BR102014027580A2 - helical inkjet printing system - Google Patents
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resumo “sistema de impressão de jato de tinta helicoidal”, refere-se a patente de invenção de sistema de impressão de jato de tinta aplicada em estamparia de tecidos e de outros objetos flexíveis ou semi rígidos com finalidade de fazer impressões coloridas ou monocromáticas, através de tecnologia inovadora que alia processos, equipamentos e softwares embarcados que permitem imprimir peças cortadas e prontas que possam ser fixadas direta ou indiretamente em um cilindro, magneticamente ou a vácuo e impressas de forma helicoidal e de forma continua, trazendo vantagens de maior produtividade devido sua maior velocidade, ser aplicável para pequenas e grandes produções, ter simplicidade construtiva, com consequente menor investimento na sua construção, apresentar maior durabilidade e menor custo de manutenção devido a sua construção robusta e apresentar simplicidade operacional e menor custo de operação."helical inkjet printing system" refers to the patent for an inkjet printing system applied to fabric printing and other flexible or semi-rigid objects for the purpose of making color or monochrome prints through innovative technology that combines embedded processes, equipment and software that allow you to print cut and ready-made parts that can be fixed directly or indirectly to a cylinder, magnetically or vacuum and printed helically and continuously, bringing advantages of greater productivity due to its greater speed, be applicable for small and large productions, have constructive simplicity, with consequent lower investment in its construction, present greater durability and lower maintenance cost due to its robust construction and present operational simplicity and lower operating cost.
Description
“SISTEMA DE IMPRESSÃO DE JATO DE TINTA HELICOIDAL” [01] Refere-se a presente a patente de invenção a sistema de impressão de jato de tinta aplicada em estamparia de tecidos e de outros objetos flexíveis ou semi rígidos com finalidade de fazer impressões coloridas ou monocromáticas, através de tecnologia inovadora que alia processos, equipamentos e softwares embarcados que permitem imprimir peças cortadas e prontas que possam ser fixadas direta ou indiretamente em um cilindro, magneticamente ou a vácuo e impressas de forma helicoidal e de forma continua, trazendo vantagens de maior produtividade devido sua maior velocidade, ser aplicável para pequenas e grandes produções, ter simplicidade construtiva, com consequente menor investimento na sua construção, apresentar maior durabilidade e menor custo de manutenção devido a sua construção robusta e apresentar simplicidade operacional e menor custo de operação."HELIC INK JET PRINTING SYSTEM" [01] The invention relates to an inkjet printing system applied to the printing of fabrics and other flexible or semi-rigid objects for the purpose of making color or monochrome, through innovative technology that combines embedded processes, equipment and software that allow you to print cut and ready-made parts that can be fixed directly or indirectly to a cylinder, magnetically or vacuum and printed helically and continuously, bringing greater advantages. productivity due to its higher speed, to be applicable for small and large productions, to have constructive simplicity, with consequent lower investment in its construction, to present greater durability and lower maintenance cost due to its robust construction and to present operational simplicity and lower operating cost.
[02] Como é de conhecimento dos meios técnicos ligados a fabricação e operação de impressoras de jato de tinta para estamparia de objetos flexíveis em geral e de peças de tecidos em particular, as soluções atuais de alta produção que estão no mercado, são para imprimir peças prontas ou cortadas via transfer/sublimação ou estampar tecido corrido por processos de impressão inkjet direta, de forma ortogonal com sistemas de eixos X e Y e também existem algumas aplicações rotativas, mas com os mesmos princípios de impressão ortogonal. Sistemas XY tradicionais, onde o movimento dos eixos se alternam e repetem o ciclo acima, centenas de vezes durante a impressão de uma peça; além de ter um percurso maior a cada passe, devido a largura do carro de impressão e uma parada para que o outro eixo se posicione. Entre alguns fabricantes que adotam este sistema para peças prontas temos a Brother®, Roland®, Kornit® e Epson®.[02] As is well known to the technical means involved in the manufacture and operation of inkjet printers for flexible object stamping in general and fabric parts in particular, the current high production solutions on the market are for printing. Ready-made or cut pieces via transfer / sublimation or stamping fabric run by direct inkjet printing processes, orthogonal with X and Y axis systems and there are also some rotary applications but with the same principles of orthogonal printing. Traditional XY systems, where the movement of the axes alternate and repeat the above cycle hundreds of times while printing a part; It also has a longer path with each pass due to the width of the print carriage and a stop for the other axis to position itself. Some manufacturers adopting this ready-made system include Brother®, Roland®, Kornit®, and Epson®.
[03] Fazendo-se buscas em bancos de patentes nacional e internacionais, encontramos as seguintes revelações: [04] Patente japonesa JP2004250822 Método para produção de produtos tingidos compositivamente. Problema a ser resolvido: Para proporcionar um método pelo qual um produto de fibra, tais como roupas que tenham uma parte impressa imprimida por um método de impressão digital e uma cor de base em tomo dos mesmos é produzida por um método industrialmente fácil. Solução: O método para produzir um produto compositivamente tingido compreende a formação de um padrão têxtil impressa ou uma cor geral chão por transmitir um corante com cor descartáveis para um tecido, descarregando uma parte específica por transmitir um agente de impressão à parte específica do têxtil padrão ou a cor de fundo impressa por um método de impressão de tela têxtil, e colorir a parte específica por um método digital, como um método de jato de tinta. A impressão (coloração), pelo método digital é realizada através da transferência de uma imagem formada por impressão de um corante sublimável sobre um papel de transferência através do método de jacto de tinta para a parte específica descarregada para colorir a parte.[03] Searching national and international patent banks, we find the following disclosures: [04] Japanese patent JP2004250822 Method for the production of compositionally dyed products. Problem to be solved: To provide a method by which a fiber product such as clothing that has a printed part printed by a digital printing method and a base color around them is produced by an industrially easy method. Solution: The method for producing a compositionally dyed product comprises forming a printed textile pattern or a general ground color by imparting a disposable color dye to a fabric by discharging a specific part by imparting a printing agent to the specific part of the standard textile. or the background color printed by a textile screen printing method, and coloring the specific part by a digital method, such as an inkjet method. Printing (staining) by the digital method is performed by transferring an image formed by printing a sublimable dye onto a transfer paper by the ink jet method for the specific part discharged to color the part.
[05] Patente chinesa CN102463744 Método de processamento de máquina de impressão digital de passagem única de jato de tinta e os dados do mesmo. A invenção proporciona uma máquina de impressão a jato de tinta digital de passagem única, que compreende uma pluralidade de conjuntos de peças de imagem que são deslocamento sobreposição sobreposta, cada conjunto de parte de imagem, compreende uma ou mais partes de imagem, cada parte de imagem, compreende uma pluralidade de pontos de imagem, em que m pares de pontos de imagem é suposto na posição em que cada duas peças de imagem vizinhos se sobrepõem, M é maior ou igual a 2, e permite a sobreposição de um intervalo inferior a uma metade de DPI ( pontos por polegada ). A invenção também fornece um método de processamento de dados da passagem única máquina de impressão digital de jato de tinta, que inclui as seguintes etapas: um par de pontos de imagem são escolhidos a partir dos pares de M pontos de imagem e atribuídos com dados de impressão, para o resto do M menos 1 ponto de imagem são, respectivamente, um escolhido pontos de imagem e atribuído com dados de impressão e os outros pontos de imagem são atribuídos com dados em branco. A invenção diminui a dificuldade de processamento e montagem da máquina de impressão digital a jato de tinta de uma única passagem, encontra-se a exigência de impressão de imagens, e aumenta a qualidade das imagens.[05] Chinese patent CN102463744 Method of processing inkjet single pass fingerprint machine and data thereof. The invention provides a single-pass digital inkjet printing machine comprising a plurality of image pieces which are overlapping offset, each image part set comprising one or more image parts, each image part comprises a plurality of image points, where m pairs of image points are assumed at the position where each two neighboring image pieces overlap, M is greater than or equal to 2, and allows overlapping a range of less than one half DPI (dots per inch). The invention also provides a method of processing single pass data inkjet digital printing machine, which includes the following steps: a pair of image points are chosen from the pairs of M image points and assigned with data from printing, for the rest of M minus 1 image point are respectively chosen image points and assigned with print data and the other image points are assigned with blank data. The invention lessens the difficulty of processing and assembling the single pass inkjet digital printing machine, meets the requirement for image printing, and increases the quality of the images.
[06] As soluções atuais apresentam as seguintes desvantagens, limitações e inconvenientes: [07] a) Na produção de tecido estampado, a indústria é obrigada a ter estoques gigantes de cada tipo de padronagem, e se tiver um desenho personalizado terá um lote mínimo e um tempo de espera normalmente incompatível com a dinâmica do mercado de roupas e tecidos;[06] Current solutions have the following disadvantages, limitations and drawbacks: [07] a) In the production of printed fabric, the industry is required to have giant stocks of each type of pattern, and if you have a custom design you will have a minimum lot. and a waiting time normally incompatible with the dynamics of the clothing and fabric market;
[08] b) Quando se executa o corte das peças, joga-se fora uma quantia significativa de tecido estampado;[08] (b) When cutting the pieces, a significant amount of printed fabric is thrown away;
[09] c) Quando se imprime sobre peça pronta (serigrafia ou digital) o procedimento é lento e fica restrito para pequenos negócios;[09] c) When printing on a finished piece (screen printing or digital) the procedure is slow and restricted to small businesses;
[10] d) A impressão em peça pronta também restringe as regiões da peça a ser impressa;[10] d) Finished part printing also restricts the regions of the part to be printed;
[11] e) Menor produtividade devido menor velocidade de impressão;[11] e) Lower productivity due to lower print speed;
[12] f) Complexidade construtiva, com consequente maior investimento na sua construção; LI3] g) Menor durabilidade e maior custo de manutenção;[12] f) Constructive complexity, with consequent greater investment in its construction; LI3] g) Lower durability and higher maintenance cost;
[14] h) Complexidade operacional; e [15] i) Maior custo de operação.[14] (h) operational complexity; and [15] i) Higher cost of operation.
[16] “SISTEMA DE IMPRESSÃO DE JATO DE TINTA HELICOIDAL”, objeto do presente pedido de patente de invenção foi desenvolvido para superar os inconvenientes, limitações e desvantagens das impressoras de jato de tinta para peças cortadas atuais, pois através de tecnologia inovadora que alia equipamentos e softwares embarcados permitem imprimir peças cortadas e prontas que possam ser fixadas direta ou indiretamente em um cilindro, magneticamente ou a vácuo e realização de impressão colorida sobre um cilindro, de forma helicoidal e de forma continua. Para isto ser possível, os cabeçotes precisam ficar alinhados com a hélice (imaginária) de impressão. A impressão ocorre em dois eixos simultaneamente, interpolando as posições da imagem sobre um tambor rotativo. Esta solução traz vantagens de maior produtividade devido sua maior velocidade, ser aplicável para pequenas e grandes produções, ter simplicidade construtiva, com consequente menor investimento na sua construção, apresentar maior durabilidade e menor custo de manutenção devido a sua construção robusta e apresentar simplicidade operacional e menor custo de operação.[16] “HELIC INK JET PRINTING SYSTEM”, object of the present patent application has been developed to overcome the drawbacks, limitations and disadvantages of today's die cut inkjet printers because of innovative technology that combines Embedded equipment and software allow you to print ready-made cut parts that can be fixed directly or indirectly to a cylinder, magnetically or vacuum, and to perform continuous color helical and continuous color printing on a cylinder. For this to be possible, the printheads must be aligned with the (imaginary) print propeller. Printing takes place on two axes simultaneously, interpolating image positions on a rotating drum. This solution has the advantages of higher productivity due to its higher speed, being applicable for small and large productions, having constructive simplicity, with consequent lower investment in its construction, having greater durability and lower maintenance cost due to its robust construction and operating simplicity. lower operating cost.
[17] A solução da presente patente para tecidos é para alta produção, otimizando todo o processo de produção de roupas impressas, com uma solução tecnológica inovadora, imprimindo somente a peça cortada, nas regiões que o design definiu, sem gerar resíduos têxteis com tinta. O fato de poder imprimir a peça antes da costura lhe dá uma vantagem de cobertura de 100%, quando for o caso, permitindo que os estilistas desenhem peças e estampas com continuidade entre manga e colarinho, etc.. O novo processo antecede a etapa de costura e conceitualmente a vida útil das partes do nosso equipamento é bem maior.[17] The present patent solution for fabrics is for high production, optimizing the entire process of producing printed garments with an innovative technological solution, printing only the cut piece in the design regions without generating textile waste with ink. . Being able to print the garment before sewing gives it a 100% coverage advantage, where appropriate, allowing designers to design garments and prints with continuity between sleeve and collar, etc. The new process precedes the design step. sewing and conceptually the service life of the parts of our equipment is much longer.
[18] As soluções atuais apresentam os seguintes problemas técnicos que o presente invento resolveu: [19] a) As impressoras no sistema X e Y necessitam de maior comprimento de máquina, pois usam carro de impressão com vários cabeçotes que precisarão cruzar toda a largura de impressão mais a somatória da largura dos cabeçotes. Por exemplo, uma maquina de impressão colorida com 4 cabeçotes onde o carro de impressão tem 300mm de largura terá o seguinte percurso: [20] a. 1) Para ela imprimir uma folha A4 = 210mm, o carro de impressão terá de no mínimo se deslocar 210+300 mm em cada passagem sobre a folha; e [21] a.2) Por uma questão de qualidade e precisão o fabricante pode ter de deslocar um pouco mais o carro para só imprimir em velocidade constante.[18] Current solutions present the following technical problems that the present invention solved: [19] a) Printers in the X and Y system require longer machine length because they use multiple printhead carriage that will need to cross the full width. plus the sum of the printhead width. For example, a 4-printhead color printing machine where the print carriage is 300mm wide will have the following path: [20] a. 1) For it to print an A4 = 210mm sheet, the print carriage must move at least 210 + 300mm at each pass over the sheet; and [21] a.2) For reasons of quality and accuracy, the manufacturer may have to move the carriage a little further to print at constant speed only.
[22] Este problema foi solucionado pela adoção do formato cilíndrico com impressão helicoidal contínua.[22] This problem was solved by the adoption of the continuous helical printing cylindrical shape.
[23] b) As impressoras no sistema X, Y necessitam de construtividade complexa para acelerar toda vez que ela entra em ação e desacelerar no final do movimento: [24] b.l) Em pequenos percursos a velocidade média será baixa, normalmente bem menor que o cabeçote podería responder;[23] b) Printers in the X, Y system need complex constructivity to accelerate each time it comes into action and slow down at the end of movement: [24] bl) On short runs the average speed will be low, usually much lower than the head could respond;
[25] b.2) No entanto os próprios cabeçotes impõem limites de aceleração, exigindo um percurso mais longo suave para atingir uma dada velocidade;[25] b.2) However, the heads themselves impose acceleration limits, requiring a smoother longer stroke to reach a given speed;
[26] b.3) O limite de aceleração imposto pelos cabeçotes, exige uma série de cuidados envolvendo supressores hidráulicos ou dumpers, sendo este fenômeno é uma das maiores causas de falha de impressão;[26] b.3) The acceleration limit imposed by the heads requires a series of precautions involving hydraulic suppressors or dumpers, this phenomenon being one of the major causes of printing failure;
[27] b.4) Todo sistema de impressão tradicional, principalmente para alta produção industrial, a confiabilidade tem seu preço; na adoção de sistemas de guias lineares, fusos e correias terão de trabalhar em regimes contínuos e com esforços cinemáticos que acumularão o stress do uso em pouco tempo.[27] b.4) Every traditional printing system, especially for high industrial production, reliability comes at its price; In adopting linear guide systems, spindles and belts will have to work in continuous regimes and with kinematic efforts that will accumulate the stress of use in a short time.
[28] Este problema foi solucionado pela adoção do formato cilíndrico com impressão helicoidal contínua.[28] This problem was addressed by the adoption of the continuous helical cylindrical shape.
[29] c) As impressoras no sistema X, Y necessitam adotar processo com mais passes sobre a imagem e com avanços menores, normalmente do eixo Y, para obter uma impressão de qualidade, para isto utilizam-se de estratégia de distribuição de erro, que para o usuário final dará uma aparência de homogeneidade e suavidade nas imagens impressas, com consequente perda de tempo e de produtividade.[29] (c) Printers in the X, Y system need to adopt a process with more image passes and smaller advances, usually from the Y axis, in order to achieve quality printing, using error distribution strategy. which will give the end-user an appearance of homogeneity and smoothness in printed images, with a consequent waste of time and productivity.
[30] Este problema foi solucionado pela adoção do formato cilíndrico com impressão helicoidal contínua.[30] This problem was addressed by the adoption of the continuous helical cylindrical shape.
[31] As novidades do presente invento são: sistema com processo, equipamento e softwares embarcados que imprime peças têxteis ou outros objetos flexíveis, monocromáticas ou coloridas, cortadas e prontas que possam ser fixadas direta ou indiretamente em um cilindro magneticamente ou a vácuo e impressas de forma helicoidal e de forma continua através de cabeçotes que ficam alinhados com a hélice imaginária de impressão.[31] The novelties of the present invention are: embedded process system, equipment and software that prints ready-made, monochrome or colored, flexible textile parts or other objects that can be attached directly or indirectly to a magnetically or vacuum cylinder and printed. helically and continuously through printheads that are aligned with the imaginary printing propeller.
[32] A Impressora de Jato de Tinta Helicoidal adota um mecanismo de funcionamento que transforma a imagem em uma grande espiral, cujo passo tem relação direta com a largura do cabeçote de impressão. Com esta estratégia e dependendo da resolução dos cabeçotes ou do número de cabeçotes adotados, pode-se em um único passe composto de diversos giros completar a imagem, imprimindo simultaneamente em dois eixos, o eixo do carro de impressão (X) e o perímetro do tambor (Y). Além disto, como o carro de impressão é significativamente menor são gastos poucos giros extras em todo o ciclo de impressão, normalmente dois, dinamicamente acelera-se e desacelera-se o tambor e o carro de impressão apenas no inicio e final de toda a impressão, depositando as tintas em uma única sequência (passe) de impressão helicoidal.[32] The Helical Inkjet Printer adopts a working mechanism that turns the image into a large spiral whose pitch is directly related to the printhead width. With this strategy and depending on the printhead resolution or the number of printheads adopted, a single pass consisting of several turns can complete the image while printing on two axes, the print carriage axis (X) and the perimeter of the drum (Y). In addition, as the print carriage is significantly smaller, a few extra turns are spent throughout the print cycle, usually two, dynamically accelerates and decelerates the drum and print carriage only at the beginning and end of all printing. by depositing the inks in a single helical print pass.
[33] Além disso, várias fileiras de nozzles podem ser agrupadas por cor ou tipo de fluido e os grupos alinhados sobre a hélice conforme descrito anteriormente.[33] In addition, multiple rows of nozzles can be grouped by color or fluid type and groups aligned on the propeller as described above.
[34] Também, mais de um grupo de cabeçotes podem ser alinhados com espaçamento de uma volta ou mais ( passo da hélice de impressão), caso se deseje mais produção, cobertura, ou ter um jogo de tinta branca para ir preparando um fundo de impressão uma ou mais voltas à frente.[34] Also, more than one set of printheads can be aligned with one or more turns spacing (propeller pitch) if more production, coverage, or having a white ink set is required to prepare a background. print one or more turns ahead.
[35] No caso de impressão com tintas UV as unidades de cura UV ficarão alinhadas da mesma forma que os cabeçotes, com a vantagem de utilizar somente uma unidade de cura, que ficara após o preto no caso de uma sequência CMYK. (não ilustrado).[35] In case of printing with UV inks the UV curing units will be aligned in the same way as the printheads, with the advantage of using only one curing unit which will be black after a CMYK sequence. (not illustrated).
[36] Além do ganho de tempo na dinâmica de impressão, a solução da presente patente consegue uma redução próximo de 50% nos custos com cabeçotes e subsistemas de abastecimento e automação, além de espaço interno e finalmente nas dimensões da maquina que fica 70% menor que as tradicionais soluções de mesa XY para conseguir a mesma produção.[36] In addition to the time savings in print dynamics, the solution of the present patent achieves a close to 50% reduction in head and supply and automation subsystem costs, as well as internal space and finally the size of the 70% machine. smaller than traditional XY tabletop solutions to achieve the same output.
[37] Devido a simplificação, os subsistemas mecânicos terão uma vida útil substancialmente mais longa.[37] Due to simplification, mechanical subsystems will have a substantially longer service life.
[38J O processo aqui proposto considera a adoção de uma base intermediaria flexível de fixação da peça ou objeto ou mídia a ser impressa, que poderão ser fixados na maquina de duas formas: [39] a) Magnéticamente ou magnetizável, como por exemplo, mantas de borracha magnética ou tecidos metálicos magnetizáveis e o tambor dispõe de vários magnetos dispostos abaixo da sua superfície, que podem ser ferromagnética também.[38J The process proposed here considers the adoption of a flexible intermediate fixation base for the part or object or media to be printed, which can be fixed to the machine in two ways: [39] a) Magnetic or magnetizable, such as blankets of magnetic rubber or magnetizable metal fabrics and the drum has several magnets arranged below its surface which may be ferromagnetic as well.
[40] b) Por Fixação a vácuo, onde o tambor de impressão provê um sistema de vácuo e orifícios para assegurar a fixação da mídia a ser impressa.[40] b) By Vacuum Fixing, where the print drum provides a vacuum system and nozzles to secure the media to be printed.
[41] Nos dois casos acima o ponto em comum é que uma das faces da base flexível seja coberta com "cola permanente". A cola permanente é adotada para fixadores de recado tipo postit, mas também amplamente utilizada nos processos tradicionais de serigrafia têxtil. O fato de adotar-se a base flexível e móvel com cola permanente, permite que as peças, a serem impressas, sejam pré fixadas ou até mesmo preparadas com spray de fluidos preparatórios assentados regularmente sem consumir o tempo da maquina.[41] In the two cases above the common point is that one side of the flexible base is covered with "permanent glue". Permanent glue is adopted for postit scrap fasteners, but also widely used in traditional textile screen printing processes. By adopting the flexible and movable base with permanent glue, the parts to be printed can be pre-set or even sprayed with preparatory fluids laid down regularly without consuming machine time.
[42] Para melhor compreensão do presente invento são anexadas as seguintes figuras: [43] Figura 1., que mostra o diagrama lógico do sistema de impressão de jato de tinta helicoidal da presente patente;[42] For a better understanding of the present invention the following figures are attached: [43] Figure 1, which shows the logical diagram of the helical inkjet printing system of the present invention;
[44] Figura 2., que mostra a vista em perspectiva frontal da impressora inkjet helicoidal da presente patente de aplicação têxtil na versão com dois tambores de impressão. No caso apresentado o carro de impressão imprime a hélice imaginaria na peça da esquerda enquanto o operador posiciona a próxima peça no tambor da direita. Na etapa seguinte o operador vem retirar a peça da esquerda, já impressa, e o cabeçote passa a imprimir na peça da direita.[44] Figure 2, showing the front perspective view of the helical inkjet printer of the present textile application patent in the two-drum version. In this case, the print carriage prints the imaginary propeller on the left part while the operator positions the next part on the right drum. In the next step, the operator removes the left part, already printed, and the head starts printing on the right part.
[45] Figura 3., que mostra a vista em perspectiva traseira de um conjunto carro de impressão.[45] Figure 3., which shows the rear perspective view of a print carriage assembly.
[46] Figura 3-A que mostra a vista lateral do conjunto carro de impressão, com o detalhe do alinhamento do cabeçote com o centro geométrico do tambor.[46] Figure 3-A showing the side view of the print carriage assembly, detailing the printhead alignment with the geometric center of the drum.
[47] Figura 4., que mostra a vista em perspectiva frontal de um carro de impressão inclinado em relação ao eixo do tambor, com um exemplo de seis canais de cores W+W, C, Μ, Y, K; onde o tambor girando em sentido anti horário e o carro de impressão se deslocando da esquerda para a direita. Neste exemplo se olharmos o cilindro pela frente, conforme a figura veremos a impressão sendo formada em uma hélice a direita. Neste arranjo o canal de cor branca está um passo da hélice de impressão a frente, para que prepare a base de impressão, no caso de peças transparentes ou tecidos pretos.[47] Figure 4, showing the front perspective view of a print carriage inclined to the drum axis, with an example of six color channels W + W, C, Μ, Y, K; where the drum is rotating counterclockwise and the print carriage moving from left to right. In this example, if we look at the cylinder from the front, as shown in the figure, we will see the impression being formed on a right helix. In this arrangement the white channel is one step from the forward printing helix so that it prepares the print base for transparent parts or black fabrics.
[48] Figura 5., que mostra a vista superior de um conjunto carro de impressão inclinado em relação ao eixo do tambor.[48] Figure 5. shows the top view of a print carriage assembly inclined relative to the drum axis.
[49] Figura 6., que mostra a vista em perspectiva frontal de tambor de impressão com base intermediária e peça a ser impressa.[49] Figure 6., which shows the front perspective view of an intermediate-based print drum and part to be printed.
[50] Figura 6-A., que mostra a vista em perspectiva frontal de alternativa de tambor.[50] Figure 6-A., Showing the front perspective view of drum alternative.
[51] Figura 7., que mostra vista em perpectiva da hélice imaginaria de impressão e a disposição dos cabeçotes multifileiras com o angulo ALFA diferente de zero, da presente patente.[51] Figure 7, showing perspective view of the imaginary printing propeller and arrangement of multi-row heads with non-zero ALFA angle of the present patent.
[52] Figura 8.. que mostra uma vista superior ilustrando a planificação da superfície do costado do tambor e a trajetória dos cabeçotes multifileiras sobre as linhas imaginárias da hélice de impressão, da presente patente.[52] Figure 8 .. showing a top view illustrating the flatness of the drum side surface and the trajectory of the multi-row heads over the imaginary lines of the printing propeller of the present patent.
[53] Figura 9.. que mostra uma vista superior ilustrando a distribuição de gotas de tinta por um cabeçote com três fileiras, da presente patente.[53] Figure 9 .. showing a top view illustrating the distribution of ink droplets by a three-row printhead of the present patent.
[54] Figura 10.. que mostra o diagrama de blocos da sequência do processo executado externamente pela impressora com auxílio dos softwares e firmwares embarcados.[54] Figure 10 .. showing the block diagram of the process sequence executed externally by the printer with the aid of embedded software and firmware.
[55] Figura 11.. que mostra o diagrama de bloco interno do Soc- system on chip, da presente patente.[55] Figure 11 .. showing the internal block diagram of the System on chip of the present patent.
[56] Figura 12.. que mostra o diagrama de blocos da sequência do processo executado intemamente pela impressora com auxílio dos softwares e firmwares embarcados.[56] Figure 12 .. showing the block diagram of the process sequence executed entirely by the printer with the aid of embedded software and firmware.
[57] Figura 13., que mostra vista em perpectiva da hélice imaginaria de impressão e a disposição da alternativa de cabeçotes com uma única fileira com o angulo ALFA igual a zero, da presente patente.[57] Figure 13, showing perspective view of the imaginary printing propeller and arrangement of the single row printhead alternative with zero angle ALFA of the present patent.
[58] Figura 14.. que mostra uma vista superior ilustrando a planificação da superfície do costado do tambor e a trajetória dos cabeçotes com uma única fileira sobre as linhas imaginárias da hélice de impressão, da presente patente.[58] Figure 14 .. showing a top view illustrating the flatness of the drum side surface and the trajectory of the single row heads over the imaginary printing helix lines of the present patent.
[59] Para melhor entendimento dos aspectos técnicos do sistema da presente patente apresentamos a seguir a listas e códigos dos itens: [60] ângulo (ALFA);[59] For a better understanding of the technical aspects of the present patent system, the following are lists and item codes: [60] angle (ALPHA);
[61] eixo (EIXO);[61] axis (AXIS);
[62] terminal do usuário (TU);[62] user terminal (TU);
[63] unidade central de processamento (CPU );[63] central processing unit (CPU);
[64] entrada de sinais, fins de curso, botoeiras e sensores digitais (EFBS);[64] signal input, limit switches, pushbuttons and digital sensors (EFBS);
[65] saídas a relés ou transistores (SARE);[65] relay or transistor outputs (SARE);
[66] interface homem máquina (IEtM);[66] human machine interface (IEtM);
[67] drivers (DRIM);[67] drivers (DRIM);
[68] amplificadores (AMP);[68] amplifiers (AMP);
[69] sistemas de abastecimento de tinta (SAT);[69] ink supply systems (SAT);
[70] motores de deslocamento do carro de impressão (MDCI);[70] print carriage displacement motors (MDCI);
[71] motores dos tambores (MTA );[71] drum engines (MTA);
[72] motor do elevador do carro (MEC );[72] car lift motor (MEC);
[73] motor de carro de impressão auxiliar (MCIA);[73] auxiliary printing car engine (MCIA);
[74] carro de impressão (CAIM );[74] print carriage (CAIM);
[75] carro de impressão auxiliar (CIA), não mostrado;[75] print auxiliary car (CIA), not shown;
[76] placas interfaces para cabeçotes (PIC);[76] head interface cards (PIC);
[77] cabeçote de impressão (CABI);[77] printhead (CABI);
[78] sistemas de abastecimento de tinta secundário (SATS);[78] secondary ink supply systems (SATS);
[79] bomba de circulação de tinta (BCTI), não mostrado;[79] ink circulation pump (BCTI), not shown;
[80] chassi (CHAH);[80] chassis (CHAH);
[81] suporte esquerdo (SUPE);[81] left support (SUPE);
[82] tambor de impressão (TAIM);[82] printing drum (TAIM);
[83] base intermediária (BASI);[83] intermediate base (BASI);
[84] peça, ou mídia (guia linear do carro de impressão (GUCI);[84] part, or media (print carriage linear guide (GUCI);
[85J guia do carro de impressão auxiliar (GCIA), não mostrado;[85J Auxiliary Print Carriage Guide (GCIA), not shown;
[86] suporte do aquecedor de cura (SSIR);[86] cure heater support (SSIR);
[87] suporte direito ( SUPD);[87] right support (SUPD);
[88] suporte central (SUCE);[88] central support (SUCE);
[89] mancais (MAPE);[89] bearings (MAPE);
[90] cuba de limpeza dos cabeçotes (CLCA);[90] Head Cleaning Bowl (CLCA);
[91] suporte inferior (SUPI);[91] lower support (SUPI);
[92] sistema de abastecimento de tinta principal (SATP);[92] main ink supply system (SATP);
[93] tanque principal de tinta (TPTI);[93] main ink tank (TPTI);
[94] bomba de abastecimento de tinta (BATI);[94] ink supply pump (BATI);
[95] bomba de vácuo para clegasing (BVAC);[95] clegasing vacuum pump (BVAC);
[96] bomba de vácuo para limpeza (BVAL), não mostrada;[96] vacuum cleaning pump (BVAL), not shown;
[97] quadro de energia (QE), não mostrado;[97] energy chart (QE), not shown;
[98] secador de cura (SCIR);[98] Curing Dryer (SCIR);
[99] conjunto carro de impressão ( CCAI);[99] print carriage set (CCAI);
[100] estrutura de sustentação ( ESUS);[100] supporting structure (ESUS);
[101] subtanque de tinta (SUBTQ);[101] ink subtank (SUBTQ);
[102] degasing (DEG);[102] degasing (DEG);
[103] suporte especial (SUES); e [104] elevador do carro (ECA ), não mostrado;[103] special support (SUES); and [104] car lift (ECA), not shown;
[105] A impressora jato de tinta helicoidal da presente patente adota hardware com os seguintes elementos que outras impressoras convencionais eventualmente podem adotar: CPU dual core com FGPA (SoC), sistema operacional Linux, rede Giga bit e I/O dedicados e software embarcado complementado por RIP e o drive de impressão que tem facilidades de diagnóstico e ajustes com acesso remoto via internet; console; interfaces para entrada e saída de sinais e sensores; cabeçotes de impressão; reservatórios de tinta, principal e secundários; controle de temperatura; e encoders\ motor para o carro de impressão X; motor Y, tambor de impressãol; Motor (Y), Tambor de impressão 2;e Motor (Z) Elevador do Carro; Motor carro extra (não mostrado).[105] The helical inkjet printer of this patent adopts hardware with the following elements that other conventional printers may eventually adopt: dual core FGPA (SoC) CPU, Linux operating system, dedicated Giga bit and I / O network and embedded software complemented by RIP and the print drive which has diagnostic facilities and adjustments with remote internet access; console; interfaces for input and output of signals and sensors; printheads; main and secondary ink reservoirs; temperature control; and encoders \ motor for print car X; Y motor, printing drum; Motor (Y), Print Drum 2, and Motor (Z) Car Lift; Extra car engine (not shown).
[106] A impressora jato de tinta helicoidal da presente patente, adota hardware de alta performance, com uma ou mais unidades central de processamento (CPU), que apesar da similaridade com os elementos citados acima, os utiliza de modo diferente, adotando um mecanismo de funcionamento que transforma a imagem em uma grande espiral, cujo passo tem relação direta com a largura do cabeçote de impressão (CABI). O ponto principal do mecanismo é colocar cada cabeçote, alinhado e perpendicular com a hélice de impressão, formando um ângulo (ALFA) com o eixo (EIXO) do tambor de impressão (TAIM), este ângulo é o angulo do passo da hélice. Podemos imaginar a hélice como se fosse um "trilho imaginário" e os cabeçotes os vagões. O importante, neste conceito é que os cabeçotes (CABI) fiquem sequencialmente e perpendiculares a hélice de impressão, formando um ângulo (ALFA) com o eixo do tambor (TAIM), que é igual ao ângulo (ALFA) da hélice imaginária.[106] The helical inkjet printer of the present invention adopts high performance hardware with one or more central processing units (CPU), which despite the similarity to the above elements, uses them differently by adopting a mechanism. that transforms the image into a large spiral whose pitch is directly related to the printhead width (CABI). The main point of the mechanism is to place each printhead aligned and perpendicular with the propeller, forming an angle (ALPHA) with the axis (AXIS) of the impression drum (TAIM), this angle is the angle of the propeller pitch. We can imagine the propeller as an "imaginary rail" and the heads the wagons. What is important in this concept is that the heads (CABI) are sequentially and perpendicular to the print propeller, forming an angle (ALPHA) with the drum axis (TAIM), which is equal to the angle (ALPHA) of the imaginary propeller.
[107] O software embarcado adota complexos algorítimos para manipulação de imagem em sincronia com os sistemas de controle e posicionamento na ordem de microns, mesmo com as gotas de tinta sendo depositadas no tecido a quase 2m/s, e as próprias gotas se deslocarem no ar a 8m/s. Como tudo acontece em tempo real, as informações sobre os pixeis trafegam em altíssima velocidade para serem impressos, exigindo a tecnologia FPGA / VHDL e tecnologia de telecomunicação, em partes do hardware e firmware.[107] Embedded software adopts complex algorithms for image manipulation in sync with micron-order positioning and control systems, even though the ink droplets are deposited on the fabric at almost 2m / s, and the droplets themselves move in air at 8m / s. Because everything happens in real time, pixel information travels at very high speeds to print, requiring both FPGA / VHDL technology and telecommunication technology in parts of hardware and firmware.
[108] Ao se fazer uma impressão colorida normalmente utiliza-se de 3 cores básicas CMY + preto, algumas aplicações, para melhorar a fidelidade de cores, incorporam outros canais de cores LC,LM,0,G ou cores especiais. No exemplo a seguir, são consideradas cinco cores. Para imprimir colorido sobre tecidos pretos; "no trem de cabeçotes," o cabeçote com tinta branca vai à frente aplicando o "fundo branco”. Cada canal de cor ou fluido tem basicamente os mesmos elementos: subtanque de tinta (SUBTQ) pequeno com aproximadamente 150 ml próximo ao cabeçote, que recebe tinta de um reservatório principal; a automação implantada garante que ele mantenha o nível de tinta com a menor variação possível, seguindo as recomendações do fabricante do cabeçote, mantenha a temperatura da tinta que entra no cabeçote com a precisão recomendada pelo fabricante da tinta e cabeçote; desgcising (DEG) que garante que a tinta que entra no cabeçote de impressão (CABI) não possua gases em suspensão; circuito de circulação de tinta que permite que a tinta circule continuamente pelo cabeçote (CABI) e o subtanque (SUBTQ), de modo a assegurar um fluxo continuo de tinta desgaseificada, refiltrada, com temperatura homogênea e que pigmentos pesados não decantem.[108] When printing in color, usually using 3 CMY + black base colors, some applications to improve color fidelity incorporate other LC, LM, 0, G or spot color channels. In the following example, five colors are considered. For color printing on black fabrics; “on the printhead train,” the white-ink head goes forward by applying the “white background.” Each color channel or fluid has basically the same elements: a small 150 ml ink subtank near the head, which receives ink from a main reservoir, deployed automation ensures that it maintains the ink level as small as possible, following the printhead manufacturer's recommendations, maintains the ink temperature entering the printhead with the accuracy recommended by the ink manufacturer and deggising (DEG) which ensures that ink entering the printhead (CABI) is free of suspended gases; ink circulation circuit that allows ink to flow continuously through the printhead (CABI) and subtank (SUBTQ), to ensure a continuous flow of degassed, refiltered, homogeneous temperature ink and heavy pigments will not settle.
[109] O sistema de impressão de jato de tinta helicoidal da presente patente possui os seguintes blocos lógicos com as seguintes interligações: terminal do usuário (TU) dotado de microcomputador de alta performance com características mínimas para tratamento de imagens e ligado bidirecionalmente a unidade central de processamento (CPU ); uma ou mais central de processamento (CPU ) com características mínimas de memória DDR3 de 1 GB, cartão SD de 4 GB, uma interface de rede Ethernet de 1Gb, uma interface USB HS, duas interfaces RS485, oito interfaces para canais LVDS, uma interface RS232, uma memória flash de 128MB e de processador com freqüência de 600 MHz duo core, FPGA - Field Programmable Gate Array com 85k LE e interfaces I/O integrados ou não em um único chip SoC-sistem on chip com hardwares programados que fazem leitura de encoclers, controle de motores e movimento sincronizado dos motores de deslocamento do carro de impressão e do giro do tambor e da deposição das gotas de tintas sendo depositadas no substrato, ligada unidirecionalmente a entrada, fins de curso, botoeiras e sensores (EFBS) e as saídas a relés ou transistores (SARE), bidirecionalmente ao terminal do usuário (TU), a interface homem máquina (IHM), a drivers (DRIM), a amplificadores (AMP), placas interfaces cabeçotes (PIC) e secadores de cura (SCIR); interface homem máquina (IHM) tipo touch screen com características mínimas de tamanho 7 polegadas e resolução 96 dpi e ligada bidirecionalmente a unidade (CPU) via rede ethernet ou RS 485; drivers (DRIM) ligados bidirecionalmente por interface lógica ou por ethernet industrial a unidade (CPU) e por interface lógica e de potência com os motores de deslocamento do carro de impressão (MDCI ), os motores dos tambores (MTA ), o motor do elevador do carro (MEC ) e o motor de carro de impressão auxiliar (MCIA); motores de deslocamento do carro de impressão (MDCI ) linear ou tipo servo AC ou micropasso e ligado bidirecionalmente ao seu driver (DRIM) e mecanicamente a correia sincronizada do carro de impressão (CAIM); um ou dois motores dos tambores (MTA) direct drive ou tipo servo AC ou micropasso e ligado bidirecionalmente ao seu driver (DRIM) e ligado mecanicamente ao eixo do tambor; motor de passo do elevador do carro ( MEC) para ajuste de altura e ligado bidirecionalmente ao seu driver (DRIM) e ligado mecanicamente a base de fixação dos cabeçotes de impressão (CABI); motor de carro de impressão auxiliar (MCIA) linear ou tipo servo AC ou micropasso e ligado bidirecionalmente ao seu driver (DRIM) e ligado mecanicamente a correia sincronizada do carro de impressão auxiliar (CIA); amplificadores ( AMP) ligados unidirecionalmente por interface lógica e de potência com as placas interfaces cabeçotes (PIC) e bidirecionalmente por interface lógica dedicada a unidade (CPU); placas interfaces para cabeçotes (PIC) para recepção de dados, para sincronismos de disparo de impressão e para transmitir potência aos cabeçotes e gerenciar as variáveis temperatura, pressão, vácuo, fluxo e nível ligado unidirecionalmente com o amplificador (AMP) e bidirecionalmente com os cabeçotes (CABI), com a unidade (CPU) via rede RS 485 e com o sistema de abastecimento de tinta (SAT); cabeçotes de impressão (CABI) do tipo piezo ligados bidirecionalmente as placas interfaces cabeçotes (PIC); sistemas de abastecimento de tinta (SAT) com sistema de abastecimento secundário (SATS) com subtanque (SUBTQ), dutos de circulação de tinta, bombas de circulação de tinta (BCTI) e controles dedicados de temperatura , vácuo, pressão e vazão e sistema de abastecimento primário (SATP) com tanque principal de tinta (TPTI), bomba de abastecimento de tinta (BATI), filtro e sensor de nível e ligado bidirecionalmente as placas interfaces cabeçotes (PIC); secadores de cura (SCIR) com gerador de raios infravermelho e com indicador e controlador de temperatura e ligados bidirecionalmente a unidade (CPU); entrada de sinais, fins de curso, botoeiras e sensores digitais (EFBS) ligadas unidirecionalmente a unidade (CPU ); e saídas a relês ou transistores (SARE) para acionamentos diversos ligadas unidirecionalmente a unidade (CPU ).[109] The helical inkjet printing system of the present invention has the following logic blocks with the following interconnections: user terminal (TU) equipped with high performance microcomputer with minimal imaging characteristics and bi-directionally connected to the central unit processing (CPU); one or more CPUs with minimum 1 GB DDR3 memory characteristics, 4 GB SD card, 1 GB Ethernet network interface, one USB HS interface, two RS485 interfaces, eight LVDS channel interfaces, one RS232, a 128MB dual-processor 600 MHz processor flash memory, 85k LE Field Programmable Gate Array (FPGA) and I / O interfaces integrated or not on a single SoC-sistem on chip with programmed hardware that reads encoders, motor control and synchronized movement of the print carriage and drum turning motors and ink droplet deposition being deposited on the substrate, unidirectionally connected to the input, limit switches, pushbuttons and sensors (EFBS) and relay or transistor (SARE) outputs, bidirectionally to the user terminal (TU), human machine interface (HMI), drivers (DRIM), amplifiers (AMP), head interface cards (PIC), and dryer healing procedures (SCIR); touch screen human machine interface (HMI) with a minimum size of 7 inches and 96 dpi resolution and bidirectionally connected to the unit (CPU) via ethernet or RS 485 network; drivers (DRIM) bi-directionally connected by logical interface or industrial ethernet to unit (CPU) and by logic and power interface with print carriage displacement motors (MDCI), drum motors (MTA), elevator motor (MEC) and the Auxiliary Printing Car Engine (MCIA); Linear or servo type AC or microsteps carriage carriage motors and bi-directionally linked to their driver (DRIM) and mechanically the synchronized carriage carriage belt (CAIM); one or two direct drive or AC servo type drum motors (MTA) and bi-directionally attached to their driver (DRIM) and mechanically attached to the drum axis; carriage lift stepper motor (MEC) for height adjustment and bi-directionally attached to its driver (DRIM) and mechanically attached to the printhead mounting base (CABI); linear or servo type auxiliary print carriage (MCIA) motor or microstep and is bi-directionally linked to its driver (DRIM) and mechanically connected to the synchronous auxiliary print carriage (CIA) belt; amplifiers (AMP) connected unidirectionally by logic and power interface to the head interface cards (PIC) and bidirectionally by dedicated logic unit interface (CPU); head interface (PIC) boards for data reception, print trigger timing, and for transmitting power to the heads and managing temperature, pressure, vacuum, flow, and level variables connected unidirectionally with the amplifier (AMP) and bidirectionally with the printheads (CABI), with the unit (CPU) via RS 485 network and with the ink supply system (SAT); piezo printheads (CABI) bidirectionally connected to the printhead interface cards (PIC); subtank sub supply system (SATS) ink supply systems (SATS), ink circulation ducts, ink circulation pumps (BCTI) and dedicated temperature, vacuum, pressure and flow controls and primary supply (SATP) with main ink tank (TPTI), ink supply pump (BATI), filter and level sensor and bi-directionally connected printhead interface cards (PIC); curing dryers (SCIR) with infrared ray generator and temperature indicator and controller and bidirectionally connected to the unit (CPU); input signals, limit switches, pushbuttons and digital sensors (EFBS) unidirectionally connected to the unit (CPU); and relay or transistor outputs (SARE) for miscellaneous drives unidirectionally connected to the unit (CPU).
[110] A impressora de jato de tinta helicoidal da presente patente possui chassi (CHAH) com suporte esquerdo (SUPE) sustentador do motor (MTA) do tambor de impressão (TAIM) esquerdo, da ponta do eixo do tambor de impressão (TAIM) esquerdo, da ponta esquerda da guia do carro de impressão (GUCI), da ponta esquerda da guia do carro de impressão auxiliar (GCIA), da ponta esquerda do suporte do secador de cura (SSIR) e da interface homem máquina ( IHM) esquerda; suporte direito ( SUPD) sustentador do motor ( MTA) do tambor de impressão (TAIM) direito, do motor do deslocamento do carro de impressão (MDCI), da ponta direita do eixo do tambor de impressão ( TAIM) direito, da ponta direita da guia linear do carro de impressão (GUCI), da ponta direita da guia do carro de impressão auxiliar (GCIA), da ponta direita do suporte do aquecedor de infra-vermelho (SSIR) e da interface homem máquina (IHM) direita; suporte central (SUCE) sustentador dos mancais (MAPE) de encaixe das pontas dos eixos dos tambores de impressão (TAIM) e da cuba de limpeza dos cabeçotes (CLCA); suporte inferior (SUPI) sustentador dos suporte esquerdo (SUPE ), do suporte direito (SUPD), do tanque principal de tinta (TPTI), da bomba de vácuo (BVAC), da bomba de abastecimento de tinta (BATI) e do quadro de energia (QE); secador de cura (SCIR) com gerador de raios infravermelho e com indicador e controlador de temperatura sustentado pelo suporte (SUPE) e pelo suporte (SUPD); um ou mais tambores de impressão (TAIM) de formato cilíndrico oco com costado dotado de um ou mais rebaixos longitudinais em formato de “U” com bordas dotadas de batentes-protetores de borda, com segmentos longitudinais estruturais e com canais fixáveis a base intermediária (BASI) e revestido com chapa metálica magnetizável perfurada ou não para conexão com um sistema de vácuo e com eixos (EIXO) cilíndricos nas pontas, uma conectada no motor do tambor (MTA) e outra ponta conectada em mancai de apoio (MAPE) e no elemento primário do sensor a posição zero grau; base intermediária (BASI) flexível de mantas de borracha magnética ou ferromagnética ou tecidos metálicos magnetizáveis e com vários magnetos dispostos abaixo da sua superfície para fixação de peça ou objeto ou mídia (POM) a ser impressa; um ou mais mancais de apoio (MAPE) com elemento primário do sensor de posicionamento central do carro de impressão; cuba de limpeza dos cabeçotes (CLCA) de formato prismático retangular com duas pontas curvas e orifício de saída de resíduos na parte inferior e com bocal de sucção a vácuo no seu interior e posicionada abaixo da área de translado do conjunto de cabeçotes de impressão (CABI); conjunto carro de impressão (CCAI ) dotado de guia linear do carro de impressão (GUCI) de formato prismático retangular com estrutura de sustentação (ESUS) com pontas fixadas nos suportes esquerdo (SUPE) e direito (SUPD) e de carro de impressão (CAIM) com base de formato de “U” invertido, com travas de correia, com sensores de fim de curso e com patins, com correia sincronizada, com mancai esticador e com motor do deslocamento do carro de impressão (MDCI) e com suporte especial (SUES) dotado de três setores: sistema de abastecimento secundário de tinta (SATS) com os subtanques de tinta (SUBTQ), bomba de circulação de tinta, filtros, degasing (DEG), válvulas e com controles dedicados de temperatura , vácuo, pressão e vazão, sistema de controle eletrônico com unidade (CPU ) e amplificadores (AMP) e sistema de impressão com elevador do carro (ECA) e conjunto de cabeçotes de impressão (CABI).[110] The helical inkjet printer of the present invention has left support (CHAH) chassis (left support) motor drum (TAIM) support, print drum shaft end (TAIM) left, the left end of the print carriage guide (GUCI), the left end of the auxiliary print carriage guide (GCIA), the left end of the curing dryer holder (SSIR), and the left human machine interface (HMI) ; right bracket (SUPD) right drum (MIM) support (MAD), carriage of carriage (MDCI), right end of right drum (TAIM), right end of linear carriage guide (GUCI), right edge of auxiliary print carriage guide (GCIA), right end of infrared heater holder (SSIR), and right human machine interface (HMI); center support (SUCE) bearing support (MAPE) for mating the printhead spindles (TAIM) and printhead cleaning bowl (CLCA); bottom bracket (SUPI) left bracket (SUPE), right bracket (SUPD), main ink tank (TPTI), vacuum pump (BVAC), ink supply pump (BATI) and energy (QE); curing dryer (SCIR) with infrared ray generator and with indicator and temperature controller supported by the holder (SUPE) and the holder (SUPD); one or more hollow cylindrical side drum (TAIM) impression drums fitted with one or more longitudinal U-shaped recesses with bumpers, with structural longitudinal segments and with channels fixed to the intermediate base ( BASI) and lined with perforated or non-perforated magnetizable sheet metal for connection to a vacuum system and with cylindrical (AXIS) shafts at the ends, one connected to the drum motor (MTA) and the other end connected to the bearing housing (MAPE) and the primary element of the sensor at zero degree position; flexible intermediate base (BASI) of magnetic or ferromagnetic rubber blankets or multi-magnetised magnetizable metal fabrics disposed below their surface for attachment of the part or object or media (POM) to be printed; one or more bearing (MAPE) bearings with primary element of the print carriage center positioning sensor; prismatic rectangular printhead cleaning bowl (CLCA) with two curved ends and waste outlet hole at the bottom and vacuum suction nozzle inside and positioned below the printhead transfer area (CABI) ); print carriage assembly (CCAI) equipped with a support frame (ESUS) rectangular prismatic linear carriage carriage (GUSI) with tips attached to the left (SUPE) and right (SUPD) and carriage (CAIM) ) with inverted “U” shape base, with belt locks, limit switches and skids, with synchronized belt, with tensioner bearing and with carriage carriage (MDCI) and special support ( SUES) has three sectors: secondary ink supply system (SATS) with ink subtanks (SUBTQ), ink circulation pump, filters, degasing (DEG), valves and with dedicated temperature, vacuum, pressure and flow, electronic unit control system (CPU) and amplifiers (AMP) and carriage lift printing system (ECA) and printhead assembly (CABI).
[111] O processo executado externamente por um preparador de imagens e operador da impressora com auxílio de softwares e firmwares no invento se dá pela seguinte sequencia: [112] I. Preparação da Imagem para impressão;[111] The process performed externally by an image preparer and printer operator with the aid of software and firmware in the invention is as follows: [112] I. Image preparation for printing;
[113] I.A) Em um PC com um software RIP e drive de impressão dedicados, conectado a unidade central de processamento (CPU ) da impressora inkjet helicoidal, abre-se o arquivo da imagem;[113] I.A) On a PC with a dedicated software RIP and print drive, connected to the central processing unit (CPU) of the helical inkjet printer, the image file opens;
[114] I.B) De acordo com o tipo de mídia o usuário ajusta as curvas de transferência, resolução, orientação, tamanho e posicionamento da imagem e fará outras considerações relativas ao numero de passes, alinhamentos e numero de cabeças de impressão;[114] I.B) Depending on the media type the user adjusts the transfer curves, resolution, orientation, size and positioning of the image and will make other considerations regarding the number of passes, alignments and number of printheads;
[115] I.C) Faz-se a rasterização da imagem e separação dos canais de cores adequados a impressora; Se for um fundo escuro, será gerado um canal para tinta branca, fundo de impressão;[115] I.C) Image rasterization and separation of color channels appropriate to the printer are performed; If it is a dark background, a channel for white ink, print background will be generated;
[116] l.D) Transfere-se o arquivo com imagem já tratado e formatado para a unidade (CPU) ou spool intermediário do PC e retoma para a etapa I.A;[116] l.D) Transfer the already treated and formatted image file to the PC's intermediate unit (CPU) or spool and resume to step I.A;
[117] 11. Impressão;[117] 11. Printing;
[118] II.A) Liga-se a Impressora;[118] II.A) Turns on the Printer;
[119] II.B) A unidade (CPU) faz um ciclo de inicialização: movimenta o carro de impressão (CAIM) até os sensor de fim de curso da margem a esquerda obtendo a referência carro de impressão (CAIM); movimenta os tambores de impressão (TAIM) até encontrar sensor a posição zero grau obtendo as referências dos tambores (TAIM); posiciona o carro de impressão (CAIM) sobre a cuba de limpeza dos cabeçotes (CLCA);certifica a existência de nível adequado de tinta do subtanque de tinta (SUBTQ); ajusta a temperatura dos cabeçotes (CABI) e das tintas; faz uma leve pressurização das tintas nos cabeçotes seguido de uma sucção; remove o excesso de tinta na frente dos cabeçotes através da bomba de vácuo de limpeza (BVAL); ativa o sistema de circulação de tinta dos cabeçotes; executa o primeiro ciclo de spit na região da cuba de limpeza (CLCA); executa um pequeno teste padrão de impressão; e valida a qualidade de impressão, repetindo operações de inicialização até obter a validação;[119] II.B) The unit (CPU) cycles through initialization: moves the print carriage (CAIM) to the left edge limit switches to obtain the print carriage reference (CAIM); moves the print drums (TAIM) until it finds zero degree sensor obtaining the drum references (TAIM); positions the print carriage (CAIM) over the printhead cleaning tank (CLCA), certifies that there is an appropriate ink subtank ink level (SUBTQ); adjusts the temperature of the heads (CABI) and inks; lightly pressurizes the inks on the heads followed by suction; removes excess paint on the front of the heads through the vacuum cleaning pump (BVAL); activates the ink circulation system of the printheads; performs the first spit cycle in the cleaning bowl (CLCA) region; performs a small print pattern; and validates print quality by repeating initialization operations until validation is achieved;
[120] II.C) executa o ciclo de spit de espera na região da cuba de limpeza (CLCA) enquanto aguarda as imagens;[120] II.C) executes the hold-down spit cycle in the cleansing bowl (CLCA) region while waiting for images;
[121] 1I.D) Checa se chegou desenho? se sim, ir para a etapa II.E, se não ir para a etapa II.B;[121] 1I.D) Check if drawing arrived? if yes, go to step II.E if not go to step II.B;
[122] II.E) Aguarda operador colocar a peça a ser impressa, posicionada no gabarito, no tambor de impressão (TAIM) ;[122] II.E) Operator awaits to place the part to be printed, positioned on the template, on the print drum (TAIM);
[123] II.F Aguarda operador dar o start;[123] II.F Waits for operator to start;
[124] II.G O start para Iniciar Impressão foi dado ? se sim, ir para a etapa II.H, se não ir para a etapa II.C; e [125] II.H Liga ο secador com infra-vermelho (SCIR); executa ciclo de impressão através de aceleração do tambor de impressão (TAIM) e aceleração do deslocamento do carro de impressão (CAIM) até atingir velocidades constantes; inicia-se a impressão de acordo com prévia programação até a conclusão da impressão da peça; desacelera o tambor de impressão (TAIM) e o carro de impressão (CAIM) mantém girando por “n” segundos para inspeção visual; o carro (CAIM) retoma para a posição sobre a cuba de limpeza (CLCA) e desliga o secador com infra-vermelho (SCIR) e volta para o item II.C; e enquanto acontece a impressão em um Tambor (TAIM) o operador coloca a próxima peça no outro.[124] II.G Has Start to Start Printing been given? if yes, go to step II.H, if not go to step II.C; and [125] II.H Alloy Infrared Dryer (SCIR); performs print cycle through print drum acceleration (TAIM) and carriage carriage acceleration (CAIM) to constant speeds; printing starts according to previous programming until the part printing is completed; decelerates the print drum (TAIM) and the print carriage (CAIM) keeps spinning for “n” seconds for visual inspection; the trolley (CAIM) returns to position on the cleaning bowl (CLCA) and turns off the infrared dryer (SCIR) and returns to item II.C; and while printing on a Drum (TAIM) the operator places the next piece on the other.
[126] Além do processo e equipamentos já citados o sistema de impressão da presente patente adota uma inteligência na forma de software e circuitos especiais de alta performance executando um processo determinístico extremamente sincronizado, estes circuitos especiais, com a tecnologia atual, são gravados dentro da pastilha (SoC). Esta solução, além de ter duas CPUs ARM, tem também 85000 LE - blocos de elementos lógicos, configuráveis FPGA ( Field Programmable Gate Array),ver Figura 11. Um engenheiro eletrônico descreve um circuito digital complexo com a linguagem HDL - hardware description language, com suas entradas, funções lógicas e saídas e com um compilador e outras ferramentas de software, ele se utilizara dos blocos LE para conseguir determinadas funções que antes seriam feitas por vários chips externos. O resultado final é um “bloco lógico” com uma função especial, que após o processo de gravação, funcionará como um chip dedicado, porem dentro da própria pastilha SoC, e estas características funcionais especiais, é um agregado de conhecimento chamado de propriedade intelectual (PI). A impressora inkjet helicoidal, exige várias funções especiais de alta performance, por isto foram criadas várias PI que são gravadas no SoC, por exemplo, para controle de um motor, leitura de encoder, controle de 2 motores interpolados, controle de um motor sincronizado com a carga de dados aos cabeçotes, controle de um motor sincronizado com a carga de dados aos cabeçotes e impressão e controle de dois motores interpolando movimento sincronizado com a carga dos cabeçotes e seu disparo.[126] In addition to the process and equipment already mentioned, the printing system of the present patent adopts intelligence in the form of software and high performance special circuits performing an extremely synchronized deterministic process, these special circuits, with current technology, are recorded within the tablet (SoC). This solution, in addition to having two ARM CPUs, also has 85000 LE - field programmable gate array (FPGA) logic blocks, see Figure 11. An electronics engineer describes a complex digital circuit with hardware description language (HDL), With its inputs, logic functions, and outputs, and with a compiler and other software tools, it will use LE blocks to achieve certain functions that previously would have been done by various external chips. The end result is a “logic block” with a special function, which after the burning process will function as a dedicated chip, but within the SoC chip itself, and these special functional characteristics is an aggregate of knowledge called intellectual property ( PI). The helical inkjet printer requires several special high performance functions, so several PIs have been created which are recorded in the SoC, for example for motor control, encoder reading, 2 interpolated motor control, synchronized motor control. data loading to the printheads, control of a motor synchronized with the data loading to the printheads and printing and control of two motors interpolating movement synchronized with the loading of the printheads and their firing.
[127] No processo de imprimir uma peça, várias operações de alta velocidade precisam ocorrer em paralelo e de forma sincronizada e cada gota de tinta tem o lugar certo a ser depositada e se desloca a 8m/s no ar 50.000 vezes por segundo. Ao se trazer para a situação real aqui descrita, serão necessários no mínimo 2048 saídas de tinta (512/cor), dando 102,4 milhões de gotas por segundo. Simultaneamente o Tambor estará girando e o carro de impressão estará se deslocando, tudo para posicionar as gotas de tinta no lugar correto da peça, ou seja, ocorrerão muitos eventos reais em paralelo e controlados por um único chip ou neste caso o SoC.[127] In the process of printing a part, several high-speed operations must occur in parallel and synchronously, and each drop of ink has the right place to deposit and travels at 8m / s in air 50,000 times per second. Bringing to the actual situation described here will require a minimum of 2048 ink outputs (512 / color), giving 102.4 million drops per second. Simultaneously the Drum will be spinning and the print carriage will be moving, all to position the ink droplets in the correct place of the part, that is, many real events will occur in parallel and controlled by a single chip or in this case the SoC.
[128] Baseando-se no exposto, o processo executado intemamente pela impressora com auxílio do software e/ou firmware no sistema da presente patente se dá pela seguinte sequência: [129] i. Com a imagem devidamente preparada e validada pelo RIP e drive de impressão dedicado, o sistema embarcado, recebe o arquivo da imagem com a formatação ou codificação definida pelo projeto e o aloca na memória disponível;[128] Based on the foregoing, the process performed entirely by the printer with the aid of software and / or firmware on the system of the present patent is as follows: [129] i. With the image properly prepared and validated by the RIP and dedicated print drive, the embedded system receives the image file with the formatting or encoding defined by the project and allocates it to available memory;
[130] ii. Com esta informação o software embarcado saberá as características da imagem e como ela deverá ser impressa e logo após receber o desenho e antes de começar a imprimir ele saberá por exemplo qual é a largura da imagem, numero de passes, resolução e outros desejos do preparador da imagem ou cliente, com isto, o software embarcado numa fração de segundo irá calcular centenas de parâmetros que serão utilizados para sincronizar todas as propriedades intelectuais (PI) durante o processo de impressão e avisará o operador de forma sonora e visual via interface (IHM), que ela esta pronta para imprimir e que aguarda ele pressionar a tecla INÍCIO. Após o efetivo início, o software embarcado atuará como um gerente do equipamento, distribuindo tarefas e fornecendo os dados as diversas PI microcodificadas na parte FPGA do SoC.[130] ii. With this information the embedded software will know the characteristics of the image and how it should be printed and soon after receiving the drawing and before starting to print it will know for example what is the image width, number of passes, resolution and other wishes of the preparer In this way, the software embedded in a fraction of a second will calculate hundreds of parameters that will be used to synchronize all intellectual properties (PI) during the printing process and will warn the operator sound and visual via interface (HMI). ), that it is ready to print and waiting for it to press the START key. Upon effective start-up, the embedded software will act as an equipment manager, distributing tasks and providing data to the various microcoded PIs in the FPGA part of SoC.
[131] iii. Com o resultado das análises dos dados recebidos, o software já saberá o que, quando e quanto cada propriedade intelectual (PI) (bloco lógico) deverá receber e calculará todos os parâmetros para o giro do tambor (TAIM), todos os parâmetros do motor do carro de impressão (MDCI) e saberá qual é o primeiro e o ultimo byte a ser colocado na propriedade intelectual (PI) do cabeçote (CAIM);[131] iii. With the result of the analysis of the received data, the software will already know what, when and how much each intellectual property (PI) (logical block) should receive and calculate all parameters for drum rotation (TAIM), all motor parameters. the print carriage (MDCI) and know which is the first and last byte to be placed on the printhead intellectual property (PI);
[132] iiii. Quando o operador pressionar a tecla INÍCIO, o software embarcado comandará ponto a ponto a posição do tambor (TAIM) e do carro de impressão (CAIM), bem como deposição das gotas, de modo que cada propriedade intelectual (PI) terá uma lista de micro tarefas a serem executadas e orquestrado pelo software que garantirá o sincronismo dos eventos paralelos. Desta forma, várias propriedades intelectuais (PI) que exigiriam grande esforço computacional e hardware externos, mas não teriam a precisão temporal necessária, são realizadas rapidamente, pelas PI s na parte FPGA do SoC.[132] iiii. When the operator presses the START key, the embedded software will control the drum (TAIM) and print carriage (CAIM) position peer-to-peer, as well as drop deposition, so that each intellectual property (PI) has a list of micro tasks to be performed and orchestrated by the software that will ensure the synchronization of parallel events. Thus, several intellectual properties (PIs) that would require large computational effort and external hardware, but would not have the necessary temporal accuracy, are realized quickly by the PIs in the FPGA part of SoC.
[133] O mecanismo de funcionamento do sistema de impressão de jato de tinta helicoidal da presente patente se explica pelo uso inédito de hélice de impressão, ver Figura 7, que pode ser explicado da seguinte maneira:.[133] The operating mechanism of the helical inkjet printing system of the present invention is explained by the unprecedented use of the print propeller, see Figure 7, which can be explained as follows.
[134] Imaginando que a imagem a ser impressa foi transformada decomposta em quatro cores primárias (CMYK), cada grupo de cores ficará num espaço bidimensional (X,Y) como um retângulo. Imaginando também que este espaço ou folha digital de cada uma das quatro cores é transparente e sem espessura e que será enrolado em um tambor (TAIM). E para facilitar o processo prático e entendimento, antes de enrolar no tambor (TAIM), corta-se digitalmente este plano em tiras conforme mostrado na figura 8. A inclinação das tiras de cada plano de cor é igual ao ângulo da hélice ou espiral de impressão. Se fosse um processo manual, pegar-se-ia cada tira da imagem e fixar-se-ia sobre o cilindro conforme o ângulo (ALFA). Uma ao lado da outra, o que também pode ser entendido como uma após a outra, já que cada tira é continuação uma da outra na espiral. Considerando que cada espiral montada sobre o cilindro é transparente e tão somente as gotas de tinta são visíveis, pode-se, por exemplo, aplicar a espiral do Ciano depois a do Magenta, depois a do Amarelo e por fim a do Preto. Ao enrolarem-se as quatro espirais transparentes uma sobre a outra, com a precisão exigida, as cores de cada uma se combinarão no espaço da impressão e ter-se-á a imagem pretendida.Assuming that the image to be printed has been transformed into four primary colors (CMYK), each color group will be in a two-dimensional space (X, Y) as a rectangle. Imagine also that this space or digital sheet of each of the four colors is transparent and without thickness and will be rolled into a drum (TAIM). And to facilitate the practical process and understanding, before rolling on the drum (TAIM), this plane is digitally cut into strips as shown in figure 8. The inclination of the strips of each color plane is equal to the angle of the propeller or spiral. print. If it were a manual process, each strip of the image would be taken and fixed on the cylinder according to the angle (ALPHA). Next to each other, which can also be understood as one after the other, as each strip is continuation of each other in the spiral. Since each spiral mounted on the cylinder is transparent and only the paint droplets are visible, one can apply, for example, the cyan spiral, then the magenta, then yellow, and finally black. By wrapping the four transparent spirals on each other with the required precision, the colors of each will match in the print space and will have the desired image.
[135 ] O sistema da presente patente faz isto de uma só vez com um cabeçote de impressão, um logo após o outro e perpendicular à hélice de impressão, como se fosse um trem com vários vagões (CMYK) seguindo um trilho, conforme figura 8, e por estar seguindo a hélice (trilho) imaginária de impressão, pode fazer um giro após o outro de forma continua. Seguir a hélice é conseguido com o giro do tambor e com o movimento do carro de impressão, para cada posição angular do tambor terá uma posição do carro de impressão e a deposição de gotas de tinta e cor correspondentes. Somente no final da impressão é que ocorrera um movimento extra que assegura que todos os cabeçotes passaram sobre a imagem. Na pratica os cabeçotes ficam alinhados perpendicularmente com a hélice de impressão que tem seu ângulo ALFA em relação à linha de centro longitudinal do tambor, mas também, o centro de cada cabeçote ficam alinhado radialmente com o centro geométrico do tambor Figura 3-A.[135] The system of the present invention does this at one time with one printhead, one right after the other, and perpendicular to the printhead, as if it were a multi-rail train (CMYK) following a track, as shown in Figure 8. , and because you are following the imaginary helix (track) of printing, you can do one spin after another continuously. Following the propeller is achieved by rotating the drum and moving the print carriage, for each angular position of the drum you will have a print carriage position and the deposition of corresponding ink droplets and color. Only at the end of printing will extra movement occur that ensures that all the heads have passed over the image. In practice the printheads are aligned perpendicularly with the print helix having its ALP angle to the longitudinal centerline of the drum, but also, the center of each printhead is radially aligned with the geometric center of the drum Figure 3-A.
[136] Altemativamente, o sistema da presente patente, a ser utilizado na impressão direta de peças, embalagens, cilíndricas ou cônicas, poderá ter as seguintes opções: [137] - Tambor de impressão (TAIM) na forma de gomos com fixação da peça, objeto ou mídia (POM) mecanicamente e com possibilidades para fixar uma ou mais peças;[136] Alternatively, the system of the present invention, to be used for direct printing of parts, packages, cylindrical or conical, may have the following options: [137] - Print drum (TAIM) in the form of piece-fixed buds , object or media (POM) mechanically and with possibilities to fix one or more pieces;
[138] - Impressão helicoidal com cabeçotes inkjet com uma única fileira ou “n” cabeçotes com uma única fileira de nozzles (saídas de tinta), dispostos segundo o angulo (ALFA) = zero, seguindo a hélice de impressão e paralelo ao eixo do tambor, conforme mostrado nas Figuras 13 e 14;[138] - Single-row helical printing with inkjet heads or “n” single-row nozzle heads (ink outputs) arranged at an angle (ALPHA) = zero, following the print propeller and parallel to the axis of the drum as shown in Figures 13 and 14;
[139] - Poderá ter um grupo de cabeçotes extras para aplicar, após impressão das cores CMYK, algum outro tipo de fluido para cobertura, como um verniz ou selante (não ilustrado) usual em aplicações UV. A sequência W+W, C, Μ, Y, K poderá ser configurada como C, Μ, Y, K, W + W na impressão de películas transparentes, por exemplo; e [140] - No caso de impressão com tintas UV as lâmpadas IR dos secadores de cura (SCIR) poderão ser substituída por uma barra de leds UV.[139] - You may have an extra head group to apply, after CMYK color printing, some other type of covering fluid, such as a varnish or sealant (not shown) usual in UV applications. The W + W, C, Μ, Y, K sequence may be set to C, Μ, Y, K, W + W when printing transparent films, for example; and [140] - In the case of printing with UV inks the IR curing dryer (SCIR) lamps may be replaced with a UV LED bar.
Claims (12)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
B11A | Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing | ||
B11Y | Definitive dismissal acc. article 33 of ipl - extension of time limit for request of examination expired |