ES2881532T3 - Un dispositivo y un procedimiento para la impresión por chorro de tinta en superficies que presentan relieves o rebajes - Google Patents

Un dispositivo y un procedimiento para la impresión por chorro de tinta en superficies que presentan relieves o rebajes Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para la impresión por chorro de tinta sobre baldosas cerámicas provistas de rebajes y/o relieves, que comprende: proporcionar un dispositivo de impresión por chorro de tinta (20) que tiene al menos un grupo de cabezales de impresión (21, 22, 23) que tienen inclinaciones que se pueden disponer independientemente una de la otra, donde cada cabezal (21, 22, 23) comprende una pluralidad de boquillas eyectoras (25) de tinta, alineadas para formar un conjunto de boquillas (26), siendo una dirección de los chorros de tinta (27) emitidos desde las boquillas (25) sustancialmente perpendicular al conjunto de boquillas (26); someter las baldosas cerámicas (B) que tienen una superficie (10) a decorar que presenta relieves y/o rebajes a la acción de golpe del dispositivo de impresión (20); mover la superficie (10) de las baldosas cerámicas (B) a imprimir con respecto al dispositivo de impresión (20), en una dirección de avance (A) que es perpendicular a la dirección de los conjuntos de boquillas (26), dentro del campo de impresión del dispositivo (20), teniendo dicha superficie (10) la dimensión transversal a la dirección de avance (A); asignar a cada cabezal (21, 22, 23) una respectiva banda de impresión (F21, F22, F23) en la superficie (10), de manera que en conjunto los cabezales del grupo cubran toda la dimensión transversal de la superficie (10) a imprimir; disponer los cabezales (21, 22, 23) con dichas inclinaciones de manera que, en al menos una de las mismas, las distancias entre las boquillas eyectoras (25) y los puntos de la superficie (10) a impactar sean diferentes, y los respectivos conjuntos de boquillas (26) se orienten prácticamente paralelas a una línea media de inclinación de un perfil transversal de la porción (10) de la superficie sometida a la banda de impresión (F21, F22, F23) del cabezal.

Description

DESCRIPCIÓN
Un dispositivo y un procedimiento para la impresión por chorro de tinta en superficies que presentan relieves o rebajes
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para la impresión por chorro de tinta sobre baldosas cerámicas que presentan relieves o rebajes, en particular sobre superficies a decorar que tienen al menos un tramo que presenta un tramo transversal con forma de arco geométrico, sustancialmente un arco de circunferencia, elipse o parábola.
Más en general, la invención se aplica usualmente en la decoración de superficies a la vista las cuales presentan relieves o rebajes que incluso pueden ser de un grosor o profundidad considerables.
Antecedentes de la técnica
Los dispositivos de chorro de tinta se aplican desde hace algún tiempo, incluyendo el sector de las baldosas cerámicas, que comprenden uno o más cabezales de impresión; estos cabezales se forman por una pluralidad de boquillas, ubicadas a lo largo de al menos una línea, usualmente una línea recta, cuyas boquillas emiten chorros controlados de microgotas de tinta, recogidas de un pozo o un cartucho. El documento US2007095218 divulga un dispositivo de inyección de tinta como este.
El cabezal de impresión se comanda por un procesador electrónico el cual imparte una sucesión de comandos de impresión a las diversas boquillas, de acuerdo con la imagen a obtener y la posición relativa entre el cabezal y la superficie a imprimir, ya sea activando o dejando inactivas las boquillas. Durante el procedimiento de impresión, los cabezales presentan cada uno al menos una serie de boquillas que se alinean de acuerdo con una línea de acción y la superficie sobre la que se va a imprimir se traslada debajo de los cabezales de impresión, por ejemplo colocando la superficie sobre una cinta transportadora, donde tiene una posición perpendicular a la dirección de los chorros, mientras avanza a lo largo de una dirección transversal con respecto a la dirección de alineación de las boquillas, manteniéndose dentro del plano de posición; la superficie sobre la que se va a imprimir pasa completamente al campo de acción de las boquillas de manera que el dispositivo de impresión puede imprimir sobre toda la superficie útil.
En el caso de la impresión en color, se utilizan sucesivamente diversos cabezales de impresión, cada uno para un color determinado del cual se compone la imagen final deseada, y el procedimiento de impresión descrito anteriormente se repite mediante los diversos cabezales disponibles para la impresión en color, cada cabezal se comanda de manera autónoma por el programa de software de acuerdo con la imagen final a obtener.
Un problema técnico surge en un caso en el cual la superficie a imprimir presenta relieves o rebajes. Si los relieves o rebajes tienen un grosor o profundidad de entidad considerable, las microgotas de tinta golpean la superficie con inclinaciones que son significativamente diferentes de un punto a otro y, en consecuencia, producen efectos diferentes en términos de extensión, forma e intensidad del rótulo producido en la superficie mediante la microgota, con resultados finales que son en mayoritariamente decepcionantes e inaceptables en términos de calidad. Este problema técnico se obvia por el dispositivo y el procedimiento de impresión por chorro de tinta de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.
Divulgación de la invención
Este problema se obvia con el dispositivo y el procedimiento para la impresión por chorro de tinta de las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describe en detalle a continuación, con la ayuda de las figuras adjuntas de los dibujos las cuales ilustran una realización no exclusiva a modo de ejemplo, y en la cual:
La figura 1 es una sección esquemática de la superficie a imprimir y los cabezales de impresión, en un plano vertical y transversal (perpendicular a la dirección A del desplazamiento recíproco entre la superficie y el dispositivo);
la figura 2 es una vista en planta esquemática desde arriba de la figura 1;
la figura 3 es una vista en planta desde arriba en detalle de un dispositivo de impresión que presenta cuatro grupos de cabezales, tal como el dispositivo de la figura 1;
la figura 4 es una vista en perspectiva de la parte inferior del dispositivo de la figura 3.
Mejor modo de llevar a la práctica la invención
El procedimiento de la invención es para imprimir sobre superficies 10 de baldosas con relieves o rebajes.
El procedimiento es típicamente adecuado para imprimir sobre superficies 10 que tienen un perfil transversal mantenido constante desplazando la sección en la dirección de avance A, paralela al movimiento relativo entre la superficie y el dispositivo; un caso clásico es la superficie de un objeto obtenido por extrusión.
La invención es típicamente para decorar la superficie a la vista de baldosas cerámicas conocidas como estructuradas, es decir, proporcionadas con rebajes o relieves, que tienen al menos un tramo con un perfil transversal en un arco geométrico, preferentemente un arco de circunferencia, elipse o parábola.
Con referencia a las figuras de los dibujos, el 10 denota en su totalidad una superficie sobre a imprimir, por ejemplo, una baldosa B, sobre la cual actúa el dispositivo de impresión de la invención.
La superficie 10 ilustrada presenta, en la sección transversal, como se representa en la figura 1, un primer punto final 10a y un segundo punto final 10b: la superficie a imprimir es la superficie delimitada entre los puntos 10a y 10b. La superficie comprende una zona sustancialmente plana 11 y una zona de relieve 12, cuya sección transversal presenta un arco geométrico; entre la zona plana 11 y la zona de relieve 12 existe una zona cóncava, con respecto a una línea recta (no mostrada en las figuras) que pasa a través del punto 10a y tangencial a la zona de relieve 12. Evidentemente, la invención es aplicable para operar sobre superficies con una forma diferente a la descrita anteriormente en la presente memoria, es decir, que tienen una sección transversal no constante, la cual presenta relieves y/o rebajes de entidad relevante.
El procedimiento comprende el uso de un dispositivo de impresión por chorro de tinta 20 que tiene al menos un grupo de cabezales de impresión 21, 22, 23, independientes una de la otra, donde cada cabezal comprende una pluralidad de boquillas eyectoras 25 capaces de emitir chorros 27 de microgotas de tinta, cuyas boquillas se alinean para formar una línea de acción 26. La dirección de los chorros de tinta 27 emitidos por las boquillas 25 es perpendicular a la línea de acción 26, y las líneas de acción 26 de los diversos cabezales 21, 22, 23 se disponen, de acuerdo con la vista en planta (ver figura 2) paralelas entre sí y escalonados entre sí de modo que presenten tramos finales que son paralelos, de dos en dos y flanqueados entre sí.
En el ejemplo de la figura 2, el cabezal 22 se ubica en una posición transversal intermedia entre los cabezales 21 y 23; el cabezal 21 presenta una porción final 21b que es paralela y flanqueada por una porción final 22a del cabezal 22; la porción final 21b presenta una segunda porción final 22b, paralela y flanqueada por una porción final 23a del cabezal 23.
Se proporciona un medio de desplazamiento para desplazar la superficie a imprimir 10, destinado a mover la superficie con relación al dispositivo de impresión 20, en una dirección de avance longitudinal (A) (transversal con respecto a la dirección de las líneas de acción 26), de manera interna del campo de acción del dispositivo 20. Por ejemplo, el medio de desplazamiento se define por una cinta transportadora, con una cinta transportadora horizontal 41, capaz de mover la baldosa B (y por lo tanto la superficie 10 de la misma) en el campo de acción del dispositivo 20.
El procedimiento comprende asignar a cada cabezal 21, 22, 23, un área de acción respectiva por parte de los chorros 27 que salen del cabezal, en la superficie 10, de manera que el grupo de cabezales 21, 22, 23 interese a toda la dimensión transversal de la superficie a imprimir 10.
En detalle, como se ilustra en las figuras 1 y 2, el cabezal 21 presenta una franja de acción F21 que se desarrolla sobre una longitud indefinida en una dirección longitudinal (una dirección que es paralela a la dirección de avance A de la superficie 10 con respecto al dispositivo 20), cuyo ancho (dimensión en el plano transversal) interesa a una parte del ancho (dimensión en un plano transversal) de la superficie 10; de manera similar, el cabezal 22 presenta una franja de acción F22 y el cabezal 23 presenta una franja de acción F23; las tres franjas de acción son complementarias entre sí y juntas interesan toda la superficie a imprimir 10, sin superposiciones recíprocas.
En la respectiva franja de acción, cada cabezal emite microchorros de tinta 27 (indicados de manera simbólica, con círculos grises de tamaño mucho mayor que en la realidad, en la figura 2) en la tira de acción F21, F22, F23 de la misma. Las boquillas 25 que están activas se indican en la figura 2 mediante un pequeño círculo barrado con una x, mientras que las boquillas inactivas 25 se indican con un pequeño círculo vacío.
Normalmente, la longitud de las líneas de acción 26 de los cabezales no se utiliza por completo, para evitar la superposición entre las boquillas en los tramos finales de los cabezales.
El procedimiento comprende disponer cada cabezal 21, 22, 23 con una inclinación de manera que, en al menos uno de los cabezales, las distancias entre las boquillas expulsoras 25 y los puntos de la superficie 10 golpeados por las mismas sean diferentes: en otras palabras, la longitud de los chorros de tinta 27 son diferentes del cabezal; además, la línea de acción 26 respectiva se orienta, en el plano vertical transversal (como se ilustra en la figura 1), de una manera que es más o menos paralela a la línea de inclinación media (R22, R23), con respecto al plano horizontal, del perfil que es transversal a la porción de superficie 10 sometida a la franja de acción F21, F22, F23 del propio cabezal 21, 22, 23.
Por ejemplo, como se ilustra en la figura 1:
la línea de acción 26 del cabezal 21 se dispone con un ángulo de inclinación cero a medida que la respectiva franja de acción F21 opera sobre una porción de superficie (zona 11) cuyo perfil en el plano transversal es horizontal o más o menos horizontal;
la línea de acción 26 de la cabeza 22 por otro lado se inclina con respecto a la línea horizontal, paralela a una línea recta R22 (imaginaria) cuya inclinación representa una media de las inclinaciones de las líneas tangenciales (imaginarias) al perfil de la superficie 10 en la porción sometida a la franja de acción F22 producida por el propio cabezal 22;
la línea de acción 26 de la cabeza 23 también se inclina con respecto a la línea horizontal, paralela a una línea recta R23 (imaginaria) cuya inclinación representa una media de las inclinaciones de las líneas (imaginarias) tangenciales a la superficie 10 en la parte sometida a la franja de acción F23 producida por el propio cabezal 23.
El tramo de superficie 12 que tiene una sección con perfil de arco se comparte entre al menos dos franjas de acción consecutivas (F22, F23).
El procedimiento descrito permite imprimir, a través de un dispositivo de impresión por chorro de tinta, sobre superficies, en particular de baldosas cerámicas u otros elementos modulares, que tienen relieves o rebajes que presentan elevaciones o profundidades respectivas que son relativamente grandes, obteniendo resultados que hasta ahora no han estado disponibles.
Esto es porque que los chorros de tinta 27 emitidos por los cabezales 21, 22, 23 pueden golpear las diversas porciones transversales de las superficies 10 de forma diferenciada, cada una en ángulos óptimos (es decir, perpendicularmente), o prácticamente así.
Las figuras 3 y 4 ilustran una realización del dispositivo de impresión 20 en una versión que comprende cuatro grupos G1, G2, G3 y G4 de cabezales 21, 22, 23, teniendo cada grupo G las características descritas anteriormente con referencia a las figuras 1 y 2, en particular, para permitir la impresión con cuatro colores diferentes.
El dispositivo 20 presenta un marco de soporte 3 que tiene una placa horizontal fija 30 dispuesta sustancialmente paralela a la superficie superior de la cinta transportadora 41. Todos los cabezales 21, 22, 23 de los cuatro grupos G se fijan a la superficie de la placa 30.
Cada grupo G se forma por cabezales 21, 22, 23 dispuestos recíprocamente como se ilustra con referencia a las figuras 1 y 2, es decir, brevemente, con cada cabezal comprendiendo una pluralidad de boquillas expulsoras 25 alineadas para formar una línea de acción 26, la dirección de los chorros de tinta 27 emitidos por las boquillas 25 es perpendicular a la línea de acción 26, y las líneas de acción 26 de los cabezales se disponen, de acuerdo con la vista en planta, paralelas entre sí y recíprocamente escalonadas de modo que presenten tramos finales de a dos que son paralelos y flanqueados entre sí.
Los cabezales 21, 22, 23 se fijan a la placa 30 en las aberturas de la placa 30 que permiten que los cabezales presenten sus boquillas 25 en la superficie inferior de la placa 30, orientadas hacia abajo.
Los cabezales 21 de los cuatro grupos G se alinean entre sí en una dirección longitudinal (paralela a la dirección A) y se fijan a una porción 31 de la placa 30, la cual es fija.
Los cabezales 22 de los cuatro grupos G se alinean entre sí en dirección horizontal y transversal y se fijan a una porción móvil 32 de la placa (esta porción se indica por una serie de líneas cruzadas, horizontales y verticales en la figura 3) que se separa de la parte fija 31; de manera similar, los cabezales 23 de los cuatro grupos G se alinean entre sí en una dirección horizontal y transversal y se fijan a una parte móvil 33 de la placa (esta parte se indica por una serie de líneas cruzadas e inclinadas a 45° en la figura 3) que se separa de la porción fija 31.
La porción 32 se restringe, por pasadores de bisagra 42, a la porción fija 31 de manera que pueda oscilar alrededor de un eje de rotación horizontal y transversal (paralelo a la dirección de avance A) definido por los pasadores 42; de manera similar, la porción 33 se restringe por pasadores de bisagra 43 a la porción fija 31 de manera que pueda oscilar alrededor de un eje de rotación horizontal y longitudinal (paralelo a la dirección de avance A) definido por los pasadores 43.
La inclinación de la parte 32 de la placa se puede variar para disponer los cuatro cabezales 22, ubicados en la misma parte de la placa 32, cada uno con una inclinación tal que respete el criterio antes citado relativo al cabezal 22 de la figura 1, es decir, con la respectiva línea de acción 26 orientada, en el plano vertical transversal (como se ilustra en la figura 1) de manera que sea prácticamente paralela a la línea media de inclinación, con respecto al plano horizontal, del perfil transversal de la porción 10 de la superficie sometida a la franja de acción F22 del propio cabezal 22.
Lo mismo ocurre con la porción 33 de la placa, cuya inclinación se puede variar para disponer los cuatro cabezales 23, ubicados en la misma porción 33 de la placa 33, cada uno con una inclinación que es tal que se respeta el criterio antes citado en relación con el cabezal 22.
El movimiento de la superficie 10 con respecto al dispositivo 20 es tal que lleva cada sección transversal de la superficie por debajo de la acción de cada grupo G de cabezales 21, 22, 23 en sucesión.
Evidentemente, se pueden introducir en la invención numerosas modificaciones de naturaleza de aplicación práctica sin que se abandone el ámbito de la idea inventiva como se reivindica a continuación en la presente memoria.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para la impresión por chorro de tinta sobre baldosas cerámicas provistas de rebajes y/o relieves, que comprende:
proporcionar un dispositivo de impresión por chorro de tinta (20) que tiene al menos un grupo de cabezales de impresión (21, 22, 23) que tienen inclinaciones que se pueden disponer independientemente una de la otra, donde cada cabezal (21, 22, 23) comprende una pluralidad de boquillas eyectoras (25) de tinta, alineadas para formar un conjunto de boquillas (26), siendo una dirección de los chorros de tinta (27) emitidos desde las boquillas (25) sustancialmente perpendicular al conjunto de boquillas (26);
someter las baldosas cerámicas (B) que tienen una superficie (10) a decorar que presenta relieves y/o rebajes a la acción de golpe del dispositivo de impresión (20);
mover la superficie (10) de las baldosas cerámicas (B) a imprimir con respecto al dispositivo de impresión (20), en una dirección de avance (A) que es perpendicular a la dirección de los conjuntos de boquillas (26), dentro del campo de impresión del dispositivo (20), teniendo dicha superficie (10) la dimensión transversal a la dirección de avance (A);
asignar a cada cabezal (21, 22, 23) una respectiva banda de impresión (F21, F22, F23) en la superficie (10), de manera que en conjunto los cabezales del grupo cubran toda la dimensión transversal de la superficie (10) a imprimir;
disponer los cabezales (21, 22, 23) con dichas inclinaciones de manera que, en al menos una de las mismas, las distancias entre las boquillas eyectoras (25) y los puntos de la superficie (10) a impactar sean diferentes, y los respectivos conjuntos de boquillas (26) se orienten prácticamente paralelas a una línea media de inclinación de un perfil transversal de la porción (10) de la superficie sometida a la banda de impresión (F21, F22, F23) del cabezal.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque las baldosas cerámicas que se van a someter a la acción de golpe del dispositivo de impresión (20) tienen superficies (10) a decorar que tienen al menos un tramo con un perfil que es transversal y en un arco geométrico, preferentemente un arco de circunferencia, elipse o parábola.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el tramo con un arco de perfil se comparte entre al menos dos bandas de impresión (F21, F22, F23) que son consecutivas.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que una inclinación media (R22, R23) de la banda de impresión (F21, F22, F23) se identifica mediante una línea que une dos puntos finales del perfil de la sección transversal de la superficie (10).
5. Un dispositivo de impresión por chorro de tinta para realizar el procedimiento de las reivindicaciones anteriores y para operar sobre baldosas cerámicas (B) que tienen superficies (10) que presentan relieves y/o rebajes, estando activadas las baldosas cerámicas (B) para trasladarse con respecto al dispositivo a lo largo de una dirección de avance longitudinal (A), que comprende:
al menos un grupo (G1, G2, G3, G4) de cabezales de impresión (21, 22, 23), que tienen inclinaciones dispuestas independientes una de la otra, en el que cada cabezal (21, 22, 23) comprende una pluralidad de boquillas (25 ) para expulsar tinta, alineadas para formar un respectivo conjunto de boquillas (26) para cada cabezal (21, 22, 23), de modo que una dirección de los chorros de tinta (27) emitidos por dichas boquillas (25) sea perpendicular a dichos conjuntos de boquillas (26) que es transversal con respecto a dicha dirección de avance longitudinal (A) y estando dispuestos dichos conjuntos de boquillas (26) de dichos cabezales, de acuerdo con una vista en planta, paralelos entre sí y escalonados entre sí;
cada cabezal de impresión (21, 22, 23) que tiene una respectiva banda de impresión (F21, F22, F23) en la superficie (10) a imprimir, de manera que de conjunto los cabezales de impresión (21, 22, 23) del grupo cubren toda la dimensión transversal de dicha superficie (10) a imprimir,
en el que dichas bandas de impresión (F21, F22, F23) son complementarias entre sí e involucran toda la dimensión transversal de la superficie a imprimir (10) sin solapamiento recíproco,
los cabezales (21, 22, 23) están orientados con dichas inclinaciones las cuales son de manera que en al menos uno de dichos cabezales (21, 22, 23) la distancia entre las boquillas eyectoras (25) desde los puntos de la superficie (10) golpeados de esta manera son diferentes,
y los respectivos conjuntos de boquillas (26) se orientan prácticamente paralelos a la línea media de inclinación de la superficie (10) sometida a la banda de impresión (F21, F22, F23) del cabezal, caracterizado porque los cabezales (21, 22, 23) pueden orientarse con una inclinación variable de acuerdo con un respectivo eje de rotación que es paralelo a la dirección de avance (A) de la superficie (10) con respecto al dispositivo, de manera que los respectivos conjuntos de boquillas (26) de cada uno de dichos cabezales (21, 22, 23) se pueden orientar prácticamente paralelos a la línea media de inclinación de la superficie (10) que puede someterse a la banda de impresión (F21, F22, F23) de dicho cabezal (21, 22, 23).
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