ITBS20100117A1 - Stampante a getto di inchiostro, in particolare per stampa di elementi di siglatura industriale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione una stampante, in particolare per stampa di elementi di siglatura industriale.

Una tipologia molto diffusa di stampanti per la stampa di elementi di siglatura industriale, quali, ad esempio, etichette da apporre su morsettiere, cavi, utensili, ecc., Ã ̈ quella a trasferimento termico, che utilizza una pellicola di plastica rivestita da un pigmento che viene trasferito su un supporto da stampare dal calore.

Tale tecnologia presenta tuttavia alcuni limiti o inconvenienti. In particolare, la tecnologia di stampa a trasferimento termico richiede supporti di stampa perfettamente planari, e quindi complessi e costosi da realizzare.

Un’ulteriore tipologia di stampanti utilizzate à ̈ quella a getto di inchiostro (inkject). Tale tecnologia permette di stampare anche su supporti non perfettamente planari, ma richiede alcuni accorgimenti che ne limitano la diffusione. In particolare, il materiale plastico di cui à ̈ fatto l’elemento da stampare non à ̈ adatto a ricevere un normale inchiostro e richiede tempi di essiccazione lunghi e quindi non compatibili con la necessità di poter maneggiare i prodotti di siglatura immediatamente dopo la stampa. Inoltre, l’inchiostro deve rimanere aggrappato al prodotto anche in condizioni di utilizzo gravose e sfavorevoli, e comunque per lungo tempo.

Per tentare di ovviare a tali inconvenienti e raggiungere tali obiettivi, si utilizzano inchiostri aggressivi, cioà ̈ a base di solventi che aggrediscono il materiale plastico e permettono una rapida essicazione dell’inchiostro. Per ottenere dei risultati ancora migliori, soprattutto in termini di efficace e rapida essicazione dell’inchiostro, l’elemento da stampare viene sottoposto, prima e/o dopo la fase di stampa, ad un riscaldamento mediante sorgente luminosa, ad esempio una lampada ad infrarossi, o mediante sistemi ad irraggiamento. Tali mezzi di riscaldamento raggiungono temperature elevate, ad esempio superiori a 100°C, che rischiano di danneggiare alcuni prodotti da stampare particolarmente sottili e flessibili, comportano un sensibile aumento dei consumi della stampante, e rendono la stampante stessa pericolosa per l’utilizzatore in quanto anche l’involucro esterno può raggiungere temperature elevate e provocare scottature.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di escogitare e mettere a disposizione una stampante a getto di inchiostro che consenta di ovviare agli inconvenienti qui sopra lamentati con riferimento alla tecnica nota.

Tale scopo viene raggiunto mediante una stampante in accordo con la rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della stampante secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui:

- la figura 1 illustra una vista prospettica di una stampante secondo l’invenzione, priva di involucro esterno, in una fase di carico/scarico di elementi da stampare;

- la figura 2 Ã ̈ una vista analoga alla precedente, in una fase di riscaldamento degli elementi da stampare;

- la figura 3 Ã ̈ una vista analoga alle precedenti, in una fase di stampa;

- la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica del solo gruppo di riscaldamento; e

- la figura 5 mostra il gruppo di riscaldamento in sezione longitudinale.

Con riferimento alle suddette figure, con 1 à ̈ stata indicata schematicamente nel suo complesso una stampante a getto di inchiostro secondo l’invenzione, in particolare per la stampa di elementi di siglatura industriale 2.

In una forma generale di realizzazione, la stampante 1 comprende, all’interno di un involucro 3, almeno una testina di stampa 10, almeno un gruppo di riscaldamento 20 attivabile per scaldare l’elemento da stampare, e un carrello di supporto 50 adatto a ricevere almeno un elemento da stampare 2.

La testina di stampa 10 Ã ̈ movibile almeno in una direzione di stampa, indicata con X negli allegati disegni.

In accordo con una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, sul carrello di supporto 50 Ã ̈ posto e fissato un adattatore 52 adatto a ricevere almeno un elemento da stampare 2.

Nel campo della siglatura industriale, gli elementi da stampare 2 sono ad esempio costituiti da etichette. Essendo queste solitamente di dimensioni ridotte, sul carrello di supporto 50, o sull’adattatore 52, viene posizionato almeno un supporto di siglatura 2 che comprende una pluralità di etichette, ad esempio ordinate per righe e/o colonne

In una forma realizzativa, l’adattatore 52 à ̈ munito di almeno una coppia di sedi longitudinali parallele adatte a trattenere i bordi di un supporto di siglatura 2 in forma di lastra o foglio rigido. Nell’esempio di realizzazione illustrato, il carrello di supporto 50 à ̈ adatto a ricevere due supporti di siglatura 2.

In una forma di realizzazione, ogni supporto di siglatura 2 presenta appendici di posizionamento che si estendono inferiormente dalla superficie stampabile, e l’adattatore 52 à ̈ provvisto di recessi adatti a ricevere dette appendici. Un tale accoppiamento tra il supporto di siglatura 2 e l’adattatore 52 permette di identificare con estrema precisione e di mantenere sempre costante la posizione del supporto di siglatura 2, e quindi delle etichette da stampare. Pertanto la stampa risulterà perfettamente centrata sulle etichette.

Il carrello di supporto 50 à ̈ movibile tra una posizione di carico “C†dell’almeno un elemento da stampare 2, una posizione di riscaldamento “R†di detto elemento da stampare, una posizione di stampa “S†, ed una posizione di scarico “Sc†dell’elemento stampato.

Nella posizione di carico “C†, il carrello di supporto 50 à ̈ accessibile da un utente per un carico manuale degli elementi da stampare. In alternativa, possono essere previsti mezzi di alimentazione automatica degli elementi da stampare, ovvero dispositivi adatti a convogliare gli elementi da stampare sul carrello di supporto 50, ad esempio prelevandoli da un caricatore.

Nella posizione di riscaldamento “R†, il carrello 50 viene posizionato in corrispondenza al gruppo di riscaldamento 20, più precisamente, come verrà meglio descritto in seguito, al di sotto di detto gruppo di riscaldamento 20.

Nella posizione di stampa “S†, il carrello di supporto 50 viene posizionato o fatto traslare al di sotto della testina di stampa 10.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, il carrello di supporto 50 Ã ̈ traslabile su un binario di guida 80 lungo una direzione di movimentazione carrello Y, perpendicolare rispetto alla direzione di stampa X.

Pertanto, sono previsti primi mezzi di movimentazione 56 del carrello di supporto 50 lungo la direzione di movimentazione Y e secondi mezzi di movimentazione 14 della testina di stampa 10 almeno lungo la direzione di stampa X ortogonale alla direzione di movimentazione Y, così da consentire uno spostamento relativo della testina di stampa rispetto all’elemento da stampare 2.

E’ chiaro che un movimento combinato dei primi e dei secondi mezzi di movimentazione permette alla testina di stampa 10 di stampare su qualunque porzione della superficie espositiva dell’elemento da stampare, oppure, nel caso di più elementi da stampare posizionati sul carrello di supporto 50, ad esempio una pluralità di etichette, di coprire tutta l’area del carrello di supporto.

Ovviamente, à ̈ possibile invertire tra loro i movimenti del carrello di supporto 50 e della testina di stampa 10, così come à ̈ possibile affidare ad un unico sistema di movimentazione, o del carrello o della testina di stampa, il movimento relativo di uno rispetto all’altra.

In accordo con una forma di realizzazione, l’almeno una testina di stampa 10 à ̈ scorrevole su una barra di stampa 16 che si estende lungo l’asse di stampa X. Detta barra di stampa à ̈ supportata, ad esempio, da una traversa 18 avente struttura a ponte o attraversata da un’apertura 18’ per il passaggio del carrello di supporto 50.

Secondo una forma di realizzazione, i mezzi di movimentazione del carrello di supporto 50 comprendono un organo motore 58 a cui il carrello à ̈ collegato per il tramite, ad esempio, di un sistema di trasmissione a cinghia 59.

Passando ora al gruppo di riscaldamento 20, innovativamente detto gruppo comprende almeno un resistore 22 di forma planare adatto a riscaldare per contatto l’elemento da stampare 2. In altre parole, il resistore 22 à ̈ formato da almeno un elemento resistivo annegato in un supporto o substrato piastriforme.

Preferibilmente, detto resistore 22 à ̈ appoggiato su una piastra di riscaldamento 24 adatta ad andare a contatto dell’elemento da stampare 2. Vantaggiosamente, detta piastra di riscaldamento 24 ha una superficie riscaldante sostanzialmente pari alla superficie dell’elemento da stampare 2.

Pertanto, il riscaldamento di ogni elemento da stampare 2 viene effettuato appoggiando la superficie inferiore della piastra di riscaldamento 24 sulla superficie stampabile, cioà ̈ la superficie superiore, dell’elemento da stampare. Il riscaldamento avviene quindi per conduzione.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, il gruppo di riscaldamento 20 à ̈ movibile tra una posizione di riposo, o inattiva, ed una posizione di lavoro, o attiva, in cui si appoggia sull’elemento da stampare. In una forma vantaggiosa di realizzazione, à ̈ il movimento stesso del carrello di supporto 50 che provoca uno spostamento del gruppo di riscaldamento 20 dalla posizione inattiva alla posizione attiva, e viceversa. In altre parole, vantaggiosamente, non sono previsti appositi mezzi attivi di movimentazione del gruppo di riscaldamento.

In una forma di realizzazione, il gruppo di riscaldamento 20 à ̈ supportato da mezzi di sospensione 60 adatti a mantenere detto gruppo di riscaldamento normalmente sospeso in una posizione di riposo sostanzialmente orizzontale o leggermente inclinata in modo da presentare il bordo prossimale 20’, cioà ̈ rivolto verso la direzione di provenienza del carrello di supporto 50, più alto rispetto al bordo distale 20†. La sospensione del gruppo di riscaldamento 20 in posizione inattiva à ̈ vantaggiosa in quanto, quando il resistore 22 viene alimentato elettricamente per essere portato alla temperatura di lavoro prestabilita, la piastra di riscaldamento 24 non va a contatto con la base dell’involucro 3 della stampante, evitando quindi di surriscaldarla e di dissipare calore inutilmente. La posizione di riposo leggermente inclinata, inoltre, favorisce l’entrata del carrello di supporto 50 con l’elemento da stampare in posizione di riscaldamento, quindi il posizionamento di detto elemento sotto la piastra di riscaldamento, evitando impuntamenti.

Ulteriormente, il bordo prossimale 20’ del gruppo di riscaldamento può essere svasato in modo da fungere da invito per il passaggio del carrello di supporto 50 sotto la piastra di riscaldamento 24.

Vantaggiosamente, i mezzi di sospensione 60 sono adatti a permettere il sollevamento e/o la rotazione in posizione orizzontale del gruppo di riscaldamento 20 in modo che questo si appoggi con tutta la superficie riscaldante sopra un elemento da stampare proveniente dalla posizione di carico. Come evidenziato sopra, detti sollevamento e/o rotazione in posizione orizzontale del gruppo di riscaldamento sono prodotti dalla stessa interazione tra il carrello di supporto con elemento da stampare, proveniente dalla posizione di carico, e il gruppo di riscaldamento 20. Pertanto, vantaggiosamente, l’entità del sollevamento del gruppo di riscaldamento 20, legata allo spessore dell’elemento da stampare 2, à ̈ autoregolata in quanto à ̈ lo stesso elemento da stampare che spinge in alto il gruppo di riscaldamento. La configurazione del gruppo di riscaldamento 20, supportato da mezzi di sospensione 60, vantaggiosamente minimizza lo strisciamento relativo tra la superficie espositiva dell’elemento da stampare 2 con la superficie inferiore della piastra di riscaldamento 24.

In accordo con una forma di realizzazione, il resistore 22 à ̈ posto tra la piastra riscaldante 24 ed una piastra di supporto 26 a cui sono fissati i mezzi di sospensione 60. Preferibilmente, tra il resistore 22 e la piastra di supporto 26 à ̈ interposto un tappeto termoisolante 28, ad esempio realizzato in materiale siliconico. Pertanto, viene realizzato praticamente un contenimento della dissipazione di energia termica nella zona superiore dell’involucro esterno 3, dove questa non à ̈ utilizzata.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, la posizione di carico “C†coincide con la posizione di scarico “Sc†. In questo caso, la posizione di stampa “S†si trova tra la posizione di carico/scarico e la posizione di riscaldamento “R†. Pertanto, la testina di stampa 10 si trova tra detta posizione di carico/scarico e detta posizione di riscaldamento e viene attivata quando il carrello di supporto 50 ritorna verso la posizione di carico/scarico dalla posizione di riscaldamento “R†.

In questa forma di realizzazione, i mezzi di sospensione 60 si estendono dalla barra di stampa 16, o dalla traversa di supporto 18, dalla parte opposta rispetto alla posizione di carico/scarico.

In una forma di realizzazione, i mezzi di sospensione 60 comprendono una staffa inferiore 62 fissata al gruppo di riscaldamento 20, in particolare alla piastra di supporto 26, una staffa superiore 64 fissata alla barra di stampa 16 o alla traversa di supporto 18, ed un braccio di supporto 66 imperniato alle sue estremità a dette staffe inferiore e superiore. Ai mezzi di sospensione 60 sono associati primi mezzi di fermo 68, adatti a mantenere detto braccio di supporto 66 sospeso a sbalzo da un lato della barra di stampa 16, e secondo mezzi di fermo 70 adatti a limitare l’inclinazione del gruppo di riscaldamento 20 quando à ̈ in posizione di riposo.

Vantaggiosamente, ad ogni resistore 22 à ̈ associato un sensore di temperatura 30 adatto a fornire un’indicazione della temperatura raggiunta da detto resistore.

Per il comando e la gestione dei dispositivi elettrici/elettronici della stampante, à ̈ prevista almeno un’unità di controllo elettronica programmata per:

- fornire un’alimentazione elettrica ad almeno un resistore 22 in modo da portarlo ad una temperatura prestabilita;

- muovere il carrello di supporto 50 con almeno un elemento da stampare 2 dalla posizione di carico “C†alla posizione di riscaldamento “R†, sotto il gruppo di riscaldamento 20;

- dopo un intervallo di tempo prestabilito, muovere il carrello di supporto 50 dalla posizione di riscaldamento alla posizione di stampa “S†;

- muovere la testina di stampa 10 ed eventualmente il carrello di supporto 50 in modo da effettuare la stampa a getto di inchiostro dell’elemento da stampare 2; e

- muovere il carrello di supporto 50 con l’elemento stampato 2 nella posizione di scarico.

In una forma di realizzazione, sono previste una prima unità di controllo dedicata alla gestione dell’almeno un resistore 22 ed una seconda un’unità di controllo dedicata alla movimentazione del carrello 50 e della testina di stampa 10.

Grazie alla modalità di riscaldamento per conduzione descritta, il gruppo di riscaldamento opera a temperature di lavoro notevolmente inferiori rispetto alle temperature fino ad oggi impiegate per le lampade ad infrarossi o per un riscaldamento per irraggiamento. Ad esempio, se il prodotto da stampare deve essere portato ad una temperatura di circa 60°C per ottenere una buona presa e una rapida essicazione dell’inchiostro, il resistore 22 deve raggiungere solo pochi gradi in più. I vantaggi in termini di consumi elettrici e di sicurezza sono evidenti. Inoltre, anche prodotti da stampare sottili o particolarmente flessibili non vengono danneggiati da temperature elevate. Infine, l’appoggio della piastra di riscaldamento sull’elemento da stampare ha anche come ulteriore effetto quello di schiacciare tale elemento in misura tale da impedire bombature dovute al riscaldamento.

Alle forme di realizzazione della stampante sopra descritte, un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Stampante a getto di inchiostro, in particolare per la stampa di elementi di siglatura industriale (2), comprendente: - una testina di stampa (10), movibile almeno in una direzione di stampa (X); - un gruppo di riscaldamento (20) attivabile per scaldare l’elemento da stampare (2); - un carrello di supporto (50) adatto a ricevere almeno un elemento da stampare (2), detto carrello di supporto (50) essendo movibile tra una posizione di carico dell’almeno un elemento da stampare, una posizione di riscaldamento di detto elemento da scaldare, in cui viene posizionato in corrispondenza al gruppo di riscaldamento (20), una posizione di stampa, in cui viene posizionato o fatto traslare al di sotto della testina di stampa (10), ed una posizione di scarico dell’elemento stampato, caratterizzata dal fatto che detto gruppo di riscaldamento comprende almeno un resistore (22) di forma planare adatto a riscaldare per contatto l’elemento da stampare (2).
2. 2. Stampante secondo la rivendicazione 1, in cui detto resistore (22) à ̈ appoggiato su una piastra di riscaldamento (24) adatta ad andare a contatto dell’elemento da stampare.
3. 3. Stampante secondo la rivendicazione precedente, in cui la piastra di riscaldamento (24) ha una superficie riscaldante sostanzialmente pari alla superficie dell’elemento da stampare.
4. 4. Stampante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di riscaldamento à ̈ supportato da mezzi di sospensione (60) adatti a mantenere detto gruppo di riscaldamento (20) normalmente sospeso in una posizione di riposo sostanzialmente orizzontale o leggermente inclinata in modo da presentare il bordo prossimale (20’), rivolto verso la direzione di provenienza del carrello di supporto (50), più alto rispetto al bordo distale (20†).
5. 5. Stampante secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di sospensione (60) sono adatti a permettere il sollevamento e/o la rotazione in posizione orizzontale del gruppo di riscaldamento (20) in modo che questo si appoggi con tutta la superficie riscaldante sopra un elemento da stampare proveniente dalla posizione di carico.
6. 6. Stampante secondo una qualsiasi rivendicazione 25, in cui il resistore (22) Ã ̈ posto tra la piastra riscaldante (24) ed una piastra di supporto (26) a cui sono fissati i mezzi di sospensione (60).
7. 7. Stampante secondo la rivendicazione precedente, in cui tra il resistore (22) e la piastra di supporto (26) Ã ̈ interposto un tappeto isolante (28), ad esempio realizzato in materiale siliconico.
8. 8. Stampante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il carrello di supporto (50) Ã ̈ scorrevole lungo un binario di guida (80) e in cui la testina di stampa (10) Ã ̈ movibile almeno in una direzione perpendicolare a detto binario di guida.
9. 9. Stampante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la posizione di carico coincide con la posizione di scarico, e in cui la testina di stampa à ̈ movibile almeno in una direzione perpendicolare a detto binario di guida, tra detta posizione di carico e detta posizione di riscaldamento.
10. 10. Stampante secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui la testina di stampa à ̈ supportata scorrevolmente da una barra di stampa (16).
11. 11. Stampante secondo le rivendicazioni 4 e 10, in cui i mezzi di sospensione (60) si estendono dalla barra di stampa (16) , dalla parte opposta rispetto alla posizione di carico.
12. 12. Stampante secondo la rivendicazione 11, in cui i mezzi di sospensione (60) comprendono una staffa inferiore (62) fissata al gruppo di riscaldamento (20), una staffa superiore (64) fissata alla barra di stampa (16), ed un braccio di supporto (66) imperniato alle estremità a dette staffe inferiore e superiore, a detti mezzi di sospensione essendo associati primi mezzi di fermo (68) adatti a mantenere detto braccio di supporto sospeso a sbalzo da un lato della barra di stampa e secondi mezzi di fermo (70) adatti a limitare l’inclinazione del gruppo di riscaldamento quando à ̈ in posizione di riposo.
13. 13. Stampante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ad ogni resistore (22) à ̈ associato un sensore di temperatura (30) adatto a fornire un’indicazione della temperatura raggiunta da detto resistore.
14. 14. Stampante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un’unità di controllo elettronica programmata per: - fornire un’alimentazione elettrica ad almeno un resistore in modo da portarlo ad una temperatura prestabilita; - muovere il carrello di supporto con un elemento da stampare dalla posizione di carico alla posizione di riscaldamento, sotto il gruppo di riscaldamento; - dopo un intervallo di tempo prestabilito, muovere il carrello di supporto dalla posizione di riscaldamento alla posizione di stampa; - muovere la testina di stampa e il carrello di supporto in modo da effettuare la stampa a getto di inchiostro dell’elemento da stampare; e - muovere il carrello di supporto con l’elemento stampato nella posizione di scarico.