ES2553749T3

ES2553749T3 - Cabezal de impresión para una impresora de inyección de tinta

Info

Publication number: ES2553749T3
Application number: ES12735287.0T
Authority: ES
Inventors: Franz Obertegger
Original assignee: Durst Phototechnik AG
Current assignee: Durst Phototechnik AG
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2015-12-11
Also published as: US20150360472A1; ES2553749T7; PL2734371T3; US20170297340A1; EP2734371A1; CN103826858B; EP2734371B1; EP2734371B3; JP2014520689A; WO2013013983A1; CN103826858A; US20140192117A1; JP6133857B2; US9994029B2; US9751313B2

Abstract

Cabezal de impresión (1) para una impresora de inyección de tinta, presentando el cabezal de impresión (1) al menos un canal de suministro de tinta (2) y al menos una boquilla (3) con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo (5), pudiendo presionarse tinta a través de la abertura de entrada de flujo (5) desde el canal de suministro de tinta (2) al canal de la boquilla y expulsarse del mismo, estando dispuesta la boquilla (3) de manera fija en una pared lateral (4) del canal de suministro de tinta (2) y asignándose a la al menos una boquilla (3) un empujador (6) con lado frontal de empujador (9) dispuesto en el canal de suministro de tinta (2), que se encuentra opuesto a una distancia de la abertura de entrada de flujo (5), comprendiendo el cabezal de impresión (1) primeros medios para mover el lado frontal del empujador (9) en el canal de suministro de tinta (2) entre un punto de inversión (U1) mínimamente distanciado de la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3) y un punto de inversión (U2) distanciado máximamente de la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3), caracterizado porque los primeros medios limitan el movimiento de un lado frontal de empujador (9) a un movimiento entre los puntos de inversión (U1, U2) y se proporcionan segundos medios para solicitar la tinta en el canal de suministro de tinta (2) con una presión inferior en relación con la presión del aire del entorno.

Description

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DESCRIPCION

Cabezal de impresion para una impresora de inyeccion de tinta

La presente invencion se refiere a un cabezal de impresion para una impresora de inyeccion de tinta, presentando el cabezal de impresion al menos un canal de suministro de tinta y al menos una boquilla con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo, pudiendo presionarse tinta a traves de la abertura de entrada de flujo desde el canal de suministro de tinta al canal de la boquilla y expulsarse de este, estando dispuesta la boquilla de manera fija en una pared lateral del canal de suministro de tinta y asignandose a la al menos una boquilla un empujador con lado frontal de empujador dispuesto en el canal de suministro de tinta, que se encuentra opuesto a una distancia de la abertura de entrada de flujo, comprendiendo el cabezal de impresion primeros medios para mover el lado frontal del empujador en el canal de suministro de tinta entre un punto de inversion mmimamente distanciado de la abertura de entrada de flujo de la boquilla y un punto de inversion distanciado maximamente de la abertura de entrada de flujo de la boquilla. La invencion se refiere ademas, a un procedimiento para llevar a cabo procesos de impresion con los siguientes pasos:

- puesta a disposicion de un cabezal de impresion con canal de suministro de tinta, empujador y boquilla con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo que forma la conexion del canal de la boquilla con el canal de suministro de tinta,

- llenado del canal de suministro de tinta con tinta.

Un cabezal de impresion para una impresora de inyeccion de tinta, como el que es objeto de la invencion, comprende un canal de suministro de tinta y al menos una boquilla, asignandose a la boquilla un empujador movil para provocar la expulsion de la tinta desde el canal de suministro de tinta.

En este lugar, han de definirse de antemano algunos de los conceptos utilizados en este documento: el concepto “posicion de reposo” ha de entenderse en el presente contexto de tal manera, que un cuerpo de cierre adopta una posicion dependiente del proceso de impresion en el canal de suministro de tinta de un cabezal de impresion, que conduce a que no salga tinta del cabezal de impresion o a que no se produzca la impresion de un sustrato. El concepto “posicion de trabajo” ha de entenderse en el contexto de tal manera, que un cuerpo de cierre adopta una posicion dependiente del proceso de impresion en el canal de suministro de tinta, que permite la impresion de un

sustrato con tinta. El concepto “medio” ha de entenderse en el contexto de tal manera, que en referencia con el

contexto puede hacerse referencia tanto al singular como tambien al plural del concepto. El concepto “pigmentos” ha de entenderse en el contexto de tal manera, que se trata de partfculas en la tinta con propiedades de cuerpos

solidos, que no son solubles. El concepto “canal de tinta” ha de entenderse en el contexto como sinonimo del

concepto “canal de suministro de tinta”.

La tecnica de impresion de inyeccion de tinta es una tecnica de impresion muy extendida para la impresion de sustratos. Los cabezales de impresion de dispositivos de impresion de inyeccion de tinta comprenden normalmente al menos un canal de suministro de tinta y al menos una boquilla para la expulsion de la tinta del canal de suministro de tinta.

En el caso de impresoras de inyeccion de tinta piezoelectricas, se deforma al menos un elemento piezoelectrico de tal forma mediante la aplicacion de una tension electrica, que mediante la deformacion se produce una onda de presion en la camara de la tinta o en el canal de la tinta, que provoca una expulsion de una gota de tinta a traves de la boquilla.

Del documento WO2008/044069 A se conoce por ejemplo, un cabezal de impresion del tipo mencionado. En el dispositivo conocido se mueven o se hacen vibrar boquillas, que estan configuradas en forma de franjas delgadas con un agujero de paso para tinta, para provocar una expulsion de gota de la boquilla.

En el caso de otros cabezales de impresion conocidos, que permiten la impresion de tinta con una alta viscosidad, la tinta a menudo se solicita con sobrepresion para la expulsion de la gota y se abre por poco tiempo una valvula, para dejar pasar una gota. Este tipo de sistemas tienen no obstante la desventaja, de que durante la utilizacion de tintas con tamanos de pigmento grandes, pueden darse problemas con la estanqueidad de las valvulas y es muy diffcil de realizar un impedimento de sedimentaciones en la zona del asiento de la valvula.

Los cabezales de impresion convencionales, que comprenden un canal de suministro de tinta y al menos una boquilla, asignandose a cada boquilla un cuerpo de cierre, comprenden medios que abren una boquilla durante el proceso de impresion. En la posicion de reposo la boquilla es cerrada de manera estanca por el cuerpo de cierre, de manera que se impide una salida de la tinta solicitada con sobrepresion del canal de suministro de tinta. En una posicion de trabajo el empujador es elevado por la boquilla, de manera que la tinta puede fluir a la boquilla y expulsarse del canal de suministro de tinta.

Un cabezal de impresion de este tipo se divulga en la publicacion EP0445137B1. La publicacion describe un cabezal de impresion para una impresora de inyeccion de tinta con una camara de tinta conectada con una fuente de presion de tinta, en la que hay dispuestos varios cuerpos de cierre que cierran respectivamente una boquilla, que estan unidos respectivamente con una barra de traccion y moviendose los cuerpos de cierre con una instalacion de

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accionamiento hacia arriba y hacia abajo en la camara de tinta. En la posicion de reposo el cuerpo de cierre cierra completamente la boquilla de inyeccion de tinta. Si se mueve el cuerpo de cierre desde la posicion de reposo a una posicion de trabajo, este es elevado o retrafdo por la boquilla. La tinta es solicitada permanentemente con sobrepresion en la camara de tinta, de manera que la tinta solo puede ser expulsada a traves de la boquilla desde el canal de suministro de tinta al retraerse el cuerpo de cierre. Una vez que el cuerpo de cierre ha vuelto a adoptar la posicion de reposo, la boquilla de inyeccion de tinta esta cerrada.

En la publicacion EP0787587B1 se divulga otro cabezal de impresion. La publicacion describe un cuerpo de cierre que esta configurado en forma de T a partir de un embolo con un vastago de cierre asignado axialmente. El cuerpo de cierre se encuentra dentro de una camara de forma cilmdrica, correspondiendose el diametro exterior del embolo cilmdrico aproximadamente con el diametro interior de la camara, de manera que el embolo se mueve en una y otra direccion de manera sellante a lo largo de la pared de la camara. El embolo separa la camara en dos zonas, presentando una zona una placa frontal en la base, que contiene una boquilla configurada como perforacion para la expulsion de gotas de tinta. Esta zona comprende la tinta y forma la camara de la tinta, que esta conectada con una fuente de presion de tinta. En la otra camara hay un resorte que presiona contra el cuerpo de cierre. Debido a la construccion, en la posicion de reposo el vastago de cierre se introduce en la perforacion de la boquilla y en este caso la cierra, existiendo entre la placa frontal y el embolo una pelfcula de tinta. Si se genera una sobrepresion en la camara de la tinta, la presion provoca que en contra de la fuerza de retroceso de un resorte, el embolo, y con ello el vastago de cierre, se retraiga desde la perforacion en la posicion de reposo a una posicion de trabajo, fluyendo a continuacion la tinta solicitada con sobrepresion a la perforacion, y pudiendo ser expulsada por la boquilla. Si se reduce la sobrepresion, el vastago de cierre vuelve a llevarse a la posicion de reposo y se desplaza nuevamente a la perforacion, desplazandose el resto de la tinta que se encuentra en la boquilla y cerrandose la perforacion.

Los cabezales de impresion convencionales para llevar a cabo procesos de impresion con un cuerpo de cierre estan configurados debido a su estructura funcional y caractenstica para la configuracion de procesos de impresion con frecuencias de impresion relativamente bajas, lo cual se refleja en procesos de impresion relativamente lentos.

Al llevar a cabo un paso de impresion se lleva el cuerpo de cierre desde la posicion de reposo a una posicion de trabajo, saliendo la tinta solicitada con una sobrepresion del canal de la tinta a traves de la boquilla. El flujo de la tinta se detiene en cuanto que el cuerpo de cierre entra en contacto con la boquilla o con la pared interior de la camara de tinta y cierra la abertura de entrada de flujo de la boquilla de manera estanca.

Para poder separar una gota de tinta de manera limpia del resto de la tinta, el cuerpo de cierre tiene que cerrar completamente o de manera estanca la abertura de entrada de flujo de la boquilla, no pudiendo evitarse una colision del cuerpo de cierre con la boquilla y/o con la pared interior de la camara de tinta. Si la abertura de entrada de flujo de la boquilla no se cierra completamente con el cuerpo de cierre en una posicion de reposo, la tinta puede salir de manera continua en forma de un chorro de tinta del canal de tinta a traves de la boquilla.

Cuantas mas gotas se necesiten por unidad de tiempo para la produccion de un motivo o motivo de impresion estructurada deseado, mayor sera la correspondiente frecuencia de impresion de los pasos de impresion a llevar a cabo.

Se entiende por sf mismo, que la factibilidad de pasos de impresion con una frecuencia de impresion relativamente alta queda limitada por colisiones que se producen periodicamente del cuerpo de cierre con la boquilla y/o con la pared interior de la camara de tinta, ya que las colisiones pueden provocar en un corto tiempo un fallo en los materiales del cuerpo de cierre y/o de la boquilla, lo cual conlleva una vida util corta del cabezal de impresion.

La estabilidad del proceso de impresion se reduce en aumento en el caso de cabezales de impresion convencionales cuanto mas elevada se selecciona la frecuencia de impresion, dado que la probabilidad de un fallo en los materiales en el cuerpo de cierre y/o en la boquilla aumenta correspondientemente.

En el caso de otros cabezales de impresion convencionales, como por ejemplo, en la publicacion EP0787587B1, puede evitarse una colision dura de un cuerpo de cierre configurado en forma de T con la boquilla y/o con la pared interior de la camara de la tinta al menos parcialmente, dado que una pelfcula de tinta separa al menos una seccion o parte del cuerpo de cierre de la boquilla. Cuando se desplaza el cuerpo de cierre desde una posicion de trabajo a la posicion de reposo, el vastago de cierre del cuerpo de cierre alcanza en la posicion de reposo el interior del canal de la boquilla y la cierra, no pudiendo salir, debido a la construccion y al procedimiento, la tinta o la pelfcula de tinta ya no desplazable de la camara de la tinta, radialmente hacia el exterior por una seccion opuesta al lado frontal del embolo del cuerpo de cierre a traves del borde exterior del embolo del cuerpo de cierre, dado que el embolo del cuerpo de cierre se desplaza en una y otra direccion de manera sellante por la pared de la camara, de manera que tambien se produce una colision del cuerpo de cierre con la pelfcula de tinta. Una colision con la pelfcula de tinta es algo mas suave que la colision con un cuerpo solido, dado que de manera conocida un lfquido presenta una compresibilidad mayor que un cuerpo solido, de manera que la vida util puede aumentarse al menos parcialmente. Un fallo en los materiales no obstante, no puede excluirse, sino solo posponerse en el tiempo. Tambien en el caso de la forma de realizacion del cabezal de impresion mencionada tiene validez lo siguiente, y concretamente, cuanto mayor es la frecuencia de impresion, y con ello la frecuencia de colision, mayor es la probabilidad de un fallo en los materiales. Si la tinta contiene pigmentos, un fallo en los materiales puede darse con una probabilidad aun mayor.

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El documento WO 98/56585 A1 describe una disposicion de boquilla para una impresora de inyeccion de tinta. En este caso se expulsan gotas de tinta individuals a traves de una abertura de salida de la boquilla en direccion hacia un medio de impresion, en cuanto que un embolo, que puede moverse en direccion axial en un canal de suministro de tinta, se empuja con su superficie frontal contra la abertura de entrada de flujo de la boquilla. En este caso se presiona una pequena cantidad de la tinta que se encuentra en el canal de suministro de la tinta hacia la abertura de salida de la boquilla y experimenta en este caso una aceleracion tan alta, que finalmente se expulsa una gota de tinta. El embolo esta pretensado mediante un resorte helicoidal en direccion hacia la abertura de entrada de flujo de la boquilla, de manera que la superficie frontal del embolo se pone en contacto con la abertura de entrada de flujo de la boquilla -que la cierra de manera estanca-. Para el accionamiento del embolo, este se eleva de manera electromagnetica, de manera que su superficie frontal se eleva de la abertura de entrada de flujo de la boquilla, y debido a ello la tinta del canal de suministro de tinta puede fluir a la boquilla. Si se desconecta despues de ello nuevamente el campo magnetico, se produce nuevamente bajo la actuacion del resorte que retrocede, una aceleracion del embolo en direccion hacia la boquilla, y con ello una expulsion de otra gota de tinta.

Es una tarea de la invencion proporcionar un proceso de impresion y un dispositivo de impresion que permitan la factibilidad de pasos de impresion con una mayor frecuencia que en el caso de procedimientos de impresion convencionales.

Esta tarea se soluciona segun la invencion con un dispositivo de impresion del tipo mencionado inicialmente, debido a que los primeros medios limitan el movimiento de un lado frontal de empujador a un movimiento entre los puntos de inversion, y se proporcionan segundos medios para la solicitacion de la tinta en el canal de suministro de tinta con una presion inferior relativa con respecto a la presion del aire del entorno.

Durante el procedimiento de impresion, es decir, al menos durante los intervalos de tiempo en los que no ha de imprimirse o no ha de expulsarse tinta del canal de la tinta, el canal de suministro de la tinta se solicita al menos en la zona de la abertura de entrada de flujo de la boquilla con una presion inferior relativa con respecto a la presion del entorno. Mediante la presion inferior se evita que se filtre tinta de manera no intencionada del canal de la tinta. De esta manera puede renunciarse a un cuerpo de cierre. Para la expulsion de la tinta se utiliza un empujador previsto en el canal de la tinta, cuyo lado frontal se mueve hacia el canal de la boquilla, de manera que se presiona tinta a traves del canal de la boquilla y hacia el exterior de este, manteniendose preferiblemente durante todo el proceso de impresion una separacion entre empujador/boquilla, es decir, presentando una superficie frontal del empujador en un punto de inversion una separacion de la abertura de entrada de flujo mayor de cero y permaneciendo la abertura de entrada de flujo de la boquilla permanentemente abierta durante la totalidad del proceso de impresion. El empujador segun la invencion no asume precisamente por lo tanto la funcion de un cuerpo de cierre.

Con el cabezal de impresion segun la invencion es posible utilizar tintas que se encuentran en un amplio rango de viscosidad y/o que contienen pigmentos.

Esto particularmente, porque el empujador no ha de funcionar como cuerpo de cierre y la tinta y/o los pigmentos que se desplazan entre el lado frontal del empujador y la abertura de entrada del canal de la boquilla no se molestan entre sf

Las tintas mencionadas pueden utilizarse con el cabezal de impresion segun la invencion para la impresion de estructuras. Con el concepto impresion de estructuras se entiende en este caso la aplicacion de formas tridimensionales, lmeas, estructuras, etc., sobre al menos una superficie con zonas lisas y/o rugosas, por ejemplo, una estructura de madera sobre una placa de MDF/HDF o baldosa, escritura Braille, o simulacion de la escritura estampada, etc.

La boquilla se dispone preferiblemente de manera fija en una pared lateral del canal de suministro de la tinta y se proporciona un empujador, que se mueve en una y otra direccion en el canal de suministro de la tinta entre dos puntos de inversion opuestos a la boquilla.

La estructura funcional y caractenstica segun la invencion y el proceso de impresion del dispositivo de impresion se caracterizan particularmente porque se proporcionan medios, preferiblemente medios externos, que producen una presion inferior en el canal de suministro de la tinta, de manera que una boquilla puede permanecer abierta durante todo el proceso de impresion sin que pueda producirse una salida involuntaria de tinta. Segun una forma de realizacion preferida, un empujador se desplaza en una y otra direccion entre dos puntos de inversion, (U1) y (U2), opuestos a la boquilla, siendo la separacion entre empujador/boquilla, mayor de cero, de manera que en ningun momento durante el proceso de impresion, es decir, antes y/o durante la expulsion de la tinta se producen colisiones de aparicion periodica del empujador con la boquilla. De esta manera se logra, que con el cabezal de impresion segun la invencion pueda imprimirse con frecuencias de impresion mayores que en el caso de procedimientos de impresion convencionales.

El empujador no esta dispuesto en una forma de realizacion preferida de manera sellante en el canal de suministro de tinta en una pared del canal de tinta, es decir, no forma en ningun momento un cuerpo de cierre, moviendose para la expulsion de la tinta un lado frontal del empujador desde un punto de partida hacia una abertura de entrada de flujo. Un lado frontal del empujador se mueve solo hacia la abertura de entrada de flujo hasta un primer punto de

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inversion (U1), estando separado este primer punto de inversion (U1) de la abertura de entrada de flujo, de manera que en el primer punto de inversion (U1) mismo tampoco se produce un cierre del canal de suministro de tinta. Si se mueve el lado frontal del empujador desde un punto de partida hacia la abertura de entrada de flujo para la expulsion de la tinta, entonces se presiona la tinta partiendo desde una zona de estancamiento entre el lado frontal del empujador y la zona de la pared lateral con boquilla opuesta al lado frontal del empujador, en direccion hacia la abertura de entrada de flujo de la boquilla, pudiendo fluir al mismo tiempo tinta del interior del canal de suministro de tinta hacia el exterior, es decir, mas alla del borde exterior del empujador.

Los conceptos “lado frontal del empujador” y “lado frontal” han de entenderse en el contexto como con el mismo significado. Con lado frontal del empujador no se hace referencia en la invencion unicamente a una superficie unida, sino que puede hacerse referencia tambien a dos o mas superficies.

El procedimiento de impresion segun la invencion ha demostrado que se aumenta la vida util del cabezal de impresion, dado que el empujador impide colisiones con el lfquido o con la pelfcula de lfquido que se encuentra debajo del lado frontal del empujador y/o con la boquilla y/o con la pared interior del canal de suministro de tinta.

Mediante la invencion se logra frente a un cabezal de impresion convencional, que comprende un empujador, una mayor estabilidad de proceso, dado que debido a la construccion y al procedimiento se reduce fuertemente la probabilidad de un fallo de los materiales del empujador y/o de la boquilla.

El cabezal de impresion inventivo para una impresora de inyeccion de tinta comprende al menos un canal de suministro de tinta y al menos una boquilla con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo, pudiendo presionarse tinta a traves de la abertura de entrada de flujo desde el canal de suministro de tinta al canal de la boquilla y pudiendo expulsarse de este, estando dispuesta la boquilla de manera fija en una pared lateral del canal de suministro de tinta y asignandose a la al menos una boquilla un empujador con lado frontal de empujador dispuesto en el canal de suministro de tinta, que se encuentra opuesto a una distancia de la abertura de entrada de flujo, comprendiendo el cabezal de impresion primeros medios para mover un lado frontal de empujador en el canal de suministro de tinta entre un punto de inversion (U1) separado mmimamente de la abertura de entrada de flujo de la boquilla y un punto de inversion (U2) separado maximamente de la abertura de entrada de flujo de la boquilla, limitando los primeros medios el movimiento de un lado frontal del empujador a un movimiento entre los puntos de inversion (U1, U2) y proporcionandose segundos medios para solicitar la tinta en el canal de suministro de tinta con una presion inferior en relacion con la presion del aire del entorno. Pueden proporcionarse terceros medios para bombear la tinta a traves del canal de suministro de tinta, para impedir la sedimentacion de la tinta en el canal de suministro de tinta.

Los medios para mover un empujador comprenden en una forma de realizacion preferida al menos un actuador, pudiendo desplazar el al menos un actuador el empujador entre dos puntos de inversion. En otra configuracion preferida de la presente invencion, los medios para mover un empujador pueden comprender al menos un actuador y al menos un resorte. Pero tambien pueden utilizarse otros medios convencionales para mover el empujador.

Los medios preferiblemente externos para solicitar la tinta en el canal de suministro de tinta con una presion inferior en relacion con la presion del aire del entorno, pueden ser por ejemplo, bombas de vacfo convencionales, con las cuales es posible producir una correspondiente presion contraria con respecto a la presion del aire del entorno y a la presion geodesica de la tinta en el canal de la boquilla, para impedir una salida de la tinta del canal de suministro de tinta.

La presion de la tinta ha de ajustarse de tal manera en combinacion con la presion capilar, que no se aspire nada de aire a traves del canal de la boquilla hacia el canal de suministro de la tinta y que no salga nada de tinta de manera indeseada del canal de la boquilla. La presion de la tinta es segun la definicion, la suma de la presion de la circulacion y de la presion inferior meniscal.

Los medios externos pueden ser bombas convencionales, como por ejemplo, una bomba circuladora o una bomba de circulacion. Con los medios se bombea la tinta a traves del canal de suministro de tinta, preferiblemente de manera permanente.

En una forma de realizacion preferida de la presente invencion, en el punto de inversion (U1) separado mmimamente la separacion entre el lado frontal del empujador y la abertura de entrada de flujo es mayor de cero.

Para poder garantizar una productividad optima de un cabezal de impresion segun la invencion, pueden proporcionarse varias boquillas en el canal de suministro de la tinta, asignandose a cada boquilla un empujador.

En otra configuracion ventajosa de la invencion, al menos en el caso de la al menos una boquilla, no se configura ninguna pared lateral de una pieza junto con la boquilla, y un lado frontal que rodea la abertura de entrada de flujo, de la al menos una boquilla, se configura en union de superficies con una superficie interior que esta en contacto con la tinta, de una pared lateral del canal de suministro de la tinta. La tarea que se ha mencionado anteriormente tambien puede solucionarse con un procedimiento del tipo mencionado inicialmente segun la invencion, debido a que la tinta se solicita al menos durante los intervalos de tiempo en los que no ha de imprimirse en el canal de suministro de tinta al menos en la zona de la abertura de entrada de flujo de la boquilla, con una presion inferior en

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relacion con la presion del aire del entorno, evitandose de esta manera una salida de la tinta del canal de la boquilla tambien sin un cuerpo de cierre, y que para expulsar la tinta se mueve un lado frontal del empujador hacia la abertura de entrada de flujo partiendo de un punto de partida.

El procedimiento de impresion segun la invencion para llevar a cabo procesos de impresion comprende varios pasos, poniendose a disposicion en un primer paso, un cabezal de impresion con canal de suministro de tinta, empujador y boquilla con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo, que forma la conexion del canal de la boquilla con el canal de suministro de la tinta, y llenandose en un segundo paso el canal de suministro de tinta con tinta, solicitandose la tinta al menos durante los intervalos de tiempo en los que no ha de imprimirse, en el canal de suministro de tinta al menos en la zona de la abertura de entrada de flujo de la boquilla, con una presion inferior, evitandose de esta manera una salida de la tinta del canal de la boquilla tambien sin cuerpo de cierre, moviendose para la expulsion de la tinta un lado frontal del empujador hacia la abertura de entrada de flujo partiendo de un punto de partida.

En el procedimiento de impresion, en una forma de realizacion preferida se mueve un lado frontal del empujador hacia la abertura de entrada de flujo solo hasta un primer punto de inversion (U1), estando separado este primer punto de inversion (U1) de la abertura de entrada de flujo, de manera que en el primer punto de inversion (U1) mismo no se produce un cierre del canal de suministro de la tinta.

Tras alcanzar el punto de inversion (U1), el lado frontal del empujador se desplaza desde la abertura de entrada de flujo hacia un segundo punto de inversion (U2), el cual forma el punto de partida para el ciclo de impresion que le sigue.

La posicion del punto de partida y del punto de inversion (U1) que le sigue, se selecciona de tal manera, que la elevacion del empujador expulsa una cantidad de tinta y con ello un tamano de gota predeterminadas.

En una configuracion preferida, en el procedimiento de impresion, en el paso de trabajo en el que el lado frontal del empujador se mueve desde un punto de partida hacia la abertura de entrada de flujo para expulsar la tinta, la tinta se presiona partiendo de una zona de estancamiento entre el lado frontal del empujador y la zona de la pared lateral con boquilla opuesta al lado frontal del empujador, en direccion hacia la abertura de entrada de flujo de la boquilla, pudiendo salir al mismo tiempo tinta del interior del canal de suministro de tinta hacia el exterior, es decir, mas alla del borde exterior del empujador, teniendo que ser en este procedimiento de impresion preferido, la distancia desde el borde exterior del empujador hasta una pared lateral del canal de suministro de tinta mayor de cero en una direccion vertical con respecto al eje de la boquilla. Mediante el movimiento del empujador predomina permanentemente un flujo relativamente fuerte de la tinta en la zona de la abertura de entrada de flujo de la boquilla, de manera que en esta zona puede impedirse de manera muy eficiente la sedimentacion de la tinta.

Cuando se mueve el lado frontal del empujador hacia la abertura de entrada de flujo partiendo de un punto de partida, se produce una modificacion del volumen y de la presion en la zona proxima a la boquilla, que provoca una expulsion de tinta del canal de suministro de tinta.

En el procedimiento segun la invencion se bombea la tinta a traves del canal de suministro de tinta, preferiblemente de manera permanente.

Una zona de estancamiento es aquella zona entre el lado frontal del empujador y la zona de la pared lateral con boquilla opuesta al lado frontal del empujador. En esta zona de estancamiento, la tinta experimenta, como consecuencia del movimiento del empujador, que se mueve hacia la abertura de entrada de flujo de la boquilla partiendo de un punto de partida, la presion mas alta, de manera que la tinta se presiona partiendo desde esta zona de estancamiento en direccion de la abertura de entrada de flujo de la boquilla, pudiendo salir al mismo tiempo tinta del interior del canal de suministro de tinta hacia el exterior, es decir, por el borde exterior del empujador. Si segun una forma de realizacion preferida, el empujador esta configurado en forma de cilindro, y la boquilla tambien, la zona de estancamiento se denomina en un caso ideal por motivos de simplificacion, como radio de estancamiento.

En el procedimiento de impresion segun la invencion, la boquilla permanece abierta durante la totalidad del proceso de impresion, de manera que el empujador no cierra la abertura de entrada de la boquilla y no toca la boquilla y/o la pared interior del canal de suministro de tinta.

En el procedimiento de impresion en un paso (a) se mueve el lado frontal del empujador con medios desde un punto de inversion (U2) opuesto a la abertura de entrada de flujo de la boquilla mediante un movimiento de elevacion en direccion de la abertura de entrada de flujo de la boquilla hacia un punto de inversion (U1) opuesto a la boquilla, produciendose una modificacion del volumen y de la presion en la zona proxima a la boquilla, que produce una expulsion de tinta por la boquilla. En un paso (b) se mueve el lado frontal del empujador con medios desde un punto de inversion (U1) mediante un movimiento de elevacion en direccion opuesta de la abertura de entrada de flujo de la boquilla hacia un punto de inversion (U2), produciendose los pasos (a) y (b) uno tras otro y formado el punto de inversion (U2) el punto de partida del ciclo de impresion posterior, siendo durante la totalidad del proceso de impresion, la separacion entre empujador/boquilla mayor de cero. El punto de inversion (U1) siempre tiene una separacion entre boquilla/empujador mas pequena que el punto de inversion (U2).

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Ha de remarcarse particularmente, que en el caso del procedimiento de impresion con el dispositivo de impresion se trata de una tecnica de impresion DOD (“Drop on Demand" - gota bajo demanda), en la que solo se expulsan por una boquilla gotas de tinta, cuando estas realmente se necesitan.

Se evita una sedimentacion de tinta en el canal de la tinta y en las boquillas en cuanto que en el cabezal de impresion segun la invencion se proporcionan segun una forma de realizacion preferida medios externos para bombear la tinta a traves del canal de la tinta, que bombean la tinta a traves del canal de suministro de tinta, preferiblemente de manera permanente.

El procedimiento de impresion segun la invencion para llevar a cabo procesos de impresion con el cabezal de impresion, se caracteriza en una forma de realizacion preferida porque el empujador se desplaza en el canal de suministro de tinta entre dos puntos de inversion opuestos a la abertura de entrada de flujo de la boquilla, un punto de inversion (U1) y un punto de inversion (U2), no tocando ni cerrando en preferiblemente ningun momento durante la impresion, es decir, antes y/o durante y/o tras la expulsion de tinta, el empujador la boquilla y/o una pared lateral del canal de suministro de tinta.

La solucion segun la invencion permite de una manera sencilla una disposicion mecanicamente muy estable de las boquillas y un impedimento muy eficiente de sedimentacion de la tinta tambien al utilizar tintas con pigmentos grandes. En este lugar se menciona que el concepto fijo ha de entenderse en el presente contexto de tal manera, que la posicion de la boquilla no cambia durante el funcionamiento en relacion con el canal de la tinta. Para los fines del mantenimiento y del reemplazo, la boquilla tambien puede retirarse no obstante, del canal de la tinta, de esta manera, la boquilla por ejemplo, puede estar atornillada en el canal de la tinta. Ademas de ello, mediante la utilizacion de un empujador de actuacion conjunta con la boquilla, puede renunciarse a la disposicion de una valvula, la cual se abre en el canal de la tinta tras la produccion de una sobrepresion.

Tambien puede evitarse bien una sedimentacion en las boquillas, debido a que un lado frontal de la boquilla que presenta la abertura de entrada de flujo esta configurada en union de superficies con una superficie interior, que se encuentra en contacto con la tinta, de la pared lateral del canal de suministro de tinta.

La expulsion de la tinta, asf como una autolimpieza de la boquilla, se favorecen debido a que un eje central longitudinal de la al menos una boquilla se extiende normal con respecto a la superficie del canal de suministro de tinta.

Una forma de realizacion particularmente preferida de la invencion consiste en que la abertura de entrada de flujo de la boquilla este dispuesta en una zona de la pared lateral opuesta al empujador, que esta delimitada por una superficie de delimitacion cilmdrica que se configura por el movimiento del empujador en la tinta. Esta forma de realizacion de la invencion se caracteriza porque puede realizarse una camara de bombeo, es decir, aquella zona en la que al expulsarse o aspirarse la tinta, se produce una modificacion del volumen, en la que solo las dos superficies de cubierta (superficie frontal del empujador y el lado frontal de la boquilla) estan configuradas como cuerpos ngidos, y las superficies de revestimiento se forman mediante el lfquido de la tinta. De esta manera pueden reducirse notablemente la sedimentacion y la aglomeracion de la tinta en la camara de bombeo, asf como el esfuerzo de mantenimiento.

Segun un perfeccionamiento ventajoso de la invencion, puede estar previsto que una seccion del empujador opuesta al lado frontal este unida de manera fija con una barra de empujador movil, la cual esta solicitada con una fuerza de retroceso de actuacion en direccion hacia la boquilla. Mediante esta forma de configuracion de la invencion, puede activarse de manera sencilla un movimiento del empujador en direccion hacia la boquilla para la expulsion de tinta. La fuerza de retroceso puede estar producida por ejemplo, por un resorte helicoidal, el cual es comprimido por la boquilla al retraerse el empujador. La fuerza necesaria para retraer el empujador puede producirse mediante medios como un actuador, por ejemplo, un actuador electromecanico, particularmente un electroiman, un actuador neumatico u otro adecuado. Para este fin, la barra del empujador puede estar conectada con el actuador, el cual produce una fuerza de actuacion en contra de la fuerza de retroceso. Al utilizar un actuador electromecanico, en un estado libre de corriente del actuador, el empujador puede moverse mediante el resorte contra la boquilla. Naturalmente tambien es concebible, que el resorte y el actuador esten invertidos en la forma de realizacion descrita anteriormente. Tambien sena posible la utilizacion de un segundo actuador en lugar del resorte.

En correspondencia con una variante de la invencion, puede estar previsto que la barra del empujador este guiada de manera movil al menos por secciones por un vastago hueco paralelo con respecto a una recta central longitudinal del vastago hueco, pudiendo proporcionarse entre la barra de grna y el vastago hueco una junta circundante radial. Mediante esta forma de realizacion de la invencion, puede reducirse notablemente la resistencia al flujo en el canal de la tinta, dado que el vastago hueco, que en lo sucesivo tambien se denomina como vastago de grna, puede configurarse de una manera muy delgada, sin que se de una influencia negativa en la funcion de grna de la barra de empujador. Mediante el sellado entre la barra de empujador y el vastago de grna, puede impedirse una entrada de tinta en el vastago de grna.

Para reducir la resistencia al flujo en la boquilla y para aumentar el grado de actuacion, puede estar previsto, que la abertura de entrada de flujo de la boquilla este configurada de manera conica, en forma de un embudo que se

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estrecha en direccion hacia una abertura de salida. Un perfeccionamiento particularmente ventajoso de esta forma de realizacion, preve que la abertura de salida de la boquilla este configurada de manera cilmdrica.

Para impedir un vaciado completo de la boquilla durante una aspiracion de tinta provocada por un movimiento de elevacion del empujador y una entrada de aire en la camara de bombeo, la boquilla puede presentar una longitud en la direccion de flujo, que sea de un multiplo, pero de al menos el doble, de un diametro maximo de la boquilla.

Las vidas utiles de la boquilla y del empujador pueden aumentarse debido a que la boquilla esta producida de ceramica, metal duro o acero tratado en superficie y/o el lado frontal del empujador esta formado al menos por secciones de ceramica, metal duro o acero tratado en superficie.

La invencion, junto con otras ventajas, se explica con mayor detalle mediante algunos ejemplos de realizacion no limitadores, que se representan en los dibujos.

En estos muestran respectivamente de manera muy esquematica en representacion simplificada:

La Fig. 1 una seccion parcial a traves de un cabezal de impresion;

La Fig. 2 una parte del cabezal de impresion de la Fig. 1 con mayor detalle;

La Fig. 3 una camara de bombeo formada entre un lado frontal de un empujador y una boquilla;

La Fig. 4 un principio de funcionamiento de una camara de bombeo imaginaria, y

La Fig. 5 una distribucion de presion calculada teoricamente bajo el lado frontal de un empujador.

A modo de introduccion se hace referencia a que en las formas de realizacion descritas de diferente manera, las mismas partes se proveen de las mismas referencias o de las mismas denominaciones de componentes, pudiendo trasladarse las divulgaciones contenidas en la totalidad de la descripcion, segun el sentido, a las mismas partes con las mismas referencias o con las mismas denominaciones de componentes. Tambien han de trasladarse las indicaciones de posicion elegidas en la descripcion, como por ejemplo, arriba, abajo, lateralmente, etc., que se refieren a la figura directamente descrita, asf como representada, segun el sentido, a la nueva posicion en caso de una modificacion de la posicion.

Las figuras se describen a continuacion de manera general.

Segun la Fig. 1 y la Fig. 2, el cabezal de impresion 1 para una impresora de inyeccion de tinta segun la invencion, presenta al menos un canal de suministro de tinta 2 y al menos una boquilla 3 para expulsar la tinta del canal de suministro de la tinta 2.

En el cabezal de impresion 1 pueden proporcionarse varios canales de tinta, dispuestos en paralelo entre sf y extendidos en longitud, en los cuales, como se ve en la Fig. 1, hay dispuestas a distancias regulares boquillas 3 y empujadores 6 moviles. Los canales de tinta, las boquillas 3 y los empujadores 6, estan configurados o dispuestos en este caso como el canal de tinta 2 descrito a continuacion, boquilla 3 y empujador 6. El canal de tinta 2 sirve para el suministro de tinta de la boquilla 3.

La tinta puede fluir de manera continua a traves del canal de tinta 2 para evitar sedimentaciones de la tinta. La reduccion de la presion en el canal de la tinta 2 es ventajosamente muy reducida, lo cual puede lograrse mediante una seccion transversal lo mas grande posible del canal de la tinta.

La boquilla 3 esta dispuesta de manera fija en una pared lateral 4 del canal de suministro de tinta 2 y en el canal de suministro de tinta 2 se proporciona un empujador 6 que puede moverse en una y otra direccion entre dos puntos de inversion opuestos a la abertura de entrada de flujo de la boquilla, un punto de inversion (U1) y un punto de inversion (U2). La boquilla 3 puede estar dispuesta de manera reemplazable en la pared lateral 4, la boquilla 3 puede estar atornillada por ejemplo, en la pared lateral 4 del canal de suministro de tinta 2. Para poder hacer frente a los pigmentos abrasivos de la tinta, la boquilla 3 puede estar producida a partir de ceramica, metal duro, vidrio, etc.

Un lado frontal 7 de la boquilla 3 que presenta la abertura de entrada de flujo 5, puede estar configurado en union de superficies con una superficie 8 interior de la pared lateral 4 del canal de suministro de tinta 2, que esta en contacto con la tinta. Mediante la configuracion al ras de las boquillas 3 en sus lados frontales 7 interiores con la pared interior del canal de tinta 2, el flujo de la tinta se perturba lo menos posible y se evita una sedimentacion. Un eje central longitudinal a de la boquilla 3 puede transcurrir en este caso normal con respecto a la superficie 8 del canal de suministro de tinta 2.

Una seccion del empujador 6 opuesta a un lado frontal 9 del empujador 6, puede estar unida de manera fija con una barra de empujador 10 movil solicitada con una fuerza de retroceso de actuacion en la direccion de la boquilla 3. El empujador 6 puede retraerse de la boquilla mediante un actuador. Como actuador para el accionamiento del empujador, puede proporcionarse un actuador electromecanico, por ejemplo, en forma de anclaje magnetico 11 unido con la barra del empujador 10, que interactua con una bobina 12, que puede estar bobinada alrededor de un nucleo 13. El empujador 6 puede ser desplazado hacia arriba por el anclaje 11 del iman de traccion. En este caso, se tensa un resorte provisto en la Fig. 1 con la referencia 14, que empuja nuevamente hacia abajo el empujador 6 en el estado libre de corriente del actuador. Cuando el empujador 6 se acerca a la boquilla 3 o cuando el anclaje

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magnetico 11 se acerca al nucleo 13, se da un fuerte amortiguamiento producido por flujo de pelmula radial y evita el choque violento del empujador 6 o del anclaje magnetico 11 sobre la tinta o la pelmula de tinta que se encuentra/n entre el empujador y la boquilla o la pared interior del canal de suministro de tinta y eleva de esta manera la vida util del empujador 6 y del actuador. En lugar del iman de traccion, tambien son concebibles otros tipos de accionamiento para el empujador, por ejemplo, en forma de un actuador de aire comprimido o piezoelectrico.

La barra del empujador 10 puede estar guiada al menos por secciones de manera movil por un vastago hueco 15 en paralelo con respecto a una recta central longitudinal del vastago de grna o del vastago hueco 15, pudiendo proporcionarse entre la barra de grna 10 y el vastago hueco 15 una junta 6 circundante radialmente.

Como puede verse a partir de las Figs. 1 y 2, el vastago de grna 15 puede sobresalir de la pared delimitadora 17 del canal de tinta 2 opuesta a la boquilla 3 e introducirse en el canal de tinta 2. Mediante el sellado del paso entre el vastago de grna 15 y el empujador 6, puede evitarse que la tinta pueda entrar en el vastago de grna 15. El vastago de grna 15 puede tener una configuracion delgada para producir la menor resistencia al flujo posible en el canal de la tinta. Es particularmente ventajoso en este caso, cuando el vastago de grna o el vastago hueco 15 presentan una superficie lisa y/o redondeada. El vastago de grna o el vastago hueco 15, puede presentar por ejemplo, una seccion transversal en forma circular, elfptica o similar.

En la superficie frontal del empujador 9 puede haber incorporada una pieza de ceramica o una pieza de otro material diferente del material del empujador, para mantener en caso de existir pigmentos abrasivos, una vida util mas larga de la superficie frontal 9.

Como puede verse en la Fig. 3, la abertura de entrada de flujo 5 de la boquilla 3, puede estar configurada de manera conica, en forma de un embudo que se estrecha en direccion hacia una abertura de salida 18. La abertura de salida 18 de la boquilla 3 puede estar configurada en este caso de manera cilmdrica. Ademas de ello, la boquilla 3 puede presentar una longitud L, que es un multiplo, al menos sin embargo, el doble, de un diametro maximo d de la boquilla 3.

De manera ventajosa, la abertura de entrada de flujo 5 de la boquilla 3 esta dispuesta en una zona de la pared lateral 4 opuesta al empujador 6, que esta dispuesta dentro de una camara de bombeo 19 y la delimita en una direccion.

El efecto de bombeo existente y necesario en cualquier cabezal de impresion de inyeccion de tinta, que se ilustra mediante una camara de bombeo 19 imaginaria y que puede estar formada por una zona espacial cilmdrica, que es delimitada por el diametro d1 de la superficie frontal del empujador 9 y la distancia a1 entre la superficie frontal del empujador y la superficie frontal de la boquilla interior o hasta el lado frontal de la abertura de entrada de flujo 5. Esta zona espacial no obstante, no tiene que ser obligatoriamente cilmdrica.

La camara de bombeo 19 es aquel espacio en el que se produce una modificacion del volumen. La camara de bombeo 19 tiene siempre, como se representa en la Fig. 4 que solo sirve para la ilustracion del principio de actuacion de una camara de bombeo, dos aberturas 20 y 21, una para la entrada y una para la salida. Durante el ciclo de rellenado, el empujador 6 se mueve hacia arriba y la tinta fluye a traves de la abertura de entrada 20 y la de salida 21 al espacio de la camara de bombeo 19. Durante el ciclo de expulsion, el empujador 6 se mueve hacia abajo y la tinta fluye a traves de la abertura de entrada 20 y la de salida 21 hacia el exterior de la camara de bombeo 19.

Para que el cabezal de impresion 1 pueda expulsar una gota, a traves de la abertura de salida 21 de la camara de bombeo tiene que salir mas tinta de la que vuelve por la abertura de entrada de la camara de bombeo 19 al canal de la tinta 2. Para la aspiracion de tinta hacia la camara de bombeo 19, es valida la condicion contraria. En la Fig. 4 se muestra esto de manera grafica, indicandose las direcciones de movimiento del empujador 6 y las direcciones de flujo de la tinta al aspirarse o al expulsarse la tinta de la camara de bombeo 19 mediante flechas en la Fig. 4. Mediante flechas de diferente grosor han de indicarse las diferentes cantidades de tinta entrante o saliente.

Cuando se mueve el empujador 6, se empuja o se aspira tinta desde la camara de bombeo 19. El movimiento del empujador provoca al mismo tiempo una modificacion del volumen y de la presion en la camara de bombeo 19. En este caso, como puede verse en la Fig. 5, se forma a lo largo del radio del empujador r un transcurso de la presion.

Allf donde este transcurso de la presion tiene su maximo o su mmimo, se produce segun la Fig. 3 una superficie delimitadora 22 en forma de cilindro con el llamado radio de estancamiento rs. Fuera de esta superficie delimitadora 22, la tinta fluye hacia o desde el canal de la tinta, dentro de esta superficie delimitadora 22, la tinta fluye hacia el exterior de la boquilla o hacia la boquilla, dependiendo de la direccion de movimiento del empujador 6. El radio de estancamiento rs depende de la direccion de movimiento y de la velocidad del empujador 6, de la distancia a1 del empujador 6 hasta la boquilla y de la presion en el radio r y en el radio ri. De ello resultan los volumenes de tinta que fluyen en las dos direcciones durante el movimiento en una y otra direccion del empujador 6.

La abertura de entrada de flujo 5 de la boquilla 3 puede estar dispuesta directamente en la abertura de salida 21 de la camara de bombeo 19. En esta forma de realizacion, la abertura de entrada de flujo 5 de la boquilla 3 esta dispuesta en una zona de la pared lateral 4 opuesta al empujador 6, que en el caso del movimiento del empujador 6

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queda delimitada por la superficie delimitadora 22 configurada dentro de la tinta debido al transcurso de la presion en la tinta relacionado con este.

La Fig. 5 muestra un transcurso de presion debajo del empujador 6 dependiente del radio calculado teoricamente. El radio de estancamiento rs se encuentra allf donde la presion tiene el valor maximo.

En el caso de cabezales de impresion de inyeccion de tinta comerciales, la longitud L esta configurada habitualmente en la direccion de flujo de tal manera, que el volumen de la tinta de la boquilla se corresponde aproximadamente con el volumen de la gota. Dado que el diametro de la boquilla en el caso de un cabezal de impresion para impresoras de estructura ha de ser mayor que en el caso de cabezales de impresion de inyeccion de tinta comerciales para lograr el volumen de gota requerido, la presion capilar es esencialmente menor, y durante el ciclo de rellenado se aspira mas tinta a traves de la boquilla 3 nuevamente hacia la camara de bombeo 19. Debido a este motivo, la longitud de la boquilla L puede haberse ampliado notablemente para que la boquilla no pueda vaciarse completamente durante el ciclo de rellenado y entre aire en la camara de bombeo 19.

La longitud L de la boquilla consiste en las longitudes para la pieza cilmdrica 12 y para la pieza conica 11. Debido al orden se hace referencia finalmente a que para un mejor entendimiento de la estructura del dispositivo segun la invencion, este o sus componentes se han representado parcialmente no a escala y/o de manera ampliada y/o reducida.

Debido al orden se hace referencia a continuacion, a que para un mejor entendimiento de la estructura del dispositivo segun la invencion, este o sus componentes se han representado parcialmente no a escala y/o de manera ampliada y/o reducida.

En una forma de realizacion preferida de la presente invencion hay alineados varios canales de suministro de tinta 2 en un cabezal de impresion en paralelo entre sf en direccion longitudinal, en los que hay dispuestas respectivamente varias boquillas 3 con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo 5, preferiblemente a distancias regulares en la pared del canal de suministro de tinta. Se proporcionan primeros medios 23, como al menos un actuador o al menos un actuador y al menos un resorte para el movimiento de un lado frontal de empujador 9 o del empujador 6, que limitan el lado frontal del empujador 9 a un movimiento entre los puntos de inversion (U1, U2). Proporcionandose segundos medios externos, como una bomba de vacfo, que esta dispuesta por ejemplo, en un deposito intermedio de tinta, que esta unido mediante al menos un conducto de suministro de tinta con el cabezal de impresion, estando la bomba en el espacio de aire por encima de un nivel de lfquido, para solicitar la tinta en el canal de suministro de tinta 2 con una presion inferior en relacion con la presion del aire del entorno. Se proporcionan terceros medios exteriores, como una bomba de circulacion, en por ejemplo, un deposito intermedio de tinta, que bombea la tinta preferiblemente de manera permanente a traves de al menos un conducto de suministro de tinta y canales de suministro de tinta del cabezal de impresion.

En una configuracion preferida del procedimiento de impresion, la tinta se solicita en el canal de suministro de tinta 2 con una presion inferior en el rango mayor de cero hasta preferiblemente 5 mbar en relacion con la presion del entorno con un diametro interior de la boquilla en la abertura de salida de la boquilla de 300 pm. Sin embargo, tambien pueden utilizarse por ejemplo, otras presiones inferiores, no debiendo elegirse la presion de la tinta en cuanto a la cantidad, inferior a la presion capilar, para que quede asegurado que no se aspire aire a traves de la boquilla hacia el canal de suministro de tinta. Debido a la comprension, con “presion inferior en el rango mayor de cero hasta preferiblemente 5 mbar en relacion con la presion del aire del entorno”, se hace referencia a una presion que en el rango mayor de cero hasta 5 mbar es inferior a la presion del aire del entorno.

La cantidad de transporte de tinta bombeada por el canal de suministro de tinta por unidad de tiempo “X” es en una forma de realizacion preferida mayor que la suma de la cantidad de tinta que puede ser expulsada como maximo a traves de todas las boquillas durante el funcionamiento de impresion, a razon de un factor determinado adaptado al sistema, aplicandose siempre la regla de que la presion de la tinta en combinacion con la presion capilar ha de ajustarse de tal manera, que no se aspire aire a traves del canal de la boquilla hacia el canal de suministro de tinta y que no salga tinta de manera no deseada del canal de la boquilla.

El empujador 6 no esta dispuesto en el canal de suministro de tinta 2 de manera sellante en una pared del canal de la tinta, siendo una separacion desde el borde exterior del empujador hasta una pared lateral del canal de suministro de tinta en una direccion vertical con respecto al eje de la boquilla preferiblemente mayor de 1 mm y preferiblemente mayor de 3 mm.

En una configuracion preferida del dispositivo de cabezal de impresion, el empujador 6 presenta un diametro exterior de preferiblemente entre 3,0 a 5,0 mm. La boquilla 3 presenta en este caso un diametro interior de preferiblemente entre 200 a 300 pm.

En una forma de realizacion preferida del procedimiento de impresion, el cambio de direccion presenta en el punto de inversion (U1) una frecuencia de preferiblemente hasta 1,1 kHz y de manera mas preferida hasta 1,0 kHz. Si se elige el diametro exterior del empujador mas pequeno, puede imprimirse con frecuencias mucho mayores.

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En el procedimiento de impresion se mantiene la separacion entre empujador y boquilla en el punto de inversion (U1) mayor de cero y preferiblemente hasta 100 pm y la separacion entre empujador y boquilla en el punto de inversion (U2) se mantiene mayor de 250 pm y preferiblemente hasta 400 pm.

El procedimiento se utiliza durante la impresion de tintas con diferente viscosidad, teniendo validez preferiblemente, que la tinta presente una viscosidad q de q = 50 - 100 mPa ■ s y/o la tinta para imprimir presente pigmentos con un tamano de pigmento de hasta 10 pm, conteniendo la tinta un tamano de pigmento de preferiblemente hasta 5 pm. Las tintas con una viscosidad inferior o mayor que la viscosidad mencionada q de q = 50 - 100 mPa ■ s y/o con tamanos de pigmentos mayores a 10 pm basicamente tambien pueden ser utilizadas, siempre y cuando pueda garantizarse una estabilidad de impresion optima.

Si se utilizan en el proceso de impresion tintas con pigmentos las cuales presentan un tamano de partfculas “g”, se entiende por sf mismo que debena elegirse en un punto de inversion al menos una separacion de empujador/boquilla al menos mayor que el correspondiente tamano de partfcula “g”, para evitar colisiones del empujador con los pigmentos que posiblemente se encuentran en la superficie de la boquilla.

Si se mueve el lado frontal del empujador 9 hacia la abertura de entrada de flujo partiendo desde un punto de partida, se produce una modificacion del volumen y de la presion en una zona de la abertura de entrada de flujo de la boquilla y se expulsa una cantidad de tinta, y con ello tamano de gota, determinada por la boquilla. Se expulsa una gota principal por la boquilla, pero dependiendo del procedimiento de impresion se expulsan junto con la gota principal adicionalmente mas o menos gotas pequenas no deseadas, los llamados satelites, con la gota principal.

En otras formas de realizacion de la presente invencion pueden montarse varios cabezales de impresion en una disposicion escalonada o en cualquier otra, y disponerse en este caso de tal manera, que en el proceso de impresion, al menos una boquilla de un cabezal de impresion se solape con al menos una boquilla de otro cabezal de impresion en al menos una direccion y/o que las boquillas de una fila de boquillas de un cabezal de impresion esten desplazadas frente a la boquillas de una fila de boquillas de otro cabezal de impresion a razon de una separacion de boquillas determinada entre sf.

Si se desplazan las boquillas unas frente a otras pueden lograrse mayores densidades de gota y con ello resoluciones de imagen mayores.

En otra forma de realizacion de la presente invencion, en la que los cabezales de impresion se mueven en el proceso de impresion en una direccion de escaneo secundaria Y, y en una direccion de impresion principal X, las filas de boquillas de los cabezales de impresion pueden ajustarse en paralelo entre sf y en oblicuo en un angulo con respecto a una direccion de escaneo secundaria Y, para que la separacion de las boquillas entre las boquillas individuales de un cabezal de impresion en una direccion de impresion principal X presente una separacion de boquillas Y, de manera que pueda imprimirse en la direccion de impresion principal X con una mayor resolucion que con la resolucion nativa de un cabezal de impresion.

La presente invencion no ha de entenderse como limitada a las formas de realizacion del dispositivo de cabezal de impresion del ejemplo y de los dibujos.

Lista de referencias

1 Cabezal de impresion

2 Canal de suministro de tinta

3 Boquilla

4 Pared lateral

5 Abertura de entrada de flujo

6 Empujador

7 Lado frontal de la boquilla

8 Superficie

9 Lado frontal del empujador o lado frontal

10 Barra de empujador

11 Anclaje magnetico

12 Bobina

13 Nucleo

14 Resorte

15 Vastago hueco

16 Junta

17 Pared delimitadora

18 Abertura de salida de la boquilla

19 Camara de bombeo

20 Abertura de entrada

21 Abertura de salida

22 Superficie delimitadora

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REIVINDICACIONES

1. Cabezal de impresion (1) para una impresora de inyeccion de tinta, presentando el cabezal de impresion (1) al menos un canal de suministro de tinta (2) y al menos una boquilla (3) con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo (5), pudiendo presionarse tinta a traves de la abertura de entrada de flujo (5) desde el canal de suministro de tinta (2) al canal de la boquilla y expulsarse del mismo, estando dispuesta la boquilla (3) de manera fija en una pared lateral (4) del canal de suministro de tinta (2) y asignandose a la al menos una boquilla (3) un empujador (6) con lado frontal de empujador (9) dispuesto en el canal de suministro de tinta (2), que se encuentra opuesto a una distancia de la abertura de entrada de flujo (5), comprendiendo el cabezal de impresion (1) primeros medios para mover el lado frontal del empujador (9) en el canal de suministro de tinta (2) entre un punto de inversion (U1) mmimamente distanciado de la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3) y un punto de inversion (U2) distanciado maximamente de la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3), caracterizado porque los primeros medios limitan el movimiento de un lado frontal de empujador (9) a un movimiento entre los puntos de inversion (U1, U2) y se proporcionan segundos medios para solicitar la tinta en el canal de suministro de tinta (2) con una presion inferior en relacion con la presion del aire del entorno.
2. Cabezal de impresion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque en el punto de inversion (U1) mmimamente distanciado, la distancia entre un lado frontal de empujador (9) y la abertura de entrada de flujo (5) es mayor de cero.
3. Cabezal de impresion segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque un borde exterior del empujador es con respecto a una pared lateral (4) del canal de suministro de tinta (2) en una direccion vertical con respecto al eje de la boquilla, mayor de cero, preferiblemente mayor de 1 mm y de manera preferida mayor de 3 mm.
4. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque existen varias boquillas (3) y a cada boquilla (3) se le asigna un empujador (6).
5. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos en el caso de la al menos una boquilla (3) ninguna pared lateral (4) esta configurada de una pieza junto con la boquilla (3) y un lado frontal (7), que rodea la abertura de entrada de flujo (5), de la al menos una boquilla (3), esta configurado en union de superficies con una superficie (8) interior, en contacto con la tinta, de una pared lateral (4) del canal de suministro de tinta (2).
6. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un eje central longitudinal (a) de la al menos una boquilla (3) se extiende normal con respecto a la superficie (8) del canal de suministro de tinta (2).
7. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla esta dispuesta en una zona de la pared lateral (4) opuesta al empujador (6), que esta delimitada por una superficie delimitadora cilmdrica que se configura en la tinta durante el movimiento del empujador.
8. Cabezal de impresion segun la reivindicacion 7, caracterizado porque una seccion del empujador (6) opuesta a un lado frontal (9) del empujador (6) esta unida de manera fija con una barra de empujador (10) movil solicitada con una fuerza de retroceso de actuacion en direccion de la boquilla (3).
9. Cabezal de impresion segun la reivindicacion 8, caracterizado porque la barra de empujador (10) esta conducida de manera movil al menos por secciones por un vastago hueco (15) en paralelo con respecto a una recta central longitudinal del vastago hueco (15), proporcionandose entre la barra de grna (10) y el vastago hueco (15) una junta (16) circundante radialmente.
10. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3) esta configurada de manera conica, en forma de un embudo que se estrecha en direccion de una abertura de salida (18).
11. Cabezal de impresion segun la reivindicacion 10, caracterizado porque la abertura de salida (18) de la boquilla (3) esta configurada de manera cilmdrica.
12. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla (3) presenta una longitud (L) que es un multiplo, preferiblemente no obstante, el doble, de un diametro (d) maximo de la boquilla.
13. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla (3) esta producida a partir de ceramica, metal duro o acero tratado en superficie y/o el lado frontal del empujador esta formado al menos por secciones de ceramica, metal duro o acero tratado en superficie.
14. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el empujador (6) presenta un diametro exterior de preferiblemente entre 3,0 hasta 5,0 mm.

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15. Cabezal de impresion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una boquilla presenta un diametro interior de preferiblemente entre 200 y 350 pm.
16. Procedimiento para llevar a cabo procesos de impresion con los siguientes pasos:

- puesta a disposicion de un cabezal de impresion con canal de suministro de tinta (2), empujador (6) y boquilla (3) con canal de boquilla y abertura de entrada de flujo (5) que forma la conexion del canal de la boquilla con el canal de suministro de tinta (2),

- llenado del canal de suministro de tinta (2) con tinta, caracterizado porque la tinta se solicita al menos durante los intervalos de tiempo en los que no ha de imprimirse, en el canal de suministro de tinta (2) al menos en la zona de la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3) con una presion inferior en relacion con la presion del aire del entorno, evitandose de esta manera una salida de la tinta del canal de la boquilla tambien sin cuerpo de cierre y porque para la expulsion de la tinta se mueve un lado frontal (9) del empujador (6) hacia la abertura de entrada de flujo (5) partiendo desde un punto de partida.
17. Procedimiento segun la reivindicacion 16, caracterizado porque un lado frontal (9) del empujador (6) se mueve hacia la abertura de entrada de flujo (5) solo hasta un primer punto de inversion (U1), estando distanciado este primer punto de inversion (U1) de la abertura de entrada de flujo (5), de manera que ni siquiera en el primer punto de inversion (U1) ocurre un cierre del canal de suministro de tinta (2).
18. Procedimiento segun la reivindicacion 17, caracterizado porque tras alcanzar el punto de inversion (U1), un lado frontal (9) del empujador (6) se aleja desde la abertura de entrada de flujo (5) hacia un segundo punto de inversion (U2), el cual forma el punto de partida para el ciclo de impresion posterior.
19. Procedimiento segun la reivindicacion 18, caracterizado porque la posicion del punto de partida y del punto de inversion (U1) siguiente se escogen de tal manera que la elevacion del empujador expulsa una cantidad de tinta, y con ello tamano de gota, predeterminados.
20. Procedimiento segun las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque en el paso de trabajo en el que el lado frontal del empujador (9) se mueve hacia la abertura de entrada de flujo (5) desde un punto de partida, para la expulsion de la tinta, se presiona la tinta partiendo desde una zona de estancamiento entre el lado frontal (9) del empujador (6) y la zona de la pared lateral (4) con boquilla (3), opuesta al lado frontal del empujador (9), en direccion de la abertura de entrada de flujo (5) de la boquilla (3), pudiendo fluir la tinta del interior del canal de suministro de tinta (2) al mismo tiempo hacia el exterior, es decir, mas alla del borde exterior del empujador.
21. Procedimiento segun las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque la tinta se bombea a traves del canal de suministro de tinta (2), preferiblemente de manera permanente.
22. Procedimiento segun las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque un cambio de la direccion del empujador (6) en el punto de inversion (U1) presenta una frecuencia de preferiblemente hasta 1,1 kHz y mas preferiblemente hasta 1,0 kHz.
23. Procedimiento segun las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque la separacion entre empujador/boquilla se mantiene en el punto de inversion (U1) mayor que cero y preferiblemente hasta 100 pm.
24. Procedimiento segun las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque la separacion entre empujador/boquilla es en el punto de inversion (U2) mayor que 250 y preferiblemente hasta 400.
25. Utilizacion de un procedimiento segun las reivindicaciones 16 a 24 para imprimir con tintas de diferente viscosidad, teniendo validez preferiblemente que la viscosidad q presente un valor de q = 50 - 100 mPa seg y/o para imprimir con tintas que presentan pigmentos con un tamano de pigmento de hasta 10 pm, siendo el tamano de pigmento preferiblemente hasta 5 pm.
26. Procedimiento segun las reivindicaciones 16 a 25, caracterizado porque con el cabezal de impresion se aplican formas tridimensionales, lmeas, estructuras, sobre al menos una superficie con zonas lisas y/o rugosas.