ITBO20120126A1 - Sistema di alimentazione di una testina a getto di inchiostro - Google Patents

Description

SISTEMA DI ALIMENTAZIONE DI UNA TESTINA A GETTO DI INCHIOSTRO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione rientra nel settore tecnico dei sistemi di alimentazione di testine a getto di inchiostro (anche dette “ink-jet†o “piezoelettriche†).

Sono noti sistemi di alimentazione di testine a getto di inchiostro, ad esempio impiegati in stampanti per la decorazione di piastrelle ceramiche.

Una testina a getto di inchiostro comprende una pluralità di ugelli di erogazione, che agiscono per applicare in modo controllato inchiostro sulla superficie di stampa.

Tale testina comprende inoltre al suo interno un canale di scorrimento di inchiostro, che à ̈ comunicante con gli ugelli di erogazione e che presenta una sezione di ingresso ed una sezione di uscita, per collegare la testina al relativo sistema di alimentazione di inchiostro. Un sistema di alimentazione di questo tipo (come quello divulgato da EP 2.093.065) comprende: un primo serbatoio di accumulo di inchiostro ed un secondo serbatoio di accumulo di inchiostro, rispettivamente collegati con la sezione di ingresso e con la sezione di uscita del canale di scorrimento della testina, tramite un primo ed un secondo condotto di collegamento.

Il sistema comprende inoltre un terzo condotto di collegamento, che collega il primo serbatoio di accumulo di inchiostro al secondo serbatoio di accumulo di inchiostro.

In particolare, il primo serbatoio di accumulo à ̈ comunicante con l’atmosfera ed à ̈ provvisto di una sezione di alimentazione tramite la quale viene introdotto l’inchiostro di stampa nel sistema; il secondo serbatoio di accumulo, invece, comprende una sorgente di depressione, in grado di mantenere la pressione dell’inchiostro all’interno del secondo serbatoio di accumulo al disotto della pressione atmosferica.

 

La differenza tra la pressione a cui si trova l’inchiostro del primo serbatoio e quella a cui si trova l’inchiostro del secondo serbatoio fa sì che quando la testina di stampa à ̈ in uso, l’inchiostro fluisca dal primo serbatoio alla sezione di ingresso del canale della testina, per poi confluire negli ugelli che provvedono ad erogarlo sulla superficie di stampa.

Quando la testina di stampa non à ̈ in uso, invece, la sorgente di depressione viene regolata in modo che la suddetta differenza di pressione consenta all’inchiostro di fluire dal primo serbatoio alla sezione di ingresso del canale della testina, di scorrere all’interno del canale, di uscire tramite la sezione di uscita di quest’ultimo e di giungere al secondo serbatoio di accumulo. Quando l’inchiostro raggiunge un determinato livello nel secondo serbatoio di accumulo, una pompa provvede a trasferire l’inchiostro al primo serbatoio di accumulo tramite il terzo condotto.

La sorgente di depressione garantisce quindi che l’inchiostro non fuoriesca dagli ugelli di erogazione quando non à ̈ prevista la stampa, dando luogo al cosiddetto menisco.

Il sistema comprende inoltre due dispositivi riscaldatori per riscaldare l’inchiostro (ad una temperatura di circa 45 gradi centigradi), associati al primo serbatoio di accumulo ed al secondo serbatoio di accumulo: in questo modo l’inchiostro raggiunge caratteristiche di viscosità ottimali per scorrere all’interno del sistema e per essere erogato dagli ugelli. In particolare, l’inchiostro utilizzato in questo tipo di sistema à ̈ costituito in parte da una sostanza oleosa (ad esempio glicole) ed in parte da un diluente (sostanze volatili), previsti in percentuali predeterminate (nel dettaglio, si tratta di inchiostro cosiddetto “in sospensione†).

Il sistema sopradescritto definisce pertanto, con la testina, un circuito ad anello chiuso in cui l’inchiostro viene fatto continuamente circolare (anche quando le operazioni di stampa sono concluse), sfruttando la sorgente di depressione ed una o più pompe disposte nel circuito. Il fatto che l’inchiostro venga fatto continuamente scorrere lungo il circuito à ̈

 

dovuto alla necessità di evitare il più possibile la formazione di grumi e incrostazioni del sistema, che possono essere causa non solo di una scarsa qualità di stampa, ma anche del danneggiamento del sistema stesso.

Il sistema sopra discusso presenta tuttavia degli inconvenienti.

Col passare del tempo, infatti, il riscaldamento dell’inchiostro all’interno del primo serbatoio di accumulo e del secondo serbatoio di accumulo fa sì che una parte di componente volatile evapori, dando luogo a delle particelle volatili che sono portate ad uscire dal sistema, sia tramite la sezione di alimentazione del primo serbatoio di accumulo, sia grazie alla sorgente di depressione, che, tra l’altro, incrementa tale volatilità.

Pertanto, risulta modificata la composizione dell’inchiostro: poiché una parte di diluente fuoriesce dal sistema, il rapporto stechiometrico solido-liquido risulta alterato, ovvero si verifica il cosiddetto degrado dell’inchiostro. Di conseguenza, nonostante il ricircolo continuo dell’inchiostro, e l’alimentazione del sistema con inchiostro fresco, viene comunque favorita la formazione di grumi ed incrostazioni che possono portare in alcuni casi anche al blocco degli ugelli.

È altresì necessario mantenere in circolazione l’inchiostro anche nei periodi di non utilizzo della testina, per evitare che l’inchiostro degradato incrosti gli ugelli: in questo caso la testina di stampa non à ̈ più utilizzabile e sono necessarie costose operazioni di sostituzione, che si traducono anche in un calo della produttività dovuto al tempo di fermo macchina.

La presenza della sorgente di depressione, inoltre, fa sì che durante le operazioni di stampa il livello del menisco all’interno degli ugelli sia soggetto a variazioni: il continuo innalzamento e abbassamento del menisco può portare alla formazione di bolle d’aria dovute al movimento dell’inchiostro all’interno degli ugelli.

 

Se si verifica la formazione di bolle d’aria, al momento della stampa l’inchiostro viene erogato dagli ugelli sottoforma di schizzi (gocce che esplodono), che alterano notevolmente la qualità di stampa.

Inoltre, nel caso in cui il menisco subisca un innalzamento verso il canale di scorrimento della testina, nella superficie interna dell’ugello, in corrispondenza della relativa estremità inferiore, si forma una sorta di “film†ovvero una pellicola che tende ad essiccarsi e che, a seguito di una successiva operazione di stampa, determina un’alterazione della traiettoria di erogazione dell’inchiostro da parte dell’ugello, a discapito del risultato di stampa (ovvero della cosiddetta “primerizzazione†dell’ugello).

Ulteriormente, nel caso di un blackout di tipo elettrico viene meno la sorgente di depressione: ciò comporta che l’inchiostro all’interno del primo serbatoio di accumulo fluisca all’interno della testina di stampa e fuoriesca dagli ugelli, poiché non à ̈ più trattenuto dal sistema.

Questa situazione non solo può causare il danneggiamento della testina, ma dà luogo a numerosi inconvenienti dal punto di vista pratico: infatti l’inchiostro si riversa nell’ambiente circostante il sistema di alimentazione, e non può più essere recuperato.

Tali svantaggi sono presenti ad esempio anche nei sistemi divulgati da US 2010/0110155 e US 2008/0297577.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di superare i suddetti inconvenienti.

Tale scopo à ̈ raggiunto proponendo un sistema di alimentazione di almeno una testina a getto di inchiostro in accordo con la rivendicazione 1.

In accodo con la rivendicazione 1, il sistema di alimentazione di almeno una testina a getto di inchiostro secondo la presente invenzione comprende: un primo serbatoio di accumulo di inchiostro ed un secondo serbatoio di accumulo di inchiostro, ciascuno dei quali conforma una camera chiusa; un primo condotto di collegamento ed un secondo

 

condotto di collegamento, per collegare rispettivamente il primo serbatoio di accumulo di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo di inchiostro con almeno una testina a getto di inchiostro; un serbatoio di regolazione, il quale à ̈ alimentato con inchiostro in modo che quest’ultimo raggiunga una quota all’interno del serbatoio di regolazione stesso; il serbatoio di regolazione 4 risultando collegato al primo serbatoio di accumulo di inchiostro ed al secondo serbatoio di accumulo di inchiostro, per alimentarli con inchiostro.

Il sistema comprende inoltre: un primo circuito di ricircolo, comprendente almeno una pompa, il quale collega tra loro il primo serbatoio di accumulo di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo di inchiostro, per consentire il ricircolo dell’inchiostro tra il primo serbatoio di accumulo di inchiostro, la almeno una testina ed il secondo serbatoio di accumulo di inchiostro, e viceversa; in cui la citata quota raggiunta dall’inchiostro all’interno del serbatoio di regolazione determina la quota a cui à ̈ erogato inchiostro da parte della almeno una testina.

Secondo una preferita forma di realizzazione dell’invenzione, la quota raggiunta dall’inchiostro all’interno del serbatoio di regolazione à ̈ maggiore o minore della quota a cui à ̈ erogato inchiostro da parte della almeno una testina.

Vantaggiosamente, il sistema proposto evita che le sostanze volatili dell’inchiostro fuoriescano dal sistema di alimentazione stesso. Pertanto, viene mantenuta l’integrità della sospensione dell’inchiostro: non si verifica quindi la formazione di grumi ed incrostazioni all’interno del sistema.

Di conseguenza, in questo modo non à ̈ necessario il continuo ricircolo dell’inchiostro una volta concluse le operazioni di stampa, come invece era previsto in arte nota.

Inoltre il sistema proposto, grazie al serbatoio di regolazione, mantiene il livello del menisco degli ugelli della testina sempre costante.

 

Ulteriormente, poiché non à ̈ prevista una sorgente di depressione, in caso di blackout elettrico non si verificano gli inconvenienti di fuoriuscita dell’inchiostro che si potevano presentare con i sistemi noti.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate nel seguito, con particolare riferimento alle tavole di disegno allegate, nelle quali:

- la figura 1 mostra schematicamente un sistema di alimentazione secondo la presente invenzione, in una prima situazione operativa;

- la figura 2 mostra schematicamente il sistema di alimentazione di figura 1 in una seconda situazione operativa;

- le figure 3 e 4 mostrano schematicamente due differenti situazioni operative di un sistema di alimentazione secondo l’invenzione, in una differente forma di realizzazione rispetto a quella di figg.1 e 2;

- le figure 5 e 6 mostrano schematicamente due differenti situazioni operative di un sistema di alimentazione secondo l’invenzione, in una differente forma di realizzazione rispetto a quella di figg.1, 2 e 3, 4.

Con riferimento alle figure allegate, Ã ̈ stato indicato con 1 un sistema di alimentazione di almeno una testina a getto di inchiostro.

In particolare il sistema 1 comprende: un primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed un secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro, ciascuno dei quali conforma una camera chiusa; un primo condotto di collegamento 20 ed un secondo condotto di collegamento 30, per collegare rispettivamente il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro con almeno una testina T a getto di inchiostro; un serbatoio di regolazione 4, il quale à ̈ alimentato con inchiostro in modo che quest’ultimo raggiunga una quota H2 all’interno del serbatoio di regolazione 4 stesso; il serbatoio di regolazione 4 risultando collegato al primo serbatoio di accumulo 2

 

di inchiostro ed al secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro, per alimentarli con inchiostro.

Il sistema 1 comprende inoltre: un primo circuito di ricircolo 5, comprendente almeno una pompa P1, il quale collega tra loro il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro, per consentire il ricircolo dell’inchiostro tra il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro, la almeno una testina T ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro, e viceversa (come sarà reso più chiaro in seguito). In particolare, la citata quota H2 raggiunta dall’inchiostro all’interno del serbatoio di regolazione 4 determina la quota H1 a cui à ̈ erogato inchiostro da parte della almeno una testina T.

Il sistema 1 può alimentare contestualmente, con il medesimo inchiostro, una o più testine T disposte in serie. Nel seguito della descrizione si farà riferimento alla presenza di una testina T, come illustrato nelle figure allegate. Al tecnico del settore risulterà evidente che le caratteristiche del sistema 1 che saranno divulgate sono adattabili al caso in cui siano presenti più testine T disposte in serie, senza uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione.

La determinazione della quota H2 viene regolata in funzione delle caratteristiche chimicofisiche dell’inchiostro durante le operazioni preliminari di set-up nel corso delle quali viene installata la testina T, al fine di regolare il menisco M, ovvero la quota di erogazione H1 della testina T.

Nelle figure allegate il serbatoio di regolazione 4 (che à ̈ a cielo aperto) comprende almeno un sensore di livello 40 dell’inchiostro, per monitorare il livello raggiunto dall’inchiostro all’interno del serbatoio di regolazione 4 stesso, e concorrere a mantenerlo alla quota H2 prestabilita.

Per variare la quota H2, il serbatoio di regolazione 4 può comprendere, secondo una

 

forma di realizzazione dell’invenzione, mezzi W (illustrati schematicamente nelle figure allegate) per variare il posizionamento del sensore di livello 40 (vedasi frecce).

Alternativamente, secondo una preferita forma di realizzazione, il sensore di livello 40 può essere mantenuto costante ed possono essere previsti mezzi (non illustrati) per variare la quota del serbatoio di regolazione 4, del primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro e del secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro.

In particolare, secondo una preferita forma di realizzazione dell’invenzione illustrata nelle figure allegate, la quota H2 à ̈ maggiore della quota H1. Secondo una differente forma di realizzazione dell’invenzione, la quota H2 à ̈ minore della quota H1.

L’inchiostro utilizzato in questo tipo di sistema à ̈ costituito in parte da una fase solida ed in parte da una fase liquida (sostanze volatili), previste in percentuali predeterminate (nel dettaglio, si tratta di inchiostro cosiddetto “in sospensione†).

La testina T a getto di inchiostro comprende una pluralità di ugelli U di erogazione, che agiscono per applicare in modo controllato inchiostro sulla superficie di stampa (ad esempio su di una piastrella).

Ad esempio, gli ugelli U possono essere di tipo piezoelettrico, ovvero possono comprendere una piccola piastra di materiale piezoelettrico (cioà ̈ capace di deformarsi quando sottoposto ad una corrente elettrica) che, sotto l’azione di impulsi elettrici modulati determina l’erogazione di piccole gocce di inchiostro.

La testina T comprende inoltre al suo interno un canale C di scorrimento di inchiostro (illustrato schematicamente), che à ̈ comunicante con gli ugelli U di erogazione e che presenta una prima sezione S1 ed una seconda sezione S2, per collegare la testina T al sistema di alimentazione 1.

Il fatto che il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro conformino ciascuno una camera chiusa significa che non sono

 

in comunicazione con l’atmosfera, a differenza dei sistemi di tipo noto.

Con riferimento alle figure allegate, la prima sezione S1 collega la testina T al primo condotto di collegamento 20, mentre la seconda sezione S2 collega la testina T al secondo condotto di collegamento 30.

Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro sono disposti alla medesima quota (vedasi figure allegate), e comprendono ciascuno un dispositivo riscaldatore R. il dispositivo riscaldatore R permette all’inchiostro all’interno del primo serbatoio di accumulo 2 e del secondo serbatoio di accumulo 3 di raggiungere un temperatura di 45-50 gradi centigradi, ottimizzandone le caratteristiche di viscosità.

Anche il serbatoio di regolazione 4 può comprendere un dispositivo riscaldatore (non illustrato) per pre-riscaldare l’inchiostro ad una temperatura di circa 25 gradi centigradi. Nelle figure allegate il primo circuito di ricircolo 5 comprende un primo condotto di ricircolo 51 ed un secondo condotto di ricircolo 52, disposti in modo da collegare tra loro il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro. In particolare, il primo condotto di ricircolo 51 e il secondo condotto di ricircolo 52 comprendono mezzi di filtraggio 50 (per trattenere eventuali impurità e/o piccoli grumi), una o più pompe P1, P11 ed una o più valvole V1, V11, V3, V33, come sarà meglio dettagliato nel seguito.

I mezzi di filtraggio 50 sono opportunamente posizionati in corrispondenza delle mandate della prima pompa P1 e della seconda pompa P11, come visibile dalle figure allegate. Vantaggiosamente, il primo circuito di ricircolo 5 evita la sedimentazione dell’inchiostro nel sistema 1, come sarà reso più chiaro nel seguito.

Con riferimento alle figure allegate, il sistema 1 comprende un condotto di alimentazione 41 tramite il quale il serbatoio di regolazione 4 alimenta il primo serbatoio di accumulo 2 di

 

inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro; in particolare, il condotto di alimentazione 41 si dirama in due sezioni 410, 411, rispettivamente comunicanti con il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro.

Nel dettaglio, con riferimento alle figure 1-4, il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro sono alimentati dall’alto con inchiostro. Il fatto che il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro conformino ciascuno una camera chiusa fa sì che si formi in ciascuno di essi un cuscinetto d’aria Z tra l’inchiostro e la parete superiore di ciascun serbatoio 2, 3. Tale cuscinetto d’aria Z ha la funzione di assorbire, ovvero di “ammortizzare†, le pulsazioni dovute alle mandate della prima pompa P1 e della eventuale seconda pompa P11, che potrebbero alterare il livello dell’inchiostro in corrispondenza del menisco.

Sempre con riferimento alle figure 1-4, il condotto di alimentazione 41, che si dirama nelle sezioni 410, 411 suddette, costituisce un collegamento a sifone tra il serbatoio di regolazione 4 rispettivamente con il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro. Come si può notare dalle figure, in questo caso il livello dell’inchiostro all’interno del primo serbatoio di accumulo 2 e del secondo serbatoio di accumulo 3 à ̈ inferiore rispetto al livello dell’inchiostro all’interno del serbatoio di regolazione 4 (che si trova alla quota H2), tale comunque da garantire il cuscinetto d’aria Z.

Nel seguito verrà descritto il flusso dell’inchiostro all’interno del primo circuito di ricircolo 5 in due versi opposti, considerando che il primo serbatoio di accumulo 2 ed il secondo serbatoio di accumulo 3 siano stati riempiti con inchiostro dal serbatoio di regolazione 4, mediante tecniche note all’esperto del settore.

 

L’importanza del ricircolo in due versi opposti limita notevolmente la formazione di incrostazioni nel sistema 1, nonché nella testina T, uniformando contestualmente la temperatura dell’inchiostro.

In figura 1, con riferimento alle frecce, l’inchiostro fluisce in un primo verso dal primo serbatoio di accumulo 2 all’interno del primo condotto di ricircolo 51, quindi attraversa la prima valvola a tre vie V1 e la prima pompa P1, che lo indirizza verso una seconda valvola a tre vie V11. Quindi, l’inchiostro percorre i mezzi di filtraggio 50 ed infine entra nel secondo serbatoio di accumulo 3. A questo punto l’inchiostro percorre il secondo condotto di collegamento 30 tramite il quale raggiunge, attraverso la seconda sezione S2, il canale di scorrimento C della testina T.

Nel caso in cui sia necessario erogare inchiostro, gli ugelli U vengono stimolati per erogare inchiostro sulla superficie di stampa, mentre un flusso di inchiostro continua comunque a scorrere all’interno del canale C. Il menisco M (visibile nell’ingrandimento K delle figure allegate) che l’inchiostro determina all’interno degli ugelli U à ̈ controllato dal serbatoio di regolazione 4, che consente di mantenerlo costante anche a seguito di successive operazioni di stampa.

Nel caso in cui, invece, non sia necessario erogare inchiostro, quest’ultimo non fuoriesce dagli ugelli U, ma, dopo aver percorso il canale C, giunge interamente nel primo condotto di collegamento 20. Il primo condotto di collegamento 20 consente all’inchiostro di tornare nel primo serbatoio di accumulo 2.

Con riferimento alla figura 2, l’inchiostro fluisce in un secondo verso (come indicato dalle frecce) dal secondo serbatoio di accumulo 3 all’interno del secondo condotto di ricircolo 52, tramite il quale entra nella prima valvola a tre vie V1 (grazie alla commutazione del verso di quest’ultima rispetto al caso di fig.1) e viene aspirato dalla prima pompa P1. In uscita dalla prima pompa P1, l’inchiostro attraversa la seconda valvola a tre vie V11

 

(grazie alla commutazione del verso di quest’ultima rispetto al caso di fig.1) ed i mezzi di filtraggio 50, per giungere nel primo serbatoio di accumulo 2.

A questo punto, l’inchiostro percorre il primo condotto di collegamento 20 ed entra nel canale di scorrimento C della testina T.

Analogamente a quanto già detto sopra, nel caso in cui sia necessario erogare inchiostro, gli ugelli U erogano inchiostro sulla superficie di stampa, mentre all’interno del canale di scorrimento C continua comunque a fluire altro inchiostro.

Nel caso in cui, invece, non sia necessario erogare inchiostro, quest’ultimo non fuoriesce dagli ugelli U, ma, dopo aver percorso il canale C, giunge interamente nel secondo condotto di collegamento 30 e quindi entra nel secondo serbatoio di accumulo 3.

I due flussi sopradescritti sono eseguiti in modo alternato nel sistema 1 quando sono previste operazioni di stampa, ad esempio durante un ciclo di lavoro di durata predeterminata. Il sistema 1, a differenza dei sistemi di tipo noto, consente di arrestare il flusso di inchiostro quando le operazioni di stampa sono concluse (ad esempio di notte), in quanto evita la fuoriuscita della componente volatile dal sistema 1 stesso.

Inoltre, il sistema 1 evita che l’inchiostro esca accidentalmente dalla testina T, ed altresì che l’inchiostro rimanga integro evitando i problemi che si verificavano in arte nota nel sistema 1 stesso e nella testina T.

Il fatto che il sistema 1 proposto eviti la fuoriuscita della componente volatile fa sì che non si verifichi il cosiddetto degrado dell’inchiostro, che in arte nota portava alla formazione di grumi ed incrostazioni,

Un concetto analogo a quello sopradiscusso per le figg.1 e 2 à ̈ quello illustrato in figg.3 e 4, in cui à ̈ illustrato lo scorrimento dell’inchiostro in due versi differenti, secondo una differente forma di realizzazione dell’invenzione

In particolare, il primo circuito di ricircolo 5 comprende due pompe P1, P11 e due valvole

 

a due vie V3, V33, come sarà dettagliato nel seguito.

Con riferimento a figura 3, secondo le frecce, l’inchiostro scorre dal primo serbatoio di accumulo 2 all’interno del secondo condotto di ricircolo 52 ed entra nella prima valvola a due vie V3. Quindi, viene aspirato dalla prima pompa P1, in uscita dalla quale giunge nei mezzi di filtraggio 50 ed entra nel secondo serbatoio di accumulo 3. In seguito, come per i casi decritti precedentemente, l’inchiostro entra nel secondo condotto di collegamento 30, percorre il canale di scorrimento C ed il primo canale di collegamento 20, per tornare nel primo serbatoio di accumulo 20.

Per quanto riguarda il percorso illustrato in figura 4, invece, l’inchiostro dal secondo serbatoio di accumulo 3 entra nel primo condotto di ricircolo 51 fino alla seconda valvola a due vie V33. Quindi, viene aspirato dalla seconda pompa P11 in uscita della quale scorre fino ai mezzi di filtraggio 50, per entrare poi nel primo serbatoio di accumulo 2. A questo punto, tramite il primo condotto di collegamento 20 entra nel canale C della testina T e, percorrendo il secondo canale di collegamento 30, torna nel secondo serbatoio di accumulo 3.

Secondo la forma di realizzazione illustrata alle figure 5 e 6 il primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro alimentati dal basso con inchiostro.

Nelle figure 5 e 6 à ̈ rappresentato il flusso dell’inchiostro rispettivamente in due versi differenti, analogamente a quanto sopra discusso per le forme di realizzazione precedenti. È chiaro che pure in questo caso, oltre alle varianti illustrate, può essere prevista la presenza di due pompe nel primo circuito di ricircolo 5.

Nella forma di realizzazione di figura 5 il livello dell’inchiostro presente all’interno del secondo serbatoio di accumulo 3 à ̈ maggiore del livello di inchiostro presente nel primo serbatoio di accumulo 2: ciò à ̈ dovuto alla portata della prima pompa P1.

 

In figura 6, invece, la prima pompa P1 fa sì che il livello dell’inchiostro presente all’interno del primo serbatoio di accumulo 2 sia maggiore del livello di inchiostro presente nel secondo serbatoio di accumulo 3.

Anche nelle forme di realizzazione di figg.5 e 6 si determina la formazione del cuscinetto d’aria Z all’interno del primo serbatoio di accumulo 2 di inchiostro e del secondo serbatoio di accumulo 3 di inchiostro, che comporta i vantaggi già descritti in precedenza.

Vantaggiosamente, in ciascuna forma di realizzazione descritta, il ricircolo dell’inchiostro nel primo circuito di ricircolo 5 à ̈ garantito dalla presenza della prima pompa P1, ed eventualmente dalla presenza della seconda pompa P11, contribuendo a mantenere integre le caratteristiche dell’inchiostro.

In particolare va evidenziato che le pompe P1, P11 presenti nel primo circuito di ricircolo 5 (in ciascuna delle forme di realizzazione descritte) possono presentare una portata variabile per garantire un flusso costante di inchiostro nella testina T in funzione della densità dell’inchiostro impiegato.

Con riferimento alle figure 1-6, il sistema 1 secondo l’invenzione comprende ulteriormente: un terzo serbatoio di accumulo 6 di inchiostro ed un secondo circuito di ricircolo 7, il quale comprende almeno una terza pompa P2 e collega tra di loro il serbatoio di regolazione 4 ed il terzo serbatoio di accumulo 6 di inchiostro, per garantire il ricircolo dell’inchiostro tra i citati serbatoio di regolazione 4 e terzo serbatoio di accumulo 6 di inchiostro.

Il terzo serbatoio di accumulo 6 di inchiostro à ̈ fondamentale per mantenere costante l’inchiostro nel serbatoio di regolazione 4 alla quota desiderata H2.

In particolare, con riferimento alle figure allegate, il secondo circuito di ricircolo 7 comprende almeno un terzo condotto di ricircolo 71 ed un quarto condotto di ricircolo 72. Nel dettaglio, il terzo condotto di ricircolo 71 comprende la terza pompa P2 ed una terza

 

valvola a due vie V2; il terzo condotto di ricircolo 71 inoltre collega il serbatoio di regolazione 4 con il terzo serbatoio di accumulo 6.

Il quarto circuito di ricircolo 72, invece, comprende una quarta pompa P22 e mezzi di filtraggio 70; inoltre, collega il terzo serbatoio di accumulo 6 con il serbatoio di regolazione 4.

Si forma pertanto un circuito ad anello chiuso tra il serbatoio di regolazione 4 ed il terzo serbatoio di accumulo 6, entro il quale l’inchiostro scorre nel verso indicato dalle frecce. Il secondo circuito di ricircolo 7 consente quindi di conservare le caratteristiche chimicofisiche dell’inchiostro, evitando che si verifichi la separazione delle fasi (liquido-solida, ovvero la separazione di ossidi coloranti dalla componente liquida), come invece avveniva in arte nota.

In particolare, la terza pompa P2 svolge una prima funzione che à ̈ quella di garantire il ricircolo dell’inchiostro dal serbatoio di regolazione 4 al terzo serbatoio di accumulo 6, consentendo di stabilizzare la temperatura dell’inchiostro e di evitarne la sedimentazione. La terza pompa P2 ha ulteriormente una seconda funzione, molto vantaggiosa: consente infatti di svuotare il sistema 1 dall’inchiostro, ad esempio quando à ̈ necessario utilizzare un inchiostro di colore differente da quello presente nel sistema 1 o perché la data di scadenza dell’inchiostro à ̈ stata raggiunta, ed à ̈ necessario sostituirlo.

In queste circostanze, il serbatoio di regolazione 4, che durante il regolare funzionamento del sistema 1 à ̈ a cielo aperto, viene chiuso, e viene attivata la terza pompa P2. In questo modo, si crea una depressione nel serbatoio di regolazione 4 tale da aspirare tutto l’inchiostro presente nella restante parte del sistema 1 per convogliarlo nel terzo serbatoio di accumulo 6 di inchiostro, in modo che possa poi essere sostituito.

Questo accorgimento limita molto i costi di lavaggio del sistema che sono necessari una volta che l’inchiostro à ̈ stato convogliato fuori: infatti, rimane nel sistema solo una

 

piccolissima quantità di inchiostro, e per rimuoverla à ̈ sufficiente una limitata quantità di solvente, diversamente da quanto accadeva in arte nota.

Va evidenziato che, contrariamente ai sistemi di tipo noto, nel sistema 1 proposto con la presente invenzione la mancanza di mezzi (sorgente in depressione, ecc.) atti a mantenere in sospensione l’inchiostro al fine di dare luogo al menisco garantisce la massima stabilità del menisco stesso e la perfetta “primerizzazione†della testina T. In questo modo, si evita la formazione di un “film†ovvero di una pellicola di inchiostro nella superficie interna degli ugelli, che in arte nota bloccava l’uscita dell’inchiostro dall’ugello stesso o era causa di un’alterazione della traiettoria di erogazione dell’inchiostro.

Inoltre, nel sistema 1 proposto non à ̈ necessaria una sorgente esterna per mantenere il sistema in depressione, come invece era essenziale nei sistemi noti.

Con il sistema 1 proposto viene inoltre incrementata la stabilità dell’inchiostro e la relativa vita utile rispetto ai sistemi noti. Infatti, come già precedentemente anticipato, l’inchiostro impiegato in questo tipo di sistemi à ̈ definito “inchiostro in sospensione†, ovvero à ̈ formato da una fase solida (ossido colorante) ed una fase liquida (sospensioni volatili, solventi, ecc.). Quindi, poiché la parte volatile non esce dal sistema 1, l’inchiostro mantiene il proprio rapporto stechiometrico perfetto, a differenza di un sistema di tipo noto.

Si intende che quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nello scopo delle rivendicazioni seguenti.

 

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di alimentazione (1) di almeno una testina (T) a getto di inchiostro, caratterizzato dal fatto di comprendere: un primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed un secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro, ciascuno dei quali conforma una camera chiusa; un primo condotto di collegamento (20) ed un secondo condotto di collegamento (30), per collegare rispettivamente il primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro con almeno una testina (T) a getto di inchiostro; un serbatoio di regolazione (4), il quale à ̈ alimentato con inchiostro in modo che quest’ultimo raggiunga una quota (H2) all’interno del serbatoio di regolazione (4) stesso; il serbatoio di regolazione (4) risultando collegato al primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed al secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro, per alimentarli con inchiostro; un primo circuito di ricircolo (5), comprendente almeno una pompa (P1), il quale collega tra loro il primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro, per consentire il ricircolo dell’inchiostro tra il primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro, la almeno una testina (T) ed il secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro, e viceversa; in cui la citata quota (H2) raggiunta dall’inchiostro all’interno del serbatoio di regolazione (4) determina la quota (H1) a cui à ̈ erogato inchiostro da parte della almeno una testina (T).
2. 2. Sistema (1) secondo la rivendicazione precedente, comprendente ulteriormente: un terzo serbatoio di accumulo (6) di inchiostro; ed un secondo circuito di ricircolo (7), il   quale comprende almeno una pompa (P2) e collega tra di loro il serbatoio di regolazione (4) ed il terzo serbatoio di accumulo (6) di inchiostro, per garantire il ricircolo dell’inchiostro tra i citati serbatoio di regolazione (4) e terzo serbatoio di accumulo (6) di inchiostro.
3. 3. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro sono alimentati dall’alto con inchiostro dal serbatoio di regolazione (4) tramite un collegamento a sifone, determinando la formazione di un cuscinetto d’aria (Z) all’interno del primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro e del secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro.
4. 4. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il primo serbatoio di accumulo di inchiostro (2) ed il secondo serbatoio di accumulo di inchiostro (3) sono alimentati dal basso con inchiostro dal serbatoio di regolazione (4), determinando la formazione di un cuscinetto d’aria (Z) all’interno del primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro e del secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro.
5. 5. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo circuito di ricircolo (5) comprende almeno un primo condotto di ricircolo (51) ed un secondo condotto di ricircolo (52), disposti in modo da collegare tra loro il primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro; il primo condotto di ricircolo (51) ed un secondo condotto di ricircolo (52) comprendendo: una prima valvola a tre vie (V1), una prima pompa (P1), una seconda valvola a tre vie (V11) e mezzi di filtraggio (50).
6. 6. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 4, in cui il primo circuito di ricircolo (5) comprende almeno un primo condotto di ricircolo (51) ed un secondo condotto di ricircolo (52), disposti in modo da collegare tra loro il primo   serbatoio di accumulo (2) di inchiostro ed il secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro; il primo condotto di ricircolo (51) ed un secondo condotto di ricircolo (52) comprendendo: una prima valvola a due vie (V3), una prima pompa (P1), una seconda valvola a due vie (V33), una seconda pompa (P11) e mezzi di filtraggio (50).
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione precedente, in cui la prima pompa (P1) e la seconda pompa (P11) hanno una portata variabile in funzione della densità dell’inchiostro impiegato.
8. 8. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 7, in cui il secondo circuito di ricircolo (7) comprende almeno un terzo condotto di ricircolo (71), disposto in modo da collegare il serbatoio di regolazione (4) con il terzo serbatoio di accumulo (6) di inchiostro, e comprendente una terza pompa (P2) ed una terza valvola a due vie (V2); ed un quarto condotto di ricircolo (72), disposto in modo da collegare il terzo serbatoio di accumulo (6) di inchiostro con il serbatoio di regolazione (4), e comprendente una quarta pompa (P22) e mezzi di filtraggio (72).
9. 9. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il serbatoio di regolazione (4) comprende almeno un sensore di livello (40) dell’inchiostro.
10. 10. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi per variare la quota del serbatoio di regolazione (4), del primo serbatoio di accumulo (2) di inchiostro e del secondo serbatoio di accumulo (3) di inchiostro.