ES2343830A1 - Sistema de mantenimiento para maquinas de impresion por chorro de tinta, de gran formato. - Google Patents
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Abstract
Sistema de mantenimiento para máquinas de impresión por chorro de tinta, de gran formato. La base (6) de la placa de soporte (1) de los inyectores (7), donde están montados los cabezales de impresión (5), lleva inferiormente una placa fina (2) de acero inoxidable ferromagnético preferentemente, quedando a poca distancia de la base (6) de dicha placa soporte (1), entre 0,1 mm. y 2 mm., siendo deslizante en su plano y unida a la placa soporte (1) por la acción de unos imanes (4). La placa fina (2) incluye ranuras (3) alineadas con los inyectores (7) en una posición extrema. En la otra posición extrema quedan obturadas con la placa soporte (1). La tinta derramada en el intersticio formado entre la placa fina (2) y la base (6) se absorbe por unos canales (8) y es arrastrada por dicha placa fina (2) al desplazarse, debido a la combinación de la tensión superficial de la tinta y la energía superficial de ambas.
Description
Sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La presente invención, según lo expresa el
enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de
mantenimiento para máquinas de impresión por chorro de tinta, de
gran formato, que permite realizar todas las operaciones de limpieza
de los cabezales de impresión para mantener la base inferior de la
placa de soporte de los cabezales de impresión, donde se encuentran
los orificios inyectores, en condiciones óptimas sin que su
complejidad lo haga prohibitivo.
Para la construcción de las máquinas de
impresión por chorro de tinta se ensamblan diferentes cabezales de
impresión hasta conseguir el ancho de impresión y el número de
colores deseados.
Normalmente, el número de inyectores de cada
cabezal suele ser potencia de dos (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256,
512, etc.), además están alineados y distribuidos uniformemente en
un plano definido como base de la placa soporte, llamado comúnmente
"placa de inyectores".
Cuando se quiere imprimir en cada pasada un
ancho mayor que la separación entre los inyectores primero y último,
se recurre a colocar varios cabezales juntos de manera que cubran la
anchura requerida. Puesto que, en la placa de inyectores, antes del
primer inyector y después del último existe una zona no útil (sin
inyectores) , los cabezales no se pueden colocar lado a lado con los
inyectores alineados y debe recurrirse a disposiciones al
tresbolillo o solapadas en disposición oblicua, como veremos más
adelante.
Estas estructuras, se deben repetir para cada
una de las diferentes tintas (colores) utilizadas, de manera que los
cabezales se disponen ordenados en diferentes filas. Ejemplos de
estas disposiciones se muestran en la figura 2 y de ellas trataremos
más adelante.
Cada uno de los cabezales comentados necesita de
un sistema que mantenga la placa, donde se alojan los orificios
inyectores, en un estado óptimo de limpieza para que la calidad de
la impresión no se vea afectada.
Normalmente, estos sistemas de mantenimiento
cumplen tres funciones básicas:
- \bullet
- Mantener la placa de inyectores limpia
- Durante el funcionamiento normal de los cabezales de impresión, se producen salpicaduras de tinta que van ensuciando la placa de inyectores. Durante los procesos de cebado y purga, se producen derrames de tinta que encharcan la placa de inyectores. Además el ambiente externo al que está expuesta la placa de inyectores hace que esta también se ensucie con polvo, hebras, etc..
- Principalmente, se utilizan para la limpieza dos sistemas: espatulado y/o soplado, siempre con posterioridad a un intencionado encharcamiento con tinta fresca para evitar la erosión de la placa de inyectores.
- \bullet
- Cebar inyectores descebados
- Normalmente, los cabezales de impresión por chorro de tinta funcionan manteniendo la tinta a una presión inferior a la ambiente, siendo la tinta mantenida en los inyectores por acción del menisco formado gracias a la tensión superficial de la tinta.
- Ocurre, con cierta frecuencia, que el menisco de algún o algunos inyectores se rompe por oscilaciones mecánicas y/o hidráulicas bruscas. Esto hace que, el o los inyectores afectados, aspiren aire y se desceben.
- Para restituir los meniscos dañados, normalmente se hace que la presión de la tinta sea superior a la exterior, de manera que fluya una pequeña cantidad de tinta que rellene todo el camino hasta llegar al orificio inyector. Este aumento de presión se realiza aumentando la presión de la tinta y/o disminuyendo la presión exterior mediante vacío.
- Después de realizar el recebado descrito, la placa de inyectores queda encharcada y debe limpiarse como ya hemos comentado en el punto anterior.
- \bullet
- Evitar que la tinta se seque
- Durante el funcionamiento normal de un cabezal de impresión por chorro de tinta, la tinta va fluyendo por los orificios inyectores de manera que la tinta presente en los inyectores siempre se renueva y mantiene sus propiedades aún en el caso en que esta contenga algún componente muy volátil, cuya evaporación pueda producir una variación en sus propiedades. El principal problema que puede aparecer es que la evaporación de algún componente volátil, y por consiguiente el aumento de la concentración de los otros componentes, haga que aumente tanto la viscosidad de la tinta que llegue a obturar los inyectores.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- Esto se evita normalmente cerrando herméticamente y/o manteniendo mojada de tinta la zona circundante a los inyectores.
En el caso que, por inestabilidad de la tinta,
sea necesario mantenerla en circulación continua, el sistema de
mantenimiento pude encargarse también de recircular la tinta durante
los periodos de inactividad de la máquina. En este caso el sistema
debe ser capaz de mover mayor cantidad de tinta.
En algunos casos, el sistema de mantenimiento
puede cambiar automáticamente el fluido que circula por el cabezal
de impresión, teniendo varios circuitos que son conmutados mediante
el uso de electroválvulas. Esto puede ser útil para limpiar de
restos de tinta el circuito interno de los cabezales e incluso para
cambiar automáticamente la tinta utilizada.
Existe actualmente gran cantidad de sistemas
patentados en el mercado que realizan las funciones descritas
anteriormente. La mayoría de ellos tienen, por cada cabezal
empleado, una pieza cóncava de elastómero blando que se utiliza como
tapa para evitar la evaporación, para recoger los restos de tinta y
para aspirar cuando se quiere disminuir la presión en la zona
próxima a la placa de inyectores. Además estos sistemas suelen
incluir una espátula de elastómero blando que se utiliza para
eliminar los restos de tinta fresca que se han depositado sobre la
placa de inyectores después de una purga con tinta.
Cuando se construyen máquinas de impresión por
chorro de tinta para la impresión de grandes formatos en una sola
pasada y/o con numerosas tintas, el número de cabezales a instalar
va creciendo hasta el punto de que las soluciones convencionales
descritas anteriormente resultan difíciles de construir y operar. En
la Patente de Invención P200603033 de la misma firma solicitante de
la presente invención, se muestra una solución que aventaja a otras
anteriores, localizada en la estructura de los cabezales de
impresión, en la que se reivindica un módulo autónomo de impresión
por chorro de tinta. Dispone de un sistema de mantenimiento,
presurización y acondicionamiento térmico de la tinta utilizada.
Incluye un determinado mecanismo que cubre la placa de inyectores y
recoge la tinta que se vierte en cada purga, limpiando dichas placas
de inyectores y evitando que la tinta seque. Cuenta con un perfil
metálico en "T" invertida en cuyas alas van montados los
cabezales de impresión y en cuya alma existen canales de circulación
de un líquido calefactor. En la parte superior del alma hay otro
orificio horizontal que actúa de distribuidor de la tinta que pasa a
los cabezales de impresión a través de orificios verticales.
Esta disposición se encuentra notablemente
mejorada en la presente invención, como veremos seguidamente.
En líneas generales, el sistema de mantenimiento
para máquinas de chorro de tinta, de gran formato, objeto de la
presente invención tiene alojados los cabezales de impresión en una
placa soporte y los inyectores están protegidos por una placa fina,
preferentemente fabricada con acero inoxidable ferromagnético, la
cual está ubicada en un rebaje de la cara inferior de dicha placa de
soporte. Adquiere una disposición paralela a la base o plano de los
inyectores y es deslizante entre dos posiciones límites. Queda
separada de dicha base entre 0,1 mm y 2 mm.
La placa fina es mantenida unida a la placa de
soporte por la acción de unos imanes, de manera que la placa fina no
puede separarse de la placa soporte aunque sí puede desplazarse
sobre el plano en el que se halla, por la acción de un mecanismo
externo de accionamiento.
Además, la placa fina lleva realizadas unas
ranuras que quedan alineadas, en una de sus posiciones extremas, con
los inyectores, de manera que los cabezales de impresión puedan
realizar su trabajo sin ninguna interferencia. En la otra posición
extrema de la placa fina, la ranura queda totalmente obturada contra
la placa soporte.
La placa de soporte posee uno o varios conductos
que se comunican con el alojamiento de los cabezales a través de
canales. De esta manera se puede recoger la tinta derramada en el
intersticio existente entre la placa fina y la placa de soporte.
La tinta derramada en dicho intersticio por los
inyectores es arrastrada por la placa fina cuando ésta es desplazada
debido a la combinación de la tensión superficial de la tinta y la
energía superficial de la placa fina y base, lo que hace que la
tinta "moje" la placa fina pero no la base.
Para facilitar la comprensión de las
características de la invención y formando parte de esta memoria
descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas figuras, con
carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo
siguiente:
Figura 1a.- muestra una solución en la que se
aumenta el ancho de impresión manteniendo la resolución nativa del
cabezal.
Figura 1b.- Muestra una configuración en la que
se ha aumentado el ancho de impresión a la vez que se ha aumentado
la resolución de impresión (en un factor igual a 1/sen
\alpha).
Figura 2a.- Muestra la estructura de cabezales
de la figura 1a, repetida para cada una de las diferentes tintas
(colores) utilizadas.
Figura 2b.- Muestra la estructura de cabezales
de la figura 1b, repetida para cada una de las diferentes tintas
(colores) utilizadas.
Figura 3. - Es una vista esquemática de un
cabezal cuyo inyector está protegido con la placa fina de limpieza,
en una posición extrema de inactividad.
Figura 4.- Es una vista similar a la figura 3,
con la placa fina en la otra posición extrema, en fase de
impresión.
Figura 5.- Es una vista similar a la figura 3
incluyendo el encharcamiento de tinta producido por la limpieza en
la zona circundante del inyector.
Figura 6.- Es una vista similar a la figura 5,
cuando se produce el arrastre de la tinta al deslizar la placa
fina.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo referencia a la numeración adoptada en
las figuras y especialmente en relación con las figuras 1a y 1b,
podemos ver cómo el sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato, que la invención
propone, incluye como otras de su tipo diferentes placas soporte (1)
de inyectores (7) dispuestas en respectivas dos formas diferentes
para impresión en cada pasada de un ancho mayor, es decir, en gran
formato, quedando unas zonas de solape entre placas de soporte (1)
para que los inyectores (7) realicen un barrido uniforme.
En la figura 1a se mantiene la resolución
original y en la figura 1b se aumenta ya que las líneas de barrido
están más próximas entre sí, con un factor equivalente a la inversa
del seno de "alfa".
En las figuras 2a y 2b se ven repetidas estas
mismas estructuras para cada uno de las tintas de impresión, en este
caso en número de cuatro, separadas por líneas discontinuas.
El sistema de mantenimiento propuesto por la
presente invención, mostrado esquemáticamente en las figuras 3 y 4,
está formado por una fina placa fina (2) de acero inoxidable
ferromagnético que lleva practicadas tantas ranuras (3) como
cabezales de impresión (5) haya instalados en el módulo. La placa
fina (2) puede desplazarse entre sus dos posiciones extremas
(mostradas respectivamente en las figuras 3 y 4) y es mantenida
contra la placa soporte (1) por la acción de diversos imanes (4).
Estos imanes (4) mantienen la placa fina (2) adherida a la placa
soporte (1) pero permitiendo su desplazamiento.
La posición extrema mostrada en la figura 3, es
la correspondiente a la fase de inactividad, en la cual la placa
fina (2) protege al cabezal de impresión (5) con la ranura (3)
obturada contra la placa soporte (1).
La otra posición extrema, mostrada en la figura
4, corresponde a la fase de impresión, en la que la placa fina (2)
se ha desplazado de manera que las ranuras (3) queden alineadas con
los inyectores (7) de los cabezales de impresión (5) permitiendo que
los inyectores (7) proyecten las gotas (10) a través de las ranuras
(3).
Como ya hemos comentado con anterioridad, si
fuera necesario, en la fase de inactividad recircular la tinta,
aumentando la presión de la tinta interior al cabezal (5), se
produciría un encharcamiento de tinta (11) en el intersticio formado
entre el plano definido por la base (6) de la placa de soporte (1)
de los inyectores (7) y la placa fina (2) según se muestra en la
figura 5. Durante esta recirculación de tinta, se aplica vacío al
canal (9) que comunica a través de sendos canales (8) con los
alojamientos de todos los cabezales de impresión (5), de manera que
la tinta va fluyendo a través de los canales (8), es recogida en el
canal (9) y llevada a un depósito para su reutilización.
Cuando lo pretendido es pasar de la fase de
inactividad a la de impresión, debe quedar asegurado que la base (6)
de la placa de soporte (1) que contiene los inyectores (7) quede
perfectamente limpia en la zona circundante a estos de manera que no
se perturbe la trayectoria de las gotas generadas (10). Para
conseguirlo, se produce un pequeño encharcamiento de tinta (11) de
forma similar al caso de la recirculación, pero formando sólo un
pequeño cordón de tinta a lo largo de la fila de inyectores (7) que
tenga contacto con la placa fina (2) y la base (6) de la placa de
soporte (1) de inyectores (7). Por la tensión superficial de la
tinta y las energías superficiales de los materiales, la tinta
"moja" la placa fina (2) por ser de acero inoxidable y no
"moja" la superficie de la placa de inyectores por llevar un
recubrimiento especial. Este fenómeno queda esquematizado en la
forma dada al encharcamiento de tinta (11) de la figura 5.
A continuación, la placa fina (2) se desliza
según indica la flecha de la figura 6, arrastrando la tinta (11)
consigo. Esto hace que la superficie de la base (6) circundante a
los inyectores (7) quede limpia, llevándose el cordón de tinta (11)
todos los restos de tinta e impurezas depositadas en la base (6)
quedando así ésta preparada para la fase de impresión.
Durante el desplazamiento de la placa fina (2),
el sistema de vacío aspira por el conducto (9), de manera que cuando
la tinta llega a los canales (8) es absorbida y llevada al depósito
de recogida. Al final de este proceso de limpieza, el sistema
quedaría en la situación mostrada por la figura 4.
Claims (5)
1. Sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato, teniendo montados
estas los cabezales de impresión y un dispositivo de limpieza de los
orificios de inyección, que se caracteriza por tener alojados
los cabezales de impresión (5) en una placa soporte (1) de los
inyectores (7), de forma que queden protegidos estos por una placa
fina (2), preferentemente fabricada con acero inoxidable
ferromagnético y deslizable en un rebaje de la placa de soporte (1)
, habiéndose previsto una separación entre la placa fina (2) y la
base (6) de dicha placa de soporte (1), entre 0,1 mm y 2 mm.
2. Sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato, según reivindicación
1, que se caracteriza porque la placa fina (2) es mantenida
unida a la placa soporte (1) por la acción de unos imanes (4), de
manera que la placa fina (2) no puede separarse de la placa soporte
(1) pero puede desplazarse sobre el plano en el que se halla, por la
actuación de algún mecanismo externo.
3. Sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato, según las
reivindicaciones 1 y 2, que se caracteriza porque la placa
fina (2) lleva realizadas unas ranuras (3) que quedan alineadas, en
una de sus posiciones extremas, con los inyectores (7), de manera
que los cabezales de impresión (5) puedan realizar su trabajo sin
ninguna interferencia, en tanto que en la otra posición extrema de
la placa fina (2), la ranura (3) queda totalmente obturada contra la
placa soporte (1).
4. Sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato, según las
reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la
placa soporte (1) posee uno o varios conductos (9) que se comunican
con el alojamiento de los cabezales de impresión (5) a través de
sendos canales (8) de manera que se puede recoger la tinta derramada
en el intersticio existente entre la placa fina (2) y la base (6) de
la placa de soporte (1) donde se alojan los inyectores (7).
5. Sistema de mantenimiento para máquinas de
impresión por chorro de tinta, de gran formato, según las
reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la
tinta (11), derramada en el intersticio existente entre la placa
fina (2) y la base (6) de la placa de soporte (1) de los inyectores
(7), es arrastrada por la placa fina (2) cuando esta es desplazada
debido a la combinación de la tensión superficial de la tinta y la
energía superficial de la placa fina (2) y de la base (6), lo que
hace que la tinta "moje" la placa fina (2) pero no la base
(6).
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| WO (1) | WO2010089425A1 (es) |
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