IT202100026270A1 - Gruppo di stampa a getto d'inchiostro per carte e relativo metodo di stampa - Google Patents

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IT202100026270A1
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Italy
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unit
cards
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inkjet printing
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IT102021000026270A
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Valerio Cimbro
Pier Francescutti
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Matica Fintec S P A
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Description

Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo:
?Gruppo di stampa a getto d?inchiostro per carte e relativo metodo di stampa?
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce, in generale, ad un gruppo di stampa a getto d?inchiostro e ad un metodo di stampa per carte, ad esempio carte bancarie, documenti d?identit? o simili.
Sono noti nella tecnica gruppi e metodi di stampa per carte, ad esempio carte di formato CR 80 o carte secondo la norma ISO 7810, nei quali una superficie della carta ? stampata dopo essere stata trattata per rendere la superficie pi? ricettiva all?inchiostro.
Questi gruppi e metodi di stampa noti presentano problemi riguardo la qualit? del processo di stampa, la semplicit? d?utilizzo per l?utente finale, i rischi di fermo macchina e in generale l?efficienza globale del sistema.
Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, fornendo un gruppo di stampa a getto d?inchiostro per carte e relativo metodo di stampa che siano affidabili ed economici, e che consentano di stampare le carte con una qualit? elevata, semplicit? d?utilizzo, riducendo i rischi di fermo macchina.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un gruppo e un metodo di stampa a getto d?inchiostro per carte come quelli descritti nelle rispettive rivendicazioni indipendenti. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la Figura 1 ? una vista schematica di un gruppo di stampa a getto d?inchiostro per carte secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alla Figura, il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 in accordo alla presente invenzione comprende:
- un sistema di trasporto 9 comprendente almeno un dispositivo di trasporto, preferibilmente pi? dispositivi di trasporto associati indipendenti che gestiscono pi? carte allo stesso tempo, configurato per movimentare le carte 30 attraverso il gruppo stampa 100 e comprendente in modo preferito una pluralit? di rulli laterali a frizione che agiscono sul bordo della carta 30 e/o una navetta con aspirazione aria, movimentata ad esempio tramite un motore a vite e comprendente un sensore di presenza carta ed un sensore di vuoto; i rulli laterali consentono di non toccare la superficie delle carte da stampare in modo da non contaminarla, mentre la navetta comprende un piano per l?appoggio della parte inferiore delle carte ed un sistema di vuoto che assicuri la ritenuta delle carte in posizione durante il trasporto e durante i trattamenti;
- una prima testina di stampa 3 a getto d?inchiostro configurata per spostarsi automaticamente fra una posizione di riposo, nella quale ? protetta da polvere e luce mediante un primo dispositivo di protezione 4 automatico, ed una posizione di stampa, nella quale, dopo aver spostato il dispositivo di protezione 4, ad esempio ruotandolo, per allontanarlo dalla prima testina 3, ? avvicinata alla carta 30 per effettuare la stampa utilizzando un inchiostro pigmentato o trasparente; ad esempio il primo dispositivo di protezione 4 automatico ? un coperchio mobile o ruotabile in modo da portarsi da una posizione in cui protegge la prima testina di stampa 3, in particolare gli ugelli, ad una posizione in cui il dispositivo di protezione 4 ? allontanato dalla prima testina di stampa 3 che ? quindi libera di muoversi nella posizione di stampa;
- una seconda testina di stampa 5 a getto d?inchiostro configurata per spostarsi automaticamente fra una posizione di riposo, nella quale ? protetta da polvere e luce mediante un secondo dispositivo di protezione 6 automatico, analogo al primo dispositivo di protezione 4 automatico, ed una posizione di stampa, nella quale ? avvicinata alla carta 30 per effettuare la stampa utilizzando un inchiostro pigmentato o trasparente; la prima 3 e la seconda 5 testina di stampa funzionano in modo indipendente tra loro e possono essere attivate alternativamente in modo da stampare nella stessa zona o in zone diverse, usando lo stesso colore o colori diversi, permettendo di usare un secondo colore in contemporanea al primo per rendere possibile la stampa di due o pi? elementi, ognuno con un inchiostro diverso, oppure combinarli per ottenere tonalit? intermedie o creare una scala di tonalit?.
I dispositivi e i sistemi compresi nel gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 secondo l?invenzione sono azionati da mezzi di azionamento di tipo noto, comprendenti ad esempio almeno un motore elettrico, e pilotati da un?unit? di controllo anch?essa nota, che ? inoltre configurata per controllare la velocit? di avanzamento della carta 30 nel sistema di trasporto 9.
La testina di stampa 3, 5 ? mobile in modo da regolare la posizione di stampa allontanandosi e avvicinandosi alla carta 30 da stampare per tarare efficacemente ed automaticamente la posizione rispetto alla carta, migliorando la precisione di stampa e diminuendo i difetti. Il movimento della testina nella posizione di riposo consente di integrare nel gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro secondo l?invenzione il dispositivo di protezione 4, 6 automatico ed una eventuale stazione di pulizia automatizzata rendendo inoltre possibili interventi di pulizia manuali degli ugelli della testina di stampa 3, 4.
Ciascun dispositivo di protezione 4, 6 automatico, previsto in una forma di realizzazione preferita del gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro secondo l?invenzione, protegge la rispettiva testina di stampa 3, 5 nella posizione di riposo evitando contaminazioni degli ugelli della testina di stampa 3, 5 con il conseguente blocco dell?uscita dell?inchiostro stesso, diminuendo le imperfezioni di stampa e conseguenti fermi macchina. Inoltre, in una forma di realizzazione dell?invenzione che prevede l?uso di inchiostro polimerizzabile con raggi UV, che verr? spiegata in seguito, il dispositivo di protezione 4, 6 automatico funge anche da schermo per la luce ambientale impedendo il lento processo di asciugatura dell?inchiostro presente sulla superficie della testina di stampa 3, 5 quando non in uso.
Il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 secondo l?invenzione, nella forma di realizzazione che prevede l?uso di inchiostro polimerizzabile con raggi UV, comprende inoltre un?unit? di polimerizzazione 7 comprendente un elemento per l?emissione di raggi di tipo UV, ad esempio una lampada UV, configurato per polimerizzare l?inchiostro stampato sulla carta 30 in modo da coprire coi raggi UV un?area 8 di polimerizzazione avente larghezza maggiore o uguale a un lato L della carta 30 che ? perpendicolare alla direzione di avanzamento della carta 30 nel sistema di trasporto 9 in modo da polimerizzare l?inchiostro sulla superficie della carta 30 con il solo movimento della carta 30; la velocit? di avanzamento della carta 30 nel sistema di trasporto 9 durante la polimerizzazione determina la quantit? di radiazione assorbita dall?inchiostro, mentre l?angolo di emissione della radiazione da parte dell?elemento per l?emissione di raggi di tipo UV, controllato dall?unit? di controllo, determina la concentrazione di energia puntuale.
L?elemento per l?emissione di raggi di tipo UV emette energia ad una lunghezza d?onda, definita dalle specifiche dell?inchiostro, di circa 400 nm, preferibilmente di 395 nm nell?utilizzo standard.
L?unit? di polimerizzazione 7 ? mobile in modo da regolare la sua posizione allontanandosi e avvicinandosi alla carta 30 da trattare per tarare efficacemente, preferibilmente in modo automatico, la posizione dell?elemento per l?emissione di raggi di tipo UV rispetto alla carta, e comprende mezzi di regolazione dell?intensit? dei raggi di tipo UV, ad esempio mezzi di accensione a voltaggio controllato, e/o mezzi di regolazione del profilo ottico per creare delle finestre di emissione ad ampio raggio o focalizzato che permettono, insieme alla regolazione della posizione, di calibrare l?esposizione dell?inchiostro stampato sulla carta 30 in modo ottimale.
Durante la polimerizzazione, il tempo che intercorre tra la stampa dell?inchiostro e la polimerizzazione determina la qualit? finale di stampa in base al tempo concesso all?inchiostro per stendersi sulla carta 30, amalgamarsi o mescolarsi con inchiostro di altri colori mentre l?intensit? di irraggiamento e il tempo di esposizione determinano la corretta polimerizzazione e adesione al substrato della carta 30 su cui si ? stampato.
Il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30, in una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, comprende un?unit? di trattamento superficiale 1 comprendente un elemento per il trattamento superficiale della carta 30, ad esempio un elemento per l?emissione di plasma, come una fiamma a gas, un elemento per il trattamento superficiale ad effetto corona o altri mezzi noti, per l?applicazione di uno strato ?ricettivo?, detto elemento per il trattamento superficiale della carta 30 essendo configurato per trattare, con un solo passaggio a movimento lineare della carta 30 sotto all?unit? di trattamento superficiale 1, la superficie della carta 30 da stampare su un?area 2 avente larghezza sostanzialmente uguale a un lato L della carta 30 che ? perpendicolare alla direzione di avanzamento della carta 30 nel sistema di trasporto 9; la superficie della carta 30 da stampare ? trattata con il solo movimento della carta 30, mentre l?unit? di trattamento superficiale 1 rimane ferma; in una forma di realizzazione alternativa dell?invenzione, anche l?unit? di trattamento superficiale 1 ? mobile.
Il trattamento dell?intera superficie della carta 30 con un solo passaggio a movimento lineare sotto all?unit? di trattamento superficiale 1 garantisce il pieno controllo dell?uniformit? e intensit? del trattamento al semplice variare della velocit? di passaggio delle carte, consentendo di realizzare un processo di semplice taratura.
L?unit? di trattamento superficiale 1 ? mobile in senso verticale per regolare la sua posizione, allontanandosi e avvicinandosi alla carta 30 da trattare, permettendo di adattare il cono di applicazione del plasma alla superficie della carta 30 da trattare, di compensare eventuali differenze di spessore della carta 30 e variare l?intensit? del trattamento stesso.
Preferibilmente, il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 dell?invenzione comprende un?unit? 10 di aspirazione e filtraggio aria posizionata in corrispondenza dell?unit? di trattamento superficiale 1, configurata per rimuovere efficacemente l?aria in corrispondenza dell?area 2 trattata, effettuare il filtraggio e la rimozione di contaminanti in modo da espellere aria pulita.
L?unit? 10 di aspirazione e filtraggio aria permette di mettere in sicurezza il processo rimuovendo eventuali gas tossici rendendo sicuro l?ambiente di lavoro. Un opzione ulteriore ? data dalla presenza di un estrattore per portare l?aria verso l?esterno.
In modo preferito, il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 dell?invenzione comprende un primo 11 ed un secondo 12 sistema di pulizia automatico configurati per rimuovere residui di inchiostro, particelle di sporco o agenti contaminanti dalla superficie delle rispettive prima 3 e la seconda 5 testina di stampa durante le diverse fasi di utilizzo, tipicamente prima e dopo ogni stampa; ad esempio il sistema di pulizia 11, 12 comprende un elemento deformabile, che pu? essere in materiale plastico, che sfrega la superficie della testina in corrispondenza degli ugelli per pulirla.
Il sistema di pulizia 11, 12 prevede inoltre la possibilit? di espellere inchiostro ?a perdere? per aiutare il distacco di eventuali residui, sostituendolo con inchiostro utilizzabile per la stampa.
Il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 dell?invenzione comprende inoltre una pluralit? di sensori presenza carta, preferibilmente di tipo elettromeccanico e di vuoto, controllati dall?unit? di controllo, per verificare la presenza della carta 30 in tutte le sezioni del gruppo 100 di stampa, permettendo di individuare criticit? nel processo e di interromperlo in caso di problemi che potrebbero causare danneggiamenti.
Il gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro per carte 30 dell?invenzione pu? essere utilizzato singolarmente oppure con un secondo gruppo in serie per offrire la funzionalit? di stampa su entrambi i lati della carta 30.
Il metodo di stampa per carte secondo l?invenzione comprende le seguenti fasi:
- una fase in cui la carta 30 da stampare viene caricata nel gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro tramite il sistema di trasporto 9 che pu? gestire pezzi singoli o multipli;
- una fase opzionale in cui la carta 30 da stampare ? movimentata dal sistema di trasporto 9 nell?unit? di trattamento superficiale 1 per ricevere sulla superficie da stampare un trattamento mirato a pulire e agevolare la stampa sulla superficie della carta 30; preferibilmente il trattamento della superficie della carta 30 da stampare ? eseguito con un solo passaggio a movimento lineare della carta 30 sotto all?unit? di trattamento superficiale 1;
- una fase in cui la carta 30 da stampare viene trasferita tramite il sistema di trasporto 9 in corrispondenza della prima testina di stampa 3 e successivamente in corrispondenza della seconda testina di stampa 5, dove ? stampata utilizzando uno o due colori separati ed indipendenti;
- una fase in cui il primo 4 e/o il secondo 6 dispositivo di protezione automatico ? allontanato dalla prima testina di stampa 3 e o dalla seconda testina di stampa 5, che ? quindi libera di portarsi nella posizione di stampa;
- una fase di stampa in cui la prima testina di stampa 3 e/o la seconda testina di stampa 5 si porta automaticamente dalla posizione di riposo, nella quale ? protetta dal dispositivo di protezione 4, 6 automatico, nella posizione di stampa, avvicinandosi alla carta 30 da stampare; - una fase opzionale di asciugatura dell?inchiostro nell?unit? di polimerizzazione 7 che polimerizza l?inchiostro stampato sulla carta 30;
- una fase di espulsione dal gruppo 100 di stampa a getto d?inchiostro della carta 30 stampata, eseguita dal sistema di trasporto 9.
In una forma di realizzazione preferita, il metodo di stampa per carte dell?invenzione comprende:
- una fase opzionale, eseguita al termine della fase di stampa, in cui la prima testina di stampa 3 e/o la seconda testina di stampa 5 si porta nella posizione di riposo, nella quale ? protetta dal dispositivo di protezione 4, 6 automatico;
- una fase di pulizia, che ? eseguita periodicamente, in cui il sistema di pulizia 11, 12 automatico rimuove residui di inchiostro, particelle di sporco o agenti contaminanti dalla superficie delle rispettive prima 3 e la seconda 5 testina di stampa durante le diverse fasi di utilizzo, tipicamente prima e dopo ogni fase di stampa.
Preferibilmente, le fasi del metodo si stampa secondo l?invenzione sono eseguite senza interruzione del movimento della carta 30 fra le fasi successive.
Vantaggiosamente, il gruppo di stampa a getto d?inchiostro per carte ed il metodo di stampa dell?invenzione consentono di stampare le carte con una qualit? elevata, in modo affidabile ed economico, con semplicit? d?utilizzo e riducendo i rischi di fermo macchina.
Si sono descritte forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) che comprende:
- un sistema di trasporto (9) comprendente almeno un dispositivo di trasporto configurato per movimentare le carte (30) attraverso il gruppo stampa (100);
- una prima testina di stampa (3) a getto d?inchiostro configurata per spostarsi automaticamente fra una posizione di riposo, nella quale ? protetta da polvere e luce mediante un primo dispositivo di protezione (4) automatico, ed una posizione di stampa nella quale ? avvicinata alla carta (30) per effettuare la stampa;
- una seconda testina di stampa (5) a getto d?inchiostro configurata per spostarsi automaticamente fra una posizione di riposo, nella quale ? protetta da polvere e luce mediante un secondo dispositivo di protezione (6) automatico, ed una posizione di stampa nella quale ? avvicinata alla carta (30) per effettuare la stampa,
in cui la prima (3) e la seconda (5) testina di stampa funzionano in modo indipendente tra loro e sono attivate in modo da stampare nella stessa zona o in zone diverse per rendere possibile la stampa di elementi, ognuno con un inchiostro diverso, oppure combinati.
2. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un?unit? di polimerizzazione (7) configurata per polimerizzare l?inchiostro stampato sulla carta (30) in modo da coprire un?area (8) di polimerizzazione avente larghezza maggiore o uguale a un lato (L) della carta (30) che ? perpendicolare alla direzione di avanzamento della carta (30) nel sistema di trasporto (9), in modo da polimerizzare l?inchiostro sulla superficie della carta (30) con il solo movimento della carta (30).
3. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l?unit? di polimerizzazione (7) comprende un elemento per l?emissione di raggi di tipo UV.
4. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il primo (4) ed il secondo (6) dispositivo di protezione automatico, previsto per proteggere la rispettiva prima (3) e seconda (5) testina di stampa, ? un coperchio mobile in modo da portarsi da una posizione in cui protegge la prima testina di stampa (3) ad una posizione in cui il dispositivo di protezione (4, 6) ? allontanato dalla testina di stampa (3, 5) che ? quindi libera di muoversi nella posizione di stampa .
5. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un?unit? di trattamento superficiale (1) comprendente un elemento per il trattamento superficiale della carta (30) configurato per trattare, con un solo passaggio a movimento lineare della carta (30) sotto all?unit? di trattamento superficiale (1), la superficie della carta (30) da stampare su un?area (2) avente larghezza sostanzialmente uguale a un lato (L) della carta (30) che ? perpendicolare alla direzione di avanzamento della carta (30) nel sistema di trasporto (9).
6. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la superficie della carta (30) da stampare ? trattata con il movimento della carta (30), mentre l?unit? di trattamento superficiale (1) pu? rimane ferma oppure muoversi.
7. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che l?elemento per il trattamento superficiale della carta (30) ? un elemento per l?emissione di plasma, come una fiamma a gas, o un elemento per il trattamento superficiale ad effetto corona.
8. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un?unit? (10) di aspirazione e filtraggio aria posizionata in corrispondenza dell?unit? di trattamento superficiale (1), configurata per rimuovere l?aria in corrispondenza dell?area (2) trattata, effettuare il filtraggio e la rimozione di contaminanti in modo da espellere aria pulita.
9. Gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) per carte (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un primo (11) ed un secondo (12) sistema di pulizia automatico configurati per rimuovere residui di inchiostro, particelle di sporco o agenti contaminanti dalla superficie delle rispettive prima (3) e la seconda (5) testina di stampa.
10. Metodo di stampa per carte (30) con un gruppo di stampa a getto d?inchiostro (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi:
- una fase in cui la carta (30) da stampare viene caricata nel gruppo (100) di stampa a getto d?inchiostro tramite il sistema di trasporto (9); - una fase opzionale in cui la carta (30) da stampare ? movimentata dal sistema di trasporto (9) nell?unit? di trattamento superficiale (1) per ricevere sulla superficie da stampare un trattamento mirato a pulire e agevolare la stampa sulla superficie della carta (30);
- una fase in cui la carta (30) da stampare viene trasferita tramite il sistema di trasporto (9) in corrispondenza della prima testina di stampa (3) e successivamente in corrispondenza della seconda testina di stampa (5), dove ? stampata utilizzando uno o due colori separati ed indipendenti;
- una fase in cui il primo (4) e/o il secondo (6) dispositivo di protezione automatico ? allontanato dalla prima testina di stampa (3) e o dalla seconda testina di stampa (5), che ? quindi libera di portarsi nella posizione di stampa;
- una fase di stampa in cui la prima testina di stampa (3) e/o la seconda testina di stampa (5) si porta automaticamente dalla posizione di riposo, nella quale ? protetta dal dispositivo di protezione (4, 6) automatico opzionale, nella posizione di stampa, avvicinandosi alla carta (30) da stampare;
- una fase opzionale di asciugatura dell?inchiostro nell?unit? di polimerizzazione (7) che polimerizza l?inchiostro stampato sulla carta (30);
- una fase di espulsione dal gruppo (100) di stampa a getto d?inchiostro della carta (30) stampata, eseguita dal sistema di trasporto (9).
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