IT201600107827A1 - Apparato di stampa e relativo procedimento - Google Patents

Apparato di stampa e relativo procedimento

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IT201600107827A1
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Description

APPARATO DI STAMPA E RELATIVO PROCEDIMENTO
[001] La presente invenzione si riferisce al campo tecnico delle macchine per la stampa su supporti di vario genere, quali carta, cartone, materiali tessili, materiali metallici, materiali legnosi, materiali plastici, minerali o simili.
[002] Nell’arte sono note apparecchiature che comprendono almeno un serbatoio per un materiale di stampa, come vernice, inchiostro, o altri tipi di materiali nobilitanti. In particolare, sono noti apparati di stampa che presentano una pluralità di serbatoi, ognuno dedicato a un distinto colore, vernice o materiale nobilitante.
[003] Il materiale di stampa, prelevato dal serbatoio, viene portato a una unità di ricircolo, che ha la funzione di far circolare il materiale di stampa attraverso una testa di stampa. Nell’arte è noto che il ricircolo del materiale di stampa è necessario a causa della tendenza dei diversi materiali di stampa a depositare e/o sedimentare, divenendo inutilizzabili per la stampa e costringendo ad un fermo macchina per operazioni di pulizia e rifornimento di nuovo materiale di stampa.
[004] La domanda di brevetto EP2875956A1 della medesima richiedente descrive un apparato di stampa comprendente una testa di stampa per stampare un materiale di stampa su un supporto, e una unità di ricircolo. L’unità di ricircolo comprende un primo contenitore, un secondo contenitore, un primo dispositivo di ricircolo per generare un primo flusso di detto materiale di stampa da detto primo contenitore verso detta testa di stampa e secondo contenitore, e un secondo dispositivo di ricircolo per trasferire il materiale di stampa dal secondo contenitore al primo contenitore. In particolare, il primo contenitore del materiale di stampa viene mantenuto alla pressione atmosferica, mentre il secondo contenitore viene mantenuto ad una pressione negativa, cioè inferiore alla pressione atmosferica.
[005] Le teste di stampa presentano diverse esigenze in termini di controllo di flusso del materiale di stampa; nell’uso si è dimostrato che non tutte le teste di stampa possono essere utilizzate con il sistema di ricircolo descritto in EP2875956A1.
[006] Inoltre, è bene precisare che spesso i materiali di stampa sono costituiti da emulsioni, e che un procedimento di ricircolo troppo energico può condurre ad una separazione delle fasi dell’emulsione, in modo concettualmente non diverso da quanto avviene nella produzione di burro a partire da panna sottoposta a sbattimento. Dopo aver utilizzato l’apparato descritto in EP2875956A1 con una molteplicità di materiali di stampa, la richiedente ha notato che in alcuni casi detta unità di ricircolo conduce appunto ad una indesiderata separazione delle fasi di alcuni materiali di stampa.
[007] Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un sistema di ricircolo in grado di funzionare con qualsiasi tipo di materiale di stampa e di testa di stampa, e che sia di economica realizzazione.
[008] Questo scopo è ottenuto con un apparato ed un metodo che hanno le caratteristiche delle rivendicazioni indipendenti. Forme realizzative vantaggiose e affinamenti sono specificati nelle rivendicazioni dipendenti da queste.
[009] L’unità di ricircolo secondo la presente invenzione comprende:
− almeno un primo contenitore per il materiale di stampa,
− almeno un secondo contenitore per il materiale di stampa,
entrambi sottoposti a due distinte pressioni negative, cioè inferiori alla pressione atmosferica.
[0010] Il fatto che entrambi i contenitori siano sottoposti ad una pressione negativa, che può essere regolata a piacere, permette di variare a piacere la velocità del ricircolo del materiale di stampa, agendo sulla quantità di pressione negativa applicata per attuare il ricircolo.
[0011] Il metodo secondo la presente invenzione comprende i seguenti passi:
− alimentare il materiale di stampa tramite un dispositivo di alimentazione ad un primo contenitore facente parte dell’unità di ricircolo,
− generare un primo flusso di detto materiale di stampa tramite una prima subunità di ricircolo da detto primo contenitore verso la testa di stampa e verso un secondo contenitore dell’unità di ricircolo, e
− trasferire mediante una seconda sub-unità di ricircolo il materiale di stampa dal secondo contenitore al detto primo contenitore,
il primo contenitore e il secondo contenitore del detto materiale di stampa essendo mantenuti a due distinte pressioni negative.
[0012] Un primo vantaggio della presente invenzione è la possibilità di usare teste di stampa di qualsiasi tipo, incluse teste di stampa che con il vecchio sistema di ricircolo tendevano a perdere materiale di stampa in modo indesiderato, apportando migliorie alla gestione della stampa.
[0013] Un secondo vantaggio della presente invenzione consiste in una maggiore precisione della stampa e nella possibilità di usare qualsiasi materiale di stampa, in particolare inchiostri il cui uso si è verificato impossibile nell’apparato secondo EP2875956A1.
[0014] Un terzo vantaggio della presente invenzione è un controllo più accurato del livello di inchiostro nei contenitori di approvvigionamento delle teste, migliorando la gestione delle stesse.
[0015] Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione sono descritte nella seguente descrizione, in cui forme realizzative esemplificative sono spiegate in dettaglio sulla base del disegno:
Figura 1 Schema di una forma realizzativa della presente invenzione.
[0016] La Figura 1 mostra una forma realizzativa di un apparato di stampa 10 secondo la presente invenzione, per stampare un materiale di stampa su un supporto non illustrato.
[0017] Il materiale di stampa può comprendere un inchiostro, una vernice, o un materiale nobilitante idoneo a conferire ad esempio un effetto lucido, opaco, o altro effetto grafico, quali glitter, lustrini o simili conferito ad esempio da rispettive vernici.
[0018] Il supporto di stampa può essere ad esempio un materiale scelto tra carta, cartone, materiali tessili, materiali metallici, materiali legnosi, materiali plastici, materiali minerali, o materiali ceramici, pur essendo impiegabili anche altre tipologie di materiali, essendo le stesse non influenti ai fini della presente invenzione.
[0019] Secondo una forma realizzativa, l’apparato di stampa 10 comprende un dispositivo di alimentazione 11 che ha lo scopo di alimentare il materiale di stampa verso una unità di ricircolo 15 che genera un ricircolo continuo del materiale di stampa in una testa di stampa 13. L’unità di ricircolo 15 per comodità di descrizione è suddivisa in due sub-unità di ricircolo, una prima sub-unità 16 e una seconda sub-unità 17.
[0020] La testa di stampa 13 è comandabile in modo noto per depositare sul supporto di stampa (non mostrato) il materiale di stampa secondo uno schema prestabilito.
[0021] Secondo una forma realizzativa preferita, il dispositivo di alimentazione 11 comprende un serbatoio di accumulo 12 in cui è contenuto il materiale di stampa prima del suo utilizzo per la stampa, e un primo dispositivo di pompaggio 22 per trasferire il materiale di stampa dal serbatoio di accumulo 12 verso l’unità di ricircolo 15.
[0022] Il serbatoio 12 è collegato a un dispositivo di filtraggio 21 tramite una tubazione 41. Il dispositivo di pompaggio 22 preleva l’inchiostro dal serbatoio di accumulo 12 attraverso una prima tubazione di aspirazione 41, e lo trasmette all’unità di ricircolo 15 attraverso una seconda tubazione 42.
[0023] In una forma realizzativa, il dispositivo di alimentazione 11 inoltre comprende un dispositivo di miscelazione 30 per miscelare periodicamente, oppure in modo continuo, il materiale di stampa contenuto nel serbatoio di accumulo 12.
[0024] Sulla prima tubazione 41 e/o sulla seconda tubazione 42 può essere interposto un dispositivo di filtraggio 21, ad esempio nella forma di un filtro o altri simili dispositivi.
[0025] L’unità di ricircolo 15 comprende un primo contenitore 14 per il materiale di stampa collegato al dispositivo di alimentazione 11. Il primo contenitore 14 è collegato al serbatoio di accumulo 12 tramite la tubazione 42. Il primo contenitore 14 si trova a monte di una rispettiva testa di stampa 13 con cui è collegato tramite una prima tubazione 43a. In una forma realizzativa preferita, la prima tubazione 43a è collegata con la porzione inferiore del primo contenitore 14, in modo da evitare che il materiale di stampa contenuto nel primo contenitore 14 possa inglobare bolle d’aria.
[0026] L’unità di ricircolo 15 comprende ulteriormente un secondo contenitore 18 per il materiale di stampa, proveniente dalla testa di stampa 13 tramite la tubazione 43b. In una forma realizzativa preferita, la seconda tubazione 43b è collegata con la porzione inferiore del secondo contenitore 18, in modo da evitare che il materiale di stampa contenuto nel secondo contenitore 18 possa inglobare bolle d’aria.
[0027] Il primo contenitore 14 e il secondo contenitore 18 per il materiale di stampa giacciono sullo stesso piano e possono contenere due distinti livelli di materiale di stampa.
[0028] La unità di ricircolo 15 è di tipo pneumatico e comprende una coppia di organi 19, 20 per la generazione di pressione negativa (nella forma di una serie di elettrovalvole) collegati al primo contenitore 14 ed al secondo contenitore 18 del materiale di stampa. In particolare, gli organi 19, 20 per la generazione di pressione negativa sono configurati per indurre una pressione negativa, o depressione, all'interno del primo contenitore 14 e del secondo contenitore 18. La differenza di pressione negativa che si instaura fra il primo contenitore 14 ed il secondo contenitore 18 induce la movimentazione del materiale di stampa dal primo contenitore 14 al secondo contenitore 18, passando per la testa di stampa 13.
[0029] Gli organi 19, 20 per la generazione di pressione negativa sono costituiti da una serie di elettrovalvole che sono montate su un blocco meccanico realizzato per sfruttare il principio di Venturi. In particolare, l’organo 19 conferisce la pressione negativa al primo contenitore 14 e l’organo 20 conferisce la pressione negativa al secondo contenitore 18; le due pressioni negative sono diverse tra i due contenitori 14 e 18 del materiale di stampa.
[0030] Tipicamente, il valore di pressione negativa all’interno del primo contenitore 14 per il materiale di stampa è pari a -4 Kilopascal, mentre il valore all’interno del secondo contenitore 18 del materiale di stampa è pari a -10 Kilopascal. Questa differenza di pressione innesca il passaggio del materiale di stampa dal primo contenitore 14 al secondo contenitore 18 passando attraverso la testa di stampa 13.
[0031] Agendo sui due organi 19 e 20 di generazione della pressione negativa è possibile variare la pressione negativa all’interno dei contenitori 14 e 18 del materiale di stampa. Indicativamente, i valori di pressione negativa che possono essere raggiunti variano tra 0 e -50 Kilopascal.
[0032] Teste di stampa differenti e materiali di stampa differenti richiedono la messa a punto delle pressioni negative nel primo 14 e secondo contenitore 18 del materiale di stampa.
[0033] La rilevazione dei valori della pressione negativa è effettuata da un sensore di pressione 50 che rileva i valori di pressione negativa nei contenitori 14 e 18 del materiale di stampa. I valori rilevati vengono poi inviati a un una unità di controllo 33 che pilota gli organi 19 e 20 in modo da ottenere i valori desiderati di pressione negativa.
[0034] Inoltre, gli organi 19 e 20 presentano una ulteriore valvola (non mostrata) che permette di eseguire la pulizia della testa di stampa 13 con pressione positiva, modificando la pressione all’interno dei contenitori 14 e 18 del materiale di stampa. Ovviamente il ciclo di pulizia, che implica l’alimentazione della testa di stampa 13 con pressione positiva, viene eseguito in un momento in cui la macchina non è in fase di stampa.
[0035] Sono presenti due serbatoi di traboccamento 25a, 25b che sono interposti tra il primo contenitore 14 e il secondo contenitore 18 del materiale di stampa, ad esempio in una posizione intermedia lungo una prima tubazione di collegamento 46 e una seconda tubazione di collegamento 47.
[0036] In particolare, si prevede che nel serbatoio 25a, collegato al primo contenitore 14, l’aria venga posta in una condizione di pressione negativa, e anche nel serbatoio 25b, collegato al secondo contenitore 18, venga generata una condizione di pressione negativa.
[0037] I serbatoi 25a, 25b possono essere provvisti di valvole di scarico, non rappresentate nei disegni, della condensa che può generarsi, o di eventuale materiale di stampa che può essere presente al loro interno. Inoltre, i serbatoi 25a, 25b possono essere provvisti di sensori di rilevazione del materiale di stampa i quali, se attivati, comandano o forniscono un segnale per la disattivazione degli organi 19, 20 per la generazione di pressione negativa. In questo modo è possibile evitare danneggiamenti degli organi 19, 20 di generazione di pressione negativa.
[0038] In una forma realizzativa della presente invenzione, l'unità di ricircolo 15 comprende anche una seconda sub-unità di ricircolo 17 per trasferire il materiale di stampa dal secondo contenitore 18 al primo contenitore 14.
[0039] La seconda sub-unità di ricircolo 17 comprende un dispositivo di pompaggio 23 collegato, mediante una tubazione 28, al primo contenitore 14 ed al secondo contenitore 18, per trasferire il materiale di stampa dal secondo contenitore 18 al primo contenitore 14. In una forma realizzativa preferita, la tubazione di aspirazione 28 è collegata con una sua prima estremità alla porzione inferiore del secondo contenitore 18. Tale soluzione realizzativa evita che attraverso la tubazione di aspirazione 28 venga aspirata dell'aria.
[0040] La tubazione 28 collega il dispositivo di pompaggio 23 al secondo contenitore 18 del materiale di stampa, mentre una tubazione 45 collega il dispositivo di pompaggio 23 al primo serbatoio 14 del materiale di stampa. In una forma realizzativa preferita, la tubazione 45 è collegata con una sua prima estremità alla porzione inferiore del primo contenitore 14. Tale soluzione realizzativa evita che attraverso la tubazione 45 venga aspirata dell'aria.
[0041] In una forma realizzativa almeno la tubazione di mandata 45 è provvista di un dispositivo di filtraggio 59 previsto per filtrare il flusso di materiale di stampa che dal secondo contenitore 18 viene immesso nel primo contenitore 14. Inoltre, la presenza del dispositivo di filtraggio 59, in caso di rottura della membrana del dispositivo di pompaggio 23, evita che particelle indesiderate possano finire nel primo contenitore 14 del materiale di stampa, e da lì nella testa di stampa 13 danneggiandola.
[0042] In una forma realizzativa sono previsti dispositivi di rilevazione 56 che comprendono un primo sensore di livello per rilevare il livello di inchiostro nel primo contenitore 14, e un secondo sensore di livello per rilevare il livello di inchiostro nel secondo contenitore 18.
[0043] Il primo sensore di livello ed il secondo sensore di livello possono essere scelti in un gruppo comprendente sensori ottici, sensori magnetici, sensori induttivi, sensori capacitivi, organi galleggianti, o loro possibili combinazioni.
[0044] Nella presente forma realizzativa, sono stati inseriti nuovi sensori di livello dinamici, che consentono, rispetto ai precedenti (on/off), un controllo più accurato del livello di materiale di stampa nel serbatoio di approvvigionamento delle teste, migliorando la gestione delle stesse.
[0045] In una forma realizzativa, l'unità di ricircolo 15 comprende dispositivi di condizionamento collegati ad almeno uno fra il primo 14 ed il secondo contenitore 18 per modificare le caratteristiche fisiche, ad esempio temperatura e viscosità, del materiale di stampa che circola attraverso la testa di stampa 13.
[0046] I dispositivi di condizionamento possono comprendere un sistema di regolazione della temperatura, ad esempio realizzato con un circuito termovettore, in grado di modulare la temperatura dell'inchiostro contenuto in almeno uno fra il primo 14 ed il secondo contenitore 18, ad esempio per azione di riscaldamento e/o raffreddamento.
[0047] I dispositivi di condizionamento comprendono ad esempio un organo di riscaldamento 52 montato esternamente al primo 14 ed al secondo contenitore 18 del materiale di stampa per riscaldare secondo modalità predefinite il materiale di stampa contenuto in questi ultimi.
[0048] L'organo di riscaldamento 52 può comprendere, ad esempio, una resistenza elettrica come rappresentato in Figura 1, un circuito di termocondizionamento, o altro dispositivo idoneo allo scopo.
[0049] In una ulteriore forma di realizzazione, i dispositivi di condizionamento comprendono un organo di raffreddamento 61 per indurre in almeno uno fra il primo 14 e il secondo contenitore 18 un raffreddamento del materiale di stampa in essi contenuto ed adeguare la sua temperatura a quella di utilizzo da parte della testa di stampa 13. In una forma realizzativa, l'organo di raffreddamento 61 comprende un circuito fluidodinamico di condizionamento che sfrutta i principi di un ciclo frigorigeno.
[0050] L’apparato di stampa comprende un’unità di controllo 33, in particolare un PLC, per monitorare e gestire almeno le modalità di funzionamento della prima subunità di ricircolo 16 e della seconda sub-unità di ricircolo 17. In particolare, l’unità di controllo 33, anche in funzione dei segnali rilevati dal primo sensore di livello e dal secondo sensore di livello, è in grado di gestire in modo opportuno l’attivazione del primo dispositivo di pompaggio 22 e del dispositivo di pompaggio 23 per mantenere nel primo contenitore 14 e nel secondo contenitore 18 un predeterminato livello di materiale di stampa al fine di garantire il corretto approvvigionamento della testa di stampa 13.
[0051] In una forma realizzativa, l'unità di controllo 33 è collegata con i componenti dell'apparato 10 da controllare e gestire attraverso collegamenti elettrici, quali cavi elettrici o piste elettriche (non mostrati), nel caso il dispositivo di controllo comprenda schede integrate, o PCB.
[0052] In una forma realizzativa ulteriore, l’unità di controllo 33 può essere asservita a dispositivi di interfaccia 34 con un utente umano per permettere a quest'ultimo di impostare selettivamente alcuni parametri relativi al ricircolo del materiale di stampa e monitorare allarmi e anomalie.
[0053] In una forma realizzativa, i dispositivi di interfaccia 34 possono essere esterni all'apparato di stampa 10, ad esempio realizzati tramite un calcolatore elettronico, quale un PC, o dispositivo analogo.
[0054] Anche se la presente invenzione è stata descritta con riferimento ad un apparato di stampa 10 comprendente un'unica testa di stampa 13, è evidente che lo stesso dispositivo di ricircolo può essere applicato ad un apparato di stampa comprendente più teste di stampa 13.
[0055] In una forma realizzativa per ciascuna testa di stampa 13 è necessario prevedere un proprio dispositivo di alimentazione 11, ed una propria unità di ricircolo 15 analogamente a quanto sopra descritto.
[0056] In una forma realizzativa alternativa, l’unità di ricircolo 15 secondo la presente invenzione è in grado di alimentare anche un numero superiore di teste di stampa, tipicamente fino a quattro.
10 apparato di stampa
11 dispositivo di alimentazione
12 serbatoio di accumulo del materiale di stampa 13 testa di stampa
14 primo contenitore del materiale di stampa
15 unità di ricircolo
16 prima sub-unità di ricircolo
17 seconda sub-unità di ricircolo
18 secondo contenitore del materiale di stampa
19 organo per la generazione della pressione negativa 20 organo per la generazione della pressione negativa 21 dispositivo di filtraggio
22 dispositivo di pompaggio
23 dispositivo di pompaggio
25a primo serbatoio di traboccamento
25b secondo serbatoio di traboccamento
28 tubazione
30 dispositivo di miscelazione
33 unità di controllo
34 dispositivo di interfaccia
41 tubazione
42 tubazione
43a tubazione
43b tubazione
45 tubazione
46 tubazione
47 tubazione
50 sensore di pressione
52 organo di riscaldamento
56 dispositivi di rilevazione
59 dispositivo di filtraggio
61 organo di raffreddamento

Claims (9)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparato di stampa su un supporto di stampa (non mostrato) comprendente: − una testa di stampa (13) per stampare su detto supporto di stampa un materiale di stampa; − un dispositivo di alimentazione (11) per alimentare detto materiale di stampa a detta testa di stampa (13), e − una unità di ricircolo (15) per generare un ricircolo di detto materiale di stampa attraverso detta testa di stampa (13), detta unità di ricircolo (15) a sua volta comprendendo: a. un primo contenitore (14) di detto materiale di stampa, collegato a detto dispositivo di alimentazione (11) a monte di detta testa di stampa (13); b. un secondo contenitore (18) di detto materiale di stampa, collegato a valle di detta testa di stampa (13); c. una prima sub-unità di ricircolo (16) per generare un primo flusso di detto materiale di stampa da detto primo contenitore (14) verso detta testa di stampa (13) e detto secondo contenitore (18); d. una seconda sub-unità di ricircolo (17) per trasferire detto materiale di stampa da detto secondo contenitore (18) a detto primo contenitore (14), caratterizzato dal fatto che il detto primo contenitore (14) e secondo contenitore (18) sono entrambi sottoposti a due distinte pressioni negative.
  2. 2. Apparato di stampa secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di ricircolo (15) comprende due organi (19, 20) per la generazione di pressione negativa collegati rispettivamente a detto primo contenitore (14) ed a detto secondo contenitore (18).
  3. 3. Apparato di stampa secondo la rivendicazione 2, in cui detta unità di ricircolo comprende dispositivi di protezione (25a, 25b) per evitare che detto materiale di stampa presente in detto primo (14) e/o in detto secondo contenitore (18) possa entrare in detti organi per la generazione del vuoto (19, 20) e/o nel sensore di pressione negativa (50).
  4. 4. Apparato di stampa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda sub-unità di ricircolo (17) comprende un dispositivo di pompaggio (23) collegato, mediante una tubazione (28), a detto primo contenitore (14) e a detto secondo contenitore (18), per trasferire detto materiale di stampa da detto secondo contenitore (18) a detto primo contenitore (14).
  5. 5. Apparato di stampa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di ricircolo (15) comprende dispositivi di rilevazione (56) per rilevare la quantità di materiale di stampa presente in detto primo (14) e detto secondo contenitore (18).
  6. 6. Apparato di stampa secondo la rivendicazione 5, in cui detti dispositivi di rilevazione (56) comprendono un primo sensore di livello (56) configurato per rilevare il livello di detto materiale di stampa in detto primo contenitore (14), ed un secondo sensore di livello (56) configurato per rilevare il livello di detto materiale di stampa in detto secondo contenitore (18), preferibilmente nella forma di sensori di livello dinamici.
  7. 7. Apparato di stampa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di ricircolo (15) comprende dispositivi di condizionamento (52 e/o 61) collegati ad almeno uno fra detto primo (14) e detto secondo contenitore (18) per modificare le caratteristiche fisiche di detto materiale di stampa.
  8. 8. Procedimento di stampa eseguito utilizzando l’apparato delle rivendicazioni 1-7, che comprende l'alimentazione, mediante un dispositivo di alimentazione (11), di un materiale di stampa ad una testa di stampa (13) per la stampa di detto materiale di stampa su un substrato (non mostrato), ed il ricircolo, almeno durante la stampa, del materiale di stampa attraverso detta testa di stampa (13), mediante una unità di ricircolo (15), comprendente le seguenti fasi: − alimentare detto materiale di stampa tramite detto dispositivo di alimentazione (11) ad un primo contenitore (14) di detta unità di ricircolo (15), − generare un primo flusso di detto materiale di stampa tramite una prima sub-unità di ricircolo (16) da detto primo contenitore (14) verso detta testa di stampa (13) e verso un secondo contenitore (18) di detta unità di ricircolo (15), e − trasferire mediante una seconda sub-unità di ricircolo (17) detto materiale di stampa da detto secondo contenitore (18) a detto primo contenitore (14), caratterizzato dal fatto che il primo contenitore (14) e il secondo contenitore (18) del detto materiale di stampa sono mantenuti a due distinte pressioni negative.
  9. 9. Procedimento di stampa secondo la rivendicazione 8, in cui i due contenitori (14) e (18) del materiale di stampa possono essere sottoposti ad una pressione positiva per l’esecuzione di un ciclo di pulizia della testa di stampa (13), in una fase in cui la macchina non sta stampando.
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