prevista una corrispondente pluralità di condotti di recupero o ricircolo che collegano in uscita le testine ad un collettore di ricircolo. Attraverso un collegamento di by-pass regolabile viene messa in comunicazione la camera di alimentazione con il collettore di ricircolo in corrispondenza di una posizione intermedia della lunghezza di quest'ultimo.
Le caratteristiche della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione che segue di una sua forma di realizzazione illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo attraverso l'ausilio delle allegate figure in cui: - la figura 1 mostra una schematica vista frontale in elevazione verticale di una macchina a getto d'inchiostro o ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato;
- la figura 2 mostra uno schema di impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in una barra colore della macchina a getto d'inchiostro di figura 1 ;
- la figura 3 mostra, in modo schematico, il flusso di inchiostro all’interno della camera di alimentazione e il collettore di ricircolo, secondo una sezione eseguita secondo il piano di traccia IV-IV della successiva figura 5; - la figura 4 mostra parte di una schematica sezione eseguita secondo il piano di traccia IV-IV della successiva figura 5;
- la figura 5 mostra una generica schematica sezione trasversale retta di figura 4;
- la figura 6 mostra, in scala ingrandita, una schematica sezione trasversale di figura 4, con evidenziate le pareti trasversali (17).
Con riferimento alle menzionate figure, con 1 si è complessivamente indicata una macchina a getto d'inchiostro o ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato, del tipo usualmente inserito in linee di decorazione nelle quali le lastre o piastrelle vengono fatte avanzare e trasferite con continuità da un piano di trasporto mobile 2.
Superiormente al piano di trasporto mobile 2 opera una pluralità di barre colore 3, allineate e parallele, ciascuna delle quali è normalmente costituita da una pluralità di testine di stampa 4, munite di appropriate serie di ugelli 5 che hanno il compito di erogare, a comando, minuscole goccioline di colore, nel caso specifico di inchiostro, in modo da depositarle, secondo un disegno prestabilito, sulla superficie da decorare di una piastrella o lastra 6, trascinata in movimento continuo dal piano di trasporto mobile 2 sul quale appoggia.
Le testine di stampa 4 della singola barra colore 3 sono singolarmente dotate di condotti di alimentazione o mandata 7, con cui è loro convogliato l'inchiostro di alimentazione da una camera di alimentazione 9, di forma allungata, la quale è alimentata con inchiostro da mezzi esterni i cui ingressi sono disposti in corrispondenza delle estremità opposte della camera di alimentazione 9.
Da ciascuna testina di stampa 4 ha inoltre origine almeno un condotto di ritorno o ricircolo 8, attraverso il quale è prelevato dalla testina di stampa 4 l'inchiostro in ricircolo cioè in uscita dalla testina di stampa 4 e fatto affluire ad un collettore di ricircolo 10.
Ciascuna camera di alimentazione 9 è disposta parallelamente alla relativa barra colore 3 e al relativo collettore di ricircolo 10.
Tra la camera di alimentazione 9 e il relativo collettore di ricircolo 10 è predisposto un collegamento di by-pass 11 che li mette in comunicazione di fluido (inchiostro).
In particolare il collegamento di by-pass 11, che mette in comunicazione la camera di alimentazione 9 con il collettore di ricircolo 10, è collocato in posizione mediana rispetto alla dimensione longitudinale della camera di alimentazione 9.
La comunicazione con il collettore di ricircolo 10 è realizzata in una posizione intermedia della lunghezza del collettore di ricircolo 10, il quale viene così ad avere un ingresso e due uscite collocate da lati opposti rispetto al collegamento di by-pass 11. In particolare le due uscite dell'inchiostro riciclo sono situate in corrispondenze delle due estremità opposte del collettore di ricircolo 10.
Ciascuna camera di alimentazione 9 presenta due ingressi di alimentazione dell'inchiostro situati in corrispondenze delle due proprie estremità opposte e comunque da due lati opposti rispetto al collegamento di by-pass 11.
Il collegamento di by-pass 11 è a portata regolabile ed è costituito da una valvola a controllo regolabile.
Il collegamento di by-pass 11 è collocato in posizione mediana sia rispetto alla camera di alimentazione 9 sia rispetto al collettore di ricircolo 10.
L'insieme descritto è connesso a, e fa parte di, un più complesso circuito idraulico che permette il pompaggio, il ricircolo e il trattamento dell’inchiostro (esempio: filtrazione e degassaggio), oltre che il reintegro della quantità di inchiostro utilizzata durante la stampa. Il complesso è rappresentato in figura 2. Con 18 si è indicato un generico circuito idraulico che permette la gestione dell'inchiostro, in particolare il pompaggio, il ricircolo, il riempimento, lo svuotamento e il trattamento in genere (esempio: filtrazione e degassaggio). Nella camera di alimentazione 9, alla quale sono collegate tutte le testine di stampa 4 di una barra colore 3, l’inchiostro è mantenuto ad una pressione e un livello costanti. Nello specifico la camera di alimentazione 9 è parzialmente riempita di inchiostro e, sopra al pelo libero, un volume di aria viene mantenuto a pressione controllata. Le testine di stampa sono connesse alla parete di fondo della camera di alimentazione 9. Attraverso un sistema di misura del livello 12, il livello dell’inchiostro è mantenuto costante, mentre contemporaneamente un sensore di pressione 13 e un sistema di generazione di pressione\depressione 14 (esempio: pompa da vuoto, Venturi o compressore o altro) mantengono il volume di aria alla pressione richiesta. In questo modo è garantita l’uniformità di alimentazione per tutte le testine di stampa 4 di una barra, che sono tutte collegate allo stesso volume di inchiostro omogeneamente condizionato.
Poiché il flusso di ricircolo dovuto dalle sole testine di stampa 4 è generalmente scarso mentre le quantità di inchiostro presenti nella camera di alimentazione 9 sono generalmente elevate (per garantire una sostanziale invarianza del livello durante la stampa), il trovato consente di realizzare una circolazione attiva che aumenta il movimento dell’inchiostro evitando che questo ristagni per lunghi periodi e porti alla sedimentazione. A questo scopo è principalmente dedicata la funzione del collegamento di by-pass 11 che collega la parte di alimentazione con quella di recupero inchiostro per tramite della quale viene realizzato un consistente flusso di ricircolo.
Questo collegamento di by-pass 11 è particolarmente efficace se posto nella parte centrale della camera di alimentazione 9, in modo da garantire anche una maggiore omogeneità di condizioni lungo il circuito di recupero inchiostro comprendente il collettore di riciclo 10, che è un condotto che raccoglie i condotti di ritorno o ricircolo 8 di tutte le testine 4. Si tagliano infatti a metà le perdite di carico dovute al flusso nel collettore di ricircolo e si rendono simmetriche e omogenee le condizioni ai due estremi del collettore. Ciò che realizza una simmetria del flusso che si viene a creare nella camera di alimentazione 9 e nel collettore di ricircolo 10
Ciò consente di impiegare un unico collettore anche di lunghezze considerevoli, ma senza problemi di disomogeneità o instabilità del flusso dovuti a variazioni sensibili delle perdite di carico nel circuito.
Il singolo sistema di alimentazione delle testine di stampa 4 presenta quindi due ingressi alle estremità della camera di alimentazione 9, due uscite poste alle estremità del collettore di ricircolo 10 e un collegamento di by-pass centrale costituito da una valvola a controllo regolabile.
Il circuito così realizzato è, di fatto, un singolo circuito, caratterizzato internamente da due parti di alimentazione, e soprattutto di ricircolo, completamente simmetriche. Questo porta il vantaggio di avere una logica di controllo identica a quella del circuito singolo di piccolo formato, senza raddoppio della componentistica necessaria: i sensori sul lato dell’alimentazione sono singoli. I sensori sul ritorno sono su un solo lato del collettore, in quanto, sfruttando la simmetria fluidodinamica, con il controllo di una singola metà si ha il completo controllo di tutto il circuito di recupero.
Mantenendo una grande quantità di inchiostro all’interno della camera di alimentazione 9 è possibile garantire una buona omogeneità dei parametri fisici dell’inchiostro stesso (in particolare pressione e temperatura). Questo comporta però che l’inchiostro rimanga maggiormente fermo all’interno della camera di alimentazione 9, portando così al pericolo di avere problemi di sedimentazione. Per minimizzare questo tipo di problema, la conformazione della sezione trasversale retta della camera di alimentazione 9 presenta prevalentemente pareti interne verticali o inclinate fatta eccezione per i tratti della parete di fondo 15, in cui sono state ricavate le bocche di uscita 16 per l'alimentazione delle testine di stampa 4. Tali bocche di uscita 16 sono predisposte nella posizione più bassa possibile sempre per minimizzare la possibilità di sedimentazione dell’inchiostro. Gli ingressi dell’inchiostro, che sono inseriti alle estremità opposte della camera di alimentazione 9, sono disposti tangenzialmente al fondo.
Con 18 si é indicato un circuito idraulico che permette il trattamento dell'inchiostro
Per facilitare le operazioni di manutenzione sulla barra colore, questa può essere estratta per la sua intera lunghezza dalla macchina. Questa operazione, comportante una movimentazione consistente della camera di alimentazione 9, la quale contiene un’elevata quantità di inchiostro a pelo libero, potrebbe portare ad abbondanti fenomeni di movimentazione ( sciabordio) dell’inchiostro in direzione longitudinale. Per limitare questo fenomeno sono previste perpendicolarmente alla direzione longitudinale della camera di alimentazione 9 paratie trasversali 17 aventi la funzione di compartimentare longitudinalmente la massa di inchiostro ospitata, pur consentendone la intercomunicazione con lo scopo di frenare la formazione di moti dell’inchiostro stesso smorzando la formazione di onde.
Queste paratie sono disposte a prestabiliti intervalli e coprono l’intera sezione della camera, ma sono dotate di aperture in modo da lasciare in comunicazione la zona di aria superiore e la zona di inchiostro inferiore in corrispondenza della parete di fondo 15.
In questo modo non si creano differenti sotto-camere di alimentazione, ma si riesce a mantenere un’uniformità dei parametri fisici (livello, pressione, temperatura, caratteristiche dell’inchiostro) su tutta la lunghezza della camera di alimentazione.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1). Impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in macchine ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato, del tipo usualmente inserito in linee di decorazione nelle quali le lastre o piastrelle vengono fatte avanzare e trasferite con continuità da un piano di trasporto mobile; superiormente al detto piano di trasporto mobile opera una pluralità di barre colore, allineate e parallele, ciascuna delle quali è normalmente costituita da una pluralità di testine di stampa munite di appropriate serie di ugelli che hanno il compito di erogare, a comando, minuscole goccioline di colore, nel caso specifico inchiostro, in modo da depositarle sulla superficie delle piastrelle o lastre da decorare, trascinate in movimento continuo dal nastro di trasporto sul quale appoggiano, secondo il disegno prestabilito; le testine di stampa della singola barra colore, essendo dotate di una connessione idraulica di mandata, con cui è loro convogliato l'inchiostro di alimentazione, e di almeno una connessione idraulica di ritorno o ricircolo da cui è prelevato l'inchiostro in ricircolo, caratterizzato per il fatto che ciascuna barra colore è alimentata da un impianto che comprende una camera di alimentazione (9), di forma allungata, la quale è alimentata con inchiostro ed è asservita con mezzi operanti per mantenere l'inchiostro ad una pressione e ad un livello prestabiliti; da detta camera di alimentazione (9), avendo origine condotti di alimentazione (7) che la collegano alle testine di stampa (4), munite dei relativi ugelli 5, essendo prevista una corrispondente pluralità di condotti di ritorno (8) o ricircolo che collegano in uscita le dette testine (4) ad un collettore di ricircolo (10), essendo previsto almeno un collegamento di by-pass (11) che mette in comunicazione la camera di alimentazione (9) con il collettore di ricircolo (10); essendo previsti mezzi a pompa atti ad eseguire il trasferimento dei fluidi. 2). Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che ciascuna camera di alimentazione (9) è disposta parallelamente alla relativa barra colore (3) e al relativo collettore di ricircolo (10). 3). Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato per il fatto che il collegamento di by-pass (11), che mette in comunicazione la camera di alimentazione (9) con il collettore di ricircolo (10), è collocato in posizione mediana almeno rispetto alla camera di alimentazione (9); la comunicazione con il collettore di ricircolo (10), essendo realizzata in una posizione intermedia della lunghezza del condotto di ricircolo (10), il quale viene ad avere un ingresso e due uscite collocate da lati opposti rispetto al collegamento di bypass. 4). Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato per il fatto che ciascuna camera di alimentazione (9) presenta due ingressi di alimentazione dell'inchiostro situati in corrispondenze delle due proprie estremità opposte. 5). Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato per il fatto che ciascun collettore di ricircolo (10), disposto parallelamente alla relativa camera di alimentazione (9), presenta due uscite dell'inchiostro di ricircolo situate in corrispondenze delle due proprie estremità opposte. 6). Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato per il fatto che il collegamento di by-pass (11), che mette in comunicazione la camera di alimentazione (9) con il collettore di ricircolo (10), è collocato in posizione esattamente mediana anche rispetto al collettore di ricircolo (10). 7). Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato per il fatto che il collegamento di by-pass (11), che mette in comunicazione la camera di alimentazione (9) con il collettore di ricircolo (10), è a portata regolabile ed è costituito da una valvola a controllo regolabile. 8). Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato per il fatto che la conformazione della sezione trasversale retta della camera di alimentazione (9) presenta prevalentemente pareti interne verticali o inclinate, fatta eccezione per tratti della parete di fondo (15), in cui sono state ricavate le bocche di uscita (16) per le alimentazioni delle testine di stampa (4) le quali sono predisposte nella posizione più bassa della camera di alimentazione(9); essendo previsto che gli ingressi dell’inchiostro, inseriti alle estremità opposte camera di alimentazione (9), siano disposti tangenzialmente alla detta parete di fondo. 9). Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato per il fatto che all’interno della camera di alimentazione (9) sono disposte, a distanze prestabilite, paratie verticali (17) dotate di aperture di comunicazione aventi la funzione di compartimentare longitudinalmente la massa di inchiostro ospitata pur consentendone la intercomunicazione.
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