BR122021014037B1 - Cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta - Google Patents

Abstract

Uma cobertura (13), (15), para a face de impressão (9) de uma impressora de jato de tinta de gota sob demanda se move entre uma posição fechada, na qual cobre os bocais de impressão na face de impressão (9), e uma posição aberta na qual os bocais de impressão estão descobertos, sem requerer movimento da face de impressão (9). Na posição aberta, a cobertura é rebaixada relativa à superfície dianteira (2) da cabeça de impressão. Por pelo menos parte do movimento da cobertura, está adicionalmente adiante do que a face de impressão (9), de modo que não deslize e danifique os bocais de impressão. A impressora de jato de tinta de gota sob demanda pode ser usada para imprimir sobre objetos (3) transportados por ela, por exemplo em uma linha de embalagem. A cobertura (13), (15) não obstrui o trajeto dos objetos (3) até mesmo quando eles passam muito perto (por exemplo, 0,5 mm) à face de impressão (9) por que sua posição descoberta está adicionalmente atrás do que a superfície dianteira (21) da cabeça de impressão.

Description

[001] O pedido presente refere-se a impressoras de jato de tinta, arranjos para cobrir uma cabeça de impressão de uma impressora de jato de tinta, e cabeças de impressão com um arranjo de cobertura.

[002] A maioria das impressoras de jato de tinta pode ser dividida em dois tipos. O primeiro tipo é uma impressora de jato contínuo. Em uma impressora de jato de tinta contínuo, um jato de tinta corre continuamente durante uma operação de impressão, e gotas de tinta são defletidas (normalmente eletrostaticamente) para dirigi-las tanto à superfície sobre a que está sendo impressa ou alternativamente para uma calha que coleta gotas que não são usadas para imprimir. Impressoras de jato de tinta contínuo são tipicamente usadas para impressão industrial tal como imprimir logotipos, datas de vencimento e outras informações sobre caixas de papelão, embalagem de comida, alimentos tais como ovos, e também, por exemplo, impressão sobre cabeamento. O segundo tipo é uma impressora de gota sob demanda. Tipicamente, uma impressora de gota sob demanda tem uma cabeça de impressão com pelo menos uma fila com um grande número de bocais, e um arranjo (por exemplo um cristal piezelétrico ou um aquecedor para ferver tinta) que ejeta uma única gota de um bocal particular quando exigido para imprimir. Os bocais e o arranjo para ejetar gotas sob demanda podem ser partes permanentes da cabeça de impressão, ou eles podem fazer parte de um cartucho removível (também frequentemente incluindo um ou mais reservatórios de tinta) que é substituído de vez em quando (por exemplo quando o reservatório ou reservatórios esvaziaram de tinta). Impressoras de jato tinta de gota sob demanda são tipicamente usadas para imprimir a produção de computadores domésticos.

[003] O solvente ou solventes na tinta usada em impressoras de jato de tinta tendem a evaporar depressa. Isto é necessário a fim de assegurar que a tinta caia seca depressa durante a operação de impressão. Porém, isto significa que se tinta assentar em uma cabeça de impressão que não está sendo usada para imprimir, há uma tendência para o solvente evaporar pelo bocal ou bocais de cabeça de impressão, com o resultado que a tinta seca e bloqueia o bocal ou bocais. Com uma impressora de jato de tinta contínuo, este não é um problema enquanto a impressora está operacional, porque o jato está correndo continuamente. Quando o jato cessa, a impressora pode executar uma sequência de encerramento especial na qual tinta é sugada para fora de uma cabeça de impressão e a cabeça de impressão é esguichada com solvente puro a fim de prevenir qualquer secagem de tinta no bocal. Em uma impressora de gota sob demanda, é normal que sempre que impressão não está acontecendo, a cabeça de impressão é movida a uma estação de cobertura externa exatamente fora da gama de posições às quais a impressora pode imprimir, e então tanto a cabeça de impressão ou uma cobertura é movida de forma que a cobertura feche sobre os bocais para prevenir evaporação. Adicionalmente, a cabeça de impressão pode descarregar tinta em um bloco no mecanismo de cobertura a fim de dissolver e retirar qualquer incrustação de tinta seca. Quando a impressora recebe o sinal para imprimir outra página, a cabeça de impressão é movida da estação de cobertura de volta a sua gama de posições de impressão normal.

[004] Também é conhecido prover uma cobertura protetora montada ao próprio cartucho de impressão. Por exemplo, EP 0676292 sugere que uma estação de cobertura permanente pode ficar suja ou desgastada, e propõe que uma caneta de tinta possa ser provida com sua própria cobertura protetora. Em EP 0676292, uma mola de aço inoxidável está assentada em uma cavidade atrás e a um lado da face de impressão tendo os bocais de impressão. A cada extremidade, a mola é presa a um braço que rota sobre um eixo geométrico paralelo à face de impressão, de forma que a rotação dos braços traga uma extremidade da mola sobre a face de impressão, formando uma cobertura protetora.

[005] US 5682186 propõe vários arranjos de cobertura montados em uma caneta de tinta. Em uma modalidade, uma cobertura está montada para rotação sobre um eixo geométrico paralelo para a face de impressão de modo a dobrar entre uma posição fechada na qual cobre os bocais de impressão e uma posição aberta na qual os bocais estão expostos. Na posição aberta, a cobertura se acha perto da face de impressão, mas adicionalmente atrás (isto é, mais distante da superfície a ser impressa), onde não interfere com a operação da caneta de tinta ou impressora. A cobertura pode ter uma gaxeta, que contata a face de impressão na posição fechada para formar uma câmara protetora ao redor dos bocais sem a cobertura estar em contato com os bocais. Uma abertura pela cobertura pode impedir um pico de pressão de ar dentro da câmara protetora de forçar ar nos bocais. A cobertura pode ser acionada entre suas posições aberta e fechada por um motor na impressora que engata com a cobertura quando a caneta de tinta está em sua estação de origem. Alternativamente, um came espiral pode estar posicionado para engatar com a cobertura e movê-la para dentro ou fora de sua posição fechada quando a caneta de tinta se move para ou longe da estação de origem.

[006] Em outra modalidade, US 5682186 propõe uma cobertura que desliza pela face de impressão entre suas posições aberta e fechada. Esta cobertura pode ter uma gaxeta para formar uma vedação protetora ao redor dos bocais. Também pode ter um limpador que esfrega pelos bocais quando a cobertura se move, para remover sujeira, detritos e tinta acumulada. Em uma modalidade adicional, uma cabeça de impressão de página larga, com uma face de impressão curvada, é provida com uma cobertura que está arranjada para se mover entre suas posições aberta e fechada rotando sobre um eixo geométrico que é paralelo à face de impressão, mas atrás disso (isto é, mais adiante da superfície a ser impressa). A cobertura pode ter uma gaxeta para formar uma câmara protetora ao redor dos bocais, e um limpador. O eixo geométrico de pivô pode ser deslocado do centro de curvatura da face de impressão de forma que a gaxeta se erga da face de impressão quando a cobertura é rotada.

[007] Foi proposto usar uma impressora de gota sob demanda para impressão industrial, mas um problema surge da tendência de a tinta secar nos bocais de cabeça de impressão. Em uma colocação industrial, pode não ser prático mover a cabeça de impressão a uma estação de cobertura, tanto porque a impressora tem que se ajustar em um espaço muito pequeno em uma linha de embalagem industrial ou porque é difícil de mover a cabeça de impressão rápido bastante da posição de cobertura para a posição de impressão em resposta a um sinal que indica detecção de um artigo a ser impresso, devido à velocidade muito alta à qual linhas de embalagem industriais tendem a operar.

[008] US 2004/0008235 propõe um arranjo no qual um obturador deslizante pode ser movido pela face de uma cabeça de impressão ou cartucho de impressão, entre uma posição fechada na qual cobre a cabeça de impressão e uma posição aberta na qual expõe a cabeça de impressão. O obturador é movido por um braço carregado por mola que se estende pelo transportador levando produtos a serem impressos. A mola tende a mover o braço e obturador na posição fechada e quando um produto passa abaixo do transportador bate no braço e a empurra atrás, movendo o obturador na posição aberta quando o produto se move além da cabeça de impressão. Assim que o produto se foi, a mola move o braço de modo a retornar o obturador de volta à posição fechada.

[009] WO 2009/127194 propõe um dispositivo de fechamento montado na frente de uma cabeça de impressão que retém um cartucho de impressão removível, para imprimir sobre peças de trabalho que são carregadas passado isto. O dispositivo de fechamento tem uma cobertura deslizante com uma abertura nela. Na posição aberta da cobertura, a face de impressão do cartucho de impressão (tendo os bocais de impressão) se projeta pela abertura na cobertura. Isto permite à face de impressão estar muito perto das peças de trabalho. Quando a cobertura desliza da posição aberta para a posição fechada, superfícies de came movem a cobertura para o trajeto das peças de trabalho, de forma que possa passar em frente da face de impressão na posição fechada. Um elastômero na cobertura aperta contra os bocais, os vedando na posição fechada.

[0010] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provida uma impressora de jato de tinta ou uma cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta, a impressora ou cabeça de impressão tanto compreendendo uma pluralidade de bocais de impressão em uma posição predeterminada sobre uma face de impressão ou compreendendo uma montagem para segurar uma unidade removível que compreende uma pluralidade de bocais de impressão em uma posição predeterminada sobre uma face de impressão, a impressora ou cabeça de impressão adicionalmente compreendendo um membro de cobertura móvel ao longo de um trajeto predeterminado entre uma posição fechada e uma posição aberta, o membro de cobertura na posição aberta estando adicionalmente atrás, em relação à direção de ejeção de tinta dos bocais, do que a posição da face de impressão, o membro de cobertura na posição fechada apertando resilientemente contra a face de impressão e vedando ao redor dos bocais sem tocá-los, e o trajeto predeterminado incluindo uma porção que está adicionalmente adiante, em relação à direção de ejeção de tinta dos bocais, do que ambas a posição aberta e a posição fechada, por meio de que o membro de cobertura é móvel pelos bocais sem fazer contato deslizante com os bocais.

[0011] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método de cobrir uma pluralidade de bocais de impressão em uma posição predeterminada sobre uma face de impressão de uma impressora de jato de tinta ou uma cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta, o método compreendendo mudar um membro de cobertura ao longo de um trajeto predeterminado entre uma posição fechada e uma posição aberta, em que: quando o membro de cobertura está na posição aberta está adicionalmente atrás, em relação à direção de ejeção de tinta dos bocais, do que a posição da face de impressão; quando o membro de cobertura está na posição fechada ele aperta resilientemente contra a face de impressão e veda ao redor dos bocais sem tocá-los; o trajeto predeterminado inclui uma porção que está adicionalmente adiante, em relação à direção de ejeção de tinta dos bocais, do que a posição aberta e a posição fechada; e o membro de cobertura se move pelos bocais sem fazer contato deslizante com os bocais.

[0012] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido uma impressora de jato de tinta ou uma cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta, que tanto tem uma face de impressão com uma pluralidade de bocais de impressão de gota sob demanda ou está arranjada para receber um cartucho de impressão removível tendo uma forma predeterminada e prender um tal cartucho de impressão com sua face de impressão substancialmente em uma posição predeterminada. A impressora ou cabeça de impressão compreende um arranjo de cobertura que tem uma cobertura que é móvel por um acionamento de cobertura entre uma posição fechada (ou de cobertura) e uma posição aberta (ou de impressão). Quando a cobertura está na sua posição fechada (de cobertura) está em frente à face de impressão, em contato com a face de impressão e apertada contra a face de impressão, e quando está na sua posição aberta (de impressão) está mais atrás, com referência à direção de movimento de gotas de tinta fora dos bocais durante uma operação de impressão, do que a face de impressão. Quando a cobertura se move entre as posições aberta e fechada, ela atravessa uma posição intermediária, onde está espaçada mais à frente do que sua posição fechada e não contata a face de impressão do cartucho de impressão. Quando a cobertura está em sua posição intermediária, ela pode se mover sem contato deslizante com a face de impressão.

[0013] Preferivelmente, a cobertura ou o membro de cobertura é inclinável em relação ao plano da face de impressão, quando na posição fechada.

[0014] Preferivelmente, a cobertura é movida com um movimento rotacional sobre um eixo geométrico substancialmente perpendicular ao plano da face de impressão, para mover a cobertura geralmente paralela ao plano da face de impressão, acompanhado por movimento geralmente ao longo do eixo geométrico a fim de variar quão distante adiante a cobertura está. Preferivelmente, o movimento axial é provido por um arranjo de cames que movem a cobertura ao longo do eixo geométrico quando rota. As superfícies de came podem ser cobertas pela cobertura, ou uma parte que se move com isto, ambos na posição aberta e na posição fechada da cobertura. As superfícies de came são preferivelmente cobertas ao longo da rotação da cobertura entre as posições fechada e aberta. Preferivelmente, as superfícies de came são providas sobre superfícies opostas espaçadas axialmente dentro de um rebaixo na cabeça de impressão, e uma das superfícies opostas espaçadas axialmente é uma superfície de um membro que, inclui ou se move com a cobertura, o membro fechando substancialmente o rebaixo na cabeça de impressão. Este arranjo tende a proteger as superfícies de came de sujeira e pó.

[0015] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provida uma Impressora de jato de tinta ou uma cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta, a impressora ou cabeça de impressão tanto compreendendo uma pluralidade de bocais de impressão em uma face de impressão substancialmente planar ou compreendendo uma montagem para segurar uma unidade removível que compreende uma pluralidade de bocais de impressão em uma face de impressão substancialmente planar, a impressora ou cabeça de impressão adicionalmente compreendendo: um membro de cobertura móvel entre uma posição aberta, na qual o membro de cobertura não cobre os bocais, e uma posição fechada na qual o membro de cobertura cobre os bocais, o membro de cobertura se movendo entre as posições aberta e fechada através de rotação sobre um eixo geométrico transversal ao plano da face de impressão; e um arranjo de cames para acionar o membro de cobertura ao longo do eixo geométrico de rotação por interação de superfícies de came contrárias durante pelo menos parte de sua rotação entre as posições aberta e fechada, as superfícies de came estando em um rebaixo na cabeça de impressão e sendo cobertas por uma porção do membro de cobertura na posição aberta e na posição fechada.

[0016] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método de operar uma impressora de jato de tinta ou uma cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta, a impressora ou cabeça de impressão tanto compreendendo uma pluralidade de bocais de impressão em uma face de impressão substancialmente planar ou compreendendo uma montagem para segurar uma unidade removível que compreende uma pluralidade de bocais de impressão em uma face de impressão substancialmente planar, o método compreende: mover um membro de cobertura entre uma posição fechada, na qual o membro de cobertura cobre os bocais, e uma posição aberta, na qual o membro de cobertura não cobre os bocais, rotando o membro de cobertura sobre um eixo geométrico transversal ao plano da face de impressão; e acionar o membro de cobertura ao longo do eixo geométrico de rotação, por interação de superfícies de came contrárias, durante pelo menos parte de sua rotação entre as posições aberta e fechada, em que as superfícies de came estão em um rebaixo na cabeça de impressão, e as superfícies de came estão cobertas por uma porção do membro de cobertura na posição aberta e na posição fechada.

[0017] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido uma impressora de jato de tinta ou uma cabeça de impressão para uma impressora de jato de tinta, a impressora ou cabeça de impressão tendo uma posição de impressão da qual tinta pode ser ejetada para imprimir e a impressora ou cabeça de impressão sendo adequada para montar ao lado de um transportador de forma que o transportador possa carregar produtos, a serem impressos, além da posição de impressão da impressora ou cabeça de impressão em uma direção de transporte, a impressora ou cabeça de impressão compreendendo: uma porção de rampa se estendendo longe da posição de impressão, a porção de rampa sendo adequada para ser montada, quando a impressora ou cabeça de impressão está montada ao lado de um transportador, de forma que se estenda a montante, relativa à direção de transporte, da posição de impressão e de forma que tenha uma superfície de rampa confrontando o transportador, a superfície de rampa sendo angulada relativa à direção de transporte com (a) a extremidade da superfície de rampa que está mais distante da posição de impressão estando mais lateralmente do transportador do que a posição de impressão, e (b) um lugar na superfície de rampa espaçada da extremidade estando não mais lateralmente do transportador do que a posição de impressão, por meio de que um produto carregado pelo transportador que golpeia a superfície de rampa entre sua extremidade e o dito lugar será forçado lateralmente relativo à direção de transporte quando é carregado passado a superfície de rampa de modo a ser não adicionalmente de lado do que a posição de impressão antes que alcance a posição de impressão; um primeiro sensor, para sentir a presença de um produto passando o primeiro sensor, o primeiro sensor estando montado na dita porção de rampa; e um segundo sensor, para sentir a presença de um produto passando o segundo sensor, o segundo sensor estando espaçado do primeiro sensor na direção do primeiro sensor para a posição de impressão.

[0018] Preferivelmente, a porção de rampa é destacável. O segundo sensor pode estar entre o primeiro sensor e a posição de impressão. Neste caso, também pode ser montado na porção de rampa.

[0019] Alternativamente, a posição de impressão pode estar entre o primeiro sensor e o segundo sensor. Neste caso, o segundo sensor pode ser montado sobre uma porção de rampa adicional, se estendendo longe da posição de impressão, a porção de rampa adicional sendo satisfatória para ser montada, quando a impressora ou cabeça de impressão está montada ao lado de um transportador, de forma que se estenda a jusante, relativa à direção de transporte, da posição de impressão e de forma tenha uma superfície de rampa confrontando o transportador, a superfície de rampa sendo angulada relativa à direção de transporte com (a) a extremidade da superfície de rampa que está lateralmente mais distante da posição de impressão estando adicionalmente de lado do transportador do que a posição de impressão, e (b) um lugar na superfície de rampa espaçada da extremidade estando não mais lateralmente do transportador do que a posição de impressão.

[0020] Aspectos adicionais e características opcionais da invenção estão publicadas nas reivindicações, que estão por este meio incorporadas na descrição.

[0021] Em uma modalidade, um membro de cobertura para a face de impressão de uma impressora de jato de tinta de gota sob demanda é móvel entre uma posição fechada, na qual cobre os bocais de impressão na face de impressão e é apertada contra a face de impressão, e uma posição aberta na qual os bocais de impressão estão descobertos, sem requerer movimento da face de impressão. Na posição aberta, o membro de cobertura está adicionalmente atrás, com referência à direção de movimento de gotas de tinta ejetadas, do que a face de impressão e/ou a superfície dianteira da impressora ou cabeça de impressão. Para pelo menos parte do movimento do membro de cobertura pela face de impressão, está adicionalmente adiante do que a face de impressão, de forma que não deslize e danifique os bocais de impressão na face de impressão. O arranjo de cobertura é satisfatório para uso quando a impressora de jato de tinta de gota sob demanda é usada para imprimir sobre objetos carregados além dela, por exemplo em uma linha de embalagem, porque a posição descoberta do membro de cobertura está adicionalmente atrás do que a face de impressão e/ou a superfície dianteira da impressora ou cabeça de impressão e não obstrui o trajeto dos objetos até mesmo se eles passarem muito perto (por exemplo 0,5 mm) à face de impressão.

[0022] Modalidades da invenção, dadas por meio de exemplo não limitante, serão descritas com referência aos desenhos acompanhantes.

[0023] Figura 1 mostra um transportador com uma cabeça de impressão provida com um arranjo de cobertura concretizando a presente invenção.

[0024] Figuras 2A a 2C são vistas esquemáticas de abaixo de parte do arranjo de cobertura.

[0025] Figuras 3A a 3C são vistas esquemáticas da frente de parte do arranjo de cobertura.

[0026] Figura 4 mostra a cabeça de impressão com seu obturador de cobertura aberto.

[0027] Figura 5 mostra a cabeça de impressão com seu obturador de cobertura fechado.

[0028] Figura 6 mostra a cabeça de impressão com um arranjo alternativo de sensores de produto.

[0029] Figura 7 mostra a cabeça de impressão com um arranjo alternativo de rampas de produto.

[0030] Figura 8 é uma visão explodida do obturador e componentes associados.

[0031] Figura 9 é uma vista secional do obturador e parte do corpo principal da cabeça de impressão, com o obturador aberto.

[0032] Figura 10 é uma vista secional do obturador e parte do corpo principal da cabeça de impressão, com o obturador em uma posição intermediária.

[0033] Figura 11 é uma vista secional do obturador e parte do corpo principal da cabeça de impressão, com o obturador fechado.

[0034] Figura 12 é uma vista lateral da parte dianteira de um cartucho de impressão, coberto pelo obturador.

[0035] Figura 13 é uma vista dianteira da face de impressão do cartucho de impressão da Figura 12.

[0036] Figura 14 é uma vista lateral do obturador mostrando um arranjo de came, com o obturador aberto.

[0037] Figura 15 é uma vista lateral do obturador mostrando um arranjo de came, com o obturador em uma posição intermediária.

[0038] Figura 16 é uma vista lateral do obturador mostrando um arranjo de came, com o obturador fechado.

[0039] Figura 17 mostra a face dianteira da cabeça de impressão com o obturador removido.

[0040] Figura 1 mostra esquematicamente uma cabeça de impressão 1 de uma impressora de jato de tinta de gota sob demanda posicionada para imprimir sobre uma pluralidade de produtos 3 que são levados passado a cabeça de impressão 1 por um transportador 5, que leva os produtos na direção mostrado pela seta. A cabeça de impressão 1 é provida com um cartucho de impressão de gota sob demanda removível, tendo uma face de impressão. A face de impressão é uma face substancialmente planar tendo uma pluralidade de bocais de jato de tinta nela. Tipicamente, a face de impressão terá um grande número de bocais de impressão de gota sob demanda, arranjado em uma ou mais filas. Cada bocal de impressão de gota sob demanda está arranjado para ejetar uma gota de tinta quando uma gota de tinta é requerida desse bocal para imprimir (isto é, uma marca impressa é requerida no produto 3 a uma posição em frente do bocal interessado), mas cada bocal não ejeta normalmente uma gota de tinta quando não é requerida para imprimir. A cabeça de impressão 1 está posicionada logo acima da borda do transportador 5 de forma que produtos 3 passem perto em frente à face de impressão do cartucho de impressão na cabeça de impressão 1. Preferivelmente, os produtos 3 passam em frente à face de impressão com um espaçamento não maior que 5 mm, desde que impressoras de gota sob demanda tipicamente podem ejetar gotas de tinta só através de uma distância muito curta. Para obter a melhor qualidade de impressão, a distância entre o produto 3 e a face de impressão pode precisar ser 1 mm ou menos, por exemplo cerca de 0,5 mm.

[0041] Figura 1 mostra uma cabeça de impressão 1 no transportador 5, com outras partes da impressora (por exemplo, eletrônica de controle e uma interface de usuário) sendo providas em um corpo de impressora separado (não mostrado) espaçado adicionalmente longe do transportador 5. É possível como uma alternativa prover a impressora inteira na posição mostrada para a cabeça de impressão 1 na Figura 1, especialmente no caso que a impressora é provida em um único corpo sem uma cabeça de impressão separada. Adicionalmente, como uma alternativa adicional, a impressora ou a cabeça de impressão separada 1 pode compreender uma face de impressão com bocais de impressão, em vez da face de impressão e bocais fazendo parte de um cartucho de impressão removível. Neste caso, a impressora ou cabeça de impressão pode receber um cartucho removível que contém um ou mais reservatórios de tinta, embora o cartucho não proveja a face de impressão e bocais de impressão. A face de impressão e os bocais de impressão podem fazer parte de uma unidade de impressão removível, em lugar de ser uma parte permanente da cabeça de impressão 1, até mesmo no caso em que a face de impressão e os bocais de impressão não fazem parte de um cartucho de impressão removível junto com um ou mais reservatórios de tinta. Isto permite aos reservatórios de tinta serem substituídos quando eles ficam vazios, sem substituir os bocais de impressão toda vez o cartucho de tinta é substituído, mas a unidade de impressão pode ser removida e substituída se os bocais de impressão desgastarem ou deixarem de trabalhar corretamente. Se a face de impressão e bocais de impressão forem removíveis da cabeça de impressão, tal como quando eles fazem parte de uma unidade de impressão removível ou um cartucho de impressão removível, a cabeça de impressão incluirá uma montagem para segurar a unidade removível ou cartucho na posição, com a face de impressão no local desejado relativo à face dianteira da cabeça de impressão. Porém, devido a leves diferenças de fabricação de um cartucho removível ou unidade para outra, e a possibilidade que a posição de um cartucho removível ou unidade na montagem pode ser ligeiramente diferente de uma ocasião para outra, a posição da face de impressão e dos bocais pode variar ligeiramente.

[0042] Porque a tinta usada pela impressora tende a secar muito depressa, os bocais de impressão são vedados por uma cobertura exceto quando um produto 3, ou uma sequência de produtos 3, estão sendo levados passado a cabeça de impressão 1 pelo transportador 5. Quando é detectado que um produto 3 está chegando à cabeça de impressão 1, a cobertura é removida rapidamente, para permitir à impressora imprimir sobre o produto 3.

[0043] Figuras 2A, 2B e 2C proveem vistas esquemáticas de parte do arranjo de cobertura de abaixo, e Figuras 3A, 3B e 3C mostram vistas esquemáticas de parte do arranjo de cobertura da frente. Um cartucho de impressão removível 7 tem uma face de impressão 9 com duas filas 11 de bocais. Cada fila 11 contém, por exemplo, 150 bocais de impressão de gota sob demanda. A face de impressão 9 do cartucho de impressão 7 é substancialmente planar e está aproximadamente em linha com a superfície dianteira da cabeça de impressão 1, mas na prática tenderá a estar muito ligeiramente adicionalmente atrás, tipicamente por cerca de 0,1 mm a 0,5 mm. O cartucho de impressão 7 pode ser um tipo de Hewlett Packard padrão HP51645A, que inclui ambas a face de impressão 9 e filas 11 de bocais de impressão e também pelo menos um reservatório de tinta. O reservatório de tinta será enchido de uma tinta satisfatória para imprimir sobre os produtos 3.

[0044] Um obturador rotativo 13 tem um braço de cobertura 15, se estendendo lateralmente para ser móvel por rotação do obturador 13 que atua como uma cobertura para as filas 11 de bocais na face de impressão 9 do cartucho de impressão 7.

[0045] Nas Figuras 2A e 3A, o obturador 13 está posicionado de forma que o braço de cobertura 15 se estenda pela face de impressão 9, e seja apertado contra isto, por esse meio cobrindo as filas 11 de bocais. Por causa da espessura do braço de cobertura 15, sua superfície dianteira se salienta em frente à superfície dianteira da cabeça de impressão 1, e é responsável por obstruir o trajeto de produtos 3 se eles estiverem posicionados para passarem em frente à cabeça de impressão 1 com um espaçamento de menos de 2,5 mm.

[0046] Nas Figuras 2B e 3B, o obturador 13 está a meio trajeto por seu movimento entre a posição fechada das Figuras 2A e 3A, na qual o braço de cobertura 15 cobre os bocais do cartucho de impressão 7, e uma posição aberta na qual os bocais não estão obstruídos e o cartucho de impressão 7 está livre para imprimir. Nesta posição intermediária, o obturador 13 se moveu para frente, mais adiante no trajeto dos produtos 3 (como pode ser visto na Figura 2B). Isto permite ao obturador 13 rotar sem o braço de cobertura 15 deslizar pela face de impressão 9. Isto ajuda a evitar dano aos bocais de impressão que poderia caso contrário ocorrer se qualquer parte do braço de cobertura 15 entrasse em contato deslizante com quaisquer dos bocais.

[0047] Nas Figuras 2C e 3C, o obturador 13 está em sua posição aberta, e o cartucho de impressão 7 está livre para imprimir. Nesta posição, o obturador 13 rotou suficientemente que o braço de cobertura 15 está livre da face de impressão 9, como pode ser visto na Figura 3C. Adicionalmente, o obturador como um todo retraiu de volta na cabeça de impressão 1, de forma que está agora completamente atrás da face dianteira da cabeça de impressão 1 e da face de impressão 9 do cartucho de impressão 7, como pode ser visto na Figura 2C. Por conseguinte, nesta posição, o obturador 13 não obstrui o trajeto dos produtos 3 até mesmo se eles passarem extremamente perto da cabeça de impressão 1 e da face de impressão 9. Isto permite à "distância de ejeção" entre a face de impressão 9 e os produtos 3 ser minimizada, por esse meio melhorando a qualidade da impressão nos produtos 3.

[0048] Os termos "adiante", "em frente" "atrás", "para trás", etc., podem ser definidos por referência à direção de movimento das gotas de tinta que são ejetadas dos bocais da face de impressão 9 (as gotas de tinta se movem adiante quando elas são ejetadas). Alternativamente, estes termos podem ser definidos por referência ao plano da própria face de impressão, com "para frente" e "para trás" sendo direções perpendiculares ao plano da face de impressão e "frente" sendo o lado da face de impressão onde o braço de cobertura 15 está posicionado quando é apertado contra a face de impressão 9 para cobrir os bocais.

[0049] A construção da cabeça de impressão 1 e do obturador 13 será descrita agora em mais detalhe.

[0050] Figura 4 mostra a cabeça de impressão 1 com o obturador 13 na posição aberta e Figura 5 mostra a cabeça de impressão 1 com o obturador 13 na posição fechada, com o cartucho de impressão 7 removido. A cabeça de impressão 1 tem um espaço 17 para receber o cartucho de impressão 7. O espaço 17 é uma montagem para segurar o cartucho de impressão 7, e está formado para conter o cartucho de impressão 7 firmemente no lugar uma posição predeterminada (impressão). Um clipe (não mostrado) interage com o cartucho de impressão 7 a ou próximo à extremidade traseira do cartucho de impressão (isto é, a extremidade remota da face de impressão 9 e as filas 11 de bocais de impressão) para impedir o cartucho de impressão 7 de se mover fora de posição no espaço 17 durante a operação da impressora. Adjacente ao espaço 17 há um rebaixo 19 para acomodar o braço de cobertura 15 do obturador 13 na posição aberta. O rebaixo 19 é fundo bastante para acomodar a espessura total do braço de cobertura 15, de forma que possa se mover atrás completamente atrás do plano da superfície dianteira 21 da cabeça de impressão 1.

[0051] Como pode ser visto na Figura 4, uma vez que o obturador 13 alcance a posição aberta, rotação adicional é prevenida através de obstrução entre o braço de cobertura 15 e a borda do rebaixo 19. O obturador 13 tem um bloco 23 se estendendo radialmente aproximadamente oposto ao braço de cobertura 15. O obturador 13 se encaixa em uma abertura na cabeça de impressão 1 que está formada para acomodar o bloco 23 quando o obturador 13 está na posição aberta, na posição fechada ou qualquer posição intermediária. Porém, movimento além da posição fechada do obturador 13 é prevenido através de obstrução entre o bloco 23 e uma superfície lateral 25 da abertura na cabeça de impressão.

[0052] Como pode ser visto nas Figuras 4 e 5, a cabeça de impressão 1 tem uma rampa de produto 73, na forma de uma extensão da cabeça de impressão, a um lado disto. Isto se estende na direção para os produtos entrantes 3 a serem impressos. Como mostrado na Figura 1, esta extensão (ou um menos a face dianteira 75 disso) é angulada de forma que sua extremidade para os produtos entrantes 3 esteja adicionalmente atrás que a superfície dianteira 21 da cabeça de impressão 1, e está aproximadamente em nível com a borda do transportador 5. Portanto, se qualquer produto 3 estiver mal colocado no transportador 5 perto demais da borda, de forma que eles bateriam no lado da cabeça de impressão 1, eles serão apanhados pela face dianteira 75 da extensão 73 que atua como uma rampa para empurrar o produto 3 longe da borda do transportador 5 quando se aproxima da cabeça de impressão 1. Deste modo, o produto 3 mal colocado é guiado de modo a viajar corretamente além da superfície dianteira 21 da cabeça de impressão 1.

[0053] A porção de rampa (extensão de rampa) 73 têm dois sensores de produto 77, 79 confrontando o transportador 5. Estes detectam a presença de um produto 3. Qualquer arranjo sensor de produto conveniente pode ser usado. Na modalidade ilustrada, cada sensor 77, 79 compreende uma fonte luminosa 77a, 79a (por exemplo um LED) e um detector de luz 77b, 79b. Quando um produto 3 passa em frente a um sensor 77, 79, luz da fonte luminosa 77a 79a é refletida pelo produto 3 de volta ao detector de luz 77b 79b, e deste modo a presença do produto 3 é detectada. A fim de permitir ao detector 77b, 79b (ou a eletrônica recebendo seu sinal de saída) distinguir luz da fonte luminosa 77a, 79a (que significa a presença de um produto) de outra luz ambiente e dispersa no ambiente, a fonte luminosa 77a, 79a é modulada. O padrão de modulação não é importante, contanto que permita luz da fonte luminosa ser distinguida de outra luz. Por exemplo, a modulação pode ser um 5 kHz estável. Outras frequências podem ser usadas, e padrões de modulação complexos também podem ser usados, se desejado. A luz de fontes luminosas 77a, 79a pode estar no espectro visível, mas é preferido usar infravermelho próximo tal como luz de cerca de 850 nm.

[0054] A detecção de um produto pelos sensores 77, 79 informa à impressora que um produto 3 está se aproximando, e é usada pela impressora para ativar uma operação de impressão. Adicionalmente, se as filas 11 de bocais de impressão forem cobertas pelo obturador 13, a impressora ativará uma operação de descobrir. Porque há dois sensores 77, 79 e eles estão uma distância conhecida à parte na direção de viagem de produtos 3 no transportador, a impressora pode usar a diferença de tempo entre as detecções de um produto 3 pelos dois sensores para monitorar a velocidade de transportador. A impressora usa a informação de velocidade de transportador para determinar quanto tempo esperar depois que o produto 3 é detectado antes de começar a imprimir, e também quão depressa imprimir colunas sucessivas de impressão a fim de prover o espaçamento de coluna desejado da impressão no produto 3.

[0055] Normalmente, a impressora usará o sensor 77 que está mais adiante da posição das filas 11 de bocais de impressão, e está mais a montante com referência à direção de viagem dos produtos 3, para ativar uma operação de impressão e ativar uma operação de descobrir, como isto dará a impressora mais tempo em que responder à detecção de um produto. O sensor mais a jusante 79 normalmente é usado só para a medição de velocidade.

[0056] Preferivelmente, a porção de rampa 73 é destacável da cabeça de impressão 1, e pode ser refixada no outro lado da cabeça de impressão 1, de forma que a cabeça de impressão 1 possa ser posicionada em qualquer lado do transportador 5 desejável.

[0057] Vários outros arranjos de rampa de produto 73 e sensores de produto são possíveis, mas o arranjo usado nesta modalidade é conveniente para o usuário.

[0058] Os sensores de produto 77, 79 poderiam ser providos separadamente da cabeça de impressão 1, e montados em local satisfatório a montante da cabeça de impressão. Porém, isto exige o operador executar um trabalho extra (arrumar os sensores) ao instalar a impressora, e um local satisfatório para eles na linha de produto tem que ser achado. Adicionalmente, desde que a impressora precisa saber a distância entre o sensor de produto e a cabeça de impressão 1 a fim de determinar quando imprimir, esta distância tem que ser medida e entrada na impressora a fim da impressão ser executada corretamente. Prendendo o sensor de produto à cabeça de impressão 1, a instalação da impressora é simplificada consideravelmente.

[0059] A rampa 73 poderia ser um pedaço separado de equipamento, fixado na posição na borda do transportador em qualquer local satisfatório a montante da cabeça de impressão 1. Porém, isto exige o operador executar um trabalho extra (fixar a rampa) ao instalar a impressora, e um espaço para ela tem que ser achado na linha de produto. Adicionalmente, se a rampa 73 for para conter qualquer um ou ambos dos sensores de produto 77, 79, então a distância da cabeça de impressão 1 tem que ser entrada na impressora, como explicado acima.

[0060] Também é possível usar só um sensor de produto 77, para detectar a presença de um produto 3 e ativar uma operação de impressão, se algum outro arranjo for usado para monitorar a velocidade de produto. Por exemplo, a velocidade do transportador 5 pode ser monitorada usando um codificador de eixo rotado pelo transportador 5. Porém, uma vez mais isto requer que um pedaço separado de equipamento (o codificador de eixo ou outro monitor de velocidade) seja instalado, e a saída do pedaço separado de equipamento deve ser entrada à impressora de forma que ela saiba a velocidade de produtos ao longo do transportador 5.

[0061] O segundo sensor de produto 79, usado com o primeiro sensor de produto 77 para monitorar a velocidade de linha do transportador 5 e os produtos 3 nisso, pode ser provido ou fixado à cabeça de impressão 1, mas não na rampa 73. Também pode ser provido no lado distante da face de impressão 9 do primeiro sensor de produto 77. Por exemplo, Figura 6 mostra uma construção alternativa na qual o segundo sensor de produto 79 faz parte da cabeça de impressão 1 e não na rampa 73. Figura 7 mostra uma alternativa adicional, na qual há duas rampas 73, 73a, uma em cada lado da cabeça de impressão. Cada rampa tem um sensor respectivo 77, 79. Seja qual for a direção que os produtos 3 são levados passados a cabeça de impressão 1 pelo transportador 5, o sensor 77 ou 79 na rampa 73 ou 73a que está a montante é usado para ativar a operação de impressão e a operação de abertura de obturador, e os dois sensores 77, 79 são usados juntos para medir a velocidade de produto. Nesta construção, a rampa 73 não tem que ser reposicionada no outro lado da cabeça de impressão se a cabeça de impressão 1 for movida ao outro lado do transportador ou se o transportador for corrido na direção oposta. Adicionalmente, desde que os sensores 77, 79 estão adicionalmente à parte, a velocidade dos produtos 3 no transportador pode ser medida mais precisamente. Porém, a velocidade de um produto individual não pode ser medida até que sua borda de ataque passou ambos dos sensores 77, 79, e se um sensor estiver posicionado a jusante da posição de impressão pode não ser possível determinar a velocidade do produto a tempo para usar essa informação durante a operação de imprimir nesse produto. Portanto, construções tais como a mostrada na Figura 7 podem ser usadas para monitorar a velocidade do transportador 5, e detectar mudanças na velocidade de transportador com o passar do tempo, em lugar de medir a velocidade de cada produto 3 individualmente para uso na operação de impressão nesse produto.

[0062] Ajustando o sensor 77, para detectar a presença de produto 3, na rampa 73, e provendo a rampa 73 como uma extensão que faz parte ou está fixada à cabeça de impressão 1, e provendo adicionalmente um segundo sensor de produto 79, para uso com o primeiro sensor para monitorar a velocidade de produto, na rampa ou alternativamente na cabeça de impressão ou fixado a ela a alguma outra posição, a impressora é feita substancialmente autossuficiente, e uma vez que a cabeça de impressão 1 foi fixada em posição ao transportador 5 pode: (a) inclinar produtos que colidiriam com ela; (b) detectar a presença de produtos a fim de ativar operações de impressão; e (c) monitorar a velocidade de produto, sem a necessidade por equipamento adicional a ser montado no transportador e conectado para prover um sinal à impressora e sem a necessidade para o operador introduzir a distância entre a cabeça de impressão 1 e o sensor de produto 77.

[0063] Figura 8 é uma vista explodida do obturador 13 e componentes associados. Um membro de acionamento 27, para acionar o obturador 13 em rotação, assenta atrás do obturador 13 e tem uma chave de acionamento 29 que se encaixa em uma abertura em forma de buraco da fechadura 31 na traseira do obturador 13 para dar movimento rotacional. O membro de acionamento 27 tem uma abertura 33 em sua traseira, para receber um fuso de acionamento 28 de um motor 30 (mostrado nas Figuras 9 a 11). Se necessário, um parafuso de fixação pode ser provido pelo membro de acionamento 27, atrás da chave de acionamento 29, para apertar o membro de acionamento 27 ao fuso de acionamento 28 do motor 30.

[0064] O obturador 13 é livre para se mover axialmente relativo ao membro de acionamento 27, e é retido através de parafusos 35 que passam por ele e são presos no membro de acionamento 27. Molas 37 são capturadas entre as cabeças dos parafusos 35 e o obturador 13, de modo a forçar o obturador 13 resilientemente para o membro de acionamento 27. Deste modo, rotação do motor 30 rotará o obturador 13 pela ação do membro de acionamento 27, mas o obturador 13 é livre para se mover axialmente longe do membro de acionamento 27 pela interação de superfícies de came (como será descrito mais tarde), e as molas 37 forçam o obturador 13 contra as superfícies de came e asseguram que retorne o membro de acionamento 27 quando os cames permitem.

[0065] A fim de permitir uma boa vedação entre o braço de cobertura 15 do obturador 13 e a face de impressão 9 do cartucho de impressão 7, levando em conta qualquer inclinação leve ou desigualdade na face de impressão 9, é vantajoso para o braço de cobertura 15 ter uma gaxeta elástica 39 provida nele, de forma que o contato atual com a face de impressão 9 seja feito pela gaxeta 39. Quando o obturador está em sua posição fechada, a resiliência da gaxeta 39 a permite ser comprimida onde necessário para acomodar uma inclinação leve ou desigualdade na face de impressão 9 de modo a prover uma boa vedação ao redor dos bocais. É vantajoso assegurar que uma boa vedação seja feita através da circunferência inteira da gaxeta. Foi achado que, quando uma tinta altamente volátil é usada, uma abertura entre a gaxeta e a face de impressão tão pequena quanto 0,05 mm (menos que a espessura de uma folha normal de papel) pode permitir a tinta secar e entupir os bocais de impressão.

[0066] Também é preferível se a porção de cobertura que segura a gaxeta 39 puder se inclinar. Neste caso, uma inclinação global na face de impressão 9 pode ser acomodada por inclinação da porção de cobertura que segura a gaxeta 39, e a compressibilidade da gaxeta pode acomodar desigualdade, aspereza ou ondulações na face de impressão 9, por esse meio provendo uma boa vedação. A habilidade do membro de cobertura segurando a gaxeta para inclinar poderia ser provida por exemplo encaixando a gaxeta 39 a um membro de cobertura que está montado de modo inclinável no braço de cobertura 15. Porém, na modalidade presente, esta habilidade para inclinar é provida fazendo o obturador inteiro 13 livre para inclinar ligeiramente relativo ao eixo geométrico de rotação. A folga entre o obturador 13 e o membro de acionamento 27, e entre o obturador 13 e os parafusos 35, é bastante para permitir ao obturador 13 se inclinar por pelo menos 2° relativo ao eixo geométrico de rotação do fuso de acionamento 28, e preferivelmente por pelo menos 3°. Isto é preferido através de um membro de cobertura montado de modo inclinável nos chãos, que é uma construção mais simples e mais robusta.

[0067] Adicionalmente, ambas a compressão elástica da gaxeta 39 e a inclinação do obturador 13 (ou inclinação de qualquer parte que retém a gaxeta 39) são ajudadas pela provisão de uma força de impulsão elástica no membro segurando a gaxeta 39, para apertá-la para a face de impressão 9, quando na posição fechada. Uma tal força ajuda a assegurar que a compressão da gaxeta e/ou inclinação da parte retendo a gaxeta ocorra como necessário para prover uma boa vedação ao redor dos bocais, até mesmo se a face de impressão estiver ligeiramente adicionalmente atrás do que esperado ou estiver a um ângulo.

[0068] A compressibilidade da gaxeta 39, a habilidade do obturador 13 (ou outra parte retendo a gaxeta 39) para inclinar, e a força de impulsão para a face de impressão são particularmente úteis em modalidades, tal como a mostrada nos desenhos, onde a face de impressão 9 tendo os bocais de impressão é uma face de um cartucho de impressão substituível 7 (possivelmente também incluindo um ou mais reservatórios de tinta), ou onde a face de impressão 9 é uma face de uma unidade de bocal removível, que pode ser removida e substituída se houver um problema com os bocais de impressão. Nestes casos, a nova face de impressão 9 depois de substituição pode não estar exatamente na mesma posição e ao mesmo ângulo como a antiga face impressão 9 estava antes de substituição. A diferença em posição e/ou ângulo da face de impressão pode ser acomodada por uma mudança na compressão da gaxeta 39 e/ou uma mudança na direção ou ângulo de inclinação do obturador 13 na posição fechada, para permitir uma boa vedação entre o braço de cobertura 15 do obturador 13 e a face de impressão 9 indiferentemente da diferença em posição e/ou ângulo da face de impressão 9.

[0069] A gaxeta 39 é feita de uma espuma de borracha sintética de célula fechada, preferivelmente EPDM (monômero de etileno propileno dieno). Foi achado que uma espuma de célula fechada é preferível a uma espuma de célula aberta, porque uma espuma de célula aberta tende a absorver tinta com o resultado que uma gaxeta feita com uma espuma de célula aberta pode se tornar suficientemente carregada com tinta que adere à face de impressão 9 do cartucho de impressão 7, inibindo movimento do obturador 13 de sua posição fechada para sua posição aberta.

[0070] O próprio obturador é feito de polioximetileno (POM - resina de acetal) por exemplo um homopolímero POM tal como DuPont Delrin (Marca Comercial). O membro de acionamento 27 e o corpo principal da cabeça de impressão 1 podem ser feitos de uma poliamida ou poliéster reforçado com fibra (especialmente um politereftalato) tal como adipamida de poliexametileno com 30% de vidro (náilon 66) ou tereftalato de polibutileno com 30% de vidro (PBT). O obturador 13 é feito de um material diferente da cabeça de impressão 1 a fim de minimizar desgaste enquanto mantendo um baixo coeficiente de fricção. As camadas de superfície do membro de acionamento 27 e da cabeça de impressão 1 não são preferivelmente enchidas com vidro, especialmente nas superfícies de came da cabeça de impressão 1 a serem descritas mais tarde, a fim de evitar desgaste aumentado que pode surgir se fibras de vidro estiverem presentes na superfície. A fim de permitir ao obturador 13 se mover axialmente relativo aos parafusos 35, é vantajoso se as superfícies dos parafusos 35 onde elas atravessam o obturador 13 forem muito lisas, por exemplo tendo uma superfície Ra de 0,8 a 0,4 μm.

[0071] Figuras 9, 10 e 11 são vistas secionais mostrando como o obturador 13 se move axialmente relativo ao corpo principal da cabeça de impressão 1 e o membro de acionamento 27, comprimindo as molas 37, quando o obturador 13 rota para mover o braço de cobertura 15 entre as posições aberta e fechada. A fim de ajudar a compreensão, estas figuras mostram parte do braço de cobertura 15 como se estivesse no mesmo plano de seção como os parafusos 35, embora na realidade o braço de cobertura 15 se estenda a ângulos retos a este plano. Estas figuras também mostram como o fuso de acionamento 28 do motor se encaixa na abertura de acionamento 33 do membro de acionamento 27.

[0072] Na Figura 9, o obturador 13 está na posição aberta. Como pode ser visto, as molas 37 estão relativamente estendidas e a face dianteira do obturador 13 está rebaixada relativa à superfície dianteira 21 da cabeça de impressão 1. Por conseguinte, nesta posição, o obturador 13 está completamente fora do trajeto de produtos 3 passando a cabeça de impressão 1.

[0073] Na Figura 10, o obturador 13 está em uma posição intermediária entre a posição aberta e a posição fechada. Por conseguinte, se moveu ao longo do eixo geométrico de rotação, longe do membro de acionamento 27, comprimindo as molas 37. A espessura total do braço de cobertura 15, incluindo a gaxeta 39, está além da superfície dianteira 21 da cabeça de impressão 1, e, portanto, também está livre da face de impressão 9 do cartucho de impressão 7. Por conseguinte, nesta posição, o braço de cobertura 15 pode se mover pela face de impressão 9 sem fazer contato deslizante que poderia danificar quaisquer dos bocais nas duas filas 11.

[0074] Figura 11 mostra o obturador 13 na posição fechada. Quando comparado com a posição intermediária da Figura 10, o obturador 13 se moveu atrás ligeiramente para o membro de acionamento 27, permitindo às molas 37 se expandirem ligeiramente. As molas 37 atuam no obturador 13 para apertá-lo para o membro de acionamento 27, e isto tem o efeito de apertar o braço de cobertura 15 para a face de impressão 9 do cartucho de impressão 7, assegurando que a gaxeta 39 sele contra a face de impressão 9 (o cartucho de impressão 7 não é mostrado nestas figuras, para clareza de ilustração). Deste modo, as molas 37 proveem a força de impulsão elástica para a face de impressão 9, discutida acima, que ajuda a compressibilidade da gaxeta e a capacidade de inclinação do obturador 13 para prover uma boa vedação contra a face de impressão 9.

[0075] Figura 12 mostra parte do cartucho de impressão 7 e o braço de cobertura 15 do lado, quando o obturador 13 está na posição fechada, com o braço de cobertura 15 apertado contra a face de impressão 9 do cartucho de impressão 7 de forma que a gaxeta 39 esteja em contato com a face de impressão 9 e sele as duas filas 11 de bocais de impressão.

[0076] Figura 13 mostra a face dianteira do cartucho de impressão. As linhas interrompidas mostram a posição na face de impressão 9 onde é contatada pela gaxeta 39. Como pode ser visto na figura, a gaxeta veda ao redor das linhas 11 de bocais de impressão sem contatar quaisquer dos bocais.

[0077] Retornando à Figura 9, pode ser visto que o diâmetro exterior do corpo principal do obturador 13 é ligeiramente maior do que o diâmetro exterior do membro de acionamento 27, de forma que a superfície traseira do obturador 13 confronte um ressalto 41 do corpo principal da cabeça de impressão 1. Consequentemente, quando o membro de acionamento 27 e o obturador 13 rotam, a superfície traseira do obturador 13 se move relativa ao ressalto 41. Superfícies de came no ressalto 41 e superfície traseira do obturador 13 interagem para prover o movimento axial necessário do obturador 13. Esta ação de came está ilustrada nas Figuras 14, 15 e 16.

[0078] Como pode ser visto mais claramente nas Figuras 15 e 16, o ressalto 41 tem duas protuberâncias de came triangulares 43, diametralmente opostas uma a outra. Cada protuberância de came 43 tem uma superfície de came inclinada 45 para interação com o obturador 13. O obturador 13 tem dois rebaixos triangulares 47, diametralmente opostos um ao outro, que podem acomodar as protuberâncias de came 43 no ressalto 41. Um destes rebaixos 47 pode ser visto na Figura 14 acomodando uma das protuberâncias 43, e o outro rebaixo 47 pode ser visto na Figura 16. Os rebaixos 47 também podem ser vistos na Figura 8. Cada rebaixo 47 tem uma superfície de came inclinada 49 para interação com a superfície de came 45 das protuberâncias 43. Consequentemente, quando os rebaixos 47 na parte traseira do obturador 13 estão alinhados com as protuberâncias 43 no ressalto 41, o obturador 13 é apertado atrás contra o ressalto 41 pelas molas 37, como mostrado na Figura 14 (e também Figura 9). Esta é a posição do obturador 13 quando a face de impressão 9 do cartucho de impressão 7 está descoberta completamente e o braço de cobertura 15 do obturador 13 está acomodado no rebaixo 19 da cabeça de impressão 1, de forma que o obturador 13 esteja adicionalmente atrás do que a face de impressão 9 e a superfície dianteira 21 da cabeça de impressão 1.

[0079] Quando o obturador 13 rota, as superfícies de came 45, 49 deslizam uma sobre a outra, forçando o obturador 13 adiante longe do ressalto 41, comprimindo as molas 37, até que as protuberâncias de came 43 saiam dos rebaixos 47 completamente. Com rotação adicional do obturador 13, as pontas das protuberâncias de came 43 deslizam sobre a superfície traseira do obturador 13. Esta posição é mostrada na Figura 15, e também na Figura 10. O obturador 13 agora foi forçado para frente suficientemente que o braço de cobertura 15, incluindo a gaxeta 39, está mais adiante para frente do que a face de impressão 9. Isto assegura que o braço de cobertura 15 não contate a face de impressão 9 quando rotação adicional do obturador 13 move o braço de cobertura 15 pela face de impressão 9. Há uma folga de cerca de 0,5 mm entre a gaxeta 39 e a face de impressão 9 na posição mostrada nas Figuras 10 e 15.

[0080] Uma vez que a rotação do obturador 13 trouxe o braço de cobertura 15 sobre a face de impressão 9, e o braço de cobertura 15 se aproxima da posição correta para cobrir a face de impressão 9, as pontas das protuberâncias de came 43 no ressalto 41 começam a deslizar ao longo de superfícies de came rasamente inclinadas 51, de forma que as protuberâncias 43 comecem a entrar adicionalmente em rebaixos pequenos 53 na superfície traseira do obturador 13, como mostrado na Figura 16. Isto permite ao braço de cobertura 15 se mover axialmente (para trás) para a face de impressão 9, permitindo à gaxeta 39 fazer contato com a face de impressão 9 e cobrir as filas 11 de bocais. Os rebaixos rasos 53 também podem ser vistos na Figura 8.

[0081] A fim de assegurar que a gaxeta 39 seja apertada firmemente contra a face de impressão 9, e para acomodar variações leves na posição da face de impressão 9 em cartuchos de impressão 7 diferentes, o rebaixo raso 53 é feito fundo bastante para permitir movimento do obturador 13 axialmente para trás para cobrir uma face de impressão 9 na posição esperada mais recuada. Porém, isto significa que se a face de impressão 9 estiver na posição esperada mais avançada, a gaxeta 39 começará a contatar isto ligeiramente antes que o obturador 13 parou de rotar, de forma que a gaxeta 39 raspará pela face de impressão 9 para a última parte do movimento do obturador 13. Portanto, a posição da superfície de came 51 dos rebaixos 53, e o ângulo de declive das superfícies de came 51, devem ser selecionados para assegurar que qualquer tal contato deslizante entre a gaxeta 39 e a face de impressão 9 não mova a gaxeta 39 sobre qualquer parte da face de impressão 9, onde poderia danificar quaisquer dos bocais de impressão. As regiões da face de impressão 9 onde tal movimento deslizante é aceitável, e as regiões onde não é aceitável, podem ser especificadas pelo fabricante do cartucho de impressão 7, e a forma e posição dos rebaixos 53 na traseira do obturador 13 podem ser projetadas a fim de conjugar com as exigências do modelo particular de cartucho de impressão 7 pretendido para ser usado na cabeça de impressão 1.

[0082] A característica que nenhuma parte do obturador 13 contata os bocais de impressão enquanto o obturador se move e também quando o obturador está em sua posição fechada, foi achado ser vantajosa. Dependendo da natureza da tinta sendo usada (especialmente o solvente usado na tinta) e também de temperatura ambiente, o tempo preferido para permitir aos bocais de impressão serem descobertos depois de impressão pode variar de cerca de 2 segundos a cerca de 1 minuto. A frequência com a qual o bocal tem que ser coberto dependerá de quão frequentemente o transportador 5 para, e também da interação entre o tempo preferido do fim de impressão para cobrir os bocais com o tamanho e espaçamento dos produtos 3 e o comprimento de impressão requerido em cada produto 3. Se os produtos 3 forem muito mais demorados que a duração exigida de impressão, ou estiverem espaçados significativamente ao longo do transportador 5, pode haver uma abertura de 5 a 10 segundos, ou mais, entre cada operação de impressão. Se este for o caso, e o tempo de espera preferido depois de imprimir antes de cobrir for 5 segundos ou menos, os bocais poderiam ser cobertos entre cada operação de impressão. Consequentemente, é possível que a impressora possa cobrir e descobrir os bocais de impressão 100 vezes por hora em algumas linhas de embalagem. Sob estas circunstâncias, confiabilidade a longo prazo dos bocais de impressão é aumentada evitando contato entre eles e o obturador 13.

[0083] Na operação da impressora, bocais de impressão selecionados das filas 11 são ativados (isto é, uma gota de tinta é ejetada do bocal) a tempos selecionados para imprimir o padrão desejado no produto 3 passando a cabeça de impressão 1. Neste momento, o obturador está em sua posição aberta, e está rebaixado no espaço 19 de forma que isto esteja fora do trajeto dos produtos 3 passando ao longo do transportador 5. Se um tempo predeterminado expirar depois do fim de impressão sem um produto adicional ser detectado pelo sensor 77, o motor 30 na cabeça de impressão 1 é atuado para rotar o membro de acionamento 27 de modo a mover o obturador 13 de sua posição aberta para sua posição fechada na qual ele cobre os bocais de impressão. A duração do tempo predeterminado pode variar entre por exemplo 2 segundos e por exemplo 60 segundos, dependendo de uma variedade de fatores tais como o tipo de tinta sendo usada (e especialmente o tipo de solvente na tinta), a temperatura ambiente etc. Quando o obturador 13 rota, acionado pelo membro de acionamento 27, interação entre as superfícies de came 45, 49 aciona o obturador 13 ao longo do eixo geométrico de rotação de forma que o braço de cobertura 15 libere o plano de face de impressão 9 do cartucho de impressão 7. O braço de cobertura 15 se move pela face de impressão 9 sem tocá-la, até que cubra as filas 11 de bocais de impressão. Quando o obturador 13 se aproxima da posição fechada, as protuberâncias de came 43 entram nos rebaixos rasos 53, permitindo ao obturador 13 mover de volta ao longo do eixo geométrico de rotação sob a influência das molas 37, com o resultado que o braço de cobertura 15 aperta a gaxeta contra a face de impressão 9, vedando ao redor dos bocais de impressão. A velocidade deste movimento de fechamento não é crítica, mas deveria levar menos que substancialmente um segundo (por exemplo não mais que um décimo de um segundo) de forma que isto seja uma pequena fração do período que a impressora espera depois de completar uma operação de impressão antes de fechar o obturador 13.

[0084] Enquanto o obturador 13 está fechado, a impressora pode ativar os bocais de vez em quando, a fim de prevenir os bocais de ficarem bloqueados. A frequência com a qual isto é feito dependerá normalmente do tipo de tinta e da temperatura. A fim de evitar consumo de tinta excessivo, esta ativação de bocal pode cessar depois que o obturador permaneceu fechado por um tempo predeterminado. Neste caso, os bocais poderiam ser ativados várias centenas de vezes para limpá-los quando a impressora é reiniciada depois de uma paralisação de um dia ou mais. Até mesmo se o obturador foi fechado só brevemente entre produtos, ou para uma paralisação do transportador 5 durante alguns minutos, a impressora pode ativar os bocais algumas vezes (por exemplo, cinco vezes) para assegurar que eles não estejam entupidos, quando o sensor 77 detecta um produto. Em resposta à detecção de um produto pelo sensor 77, e depois de qualquer ativação de bocal, o motor 30 é operado para rotar o membro de acionamento 27 e acionar o obturador 13 de sua posição fechada para sua posição aberta. O movimento do obturador nesta operação é o contrário de seu movimento da posição aberta para a posição fechada. O obturador 13 deve liberar a face de impressão 9, de modo a permitir aos bocais imprimirem, e deve retrair axialmente para estar atrás da face dianteira 21 da cabeça de impressão 1 de modo a estar fora do trajeto do produto 3, antes que o produto 3 o alcance. Portanto, este movimento deveria ser feito depressa. O tempo máximo permitido dependerá da distância entre o sensor 77 e a posição de impressão da cabeça de impressão 1 (isto é, a posição da face de impressão 9 na modalidade ilustrada) e a velocidade do transportador 5. Tipicamente, o movimento do obturador 13 da posição fechada para a posição aberta deveria levar por exemplo entre 50 e 100 milissegundos, e preferivelmente não mais que 80 ms, a fim de permitir a impressora ser usada com transportadores de alta velocidade, se movendo por exemplo a até 1 metro por segundo. Um tempo até mais curto para o movimento de abertura do obturador, por exemplo não mais que 40 milissegundos e preferivelmente não mais que 30 milissegundos, permitirá a impressora ser usada com transportadores de velocidade até mais alta (por exemplo, se movendo a 2 metros por segundo) ou uma distância reduzida entre o sensor de produto 77 e qualquer que esteja mais perto da posição aberta do obturador e a posição da face de impressão 9.

[0085] Nesta modalidade, o obturador 13 é apertado atrás para o ressalto 41, de forma que ele seja forçado sobre as protuberâncias de came 43, pelas molas 37, como mostrado nas Figuras 9 a 11, e as molas 37 também proveem a força para assegurar que a gaxeta 39 no braço de cobertura 15 seja apertada contra a face de impressão 9 quando o obturador está na sua posição de cobertura fechada. Em princípio, um arranjo elástico alternativo poderia ser usado para prover a força axial necessária, tal como um bloco elastomérico, ou um arranjo completamente diferente poderia ser usado para prover a força tal como um arranjo satisfatório de ímãs permanentes. Porém, as molas proveem um modo simples e compacto para prover a força.

[0086] O corpo principal do obturador 13, portando os rebaixos 47, 53 e superfícies de came 49, 51, se encaixa em um rebaixo 81 na face dianteira 21 da cabeça de impressão 1. O ressalto 41, portando as protuberâncias de came 43, é formado no rebaixo 81. Isto pode ser visto nas Figuras 9 a 11, e também na Figura 17, que mostra a face dianteira 21 da cabeça de impressão 1 sem o obturador 13. O obturador 13 cobre as protuberâncias de came 43 na posição aberta, na posição fechada e em todas as posições intermediárias quando rota entre suas posições aberta e fechada. Esta cobertura, junto com o fato que as protuberâncias 43 estão no rebaixo 81, provê proteção para reduzir a tendência de pó e sujeira do ambiente externo alcançar as superfícies de came. Isto em troca reduz desgaste das superfícies de came e prolonga a vida de funcionamento do arranjo de came. O fato que o obturador 13 rota entre suas posições fechada e aberta, em lugar de deslizar linearmente, torna mais fácil assegurar que as superfícies de came sejam protegidas a toda hora durante os movimentos de abertura e fechamento.

[0087] Na modalidade ilustrada, as protuberâncias de came 43 estão no ressalto 43 no rebaixo 81 da cabeça de impressão 1, e os rebaixos de came 47, 53 estão no lado inferior do obturador 13. Porém, isto não é essencial e as protuberâncias de came 43 poderiam estar no obturador 13 enquanto os rebaixos 47, 53 poderiam estar no ressalto 43. Preferivelmente, as protuberâncias de came estão posicionadas de forma que quando o obturador 13 está em sua posição fechada, as protuberâncias de came 43 estejam alinhadas em uma direção que cruza a posição da face de impressão 9. Nesta posição, o obturador é apoiado nas pontas das protuberâncias de came 43, e assim pode cambalear facilmente sobre a linha definida pelas protuberâncias de came 43. Consequentemente, a linha definida pelas protuberâncias de came 43 atua como um eixo geométrico de inclinação para inclinação do braço de cobertura 15 quando é apertado contra a face de impressão 9 na posição fechada do obturador 13. Preferivelmente, os parafusos 35, e as molas 37 capturadas entre os parafusos 35 e o obturador 13, estão posicionados a qualquer lado desta linha, como pode ser visto por exemplo na Figura 8. As molas 37 proveem uma força que aperta o braço de cobertura 15 firmemente contra a face de impressão 9 enquanto permitindo movimento de inclinação sobre a linha definida pelas protuberâncias de came 43.

[0088] Arranjos alternativos poderiam ser usados para criar o movimento axial do obturador 13, em lugar das protuberâncias de came e rebaixos 43, 47, 53. Por exemplo, um acionamento separado poderia ser usado para o movimento axial. Porém, isto aumentaria o custo e complexidade do projeto e seria necessário assegurar que o acionamento axial fosse sincronizado apropriadamente com o acionamento rotacional. O arranjo ilustrado provê um modo compacto e simples de prover o movimento correto para o obturador 13. Adicionalmente, é capaz de operar muito depressa. Isto é benéfico desde que uma instalação típica da cabeça de impressão 1 em uma linha de transportador de fábrica de alta velocidade moderna pode requerer que o obturador se mova da posição de cobertura à posição aberta (ou pelo menos, para uma posição em que o obturador está fora completamente retirado do trajeto de produtos 3 se movendo ao longo do transportador 5, até mesmo se não completado seu movimento para sua posição de repouso final) em não mais que 80 milissegundos.

[0089] Os arranjos descritos até agora são somente modalidades da invenção, e variações e arranjos alternativos são possíveis. Preferivelmente, as variações ou arranjos alternativos deveriam assegurar que a cobertura seja apertada contra a face de impressão quando na posição fechada (coberta) e que esteja retirada pelo menos tão atrás quanto a face de impressão 9 e/ou a superfície dianteira 21 da cabeça de impressão ou impressora na posição aberta (descoberta, imprimindo), enquanto a cobertura deve estar adiante da face de impressão durante todo ou a maioria de seu movimento pela face de impressão a fim de permitir este movimento acontecer sem contato deslizante entre a cobertura e os bocais de impressão.

[0090] Pode ser visto que em todas as modalidades descritas acima, movimento do membro de cobertura (obturador 13) muda o estado da impressora entre um estado no qual ela está pronta para impressão e um estado no qual os bocais de impressão estão cobertos, sem a necessidade para mover a cabeça de impressão 1 ou a face de impressão 9 enquanto mudando estados.

[0091] As modalidades que foram descritas e ilustradas são providas por meio de exemplo não limitante somente, e modificações e alternativas adicionais serão aparentes àqueles versados na técnica.

Claims (6)

1. Cabeça de impressão (1) para uma impressora de jato de tinta, a cabeça de impressão tendo uma posição de impressão da qual tinta pode ser ejetada para imprimir e a cabeça de impressão sendo adequada para montar ao lado de um transportador (5) de forma que o transportador possa carregar produtos (3), a serem impressos sobre, além da posição de impressão da cabeça de impressão (1) em uma direção de transporte, cabeça de impressão (1) compreendendo: um primeiro sensor (77a, 77b) parar detectar a presença de um produto passando o primeiro sensor, e uma porção de rampa (73) se estendendo longe da posição de impressão, a porção de rampa (73) sendo satisfatória para ser montada de uma maneira, quando a cabeça de impressão (1) está montada ao lado de um transportador (5), de forma que se estenda a montante, relativa à direção de transporte, da posição de impressão e de forma tenha uma superfície de rampa (75) confrontando o transportador, a superfície de rampa sendo angulada relativa à direção de transporte com a extremidade da superfície de rampa (75) que está mais distante da posição de impressão sendo mais lateralmente do transportador (5) do que a posição de impressão, caracterizada pelo fato de que: (a) a porção de rampa (73) é tal que quando está montada nesta maneira, um lugar na superfície de rampa (75) espaçada da extremidade não sendo mais lateralmente do transportador (75) do que a posição de impressão, por meio de que um produto (3) carregado pelo transportador (5) que bate na superfície de rampa (75) entre sua extremidade e o lugar será forçado de lado relativo à direção de transporte quando é carregado passado a superfície de rampa de modo a não estar mais lateralmente do que a posição de impressão antes que alcance a posição de impressão; (b) o primeiro sensor estando montado na porção de rampa (73); e (c) a cabeça de impressão compreende um segundo sensor (79a, 79b), para sentir a presença de um produto passando o segundo sensor, o segundo sensor estado espaçado do primeiro sensor na direção do primeiro sensor para a posição de impressão.

2. Cabeça de impressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porção de rampa (73) é destacável.

3. Cabeça de impressão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o segundo sensor (79a, 79b) está entre o primeiro sensor e a posição de impressão.

4. Cabeça de impressão de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o segundo sensor (79a, 79b) está montado na porção de rampa (73).

5. Cabeça de impressão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a posição de impressão está entre o primeiro sensor (77a, 77b) e o segundo sensor (79a, 79b).

6. Cabeça de impressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o segundo sensor (79a, 79b) está montado em uma porção de rampa adicional (73a), se estendendo longe da posição de impressão, a porção de rampa adicional (73a) sendo adequada para ser montada, quando a cabeça de impressão está montada ao lado de um transportador (5), de forma que se estenda a jusante, relativa à direção de transporte, da posição de impressão e de forma que tenha uma superfície de rampa confrontando o transportador, a superfície de rampa sendo angulada relativa à direção de transporte com (a) a extremidade da superfície de rampa que está mais distante da posição de impressão estando mais lateralmente do transportador do que a posição de impressão, e (b) um lugar na superfície de rampa espaçada da extremidade não estando mais lateralmente do transportador do que a posição de impressão.

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