ES2220587T3 - Unidad de limpieza para un dispositivo de impresion de chorro de tinta. - Google Patents

Abstract

Unidad (10) de limpieza para un dispositivo de impresión de chorro de tinta, con una o varias caperuzas (16) de aspiración y estacionamiento con un orificio (20) que se puede aplicar a un cabezal (24) de impresión, caracterizada porque el orificio (20; 22) se puede aplicar al cabezal (24) de impresión de forma totalmente hermética a la luz.

Description

Unidad de limpieza para un dispositivo de impresión de chorro de tinta.

Campo técnico

La invención se refiere a una unidad de limpieza para un dispositivo de impresión de chorro de tinta según el preámbulo de la reivindicación 1.

En los dispositivos de impresión de chorro de tinta existe el problema de que se acumulan irremediablemente restos de tinta en las boquillas de salida y en sus alrededores en el cabezal de impresión. Estos restos de tinta pueden endurecerse en el caso de que hayan estado al descubierto durante un tiempo suficiente, de modo que se hayan evaporado los disolventes que contienen. Asimismo, cuando se usa tinta endurecible a la luz ultravioleta puede ocurrir un endurecimiento si en los restos de tinta incide la luz. Si esto sucede, no se puede garantizar la seguridad del funcionamiento del dispositivo de impresión de chorro de tinta con la fiabilidad requerida, pues pueden aparecer incrustaciones en las boquillas de salida que influyen desfavorablemente en el resultado de la impresión.

Estado de la técnica

Una unidad de limpieza según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce del documento DE4000416A1. Para garantizar un funcionamiento sin fallos, en el que se limpia sistemáticamente el cabezal de impresión, se coloca una caperuza de aspiración y protección sobre el cabezal de impresión, se aspira tinta del cabezal de impresión y un dispositivo apropiado limpia el cabezal de impresión. Aunque este dispositivo conocido resulta adecuado cuando se usan tintas con disolventes para garantizar la seguridad del funcionamiento del cabezal de impresión de tinta, existe el peligro, cuando se usan tintas endurecibles a la luz ultravioleta, de que los restos de tinta se endurezcan en el cabezal de impresión debido a la incidencia de la luz ultravioleta antes de que se puedan eliminar mediante el dispositivo de limpieza conocido.

Exposición de la invención

La invención se basa en el objetivo de proporcionar una unidad de limpieza para un dispositivo de impresión de chorro de tinta que garantice de forma fiable una limpieza del cabezal de impresión, incluso cuando se use tinta endurecible a la luz ultravioleta, y que pueda impedir la formación de incrustaciones en el cabezal de impresión.

La solución de este objetivo se logra mediante la unidad de limpieza descrita en la reivindicación 1.

Por esta razón, la unidad de limpieza según la invención esta configurada de modo que una caperuza de aspiración y estacionamiento presenta un orificio, al que se puede aplicar un cabezal de impresión de forma totalmente hermética a la luz. De esta manera, además de la posibilidad de aspirar la tinta del cabezal de impresión para evitar incrustaciones en las salidas de las boquillas y la formación descontrolada de gotas en la salida de la boquilla, se garantiza que no entre luz, especialmente, luz ultravioleta, en el cabezal de impresión antes, durante y después de la aspiración, lo que provocaría un endurecimiento de los restos de tinta e incrustaciones en las salidas de las boquillas. La medida de que en el cabezal de impresión se pueda aplicar de forma hermética a la luz el orificio de la caperuza de aspiración y estacionamiento, se refuerza por el hecho de que se usan materiales y cubiertas adecuadas para garantizar que no llegue luz a ningún resto de tinta, que pueda causar un endurecimiento de la tinta. Por ejemplo, se pueden usar cubiertas adecuadas de modo que no incida ninguna luz ultravioleta sobre el cabezal cuando éste se mueve de su posición de escritura "habitual" a la unidad de limpieza. En este contexto, se debe indicar que en el marco de la invención se puede usar de dos maneras, ventajosamente, una guía alargada necesaria para el procedimiento del carro de impresión. Cuando se usa tinta sensible a la luz ultravioleta, hay que alargar el movimiento del carro en ambos lados para que las lámparas de luz ultravioleta, situadas en ambos lados del carro de impresión, también puedan irradiar la zona impresa por completo. En otras palabras, el cabezal de impresión se tiene que mover un poco hacia el lado, fuera de la zona impresa, para que la lámpara de luz ultravioleta, colocada en el carro de impresión, se pueda disponer sobre el área marginal de la zona recién impresa. Una guía de carro, alargada de esta manera, se puede aprovechar ventajosamente de modo que el carro de impresión, desplazable sobre el área marginal, se puede disponer sobre, al menos, en un lado de la unidad de limpieza según la invención.

Para la protección contra los rayos de luz ultravioleta, tanto la misma caperuza de protección, que se puede aplicar al cabezal de impresión, como todos los conductos que van al orificio usados, por ejemplo, para generar una depresión con el fin de aspirar la tinta, están realizados de un material opaco a la luz de modo que tampoco aquí puede haber una incidencia de luz que provocaría un endurecimiento de los restos de tinta. Se debe indicar que la caperuza de aspiración y estacionamiento, preferentemente, toda la unidad de limpieza según la invención, está realizada, en una forma de realización preferida, con la posibilidad de levantarse para situar el orificio en el cabezal mediante la elevación de la caperuza o de toda la unidad de limpieza. Por supuesto, la unidad de limpieza puede estar prevista, alternativamente, de forma fija y el cabezal de impresión puede estar realizado de modo que pueda descender hacia la unidad de limpieza.

Variantes preferidas de la invención se describen en las demás reivindicaciones.

Para garantizar que tampoco en la misma unidad de limpieza se produzca un endurecimiento no deseado de la tinta o de los restos de tinta después de haber limpiado el cabezal de impresión, ha demostrado ser ventajoso disponer una cubierta en la unidad de limpieza. Ésta se puede desplazar, preferentemente, por medios motores de modo que es tan apartada de la unidad de limpieza que la unidad de limpieza queda asequible al cabezal o cabezales de impresión cuando se debe realizar una limpieza. Alternativamente se puede pensar en prever en la cubierta, por ejemplo, un tope que permita el cabezal de impresión, que se mueve hacia la unidad de limpieza, empuje a la cubierta durante su movimiento de aproximación.

Como se ha mencionado antes, se prefiere para la unidad de limpieza según la invención, que se ajusta especialmente al uso de tintas, que la aspiración de la tinta se efectúe desde el cabezal de impresión de tinta. De esta forma, la caperuza de aspiración y estacionamiento no sólo se puede aplicar con su orificio al cabezal de impresión de manera hermética a la luz, sino también de modo hermético en obturación de manera que se pueda generar una depresión adecuada para la aspiración. En este sentido ha demostrado ser ventajoso el montaje de un elemento de retardo de primer orden en el circuito hidráulico en cuestión que se usa para la generación de la depresión. En otras palabras, se crea un sistema con un volumen y una boquilla para realizar un elemento de retardo de primer orden. El elemento de retardo de primer orden está compuesto, detalladamente, por un volumen constituido por una botella para líquido de desecho. También se prevé un estrangulador. El sistema compuesto por el estrangulador y el volumen ejerce un efecto retardante cuando se genera una depresión que existe en un tanque a presión. Al inicio impera la presión ambiente en la botella para líquido de desecho y la presión en esta botella desciende lentamente de modo que poco a poco se genera una depresión también en el cabezal de impresión, del que se aspira la tinta. Incluso, cuando se desconecta la válvula correspondiente, el estrangulador produce un retardo en el ajuste de la presión normal en la botella para líquido de desecho. Esto da lugar a las ventajas siguientes: Se puede lograr un aumento y una disminución controlados de la presión y se evita que la configuración flexible de partes del sistema de conductos de tinta, por ejemplo, de los tubos flexibles, provoque que estos se contraigan durante la aspiración y se dilaten a continuación, de modo que se podría aspirar aire, así como se impide la formación de burbujas no deseadas en la boquilla o en los conductos. Se debe indicar que en el caso de la característica descrita antes, se trata de una medida que no hay que combinar necesariamente con la aplicación hermética a la luz, según la invención, del cabezal de impresión a la caperuza de aspiración y estacionamiento. En otras palabras, las ventajas de prever un elemento de retardo de primer orden también en las demás unidades de limpieza, diseñadas para tintas con disolventes, se manifiestan ventajosamente, como se ha mencionado, en que se puede impedir la succión de aire a los conductos de tinta y la formación de burbujas.

Para la limpieza complementaria del cabezal de impresión está prevista, ventajosamente, una unidad de secado que presenta un rodillo de inversión, que se puede subir y bajar, con un paño absorbente, preferentemente de material no tejido. El proceso para la limpieza de las salidas de la tinta se realiza de la manera siguiente. Primero, la tinta se aspira del cabezal de impresión para ajustar un estado de tinta definido en las salidas de las boquillas. A continuación, la unidad de secado seca el cabezal de impresión para eliminar cualquier resto de tinta que se encuentre cerca de las salidas de la tinta.

Aquí se puede tratar de una disposición en la que el vértice del rodillo está situado en las salidas de los cabezales de impresión, cuando estas se encuentran en una posición de secado. Así se establece contacto con toda la superficie de las salidas de los cabezales de impresión y la tinta es recogida por el paño absorbente. Esto produce un secado especialmente fiable de las salidas de los cabezales de impresión. Especialmente, el paño se puede mover relativamente respecto a las salidas de los cabezales de impresión de modo que, en cierta medida, se seca por encima de las salidas de los cabezales de impresión. De manera alternativa, se puede realizar un movimiento del cabezal de impresión y del paño al mismo tiempo de modo que el paño roce la superficie de las salidas de los cabezales de impresión, concretamente, en toda su extensión, pero sin ningún movimiento relativo entre las boquillas de los cabezales de impresión y el paño de modo que se protejan las boquillas.

Una limpieza especialmente cuidadosa y, no obstante, efectiva de las salidas de los cabezales de impresión se puede alcanzar también según una forma de realización preferida, en la que el vértice del rodillo de inversión está dispuesto lateralmente, al lado de las salidas de los cabezales de impresión. En este caso, la superficie de las salidas de los cabezales de impresión no se roza en toda su extensión, sino que la tinta sobrante se aspira, en cierta medida, hacia un lado.

La caperuza de aspiración y estacionamiento de la unidad de limpieza según la invención presenta además, especialmente, un segundo orificio en el que se puede introducir un disolvente. Aquí se trata de una medida que garantiza, especialmente cuando se usan tintas con disolventes, un "estacionamiento" seguro del cabezal de impresión por un tiempo prolongado, pues las salidas de los cabezales de impresión son lavadas por el disolvente de modo que no se puede producir un endurecimiento de la tinta. Aunque la medida mencionada se ajusta básicamente al uso de tintas con disolvente y brinda considerables ventajas independientemente de la posibilidad de aplicación impermeable a la luz del cabezal de impresión a la caperuza de aspiración y estacionamiento, la configuración de un segundo orificio, rellenable con disolvente, resulta adecuada para un estacionamiento seguro del cabezal de impresión, también en el caso de tintas que se endurecen a la luz ultravioleta. La razón de esto radica en que las tintas convencionales, que se pueden endurecer a la luz ultravioleta, contienen también componentes volátiles de manera que estas se espesan, aunque estén protegidas contra la luz ultravioleta, pero están al descubierto por lo demás. El segundo orificio descrito, en el que se puede introducir disolvente de forma que el cabezal de impresión se pueda inundar por un tiempo prolongado, puede evitar aquí incrustaciones en las salidas de los cabezales de impresión. Visto en detalle, aquí está prevista preferentemente una primera bomba, llamada bomba de líquido de estacionamiento, que bombea a la caperuza el líquido, o sea, un disolvente, desde un depósito de líquido de estacionamiento. Existe también una segunda bomba de líquido de estacionamiento que bombea el líquido de estacionamiento usado a un depósito de residuos.

Para la configuración de un segundo orificio en la caperuza de aspiración y estacionamiento ha demostrado ser ventajoso realizar la caperuza con posibilidad de giro de modo que se puede aplicar opcionalmente uno u otro orificio al cabezal de impresión. En otras palabras, la caperuza se forma básicamente con un elemento en forma de paralelepípedo, en el los orificios mencionados están conformados en dos lados distintos. Así, un orificio se puede solicitar con una depresión para la aspiración y en el otro orificio se puede introducir disolvente, separado del primer orificio mencionado. De manera alternativa, los dos orificios podrían estar previstos también, naturalmente, uno al lado de otro en una caperuza de aspiración y estacionamiento en forma de placa y la caperuza podría estar conformada correspondientemente con posibilidad de desplazamiento para aplicar de manera opcional uno u otro de los orificios al cabezal de impresión.

Breve descripción de los dibujos

A manera de ejemplo, la invención se explica a continuación mediante una forma de realización representada en los dibujos. Muestran:

Fig. 1 una vista en perspectiva de la unidad de limpieza según la invención,

Fig. 2 una vista despiezada, en perspectiva, de la unidad de limpieza según la invención, sin cubierta,

Fig. 3 una vista en perspectiva de la unidad de limpieza según la invención, con dos cabezales de impresión dispuestos en ésta,

Fig. 4. una vista en perspectiva de una unidad de secado de la unidad de limpieza según la invención y

Fig. 5 un esquema de circuito hidráulico que representa una disposición que se usa para la aspiración de tinta de un cabezal de impresión en el marco de la unidad de limpieza según la invención.

Descripción detallada de formas de realización preferidas de la invención

Como se representa en la figura 1, una forma de realización preferida de la unidad 10 de limpieza, según la invención, presenta una cubierta 12 en la que están conformados cuatro pares de aberturas 14, a través de las que se puede acceder a las caperuzas de aspiración y estacionamiento para los cabezales de impresión, situadas debajo y que se explicarán más detalladamente a continuación. En el caso de la forma de realización representada de la unidad 10 de limpieza se trata de una forma de realización adecuada para un dispositivo de impresión a cuatro colores, en la que están previstas, en cada caso, dos cabezales de impresión para la impresión de un color de modo que existen cuatro pares de cabezales de impresión.

La unidad 10 de limpieza se puede subir y bajar de manera que los cabezales de impresión con sus salidas salen a través de las ranuras 14 y se aplican a la correspondiente caperuza 16 de aspiración y estacionamiento. En la forma de realización mostrada están conformados dos orificios en cada caperuza 16 de aspiración y estacionamiento. En el ejemplo mostrado, los dos orificios disponen de una falda 18 de obturación que en el caso de uno de los orificios, usado para la aspiración de la tinta del cabezal de impresión, se necesita para que el orificio se aplique al cabezal de impresión con una hermeticidad suficiente de modo que se realice una aspiración de la tinta por depresión. Dicho sea de paso, a continuación se hace referencia a este orificio de la caperuza 16 como "orificio de aspiración" 20. Se debe suponer que el orificio 20 de aspiración está situado en el lado superior en la orientación, representada en la figura 1, de las respectivas caperuzas 16. El otro orificio, que se denomina a continuación orificio 22 de lavado, se encuentra en uno de los lados de la caperuza 16 y se puede ver en la figura 2. Respecto a la figura 1 se debe indicar además que dentro se puede ver una cubierta 76 que se puede desplazar mediante un motor o un carro de impresión y que está realizada de forma impermeable a la luz de modo que toda la unidad 10 de limpieza se puede cubrir de manera impermeable a la luz.

Como se puede ver especialmente en la figura 2, la caperuza 16 puede girar en cada caso alrededor de un eje horizontal de modo que uno de los dos orificios 20, 22 se puede disponer opcionalmente en el lado superior de manera que la caperuza 16 se pueda aplicar con este orificio al cabezal de impresión. Como se representa de forma general en las figuras 1 y 2, al orificio 20 de aspiración se puede aplicar una depresión a través de conductos adecuados y vías similares que vayan a una fuente de depresión. Además, al orificio 22 de lavado se conecta una alimentación de disolvente de modo que, por ejemplo, durante una interrupción prolongada del funcionamiento se pueda lavar con disolvente el cabezal de impresión aplicado en el orificio 22. En las figuras 1 y 2 se muestran otros detalles de la unidad de limpieza según la invención, que no son tan importantes para la explicación de la invención. Sin embargo, se debe indicar que la unidad 10 de limpieza se puede levantar en general para aplicar al mismo tiempo todas las caperuzas 16 a los cabezales de impresión pertinentes.

En la figura 3 se muestra una posición de este tipo para dos cabezales 24 de impresión. Naturalmente, cuando se deben limpiar los cabezales de impresión, también están situados los cabezales 24 de impresión pertinentes en los otros tres pares de caperuzas 16 de aspiración y estacionamiento. En el lado inferior (según la representación de la figura 3) de los cabezales 24 de impresión, se encuentra en cada caso la superficie de las salidas de los cabezales de impresión, que se dispone completamente dentro del orificio debido a la aplicación contra el orificio 20, 22 respectivo, de modo que se puede realizar la aspiración de tinta de todas las salidas de los cabezales de impresión y estos se encuentran cerrados respecto al entorno y son impermeables a la luz, según la invención. También en el caso de que los cabezales 24 de impresión se apliquen a los orificios 22 de lavado, se puede inundar este orificio con disolvente de modo que todos los restos de tinta que existan en los cabezales 24 de impresión se disuelven y se puede impedir la formación de nuevas incrustaciones.

En la figura 4 se muestra una unidad 26 de lavado de la unidad de limpieza según la invención. En el ejemplo mostrado, la unidad 26 de lavado presenta un paño absorbente enrollado alrededor de un rodillo 28 y que guía mediante distintos rodillos hasta un vértice 30 de un rodillo 34 de inversión. El vértice 30 se puede disponer directamente en la superficie de las salidas de los cabezales de impresión o un poco lateralmente, al lado, para secar restos de tinta de las salidas de los cabezales de impresión o para aspirar por efecto capilar y, en el segundo de los casos, para cuidar al mismo tiempo las salidas de los cabezales de impresión. Se logra también una limpieza cuidadosa en el caso en que el vértice del paño esté en contacto plano con la superficie de las salidas de los cabezales de impresión, pero el paño se mueve simultáneamente con el cabezal de impresión respectivo que se debe limpiar, de modo que no se realiza ningún movimiento relativo entre los elementos mencionados y la superficie de las salidas de los cabezales de impresión se puede limpiar cuidadosamente. Las secciones del paño usadas en cada caso, se enrollan en un rodillo 32. Como se puede ver además en la figura 4, existe un motor 36 que está unido al rodillo 32 de enrollado a través de un accionamiento por correa. También se prevé un motor 38 que se usa para levantar y bajar el rodillo 34 de inversión que está apoyado con este fin en el brazo 40 basculante.

En la figura 5 se representa un circuito hidráulico ventajoso para una disposición para la aspiración de tinta de los cabezales de impresión. En detalle, se prevé una primera válvula 42 y una segunda válvula 44 que también se pueden denominar "válvulas de purga principales" o válvulas de aspiración y soplado. En el estado de no activación, las dos válvulas 42, 44 están abiertas y comunican la bomba 46 con la presión ambiente. En este estado se puede arrancar la bomba 46. Cuando se activa la primera bomba 42, la bomba genera una sobrepresión en el depósito 48. En comparación con esto, cuando se activa la segunda válvula 44, la bomba 46 genera una depresión en el depósito 48. Mediante histéresis de dos sensores de presión, a saber, un sensor 50 de control de presión de soplado y un sensor 52 de control de presión de aspiración, se mantiene constante la presión a través de una regulación de dos posiciones. Se prevén, asimismo, un sensor 54 de presión de soplado y un sensor 56 de presión de aspiración para la vigilancia del funcionamiento. Un relé 58 se usa para conmutar entre los dos tipos de funcionamiento de sobrepresión y depresión. Un llamado "silenciador" 60, conectado a la primera válvula 42 y a la segunda válvula 44, evita silbidos molestos.

Primero se describirá un funcionamiento de llenado con tinta de un cabezal 70 de impresión. Una primera válvula 62 de aspiración se activa, una segunda válvula 64 de aspiración no se activa y una válvula 66 de espera de tinta se activa. Finalmente, una válvula 68 de soplado, asignada al cabezal 70 de impresión, de la unidad de limpieza, se activa. A continuación, la tinta es atraída por el cabezal de impresión. Después que el cabezal 70 de impresión está lleno, éste se cierra mediante el dispositivo (no representado) de la posición de estacionamiento y se genera una sobrepresión en el depósito 48 mediante la conmutación entre la primera válvula 42 y la segunda válvula 44, conectándose en el medio un procedimiento de arranque. Mediante una conexión breve de la segunda válvula 64 de aspiración se "desprenden" las burbujas de aire en el cabezal 70 de impresión. De esta forma se pueden eliminar las burbujas de aire del cabezal 70 de impresión. Se debe mencionar también que la válvula 66 de espera de tinta bloquea en estado de no activación e impide así una salida de la tinta, cuando el aparato está desconectado y la depresión cae lentamente debido a puntos no herméticos en un depósito (no representado) en el que impera la depresión.

La aspiración de la tinta del cabezal 70 de impresión en la unidad de limpieza, según la invención, funciona como sigue: Mediante un sistema compuesto por el volumen de la botella 74 para tinta de desecho y un estrangulador (no representado), se aplica con retardo una depresión, que impera en el depósito 48, al cabezal 70 de impresión. En este contexto se debe indicar que con las líneas de puntos situadas en la zona inferior derecha de la figura 5 se delimita la unidad de limpieza del carro de impresión que está representado en la zona superior derecha de la figura 5. Para la aspiración se activa la válvula 68 de soplado y en la botella 74 para la tinta de desecho se genera con retardo una depresión. Esta depresión existe también en el cabezal 70 de presión para la aspiración definida de la tinta. Cuando se desconecta la válvula 68 de soplado, se repone la presión ambiente en la botella 74 para tinta de desecho, con retardo debido al estrangulador (no representado).

Claims (8)

1. Unidad (10) de limpieza para un dispositivo de impresión de chorro de tinta, con una o varias caperuzas (16) de aspiración y estacionamiento con un orificio (20) que se puede aplicar a un cabezal (24) de impresión, caracterizada porque el orificio (20; 22) se puede aplicar al cabezal (24) de impresión de forma totalmente hermética a la luz.

2. Unidad de limpieza según la reivindicación 1, caracterizada porque ésta presenta una cubierta hermética a la luz, que se puede desplazar, preferentemente, mediante motor o un carro de impresión.

3. Unidad de limpieza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque se puede aplicar una depresión al orificio (20) y porque un circuito para la generación de la depresión presenta un elemento de retardo de primer orden.

4. Unidad de limpieza según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque ésta presenta, además, una unidad (26) de secado con un rodillo (34) de inversión, que puede subir y bajar, con un paño absorbente, preferentemente, de material no tejido.

5. Unidad de limpieza según la reivindicación 4, caracterizada porque un vértice (30) del rodillo (34) se encuentra en las salidas del cabezal de impresión, cuando el cabezal (24) de impresión y el rodillo (34) de inversión están dispuestos en una posición de secado.

6. Unidad de limpieza según la reivindicación 4, caracterizada porque un vértice (30) del rodillo (34) se encuentra lateralmente junto a las salidas de los cabezales de impresión, cuando el cabezal (24) de impresión y el rodillo (34) de inversión están situados en una posición de secado.

7. Unidad de limpieza según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la caperuza (16) de aspiración y estacionamiento presenta un orificio (22) de lavado, en el que se puede introducir un disolvente.

8. Unidad de limpieza según la reivindicación 7, caracterizada porque la caperuza (16) de aspiración y estacionamiento se puede girar de modo que se puede aplicar opcionalmente un orificio (20) de aspiración o el orificio (22) de lavado al cabezal (24) de impresión.