Un aparato de impresión para imprimir una tinta sobre paneles planos de vidrio,

comprendiendo el aparato: (a) un soporte horizontal (2) para imprimir sobre un panel de vidrio; (b) al menos un cabezal (4) de impresión digital de chorro de tinta asociado con un mecanismo móvil para proporcionar un movimiento del al menos un cabezal de impresión digital de chorro de tinta desde encima del área del panel de vidrio soportado por el soporte horizontal, siendo capaz el al menos un cabezal de impresión de moverse por encima del panel de vidrio y de inyectar una tinta conforme a órdenes de colocación y de inyección recibidas desde un ordenador o controlador; y (c) un sistema de suministro de tinta en comunicación de líquidos con el al menos un cabezal de impresión;

estando caracterizado el aparato de impresión porque dicho sistema de suministro de tinta comprende al menos un depósito principal de tinta y al menos uno de los siguientes: (a) al menos una línea de circulación del depósito principal para hacer circular los contenidos de tinta basada en vidrio desde el depósito principal de tinta, y (b) al menos un agitador (31) de los contenidos de tinta basada en vidrio del depósito principal de tinta, estando configurado y siendo operable, por lo tanto, dicho sistema de suministro de tinta para suministrar a dicho al menos un cabezal de impresión una tinta basada en vidrio que comprende partículas de vidrio mientras que mantiene la tinta basada en vidrio en su formato de suspensión heterogénea sustancialmente unificada durante el funcionamiento del aparato

Impresora digital de chorro de tinta para vidrio.

Campo de la invención

La presente invención versa acerca del campo de la impresión sobre vidrio, y en especial acerca de la impresión sobre vidrio liso de seguridad.

Antecedentes de la invención

La impresión sobre paneles planos de vidrio para fines decorativos o de coloración implica técnicas únicas para suministrar, imprimir y fijar la imagen impresa sobre el panel de vidrio para una duración a largo plazo en el producto acabado. Las técnicas conocidas en la actualidad en la técnica para impresión sobre vidrio son mucho más complicadas, y como resultado también caras, en comparación con procedimientos de impresión para imprimir sobre superficies de otros materiales, por lo tanto a menudo no adecuadas para paneles de vidrio impreso en cuanto a una producción en masa ni en costes aceptables. En consecuencia, el mercado de los vidrios impresos de forma decorativa no está muy desarrollado, y por lo tanto, en general se utiliza habitualmente un vidrio simple (es decir, no impreso) para las puertas, las ventanas u otras barreras de vidrio. Esto es a pesar del hecho de que el vidrio pintado podría ser una fuente de decoración agradable y puede suponer efectos únicos cuando se combina con diseños de iluminación bien natural o bien artificial, como se podría apreciar en emplazamientos en los que ya se utiliza dicha decoración.

Los problemas implicados en la impresión sobre vidrio son resultado principalmente de su homogeneidad superficial, su rigidez del material y sus características de repulsión de la humedad que no permiten que se imprima sobre él con tintas convencionales que tienen atributos convencionales de secado. En consecuencia, se utilizan composiciones especiales de tinta para una impresión duradera sobre vidrio, que incluyen habitualmente nanopartículas de vidrio, en las que la fijación de la imagen impresa se lleva a cabo al caldear el vidrio impreso en un horno a temperaturas elevadas de 550ºC y superiores. La exposición de la tinta a dicha temperatura elevada provoca que las micropartículas (o nanopartículas) de vidrio se fundan, fijando de esta manera los pigmentos de tinta en la superficie del vidrio impreso.

Como resultado, los procedimientos actuales para imprimir sobre vidrio están basados principalmente en estarcido (o serigrafía, que serán denominados ambos más adelante "serigrafía") que es el único procedimiento conocido para manipular las composiciones únicas de tinta que se deberían utilizar para una impresión duradera en paneles planos de vidrio.

Sin embargo, hay varias desventajas implicadas en la serigrafía de paneles de vidrio: dificultades para cumplir con los requerimientos específicos del cliente (por ejemplo, color, tamaño, forma, tiradas pequeñas de producción, etc.) a precios aceptables; mucho tiempo de configuración para cambiar de una tirada de impresión a la impresión de otra (porque se debería descargar la serigrafía que tiene la imagen de la máquina y sustituirla con otra); la impresión a color supone la sustitución del marco de impresión para cada color, o con el uso de una serie de unidades de impresoras, cada una para un color distinto, con etapas apropiadas entremedias de secado/curado de la tinta. Además de estas y otras desventajas están una mano de obra, equipos y costes de producción, materiales y costes de almacenamiento caros (los marcos para serigrafía preparados se deberían almacenar después de su uso para un uso futuro de la misma aplicación, de lo contrario se deberían reproducir para cada orden de trabajo), lo que coloca el mercado de impresión sobre vidrio a un nivel bajo en comparación con los mercados de impresión sobre otras materias primas.

Los documentos EP-A-1 350 629, EP-A-1 060 891, EP-A-0 993 957, EP-A-1 005 986, US-A- 5 988 800, US-B-6 342 2751 dan a conocer un aparato de impresión sobre vidrio que comprende (a) un soporte horizontal, (b) al menos un cabezal de impresión digital de chorro de tinta y (c) un sistema de suministro de tinta.

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento alternativo de impresión y un aparato de impresión que permitirá la sustitución de maquinaria tradicional de serigrafía utilizada en la industria de la impresión sobre vidrio plano, mientras que se solucionan las desventajas mencionadas anteriormente que acompañan a la serigrafía, y al mismo tiempo abrir nuevos mercados para impresión sobre vidrio plano.

El procedimiento y el aparato conformes a la presente invención están enfocados, entre otros, para los siguientes propósitos que son abastecidos en la actualidad por la serigrafía:

Para conseguir los requerimientos de dichos patrones impresos, que son muy distintos de los que una impresión convencional (por ejemplo, para parabrisas de automóviles: resistencia a muy altas temperaturas, por encima de 550ºC, resistencia a un remojado en disoluciones calientes de ácido sulfúrico y de hidróxido sódico, etc.), el aparato de impresión que se debería desarrollar debería ser capaz de funcionar con tintas que se vuelven una parte integral del vidrio, en un procedimiento industrial, que incluye calentar por encima de 550ºC después de la impresión, y debería tener una flexibilidad confortable para imprimir tiradas de impresión, bien grandes o bien pequeñas, para sustituir la imagen impresa de tirada en tirada y para cambiar colores y para imprimir a todo color.

El presente procedimiento y el presente aparato inventados tratan e intentan cumplir con dichos objetivos como será más evidente a partir de la siguiente descripción.

Resumen de la invención

La presente invención da a conocer un aparato impresor industrial de gran formato para imprimir sobre vidrio basado en tinta sobre vidrio plano de seguridad, como para los mercados de OEM (fabricante de equipos originales) de automoción, de ARG (sustitución de vidrio de automóviles), de arquitectura y de electrodomésticos.

El aparato de impresión de la presente invención comprende los siguientes tres módulos básicos: módulo de entrada y de colocación; módulo de impresión; y módulo de salida.

Conforme a una realización básica semiautomatizada del aparato de impresión de la presente invención, el módulo de entrada y de colocación y el módulo de salida son uno mismo. En realidad, están formados como una mesa, una bandeja u otro soporte horizontal sobre el que un usuario puede colocar manualmente un panel de vidrio (más adelante será denominado también un "panel de vidrio") y ajustarlo para la impresión, luego retirarlo después de que haya terminado la impresión, e introducir manualmente otro panel de vidrio de forma similar.

Conforme a esta realización semiautomatizada, la automatización de la impresión tiene relación únicamente con la propia impresión (es decir, la operación informatizada del cabezal de impresión y de otros componentes de utilidad que pueden estar acompañándolo) mientras que la entrada y la retirada de los paneles de vidrio se hacen manualmente.

Conforme a otras realizaciones semiautomatizadas más mecanizadas del aparato de impresión de la presente invención, el módulo de entrada y de colocación y/o el módulo de salida pueden comprender unidades de desplazamiento que pueden transportar el panel de vidrio desde una posición inicial de carga a una posición de impresión, o desde una posición de impresión hasta una posición de descarga, o una combinación de las mismas (por ejemplo, en las que se incluyen ambos sistemas en el aparato bien por separado, o bien como vigas balancín que sirven tanto para aplicaciones de carga como de descarga). Conforme a estas realizaciones, los paneles de vidrio son cargados y descargados manualmente, y la automatización es en su desplazamiento hasta y desde la posición de impresión.

Se pueden diseñar aparatos de impresión de diversos grados intermedios de automatización como respuesta a los requerimientos del mercado, entre la realización básica...

1. Un aparato de impresión para imprimir una tinta sobre paneles planos de vidrio, comprendiendo el aparato: (a) un soporte horizontal (2) para imprimir sobre un panel de vidrio; (b) al menos un cabezal (4) de impresión digital de chorro de tinta asociado con un mecanismo móvil para proporcionar un movimiento del al menos un cabezal de impresión digital de chorro de tinta desde encima del área del panel de vidrio soportado por el soporte horizontal, siendo capaz el al menos un cabezal de impresión de moverse por encima del panel de vidrio y de inyectar una tinta conforme a órdenes de colocación y de inyección recibidas desde un ordenador o controlador; y (c) un sistema de suministro de tinta en comunicación de líquidos con el al menos un cabezal de impresión;

estando caracterizado el aparato de impresión porque dicho sistema de suministro de tinta comprende al menos un depósito principal de tinta y al menos uno de los siguientes: (a) al menos una línea de circulación del depósito principal para hacer circular los contenidos de tinta basada en vidrio desde el depósito principal de tinta, y (b) al menos un agitador (31) de los contenidos de tinta basada en vidrio del depósito principal de tinta, estando configurado y siendo operable, por lo tanto, dicho sistema de suministro de tinta para suministrar a dicho al menos un cabezal de impresión una tinta basada en vidrio que comprende partículas de vidrio mientras que mantiene la tinta basada en vidrio en su formato de suspensión heterogénea sustancialmente unificada durante el funcionamiento del aparato.

2. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 1, en el que dicha al menos una línea de circulación del depósito principal comprende al menos una entrada (35a) a dicho depósito principal de tinta; al menos una salida (35b) de dicho depósito principal de tinta; y al menos una bomba (35) de circulación del depósito principal.

3. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 2, en el que dicho sistema de suministro de tinta comprende el al menos un agitador (31) de los contenidos de dicho depósito principal de tinta.

4. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 2 o 3, que comprende al menos un depósito intermedio (36) de tinta que recibe la tinta suministrada del depósito principal (30) de tinta.

5. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 4, que comprende al menos una línea de circulación del depósito intermedio (36) de tinta que comprende al menos una entrada (43a) a dicho depósito intermedio (36) de tinta; al menos una salida (43b) de dicho depósito intermedio de tinta; y al menos una bomba (43) de circulación del depósito intermedio de tinta.

6. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 4 o 5, que comprende al menos un filtro (41) entre dicho depósito principal (30) de tinta y dicho depósito intermedio (36) de tinta.

7. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 6, en el que dicho al menos un filtro es un filtro de tinta fabricado con fibras (39) de 5 micrómetros.

8. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 6, en el que dicho al menos un filtro es un filtro de tinta fabricado con fibras (41) de 14 micrómetros.

9. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 4 o 5, en el que al menos un conducto (45) de salida del depósito intermedio (36) de tinta suministra la tinta de nuevo al depósito principal (30) de tinta.

10. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 4 o 5, en el que al menos un flotador (44) en el depósito intermedio (36) de tinta está conectado a al menos una válvula, de forma que el contenido (37) de tinta del depósito intermedio de tinta se mantiene a un nivel sustancialmente constante.

11. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en el que los cabezales (4) de impresión están conectados al sistema de suministro de tinta por una unidad (48) de válvula de conmutación del colector de múltiples canales.

12. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en el que los conductos (50) de salida de los cabezales (47) de impresión suministran la tinta sobrante de nuevo al sistema de suministro de tinta.

13. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, que comprende un sistema de limpieza o de aclarado del cabezal de impresión.

14. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mecanismo móvil comprende un puente (6) orientado de forma lateral que porta el cabezal (4) de impresión, siendo amovible el cabezal de impresión a lo largo del puente lateralmente al panel de vidrio para formar un movimiento del eje X, y siendo amovible el puente orientado lateralmente de forma perpendicular a su orientación lateral a lo largo de dos guías o vigas paralelas para formar un movimiento del eje Y del cabezal de impresión.

15. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un sistema de fijación principal de tinta.

16. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un sistema de captura de la ubicación del panel de vidrio.

17. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un sistema de control de la temperatura del cabezal de impresión.

18. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, al menos una bandeja de recogida útil para una impresión de demostración o de márgenes.

19. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un módulo de transporte de salida del panel de vidrio para retirar paneles impresos de vidrio del soporte horizontal hasta una posición de salida.

20. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un módulo de transporte de entrada del panel de vidrio para transportar paneles de vidrio desde una posición de entrada hasta el soporte horizontal.

21. El aparato de impresión conforme a la Reivindicación 14, que comprende una columna (14a) que se puede hacer girar para soportar el puente (6) en uno de sus extremos y una guía deslizante (14b) que se puede hacer girar para soportar el puente en su segundo extremo.

22. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, que comprende un sistema de ventilación para dispersar vapores y gases de la tinta que son liberados del área de impresión.

23. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, que comprende un sistema de altura automática del cabezal de impresión para mantener el cabezal de impresión a una altura predeterminada por encima de la superficie del vidrio sobre la que se va a imprimir.

24. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un sistema de control y de sincronización de la automatización para proporcionar una impresión secuencial semiautomatizada o completamente automatizada.

25. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un sistema de control y de sincronización de la automatización para proporcionar una impresora en línea completamente automatizada en una línea de producción.

26. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el soporte horizontal del panel de vidrio comprende una mesa fabricada de barras separadas orientadas de forma horizontal, teniendo cada una una superficie superior con puntas orientadas hacia arriba, formando todas ellas un conjunto de puntas orientadas hacia arriba sobre el que se puede colocar y soportar un panel plano de vidrio.

27. El aparato de impresión conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende, además, un mecanismo para elevar y hacer descender el cabezal de impresión con respecto al panel de vidrio sobre el que se va a imprimir o para elevar y hacer descender el panel de vidrio sobre el que se va a imprimir con respecto al cabezal de impresión.

28. El aparato de impresión conforme a la reivindicación 15, en el que el sistema de fijación principal de tinta comprende al menos un calentador longitudinal ubicado y amovible en paralelo al puente.

29. El aparato de impresión conforme a la reivindicación 15, en el que el sistema de fijación principal de tinta comprende al menos un calentador longitudinal ubicado y amovible en paralelo al puente y desde al menos una unidad de calentador ubicada cerca del al menos un cabezal de impresión y amovible junto con el cabezal de impresión a lo largo del puente.

30. El aparato de impresión conforme a la reivindicación 1, en el que el sistema de fijación principal de tinta comprende al menos una lámpara ultravioleta para curar la tinta mediante radiación UV.

31. El aparato de impresión conforme a la reivindicación 16, en el que el sistema de captura la ubicación del panel de vidrio comprende al menos una cámara CCD y un algoritmo informático para la interpretación de imágenes de las imágenes del panel de vidrio obtenidas por la al menos una cámara CCD y para determinar, en consecuencia, la ubicación del panel de vidrio.

32. Un aparato de impresión para vidrio conforme a la reivindicación 16, en el que el sistema de captura de la ubicación del panel de vidrio comprende al menos un medidor láser de la distancia y un algoritmo informático para interpre- tar y determinar la ubicación del panel de vidrio conforme a datos proporcionados por el medidor láser de la distancia.

33. Un procedimiento para imprimir tinta sobre paneles planos de vidrio, comprendiendo el procedimiento: (a) proporcionar a una memoria de ordenador una imagen que se va a imprimir; (b) colocar un panel de vidrio sobre el que se va a imprimir debajo de al menos un cabezal de impresión digital de chorro de tinta capaz de recibir del ordenador órdenes de impresión por chorro y órdenes de colocación, y ejecutarlas en consecuencia; (c) proporcionar al al menos un cabezal de impresión órdenes de impresión por chorro y de colocación correspondientes a la imagen que se va a imprimir; (d) suministrar al cabezal de impresión una tinta basada en vidrio mientras se mantiene la tinta basada en vidrio en una suspensión heterogénea sustancialmente unificada en cantidades suficientes para imprimir la imagen, en el que se obtiene dicho mantenimiento de la tinta basada en vidrio en la suspensión heterogénea sustancialmente unificada en un depósito principal de tinta, y agitar la tinta basada en vidrio contenida en un depósito principal de tinta; (e) secar o curar la imagen hasta que se consiga una fijación principal suficiente para transportar de forma segura la plancha impresa de vidrio para completar la fijación de la tinta en un horno.

34. El procedimiento conforme a la reivindicación 33, que comprende, además, (f) activar el algoritmo informático para dividir la imagen que se va a imprimir en subsecciones imprimibles; (g) colocar el panel de vidrio en una posición inicial de impresión e imprimir una primera subsección imprimible sobre el panel de vidrio; (h) desplazar el panel de vidrio hasta una segunda posición de impresión e imprimir una subsección imprimible correspondiente a la segunda posición de impresión; (i) repetir la etapa (h) hasta que se hayan impreso todas las subsecciones.

35. El procedimiento conforme a la reivindicación 33 o 34, que comprende, además, la impresión previa de marcas de prueba antes de la impresión real de la imagen.