ITMI20091564A1

ITMI20091564A1 - SUPPLY ARRANGEMENT FOR A PRINTING HEAD WITH INKJET JET AND RELATED PRINTING MACHINE FOR FABRICS.

Info

Publication number: ITMI20091564A1
Application number: IT001564A
Authority: IT
Inventors: Sergio Bertacchi
Original assignee: Reggiani Macchine Spa
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-03-12

Description

DISPOSIZIONE DI ALIMENTAZIONE PER UNA TESTA DI STAMPA A GETTO D'INCHIOSTRO E RELATIVA MACCHINA DI STAMPA PER TESSUTI POWER ARRANGEMENT FOR AN INKJET PRINTING HEAD AND RELATED TEXTILE PRINTING MACHINE

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo dell'invenzione Field of the invention

La presente invenzione si riferisce ad una disposizione di alimentazione per una testa di stampa, in particolare una testa di stampa a getto d'inchiostro, ed una relativa macchina di stampa digitale per tessuti. The present invention relates to a feeding arrangement for a print head, in particular an ink jet print head, and a relative digital printing machine for fabrics.

Tecnica antecedente Previous technique

Come noto, la stampa dei tessuti in continuo viene tradizionalmente condotta su impianti a quadri serigrafici o a cilindri microperforati. Queste macchine sono costituite tipicamente da un nastro, sul quale il tessuto viene fatto aderire, che trasporta con precisione il tessuto sotto una pluralità di gruppi di stampa. Ciascun gruppo di stampa, secondo il metodo tradizionale, è in grado di imprimere solamente uno specifico disegno monocromatico sul sottostante tessuto. As is known, the continuous printing of fabrics is traditionally carried out on screen printing systems or micro-perforated cylinders. These machines typically consist of a tape, on which the fabric is made to adhere, which accurately conveys the fabric under a plurality of printing units. Each printing unit, according to the traditional method, is able to imprint only a specific monochromatic design on the underlying fabric.

I singoli gruppi di stampa tradizionali sono di tipo "a quadro" o di tipo "a cilindro" (si veda ad esempio IT1229373 a nome della stessa Richiedente). The single traditional printing units are of the "panel" or "cylinder" type (see for example IT1229373 in the name of the same Applicant).

Accanto a questi gruppi tradizionali, ormai da diversi anni sono disponibili macchine da stampa cosiddette "digitali", che impiegano teste di stampa a getto di inchiostro. In queste teste digitali, microgocce di inchiostro sono proiettate sul tessuto con appositi ugelli pilotati elettronicamente, in modo tale da comporre con precisione il disegno desiderato. Un esempio di questa tecnologia è rinvenibile nell'unità commercializzata da Reggiani Macchine S.p.A. con il nome DReAM<®>, nella quale 42 teste di stampa sono organizzate in sei ranghi da 7 teste cadauna. Alongside these traditional groups, so-called "digital" printing machines have been available for several years now, using inkjet printing heads. In these digital heads, micro-drops of ink are projected onto the fabric with special electronically driven nozzles, so as to accurately compose the desired design. An example of this technology can be found in the unit marketed by Reggiani Macchine S.p.A. with the name DReAM <®>, in which 42 print heads are organized in six rows of 7 heads each.

Durante la stampa il tessuto avanza a passi sul suo nastro di trascinamento e, ad ogni passo di avanzamento, viene effettuata una "passata" delle 42 teste di stampa, ossia un attraversamento del tessuto in senso trama (asse Y) e contestuale stampaggio di una striscia di tessuto. I passi di avanzamento sono determinati in modo tale che la sequenza lungo la linea d'ordito (asse X) e le passate di stampa lungo la linea di trama (asse Y) depositino sul piano di stampa le microgocce di colore, secondo una matrice digitale che riproduce sul tessuto il disegno precedentemente digitalizzato e caricato come programma eseguibile nell'elaboratore del processo. During printing, the fabric advances in steps on its conveyor belt and, at each advancement step, a "pass" of the 42 printing heads is carried out, i.e. a crossing of the fabric in the weft direction (Y axis) and simultaneous printing of a strip of fabric. The advancement steps are determined in such a way that the sequence along the warp line (X axis) and the printing passes along the weft line (Y axis) deposit the micro-drops of color on the printing table, according to a digital matrix. which reproduces on the fabric the previously digitized design loaded as an executable program in the process processor.

Nonostante l'ampio sviluppo tecnologico che hanno avuto gli impianti di stampa digitale, questi presentano ancora diversi problemi, legati soprattutto alla difficoltà di controllare e gestire con precisione le teste di stampa, nonché di assicurarne una manutenzione agevole ed economica. Despite the extensive technological development that digital printing systems have had, these still present various problems, mainly linked to the difficulty of controlling and managing the print heads with precision, as well as ensuring their easy and economical maintenance.

Le teste di stampa hanno infatti una costruzione molto sofisticata e delicata. Esse hanno la funzione di proiettare sul supporto di tessuto microgocce di inchiostro del volume di pochi picolitri, attraverso ugelli in forma di minuscoli forellini. Il meccanismo di eiezione delle gocce può essere di tipo termico o di tipo piezoelettrico. Nel primo caso, in corrispondenza di ogni ugello è posizionato un resistore attraverso il quale vengono fatti passare impulsi di corrente che lo scaldano localmente, in pochi microsecondi, e generano nell'inchiostro a contatto con esso una bolla di vapore: l'espansione di quest'ultima provoca l'espulsione della goccia dall'ugello soprastante. Nel secondo caso, ogni ugello comprende un cristallo piezoelettrico che, opportunamente eccitato da un impulso elettrico, si deforma e provoca un'onda di pressione che determina l'eiezione dell'inchiostro dai microforellini. In fact, the print heads have a very sophisticated and delicate construction. They have the function of projecting micro-drops of ink with a volume of a few picoliters on the fabric support, through nozzles in the form of tiny holes. The drop ejection mechanism can be of the thermal or piezoelectric type. In the first case, a resistor is positioned in correspondence with each nozzle through which current pulses are passed that heat it locally, in a few microseconds, and generate a vapor bubble in the ink in contact with it: the expansion of this the latter causes the expulsion of the drop from the nozzle above. In the second case, each nozzle comprises a piezoelectric crystal which, when suitably excited by an electrical impulse, deforms and causes a pressure wave which determines the ejection of the ink from the microholes.

Ad esempio, nella macchina DReAM<®>citata sopra, ogni rango di sette teste elabora un inchiostro primario tramite erogazione attivata piezoelettricamente da 3.584 ugelli, ognuno dei quali emette una microgoccia da 20 picolitri (20 x 10<“12>litri) a 25 kHz con tecnica "DOD" (drop-on-demand), ossia con goccia emessa su richiesta del programma eseguito dall'elaboratore di processo. For example, in the DReAM <®> machine mentioned above, each rank of seven heads processes a primary ink via piezoelectrically activated delivery from 3,584 nozzles, each of which emits a micro-drop from 20 picoliters (20 x 10 <"12> liters) to 25 kHz with "DOD" (drop-on-demand) technique, ie with drop emitted at the request of the program executed by the process processor.

In campo industriale, teste a getto d'inchiostro con funzionamento piezoelettrico sono, ad esempio, la serie KM512 di Konica Minolta, la serie 1001 di Xaar o la serie Kj4 di Kyocera. In the industrial field, inkjet heads with piezoelectric operation are, for example, the KM512 series from Konica Minolta, the 1001 series from Xaar or the Kj4 series from Kyocera.

Come intuibile, la regolazione di queste teste di stampa, affinché emettano le microgocce di inchiostro con volumi, portate e tempi predeterminati, è molto critica. As can be guessed, the adjustment of these print heads, so that they emit micro-drops of ink with predetermined volumes, flow rates and times, is very critical.

Uno dei fattori particolarmente influenti, per la regolarità del funzionamento, è la pressione di alimentazione di inchiostro. Per poter erogare gocce di inchiostro della dimensione desiderata, la pressione media di inchiostro all'interno della testa deve essere infatti mantenuta più costante possibile e leggermente inferiore alla pressione ambiente, per evitare che le gocce fuoriescano dai microfori in assenza di un comando positivo, ma al contempo che possano entrare nella testa bolle d'aria (che comprometterebbero immediatamente il funzionamento dell'ugello). In altre parole, in corrispondenza dei microfori della testa, l'inchiostro deve avere una pressione mantenuta costante e ad un valore poco inferiore alla pressione piezometrica, tipicamente tra -20 e -80 mm d'acqua, a seconda della viscosità dell'inchiostro e della temperatura di esercizio. In ciascun microforo, si stabilisce così un menisco di inchiostro che è funzione della tensione superficiale e del diametro del foro. One of the particularly influential factors, for the regularity of operation, is the ink supply pressure. In order to deliver ink drops of the desired size, the average ink pressure inside the head must in fact be kept as constant as possible and slightly lower than the ambient pressure, to prevent the drops from coming out of the micro-holes in the absence of a positive command, but at the same time that air bubbles can enter the head (which would immediately compromise the operation of the nozzle). In other words, in correspondence with the microholes of the head, the ink must have a pressure kept constant and at a value slightly lower than the piezometric pressure, typically between -20 and -80 mm of water, depending on the viscosity of the ink and the operating temperature. In each micro-hole, an ink meniscus is thus established which is a function of the surface tension and the diameter of the hole.

Le soluzioni sviluppate secondo la tecnica nota, per mantenere costante la posizione del menisco nei microfori, sono sostanzialmente di due tipologie, una a circolazione continua di inchiostro e un'altra a richiamo di inchiostro. The solutions developed according to the known art, to keep the position of the meniscus constant in the microholes, are substantially of two types, one with continuous circulation of ink and another with ink recall.

In fig. 1 è illustrata schematicamente la configurazione a circolazione continua. L'inchiostro circola con continuità da un serbatoio/contenitore S alla testa di stampa 1 (o ad una pluralità di teste) e ritorna poi nel serbatoio. Una pompa P provvede alla circolazione forzata dell'inchiostro, sulla linea di mandata, con una portata variabile pilotata in funzione del segnale di un sensore di pressione posto nella testa di stampa in prossimità dei microforellini. In fig. 1 schematically illustrates the continuous circulation configuration. The ink circulates continuously from a tank / container S to the print head 1 (or to a plurality of heads) and then returns to the tank. A pump P provides for the forced circulation of the ink, on the delivery line, with a variable flow rate driven according to the signal of a pressure sensor placed in the print head near the micro-holes.

Questo sistema richiede l'impiego di una pompa precisa e adatta a lavorare ad alta frequenza, ciò che rende complesso e poco efficace il controllo. Il circuito deve inoltre prevedere necessariamente un sistema di degasatura dell'inchiostro, per allontanare eventuali bolle d'aria che il sistema di circolazione continua tenderebbe altrimenti a trasportare in circolo. This system requires the use of a precise pump suitable for working at high frequency, which makes control complex and ineffective. The circuit must also necessarily include an ink degassing system, to remove any air bubbles that the continuous circulation system would otherwise tend to carry around.

In fig. 2 è illustrata invece una configurazione a richiamo di inchiostro. Il circuito a richiamo consiste essenzialmente di un contenitore di equilibrio SI in cui il livello di inchiostro H2 (ossia il livello del pelo libero o menisco nel serbatoio) viene mantenuto - tramite una pompa P che preleva l'inchiostro da un serbatoio principale S - alla quota idraulica richiesta dalla testa di stampa. Nell'esempio, la quota dei microforellini della testa è HI e la quota idraulica è data da H2-H1, dove H2 è inferiore ad HI. Il richiamo dell'inchiostro dal contenitore SI verso la testa T è generato dalla depressione che si origina all'interno della testa durante il funzionamento degli ugelli (regime dinamico); quando la testa non è operativa, al suo interno insiste la depressione residua determinata dal posizionamento idraulico del menisco di inchiostro nel contenitore SI. In fig. 2 shows an ink recall configuration instead. The recall circuit essentially consists of a balance container SI in which the ink level H2 (i.e. the level of the free hair or meniscus in the tank) is maintained - by means of a pump P which takes the ink from a main tank S - at the hydraulic quota required by the print head. In the example, the height of the micro-holes in the head is HI and the hydraulic height is given by H2-H1, where H2 is less than HI. The recall of the ink from the container S1 towards the head T is generated by the depression that originates inside the head during the operation of the nozzles (dynamic regime); when the head is inoperative, the residual depression induced by the hydraulic positioning of the ink meniscus in the container SI persists inside it.

Con questa soluzione, la pressione sulla testa non risulta controllata con precisione perchè risente fortemente delle dinamiche del sistema. With this solution, the pressure on the head is not precisely controlled because it is strongly affected by the dynamics of the system.

Con entrambe queste tecnologie, si è riscontrato che il mantenimento costante del livello di menisco nei microfori è un compito difficile da raggiungere, che viene ulteriormente complicato dalle specifiche condizioni operative nelle macchine di stampa di tessuti. In queste ultime, infatti, le portate di inchiostro sono significative e variabili rapidamente nel tempo; inoltre, l'estensione dei gruppi di stampa e l'esigenza di disporre di ampi serbatoi di inchiostro a fianco della macchina, obbliga a prevedere lunghe tubazioni di alimentazione delle teste: queste vengono inevitabilmente sollecitate da accelerazioni, che si tramutano in onde di pressione sulle colonne liquide di inchiostro, tanto più elevate quanto maggiore è lo sviluppo delle tubazioni nella direzione del vettore accelerazione e il modulo di quest'ultimo. With both of these technologies, it has been found that maintaining constant meniscus level in microholes is a difficult task to achieve, which is further complicated by the specific operating conditions in textile printing machines. In the latter, in fact, the ink flow rates are significant and vary rapidly over time; furthermore, the extension of the printing units and the need to have large ink tanks next to the machine, obliges to provide long pipes for feeding the heads: these are inevitably stressed by accelerations, which turn into pressure waves on the liquid columns of ink, the higher the development of the pipes in the direction of the acceleration vector and the modulus of the latter.

Il sistema di alimentazione, inoltre, deve prevedere opportune configurazioni per lo spurgo (programmato o meno) delle teste. Infatti, tutte le unità di stampa a getto d'inchiostro incorrono in occasionali occlusioni dei microfori, generalmente per la presenza di inchiostro essiccato dall’esposizione all'aria ma anche per la presenza accidentale di bolle d’aria nel circuito. Furthermore, the feeding system must provide suitable configurations for the purging (programmed or not) of the heads. In fact, all inkjet printing units incur occasional occlusions of the microholes, generally due to the presence of ink dried by exposure to the air but also due to the accidental presence of air bubbles in the circuit.

Nei sistemi a circolazione continua, lo spurgo si ottiene innalzando la portata della pompa in mandata, eventualmente strozzando in parte il circuito di ritorno, sino ad ottenere la pressione richiesta sul distributore e sospingere l'inchiostro con pressione attraverso gli ugelli. Nei sistemi con circuito aperto, si pone in depressione, mediante pompe di aspirazione, l'ambiente esterno della testa. In continuous circulation systems, purging is obtained by increasing the flow rate of the delivery pump, possibly partially throttling the return circuit, until the required pressure is obtained on the distributor and push the ink with pressure through the nozzles. In systems with an open circuit, the external environment of the head is placed in depression, by means of suction pumps.

Descrizione sommaria dell'invenzione Brief description of the invention

Scopo della presente invenzione è quello di offrire una soluzione ai problemi su evidenziati, offrendo una configurazione di alimentazione delle teste che agevoli il mantenimento costante della quota idraulica di inchiostro in corrispondenza degli ugelli di stampa, pur con una costruzione semplice, economica ed adatta anche alla fase di spurgo della testa. The purpose of the present invention is to offer a solution to the problems highlighted above, offering a configuration for feeding the heads which facilitates the constant maintenance of the hydraulic quota of ink in correspondence with the printing nozzles, albeit with a simple, economical construction and also suitable for purging phase of the head.

Tali scopi vengono conseguiti tramite una disposizione di alimentazione di una testa di stampa a getto d'inchiostro come descritta nei suoi tratti essenziali nella allegata rivendicazione principale. These objects are achieved by means of a feeding arrangement of an ink jet print head as described in its essential features in the attached main claim.

Altri aspetti inventivi del trovato sono descritti nelle rivendicazioni subordinate. Other inventive aspects of the invention are described in the subordinate claims.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del sistema secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una preferita forma di realizzazione della stessa, data a titolo di esempio ed illustrata nei disegni annessi, nei quali: Further characteristics and advantages of the system according to the invention will in any case become better evident from the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given by way of example and illustrated in the attached drawings, in which:

figg. 1 e 2 illustrano schematicamente, come già accennato, due tipologie di alimentazione di tecnica nota; e figs. 1 and 2 schematically illustrate, as already mentioned, two types of power supplies of the known art; And

fig. 3 è una vista schematica del sistema di alimentazione secondo l'invenzione. fig. 3 is a schematic view of the feeding system according to the invention.

Descrizione dettagliata di una preferita forma d'esecuzione Detailed description of a preferred embodiment

Una testa di stampa a getto d'inchiostro comporta, in modo di per sè noto, un corpo di testa T in cui sono incorporati numerosi strati di sottili lamine e schede circuitali di controllo ed alimentazione degli ugelli di stampa. E' inoltre prevista almeno una luce di ingresso o di alimentazione, tipicamente nella parte superiore, attraverso cui può essere introdotto inchiostro all'interno del corpo della testa T. Nelle teste a circolazione esiste almeno una luce di mandata (ingresso) ed una luce di ritorno (uscita). An ink jet printing head comprises, in a per se known manner, a head body T in which numerous layers of thin foils and circuit boards for controlling and feeding the printing nozzles are incorporated. At least one inlet or supply port is also provided, typically in the upper part, through which ink can be introduced into the body of the T head. return (exit).

La testa T termina inferiormente con un piano di stampa, definito da una sottile lamina provvista di molteplici microfori (sino a circa 2.600, su una larghezza di stampa di 100 mm, per ottenere una risoluzione di 600 dpi) da cui fuoriescono le gocce di inchiostro. The head T ends at the bottom with a printing surface, defined by a thin sheet provided with multiple microholes (up to about 2,600, on a printing width of 100 mm, to obtain a resolution of 600 dpi) from which the ink drops come out. .

Al di sopra di ciascun foro è disposto un attuatore, di per sè noto, pi lotato dal sistema di controllo della testa, idoneo a creare onde di pressione locali al momento in cui si renda necessario distaccare le singole gocce di inchiostro. Above each hole there is an actuator, known per se, controlled by the head control system, suitable for creating local pressure waves when it is necessary to detach the individual drops of ink.

In condizioni di regime, quando ciascun ugello non sta eiettando alcuna goccia, la pressione di inchiostro vista dai microfori deve essere mantenuta tale da formare un menisco di inchiostro leggermente rientrante nella testa, in sostanza con una pressione leggermente negativa rispetto a quella ambiente, per esempio inferiore di 25 mmH20. La quota idraulica di tale menisco è indicata in fig. 3 con HI. In steady state conditions, when each nozzle is not ejecting any droplets, the ink pressure seen by the microholes must be maintained such as to form a meniscus of ink slightly recessed in the head, essentially with a slightly negative pressure compared to the ambient one, for example lower than 25 mmH20. The hydraulic height of this meniscus is indicated in fig. 3 with HI.

Il meccanismo di espulsione delle microgocce prevede poi la formazione di onde di pressione locali al di sopra di ciascun microforo. Nel caso di una testa piezoelettrica, ciascuna attuatore piezoelettrico viene alimentato con una tensione elettrica variabile (+V, -V), in modo da controllare nel tempo l'emissione di ciascun ugello con una frequenza di lavoro sufficientemente elevata (nell'ordine dei 20-30kHz). The micro-drop expulsion mechanism then provides for the formation of local pressure waves above each micro-hole. In the case of a piezoelectric head, each piezoelectric actuator is powered with a variable electrical voltage (+ V, -V), in order to control the emission of each nozzle over time with a sufficiently high working frequency (in the order of 20 -30kHz).

Secondo l'invenzione, ciascuna testa di stampa T è connessa, tramite la luce di alimentazione, al fondo di un cilindretto di alimentazione 1 montato solidale in movimento con la testa T. According to the invention, each print head T is connected, by means of the feed port, to the bottom of a feed cylinder 1 mounted integral in motion with the head T.

Il cilindretto di alimentazione 1 è di diametro modesto, per esempio di 3 cm, ma soprattutto, per i motivi che si evidenzieranno più avanti, presenta un rapporto di allungamento elevato, per cui The supply cylinder 1 has a modest diameter, for example 3 cm, but above all, for the reasons that will be highlighted later, it has a high elongation ratio, so that

l/d >> 1 (ad esempio 10 ) l / d >> 1 (for example 10)

dove I è la lunghezza del cilindretto 1 e d il suo diametro. Il cilindretto 1 è montato sulla testa di stampa T in modo che la sua dimensione maggiore, ossia la lunghezza I, sia disposta trasversale alle accelerazioni principali della testa. In sostanza, poiché la testa 1 si muove sul piano di stampa (in particolare perpendicolarmente al piano del foglio nella rappresentazione di fig. where I is the length of the cylinder 1 and d its diameter. The cylinder 1 is mounted on the printing head T so that its largest dimension, ie the length I, is arranged transversely to the main accelerations of the head. Basically, since the head 1 moves on the printing plane (in particular perpendicular to the plane of the sheet in the representation of fig.

3), il cilindretto 1 è disposto in modo che la sua dimensione maggiore (ossia il suo asse principale) sia ortogonale al piano di stampa (quindi, tipicamente, verticale). 3), the small cylinder 1 is arranged so that its largest dimension (ie its main axis) is orthogonal to the printing plane (therefore, typically, vertical).

Preferibilmente, il cilindretto 1 è disposto interamente al di sopra della testa T. Preferably, the small cylinder 1 is arranged entirely above the head T.

Il cilindretto di alimentazione 1 è caricato con inchiostro attraverso un tubicino di mandata M, che proviene da un serbatoio di inchiostro S, montato a fianco della macchina da stampa (quindi in posizione fissa), e termina lateralmente nel cilindretto 1, nella parte inferiore (come indicato in fig. 3). Lungo il tubicino di mandata M è prevista una pompa a portata variabile P, che mantiene l'inchiostro nel cilindretto 1 al livello desiderato, in base ad un segnale di lettura di livello (ossia di lettura della posizione del pelo libero o menisco rispetto alla parete del cilindretto 1) ottenuta con apposito sensore di livello (non mostrato). A tale scopo, preferibilmente, il cilindretto 1 è costruito con materiale plastico (plexiglass) o vetroso trasparente, così che il sensore di livello possa essere applicato esternamente al cilindretto 1 ed effettuare la lettura in trasparenza. Preferibilmente il sensore è fissato esternamente al cilindretto in posizione regolabile in altezza, così da poter essere spostato in altezza per regolare il livello del menisco all'altezza desiderata (stabilita anche in base alla viscosità dello specifico inchiostro o alla specifica configurazione di montaggio della testa di stampa). The supply cylinder 1 is loaded with ink through a delivery tube M, which comes from an ink tank S, mounted next to the printing machine (therefore in a fixed position), and ends laterally in the cylinder 1, in the lower part ( as indicated in fig. 3). A variable displacement pump P is provided along the delivery tube M, which keeps the ink in the cylinder 1 at the desired level, on the basis of a level reading signal (i.e. reading the position of the free surface or meniscus with respect to the wall cylinder 1) obtained with a special level sensor (not shown). For this purpose, preferably, the cylinder 1 is made of transparent plastic (plexiglass) or glass material, so that the level sensor can be applied externally to the cylinder 1 and carry out the reading in transparency. Preferably, the sensor is fixed externally to the cylinder in a height-adjustable position, so that it can be moved in height to adjust the level of the meniscus to the desired height (also established on the basis of the viscosity of the specific ink or the specific mounting configuration of the printing head. press).

Il livello del menisco dell'inchiostro nel cilindretto 1 è dunque mantenuto ad una quota idraulica predefinita, indicata in fig. 3 con H2. The level of the ink meniscus in the cylinder 1 is therefore maintained at a predefined hydraulic height, indicated in fig. 3 with H2.

Il sistema di alimentazione secondo l'invenzione è completato poi da una pompa a vuoto 2 che mantiene in depressione l'interno del cilindretto 1, in particolare il vano superiore che si stabilisce al di sopra del pelo libero dell'inchiostro. La pompa a vuoto è definita per mantenere costante una pressione negativa P2. The feeding system according to the invention is then completed by a vacuum pump 2 which keeps the inside of the cylinder 1 in depression, in particular the upper compartment which is established above the free surface of the ink. The vacuum pump is defined to maintain a constant negative pressure P2.

A tale scopo, preferibilmente la pompa a vuoto 2 è in forma di un eiettore ad aria compressa, che consente di ottenere i desiderati livelli di sottopressione tramite una dimensionamento meccanico e quindi offre una regolarità di funzionamento senza praticamente alcun controllo. For this purpose, preferably the vacuum pump 2 is in the form of a compressed air ejector, which allows to obtain the desired underpressure levels by means of a mechanical dimensioning and therefore offers a regularity of operation without practically any control.

La combinazione tra livello prestabilito di inchiostro nel cilindretto 1, che fornisce una quota idraulica H2 positiva rispetto al piano di stampa della testa T, con la depressione P2, permette di ottenere una pressione pari o inferiore alla quota idraulica negativa HI in corrispondenza dei microfori degli ugelli. The combination of the pre-established level of ink in the cylinder 1, which provides a positive hydraulic dimension H2 with respect to the printing surface of the head T, with the depression P2, allows to obtain a pressure equal to or lower than the negative hydraulic dimension HI in correspondence with the microholes of the nozzles.

Ad esempio, supponendo che l'inchiostro abbia la medesima densità dell'acqua, mantenendo nel cilindretto 1 una colonna di inchiostro ad un livello H2= 400 mm rispetto al piano dei microforellini nella testa, occorrerà mantenere con la pompa 2 una depressione For example, supposing that the ink has the same density as water, keeping a column of ink in the cylinder 1 at a level H2 = 400 mm with respect to the plane of the micro-holes in the head, it will be necessary to maintain a depression with pump 2

P2 = -420 mmH20 P2 = -420 mmH20

per ottenere una desiderata pressione di -20mmH2O al livello dei microfori. to obtain a desired pressure of -20mmH2O at the level of the microholes.

In modo di per sè noto, la testa T e il relativo sistema di alimentazione secondo l'invenzione, vengono poi integrati in un gruppo di una macchina da stampa digitale, in particolare per tessuti. Una macchina del genere è ad esempio illustrata nella domanda italiana No MI05A001602 a nome della stessa Richiedente. In a per se known manner, the head T and the relative feeding system according to the invention are then integrated into a group of a digital printing machine, in particular for fabrics. A machine of this kind is illustrated for example in the Italian application No. MI05A001602 in the name of the same Applicant.

La configurazione di alimentazione sopra esposta è risultata particolarmente efficace nel funzionamento e nella soluzione di molti dei problemi che affliggevano la tecnica nota. The power supply configuration described above has proved to be particularly effective in the operation and solution of many of the problems afflicting the known art.

In particolare, il sistema risulta insensibile alle accelerazioni delle teste di stampa. Infatti, le onde di pressione che si manifestano a seguito delle accelerazioni della tubazione di mandata M, vengono scaricate ed assorbite all'interno del cilindretto di alimentazione 1, senza ripercuotersi in modo significativo nella testa di stampa T. In particular, the system is insensitive to the accelerations of the print heads. In fact, the pressure waves that occur as a result of the accelerations of the delivery pipe M are discharged and absorbed inside the supply cylinder 1, without significantly affecting the print head T.

L'inchiostro all'interno del cilindretto 1 subisce certamente le accelerazioni della testa, ma le variazioni di pressione indotte dalla massa accelerata sono trascurabili, poiché la dimensione allineata con il vettore accelerazione, ossia il diametro (d) del cilindretto, è piccola o comunque molto più piccola della dimensione maggiore (la lunghezza I) che determina principalmente la quota idraulica della colonna di inchiostro. Detto anche in altri termini, l'effetto delle accelerazioni sull'inchiostro contenuto nel cilindretto 1 è quello di produrre un'inclinazione del menisco (o pelo libero dell'inchiostro) che contribuisce a ridurre o diminuire la quota idraulica dell'inchiostro H2: tuttavia, poiché il diametro del cilindretto 1 è piccolo, queste variazioni sono trascurabili. The ink inside the cylinder 1 certainly undergoes the accelerations of the head, but the pressure variations induced by the accelerated mass are negligible, since the dimension aligned with the acceleration vector, i.e. the diameter (d) of the cylinder, is small or in any case much smaller than the largest dimension (length I) which mainly determines the hydraulic dimension of the ink column. Also said in other words, the effect of the accelerations on the ink contained in the cylinder 1 is to produce an inclination of the meniscus (or free surface of the ink) which helps to reduce or decrease the hydraulic share of the H2 ink: however , since the diameter of the cylinder 1 is small, these variations are negligible.

Da questo punto di vista, vantaggiosamente la luce inferiore di uscita dal cilindretto 1, a cui è connessa la testa di stampa, è disposta esattamente sull'asse del cilindretto 1, così che la colonna di liquido che insiste su tale luce sia più costante possibile, nonostante le inclinazioni del menisco di inchiostro. From this point of view, advantageously, the lower exit light from the cylinder 1, to which the printing head is connected, is positioned exactly on the axis of the cylinder 1, so that the column of liquid which insists on this light is as constant as possible. despite the inclinations of the ink meniscus.

Vantaggiosamente, la presenza di una depressione nella parete superiore del cilindretto 1 assicura l'evacuazione continua di eventuali bolle d'aria che si dovessero formare nel circuito di alimentazione. Advantageously, the presence of a depression in the upper wall of the cylinder 1 ensures the continuous evacuation of any air bubbles that may form in the supply circuit.

Il controllo in retroazione della pompa P di alimentazione del cilindretto 1, venendo effettuato tramite un sensore di livello, è più stabile ed efficace rispetto ad un controllo eseguito tramite lettura di pressione come avviene nei circuiti chiusi di tecnica nota. The feedback control of the pump P for feeding the cylinder 1, being carried out by means of a level sensor, is more stable and effective than a control carried out by reading the pressure as occurs in closed circuits of the known art.

Ancora, in caso di guasto della pompa a vuoto, non si compromette l'integrità della testa di stampa, poiché il flusso di inchiostro nel cilindretto 1 viene mantenuto e quindi non si può verificare l'ingresso di aria nella testa. Furthermore, in the event of a vacuum pump failure, the integrity of the print head is not compromised, since the flow of ink in the cylinder 1 is maintained and therefore the entry of air into the head cannot be verified.

Infine, le operazioni di spurgo della testa vengono effettuate facilmente, semplicemente disattivando l'aspirazione della pompa 2 ed eventualmente, tramite commutazione della pompa a vuoto, stabilendo una pressione positiva all'interno del cilindretto 1. Finally, the purging operations of the head are carried out easily, simply by deactivating the suction of the pump 2 and possibly, by switching the vacuum pump, establishing a positive pressure inside the cylinder 1.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alla particolare configurazione illustrata sopra, che costituisce solo un esempio non limitativo della portata dell'invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa come definita nelle rivendicazioni allegate. However, it is understood that the invention is not limited to the particular configuration illustrated above, which constitutes only a non-limiting example of the scope of the invention, but that numerous variants are possible, all within the reach of a person skilled in the art, without thereby departing from the scope of the invention itself as defined in the attached claims.

In particolare, benché la soluzione dell'invenzione sia stata descritta con riferimento ad una testa tipicamente a circuito aperto, gli stessi principi sono applicabili ad una testa a circolazione. Nelle teste a circolazione è infatti previsto che tra un ingresso ed un'uscita della testa venga stabilito un certo salto di quota idraulica: in tal caso, è sufficiente predisporre due cilindretti di alimentazione, uno all'ingresso ed uno all'uscita della testa a circolazione, tarati in modo differenziato (per esempio con due valori di depressione diversi o due livelli del menisco di inchiostro diversi) in modo tale da stabilire il salto di quota idraulica desiderato tra ingresso e uscita; in tal caso, la circolazione di ritorno dell'inchiostro, dal secondo cilindretto al contenitore, potrebbe essere assicurata da una seconda pompa e relativo controllo di livello speculari ma a logica funzionale invertita rispetto alla soluzione prevista e descritta per il circuito aperto . In particular, although the solution of the invention has been described with reference to a typically open circuit head, the same principles are applicable to a circulation head. In fact, in the circulation heads a certain hydraulic height jump is established between an inlet and an outlet of the head: in this case, it is sufficient to prepare two supply cylinders, one at the inlet and one at the outlet of the head. circulation, calibrated in a differentiated way (for example with two different depression values or two different ink meniscus levels) in such a way as to establish the desired hydraulic height jump between inlet and outlet; in this case, the return circulation of the ink, from the second cylinder to the container, could be ensured by a second pump and relative level control which are mirrored but with an inverted functional logic with respect to the solution envisaged and described for the open circuit.

Ancora, benché ci sia sempre riferiti ad un cilindretto a base circolare, non si esclude che un cilindretto a base poligonale possa funzionare in modo equivalente. In tal caso, i ragionamenti espressi con riferimento al diametro del cilindretto, si riferiscono al diametro del cerchio circoscritto alla figura poligonale di base. Again, although we always refer to a cylinder with a circular base, it is not excluded that a cylinder with a polygonal base can function in an equivalent way. In this case, the arguments expressed with reference to the diameter of the cylinder refer to the diameter of the circle circumscribed to the basic polygonal figure.

Claims

CLAIMS 1. Supply arrangement in an ink jet print head comprising a head body provided with at least one ink inlet port connected to an ink supply container (1) in which the ink is kept at a hydraulic level predetermined (H2), with respect to the hydraulic height (HI) at the level of microholes of the head nozzles, through a delivery line (M) fed by a tank (S) and a variable displacement pump (P), characterized by what said feed container (1) is in the form of an elongated cylinder, integral in movement with said head (T) and arranged with its main axis orthogonal to the plane of movement of the head (T), and by what it further comprises a vacuum pump (2) connected to the upper part of said elongated cylinder (1) through which a depression (P2) can be determined, said predetermined hydraulic quota (H2) of the ink in the supply container (1) being positive with respect to the hydraulic quota (HI) at the plane of said microholes.

2. Supply arrangement as in claim 1), in which said head inlet port (T) is connected to the bottom of said elongated cylinder (1).

3. Feeding arrangement as in claim 2), wherein said head inlet port (T) is connected at the center of the bottom of said elongated cylinder (1).

4. Supply arrangement as in claim 2) or 3), in which said delivery line (M) is connected to the lateral surface of said cylinder (1), in a lower portion thereof.

5. Supply arrangement as in any one of the preceding claims, in which said supply pump (P) is driven by means of a level signal obtained from a level sensor adapted to detect the level of the ink meniscus in said cylinder (1) .

6. Feeding arrangement as in claim 5), in which said cylinder has transparent walls and said sensor is applied outside the cylinder (1) and detects said level of the ink in transparency.

Supply arrangement as in any one of the preceding claims wherein said vacuum pump (2) is in the form of a compressed air ejector.

8. Feeding arrangement as in any one of the preceding claims, in which said cylinder (1) is mounted entirely above the print head (T).

9. Feeding arrangement as in any one of the preceding claims, in which the elongation ratio (l / d) of the cylinder (1) is >> 1.

10. Feeding arrangement as in claim 9), in which the diameter of said cylinder is less than 5 cm.

11. Feeding arrangement as in any one of the preceding claims, in which the print head is of the recirculating type provided with an inlet port and a return port, and in which a supply cylinder (1) is provided for each of said entry and return lights.

12. Digital printing machine for textiles, characterized in that it comprises at least one ink jet head (T) and a feeding arrangement as in any one of the preceding claims.

13. Digital printing machine as in claim 12), wherein said ink tank (S) is fixed with respect to said movable print head (T).