ES2900821A1 - Sistema de alimentación de cabezales de impresión por chorro de tinta y aparato de impresión correspondiente - Google Patents
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Abstract
Un sistema de alimentación (40) de tinta para cabezales de impresión (32) por chorro de tinta que comprende: - por lo menos un colector (42, 45) configurado para unirse a una pluralidad de cabezales de impresión (32) dotados cada uno de una pluralidad de boquillas dispensadoras (33) de tinta; y - un dispositivo amortiguador (51, 52) de presión conectado al colector (42, 45).
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de alimentación de cabezales de impresión por chorro de tinta y aparato de impresión correspondiente
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un aparato de impresión por chorro de tinta.
Más en particular, la presente invención se refiere a un sistema de alimentación de cabezales de impresión por chorro de tinta en un aparato de impresión por chorro de tinta.
Estado de la técnica
Se conocen sistemas de alimentación de cabezales por chorro de tinta, por ejemplo, empleados en impresoras para la decoración de baldosas cerámicas, placas de vidrio, madera u otros soportes.
Dichos sistemas de alimentación conocidos están configurados para alimentar de tinta una pluralidad de cabezales de impresión por chorro de tinta, cada uno de los cuales comprende una pluralidad de boquillas dispensadoras, que actúan para aplicar tinta de manera controlada en la superficie de impresión.
En detalle, cada cabezal de impresión comprende en el interior un canal de flujo de tinta, que se comunica con las boquillas dispensadoras y que presenta una abertura de entrada y una abertura de salida, para unir el cabezal de impresión al sistema de alimentación de tinta.
El sistema de alimentación comprende, por ejemplo, un colector de alimentación que tiene la función de alimentar la tinta a una pluralidad de cabezales de impresión.
El colector de alimentación presenta una entrada unida, mediante un conducto de alimentación, a un depósito (“reservoir”) de tinta y comprende una pluralidad de salidas, cada una de las cuales se une, mediante unas respectivas líneas de alimentación, a la
abertura de entrada de un respectivo cabezal de impresión.
El sistema de alimentación comprende, además, un colector de retorno a través del cual la tinta no dispensada por las boquillas dispensadoras de cada cabezal de impresión se introduce de nuevo en el depósito.
El colector de retorno presenta una salida unida, mediante un conducto de retorno, al depósito (“reservoir”) y comprende una pluralidad de entradas, cada una de las cuales se une, mediante unas respectivas líneas de retorno, a la abertura de salida de un respectivo cabezal de impresión.
Para permitir dispensar la tinta a través de cada boquilla dispensadora de cada cabezal de impresión, un accionador (por ejemplo, piezoeléctrico) se controla de modo que provoque la expulsión controlada de gotas de tinta hacia el exterior de la respectiva boquilla dispensadora.
Sin embargo, se conoce que la onda de presión transmitida al líquido desde el accionador de una o más boquillas dispensadoras de un cabezal de impresión se propaga o bien a lo largo de la línea de alimentación, o bien a lo largo de la línea de retorno y, de estas, respectivamente al colector de alimentación y al colector de retorno, alterando de este modo las etapas de funcionamiento de los otros cabezales de impresión que comparten el mismo depósito, según el fenómeno de interferencias de cruce conocido como “crosstalk”.
Dicho fenómeno de interferencias de cruce se percibe, en particular, en las etapas transitorias de inicio y final de la dispensación y es más significativo cuanto más cerca estén los cabezales de impresión entre sí en la dirección de paso del soporte de impresión (es decir, en los grupos de impresión compactos) y cuanto mayor sea el caudal de tinta o el flujo de tinta necesario para la impresión (es decir, en los grupos de impresión de alto flujo).
Se conocen sistemas electrónicos de control que, con un controlador, por ejemplo, un controlador PID, tienden a minimizar dicho fenómeno de interferencias de cruce mediante controles de retroalimentación adecuados.
Existe una necesidad en este sector, por tanto, de atenuar y minimizar adicionalmente dicho fenómeno de interferencias de cruce, de manera eficaz y, preferiblemente, sencilla, especialmente en los grupos de impresión de alto flujo, manteniendo los grupos de impresión compactos.
Un objetivo de la presente invención es satisfacer las necesidades anteriores de la técnica conocida, a través de una solución sencilla, racional y rentable.
Dichos objetivos son alcanzados mediante las características de la invención mencionadas en las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes describen aspectos preferidos y/o particularmente ventajosos de la invención.
Descripción de la invención
La invención proporciona, en particular, un sistema de alimentación de tinta para cabezales de impresión por chorro de tinta que comprende:
- por lo menos un colector configurado para unirse a una pluralidad de cabezales de impresión, en los que cada cabezal de impresión está dotado de una pluralidad de boquillas dispensadoras de tinta; y
- un dispositivo amortiguador de presión conectado al colector.
Gracias a dicha solución, es posible amortiguar y compensar el fenómeno de las interferencias de cruce (denominado en inglés, "crosstalk”) de manera eficaz, rápida (es decir, inmediata, sin ningún tipo de latencia o falta de respuesta), económica, fiable y sencilla desde el punto de vista estructural.
Además, se ha observado gracias a dicha solución una elevada estabilidad de la presión de descarga y/o de la presión de retorno en el colector durante los ciclos de impresión, lo
que permite mejorar considerablemente la calidad de la impresión, también cuando se le pide al aparato de impresión que dispense tinta de elevado caudal (por ejemplo, también igual o superior a 60 gr/m2).
Ventajosamente, el colector puede ser un colector de descarga y puede comprender:
- una entrada conectada a un depósito de tinta mediante una bomba de descarga, - una pluralidad de salidas, cada una de las cuales está configurada para conectarse, mediante una respectiva línea de alimentación, a una abertura de entrada de un cabezal de impresión; y
- una abertura de acceso conectada al dispositivo amortiguador.
Además, la abertura de acceso puede estar dispuesta por encima de una superficie libre de la tinta en el colector.
Basándose en dicha solución, el dispositivo amortiguador puede configurarse para amortiguar una sobredepresión en el colector.
En particular, el dispositivo amortiguador puede comprender una fuente de presión (positiva o ambiente) configurada para generar y/o almacenar y/o proporcionar una presión predeterminada Po mayor que una presión negativa, en la que la fuente de presión está conectada a la abertura de acceso del colector mediante una electroválvula.
Basándose en dicho aspecto, la fuente de presión puede comprender una sección de ventilación abierta en la atmósfera.
Según un aspecto adicional, el colector puede ser un colector de retorno y puede comprender:
- una salida conectada a un depósito de tinta mediante una bomba de retorno, - una pluralidad de entradas, cada una de las cuales está configurada para conectarse, mediante un respectivo tubo de conexión, a una abertura de salida de
un cabezal de impresión; y
- una abertura de succión conectada al dispositivo amortiguador.
Basándose en dicho aspecto, la abertura de succión puede estar dispuesta por encima de una superficie libre de la tinta en el colector.
Asimismo, el dispositivo amortiguador puede configurarse para amortiguar una sobrepresión en el colector.
En particular, el dispositivo amortiguador puede comprender una fuente de depresión conectada a la abertura de succión mediante una electroválvula.
Basándose en dicho aspecto, la fuente de depresión puede comprender un depósito de aire (cerrado).
Con los mismos fines anteriores, un aspecto adicional de la invención proporciona un aparato de impresión por chorro de tinta, que comprende:
- una pluralidad de cabezales de impresión, en el que cada cabezal de impresión está dotado de una pluralidad de boquillas dispensadoras de tinta; y
- un sistema de alimentación de tinta tal como se describió anteriormente, en el que el colector está conectado a la pluralidad de cabezales de impresión.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas adicionales de la invención resultarán evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción proporcionada a título de ejemplo no limitativo, por medio de las figuras ilustradas en los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista lateral esquemática de un aparato de impresión según la invención.
La figura 2 es una vista en planta desde arriba de la figura 1.
La figura 3 es una vista esquemática lateral de un cabezal de impresión del aparato de
impresión según la invención.
La figura 4 es un esquema hidráulico del sistema de alimentación de cabezales de impresión según la invención.
Descripción detallada de unas formas de realización de la invención
Haciendo referencia en particular a dichas figuras, en general con la referencia 10 se indica un aparato de impresión digital, por ejemplo, de tipo de una única pasada (“singlepass”) o de varias pasadas (“multi-pass”) u otro, para placas, por ejemplo, placas cerámicas o placas de vidrio o placas de madera o de cualquier material, indicadas en general con la letra S.
El aparato de impresión 10 es un aparato de impresión digital, preferiblemente por chorro de tinta (“ink-jet”), y está configurado para realizar una decoración o una impresión, según un diseño predeterminado, sobre una superficie de una placa S.
El aparato de impresión 10 comprende un transportador 20, que está configurado para soportar por lo menos una placa S apoyada sobre una superficie inferior opuesta a la superficie superior para decorar/imprimir.
El transportador 20 comprende un bastidor de soporte 21 dotado de unos apoyos en el suelo y un conjunto de transporte 22 soportado por el bastidor de soporte 21.
El conjunto de transporte 22 puede definirse por o comprender un grupo de rodillos de un transportador de rodillos, una cinta transportadora de un transportador de cinta o un par de correas de un transportador de correa u otro transportador comúnmente conocido.
El conjunto de transporte 22 define un plano de apoyo (horizontal) sobre el cual están destinadas a moverse apoyadas (estables) las placas S, con su superficie inferior.
Asimismo, el conjunto de transporte 22 puede estar configurado para mover las placas S apoyadas sobre el plano de apoyo a lo largo de una dirección de avance A paralela al mismo plano de apoyo (es decir, horizontal), por ejemplo, con una velocidad de avance
ajustable y/o regulable dependiendo de las necesidades del trabajo.
El aparato de impresión 10 comprende un módulo de impresión, indicado esquemáticamente con el número de referencia 30, que está configurado para realizar una decoración predeterminada sobre la superficie superior de la placa S apoyada sobre el (plano de apoyo del) conjunto de transporte 22.
El módulo de impresión 30 es preferiblemente un dispositivo de impresión digital (por chorro de tinta), comúnmente empleado para la impresión de placas S.
El término decoración significa en general la aplicación de líquidos decorativos, tal como tinta para teñir y/o decorar, pero también la aplicación de cualquier producto en forma fluida o líquida o semisólida, por ejemplo, revestimientos funcionales, revestimientos, capas protectoras o antirreflectantes o similares.
El módulo de impresión 30 está dispuesto por encima del plano de apoyo del conjunto de transporte 22, por ejemplo, a una distancia predeterminada (no inexistente) del mismo, de modo que entre el módulo de impresión 30 y el plano de apoyo del conjunto de transporte 22 pueda colocarse (con huelgo) una placa que se va a decorar.
El módulo de impresión 30 está dispuesto, por ejemplo, en una zona longitudinal central (con respecto a la dirección de avance A) del conjunto de transporte 22.
El módulo de impresión 30 comprende por lo menos una unidad de impresión 31 (también denominada "barra de color”), que está configurada para realizar un respectivo adorno monocromático sobre una superficie superior de la placa S (apoyada sobre el plano de apoyo del conjunto de transporte 22).
Dicho de otro modo, cada unidad de impresión 31 está configurada, preferiblemente, para dispensar una respectiva tinta (o color).
Preferiblemente, el módulo de impresión 30 comprende una pluralidad de unidades de
impresión 31 una al lado de la otra con respecto a una dirección de yuxtaposición recíproca, preferiblemente horizontal y paralela a la dirección de avance A.
Cada unidad de impresión 31 comprende por lo menos un cabezal de impresión 32 por chorro de tinta, que está dotado de las boquillas dispensadoras 33 adecuadas de un líquido decorativo, tal como, por ejemplo, una tinta, un esmalte o similares, para dispensarlo sobre la superficie superior de las placas S apoyadas sobre el plano de apoyo proporcionado por el conjunto de transporte 22.
Las boquillas dispensadoras 33 se accionan para aplicar tinta de manera controlada en la superficie superior de las placas S.
Por ejemplo, las boquillas dispensadoras 33 pueden ser de tipo piezoeléctricas, es decir, pueden comprender una pequeña lámina de material piezoeléctrico (es decir, capaz de deformarse cuando está sometida a una corriente eléctrica) que, por la acción de impulsos eléctricos modulados, determina la dispensación de gotas de tinta calculadas.
Cada cabezal de impresión 32 presenta un cuerpo alargado, por ejemplo, con respecto a un eje longitudinal horizontal, por ejemplo, prismático, en cuya cara inferior se definen las boquillas dispensadoras 33 mencionadas anteriormente, que, por tanto, se dirigen hacia la parte inferior de modo que puedan dispensar gotas de tinta u otro líquido decorativo sobre la siguiente superficie superior de la placa S, cuando se implementan de manera adecuada mediante accionadores o inyectores adecuados (piezoeléctricos), tal como es conocido por el experto en la materia.
Por ejemplo, las boquillas dispensadoras 33 están alineadas en una fila a lo largo de una dirección de alineación paralela al eje longitudinal.
Preferiblemente, cada cabezal de impresión 32 presenta una pluralidad de filas de boquillas dispensadoras paralelas (y, por ejemplo, escalonadas) entre sí.
Cada unidad de impresión 31 comprende una pluralidad de cabezales de impresión 32,
por ejemplo, alineados entre sí a lo largo de una dirección de alineación paralela al eje longitudinal de los mismos y (ortogonales con respecto a la dirección de yuxtaposición recíproca de las unidades de impresión, es decir, a la dirección de avance A).
Cada unidad de impresión 31 comprende una pluralidad de filas paralelas de cabezales de impresión 32, cada una de las cuales está constituida por una pluralidad (por ejemplo, dos) de cabezales de impresión 32 alineados a lo largo de la dirección de alineación, que, por ejemplo, están escalonados entre sí.
Los cabezales de impresión 32 de cada unidad de impresión 31 pueden ser de cualquier tipo conocido sin limitaciones.
Haciendo referencia en particular a la figura 3, cada cabezal de impresión 32 comprende en el interior un canal de abastecimiento 320 de tinta (ilustrado esquemáticamente), que está en comunicación fluídica con cada una de las boquillas dispensadoras 33 del cabezal de impresión 32.
Además, cada cabezal de impresión 32 comprende una abertura de entrada 321, por ejemplo, definida en correspondencia con un (empalme fijado a) una pared externa del cuerpo del cabezal de impresión 32, que se comunica con un extremo (aguas arriba) del canal de abastecimiento 320 (para la introducción de tinta en el canal de abastecimiento 320 del mismo cabezal de impresión 32) y una abertura de salida 322, por ejemplo, definida en correspondencia con un (empalme fijado a) una pared externa del cuerpo del cabezal de impresión 32, que se comunica con un extremo opuesto (aguas abajo) del canal de abastecimiento 320 (para la liberación de la tinta no utilizada por las boquillas dispensadoras 33 en el canal de abastecimiento 320 del cabezal de impresión 32).
Cada unidad de impresión 31, por ejemplo, está soportada y por lo menos parcialmente contenida dentro de una cubierta en forma de caja 34, que presenta una pared del fondo de la que salen (solamente) los cabezales de impresión 32 (es decir, la pared del fondo de los mismos con las boquillas dispensadoras 33).
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Globalmente, cada unidad de impresión 31 (y la cubierta en forma de caja 34 relacionada) presenta un tamaño predominante (paralelo a la dirección de alineación de los cabezales de impresión 32 y/u ortogonal a la dirección de avance A), que es por lo menos igual (o un poco menor) al ancho del plano de apoyo definido por el conjunto de transporte 22 (es decir, igual o un poco mayor que uno de los lados de la placa S para decorar ortogonal a la dirección de avance A).
El módulo de impresión 30 es, por ejemplo, estacionario y está configurado para decorar la placa S mientras esta avanza sobre el conjunto de transporte 22 a lo largo de la dirección de avance A (en la modalidad de una pasada).
No se descarta que el módulo de impresión 30 pueda moverse (en horizontal) según las modalidades de impresión denominadas de varias pasadas y/o la placa S pueda detenerse sobre el plano de apoyo en una determinada posición de impresión durante la dispensación de la decoración por parte del módulo de impresión 30 (móvil).
El aparato de impresión 10 comprende, en particular, un sistema de alimentación 40 de tinta (véase, en particular, la figura 4), que está configurado para alimentar (y recircular) la tinta a los cabezales de impresión 32 de la unidad de impresión 31 del módulo de impresión 30.
Por ejemplo, el aparato de impresión 10 comprende una pluralidad de sistemas de alimentación 40, preferiblemente uno por cada unidad de impresión 31.
Por ejemplo, cada sistema de alimentación 40 está dispuesto en el interior de la cubierta en forma de caja 34 de la respectiva unidad de impresión 31.
Cada sistema de alimentación 40 comprende un depósito 41 (“reservoir”) que está configurado para contener una cantidad predeterminada de tinta.
El depósito 41 presenta, por ejemplo, un cuerpo acopado cerrado en la parte superior (por ejemplo, de manera hermética) por una tapa.
Además, el depósito 41 comprende una abertura de escape 410, por ejemplo, realizada en la proximidad o en correspondencia con una pared del fondo del (cuerpo acopado del) depósito 41.
Preferiblemente, la abertura de escape 410 está situada a una altura del depósito 41 menor o igual a la altura de un nivel mínimo predeterminado de tinta presente en el depósito 41.
Asimismo, el depósito 41 comprende una abertura de afluencia 411, por ejemplo, realizada en la proximidad o en correspondencia con la parte superior del (cuerpo acopado del) depósito 41, por ejemplo, a la altura de la tapa del mismo (preferiblemente, de manera lateral).
Preferiblemente, la abertura de afluencia 411 está situada a una altura del depósito 41 mayor o igual a la altura de un nivel máximo predeterminado de tinta presente en el depósito 41, es decir, de la superficie libre de la tinta en el depósito 41.
Además, el depósito 41 comprende una abertura de admisión 412, por ejemplo, realizada en la proximidad o en correspondencia con la parte superior del (cuerpo acopado del) depósito 41, por ejemplo, a la altura de la tapa del mismo (preferiblemente en la parte superior).
Preferiblemente, la abertura de admisión 412 está situada a una altura del depósito 41 mayor que la altura del nivel máximo predeterminado de tinta presente en el depósito 41, es decir, de la superficie libre de la tinta en el depósito 41.
Asimismo, el depósito 41 puede comprender una abertura de ventilación 413, por ejemplo, realizada en la proximidad o en correspondencia con la parte superior del (cuerpo acopado del) depósito 41, por ejemplo, a la altura de la tapa del mismo (preferiblemente, de manera lateral).
La abertura de ventilación 413 está situada a una altura del depósito 41 mayor que la altura del nivel máximo predeterminado de tinta presente en el depósito 41, es decir, de la superficie libre de la tinta en el depósito 41.
La abertura de ventilación 413 (siempre) está abierta hacia la atmósfera, es decir, es tal que hace que la presión en el interior del depósito 41 (siempre) sea igual a la presión atmosférica.
Además, el depósito 41 puede comprender una abertura de llenado y/o vaciado 414, por ejemplo, realizada en correspondencia o en la proximidad de la pared del fondo del (cuerpo acopado del) depósito 41.
El depósito 41 puede comprender un primer sensor de presión 415, configurado para detectar (y medir) (un valor de) la presión de la tinta en el interior del depósito 41.
Asimismo, cada sistema de alimentación 40 comprende un colector de descarga 42, que está configurado para alimentar con tinta (todos) los cabezales de impresión 32 de la respectiva unidad de impresión 31.
El colector de descarga 42 comprende una (única) entrada 420, que está conectada a la abertura de escape 410 del depósito 41.
Por ejemplo, la entrada 420 está conectada a la abertura de escape 410 mediante una tubería de descarga 43, sobre la cual está situada una bomba de descarga 430.
Además, en la tubería de descarga 43 puede estar situado por lo menos un desgasificador 431, por ejemplo, situado aguas abajo de la bomba de descarga 430 en la dirección de paso de la tinta establecida por la misma bomba de descarga.
Asimismo, sobre la tubería de descarga 43 puede estar situado por lo menos un primer filtro 432, por ejemplo, situado aguas abajo de la bomba de descarga 430 (y del desgasificador 431) en la dirección de paso de la tinta establecida por la misma bomba
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de descarga.
Además, el colector de descarga 42 comprende , una pluralidad de salidas 421, en el que cada una de las salidas 421 está conectada a la abertura de entrada 321 de un respectivo cabezal de impresión 32, por ejemplo, mediante un conducto de conexión 422.
Preferiblemente, el colector de descarga 42 presenta una abertura de acceso 423, por ejemplo, realizada en la proximidad o en correspondencia con la parte superior del colector de descarga 42.
Por ejemplo, la abertura de acceso 423está situada a una altura del colector de descarga 42 mayor que una altura de un nivel máximo predeterminado de tinta presente en el mismo colector de descarga 42, es decir, de la superficie libre de la tinta en el colector de descarga 42.
El colector de descarga 42 puede comprender un segundo sensor de presión 424, configurado para detectar (y medir) (un valor de) la presión de la tinta en el interior del mismo colector de descarga 42.
El colector de descarga 42 está definido, por ejemplo, por un cuerpo (en forma de caja cerrada) alargado a lo largo de un eje longitudinal (horizontal), preferiblemente prismático (de sección cuadrada).
La entrada 420 del colector de descarga 42 está situada, por ejemplo, en la proximidad o en correspondencia con un extremo axial del mismo, por ejemplo, a la altura de una pared del fondo (horizontal) del mismo.
Las salidas 421 del colector de descarga 42 están realizadas, preferiblemente, en correspondencia con la pared del fondo (horizontal) del mismo y, ventajosamente, están alineadas entre sí a lo largo del eje longitudinal del colector de descarga 42 (por ejemplo, equidistantes entre sí), durante todo el desarrollo longitudinal del mismo.
La abertura de acceso 423 del colector de descarga 42 está realizada, ventajosamente, en correspondencia (en la parte superior) con una pared de la parte superior (horizontal) del colector de descarga 42 (opuesta a la pared del fondo del mismo), por ejemplo, en una zona central del mismo a lo largo de su desarrollo longitudinal.
Además, cada sistema de alimentación 40 comprende un colector de retorno 45, que está configurado para recoger la tinta de (todos) los cabezales de impresión 32 de la respectiva unidad de impresión 31 y recircularla al depósito 41.
El colector de retorno 45 comprende una (única) salida 450, que está conectada a la abertura de afluencia 411 del depósito 41.
Por ejemplo, la salida 450 está conectada a la abertura de afluencia 411 mediante una tubería de retorno 46, en la que está situada una bomba de retorno 460.
Además, en la tubería de retorno 46 puede estar situado por lo menos un segundo filtro 461, por ejemplo, situado aguas arriba de la bomba de retorno 460 en la dirección de paso de la tinta establecida por la misma bomba de retorno.
Asimismo, el colector de retorno 45 comprende una pluralidad de entradas 451, en el que cada una de las entradas 451 está conectada a la abertura de salida 322 de un respectivo cabezal de impresión 32, por ejemplo, mediante un tubo de conexión 452.
Preferiblemente, el colector de retorno 45 presenta una abertura de succión 453, por ejemplo, realizada en la proximidad o en correspondencia con la parte superior del colector de retorno 45.
La abertura de succión 453 está situada, por ejemplo, a una altura del colector de retorno 45 mayor que una altura de un nivel máximo predeterminado de tinta presente en el mismo colector de retorno 45, es decir, de la superficie libre de la tinta en el colector de retorno 45.
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El colector de retorno 45 puede comprender un tercer sensor de presión 454, configurado para detectar (y medir) (un valor de) la presión de la tinta en el interior del mismo colector de retorno 45.
El colector de retorno 45 está definido, por ejemplo, por un cuerpo (en forma de caja cerrada) alargado a lo largo de un eje longitudinal (horizontal), preferiblemente prismático (de sección cuadrada), preferiblemente con una estructura completamente idéntica a la del colector de descarga 42.
La salida 450 del colector de retorno 45 está situada, por ejemplo, en la proximidad o en correspondencia con un extremo axial del mismo, por ejemplo, a la altura de una pared del fondo (horizontal) del mismo.
Las entradas 451 del colector de retorno 45 están realizadas, preferiblemente, en correspondencia con la pared del fondo (horizontal) del mismo y, ventajosamente, están alineadas entre sí a lo largo del eje longitudinal del colector de retorno 45 (por ejemplo, equidistantes entre sí), durante todo el desarrollo longitudinal del mismo.
La abertura de succión 453 del colector de retorno 45 está realizada, ventajosamente, en correspondencia (en la parte superior) con una pared de la parte superior (horizontal) del colector de retorno 45 (opuesta a la pared del fondo del mismo), por ejemplo, en una zona central del mismo a lo largo de su desarrollo longitudinal.
En particular, cada sistema de alimentación 40 comprende por lo menos un dispositivo amortiguador configurado para amortiguar y/o atenuar el fenómeno de interferencias de cruce (crosstalk”) entre los cabezales de impresión 32 de la respectiva unidad de impresión 31 y conectado a por lo menos uno entre el colector de descarga 42 y el colector de retorno 45.
En general, el dispositivo amortiguador está configurado para amortiguar y/o atenuar una sobredepresión y/o una sobrepresión que se genera, por ejemplo, como consecuencia (respectivamente) de la apertura y/o del cierre de las boquillas dispensadoras 33 de uno
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o más cabezales de impresión 32, (en la tinta contenida) en uno de entre (respectivamente) el colector de descarga 42 y el colector de retorno 45 (o ambos).
Por ejemplo, cada sistema de alimentación 40 comprende un primer dispositivo amortiguador 51 de descarga, asociado al colector de descarga 42, preferiblemente en correspondencia con la abertura de acceso 423 del mismo.
El primer dispositivo amortiguador 51 comprende, por ejemplo, una fuente de presión configurada para generar y/o almacenar y/o proporcionar (un espacio - preferiblemente abierto - situado a) una presión predeterminada Po mayor que una presión negativa (es decir, igual o superior a la presión atmosférica).
La presión predeterminada Po está dimensionada de modo que su valor (en términos absolutos) supere (por ejemplo, de un factor de seguridad) un valor máximo (en términos absolutos) del punto máximo de sobredepresión que debe compensarse.
En la práctica, el primer dispositivo amortiguador 51 está configurado para comunicar el colector de descarga 42, a través de la abertura de acceso 423, con un entorno situado a la presión predeterminada Po (atmosférica o positiva) proporcionada por la fuente de presión.
En el ejemplo ilustrado, el primer dispositivo amortiguador 51 (es decir, la fuente de presión) comprende una sección de ventilación 510 abierta a la atmósfera (que actúa, por tanto, como fuente de presión configurada para proporcionar un espacio abierto situado a la presión predeterminada Po, igual a la presión atmosférica).
La sección de ventilación 510 presenta, por ejemplo, un extremo conectado a la abertura de acceso 423 y un extremo opuesto abierto al exterior.
Preferiblemente, pero no de manera limitativa, el extremo opuesto de la sección de ventilación está conectado a la abertura de admisión 412 del depósito 41, que está en comunicación fluídica con la atmósfera mediante la abertura de ventilación 413 del
depósito 41.
El primer dispositivo amortiguador 51 comprende, además, una primera electroválvula 511, que está configurada para abrir y cerrar de manera selectiva la conexión fluídica entre la fuente de presión y el colector de descarga 42 (es decir, abrir y cerrar la abertura de acceso 423).
Por ejemplo, la primera electroválvula 511 está situada sobre por lo menos uno de entre el colector de descarga 42, la sección de ventilación 510 y el (la tapa del) depósito 41.
Por ejemplo, la primera electroválvula 511 está situada sobre el (la tapa del) depósito 41, en correspondencia con la abertura de admisión 412 del mismo, por ejemplo, interconecta el extremo opuesto de la sección de ventilación 510 al (la tapa del) depósito 41.
No se descarta que la sección de ventilación 510 y la primera electroválvula 511 puedan estar definidas de manera que estén integradas entre sí y/o que la primera electroválvula 511 pueda conectarse (de manera directa) a la abertura de acceso 423 del colector de descarga 42.
Preferiblemente, la sección de ventilación 510 presenta una pendiente continua (sin protuberancias o huecos, es decir, sigue una trayectoria sin puntos con derivada nula) decreciente desde el extremo (superior) unido a (la abertura de acceso 423 de) al colector de descarga 42 al extremo opuesto (inferior) abierto al exterior, es decir, unido a la abertura de admisión 412 del depósito 41 (mediante la primera electroválvula 511).
Cada vez que uno o varios cabezales de impresión 32 de una unidad de impresión 31 reciben la orden de abrir una o más boquillas dispensadoras 33, para la dispensación de tinta, la presión en la tinta disminuye generando un (punto máximo de) sobredepresión que afecta a la presión en el colector de descarga 42, la apertura de la primera electroválvula 511 permite poner en comunicación fluídica el colector de descarga 42 con el entorno (abierto) proporcionado por la sección de ventilación 510 situada a la presión predeterminada P0 (atmosférica) de tal manera que compensa dicha sobredepresión.
1
Preferiblemente, cada sistema de alimentación 40 comprende un segundo dispositivo amortiguador 52 de retorno, asociado al colector de retorno 45, preferiblemente en correspondencia con la abertura de succión 453 del mismo.
El segundo dispositivo amortiguador 52 comprende, por ejemplo, una fuente de depresión configurada para generar y/o almacenar y/o proporcionar (un entorno - preferiblemente cerrado - situado a) una presión predeterminada Pi negativa (es decir, inferior a la presión atmosférica).
La presión predeterminada Pi está dimensionada de modo que su valor (en términos absolutos) supere (por ejemplo, de un factor de seguridad) un valor máximo (en términos absolutos) del punto máximo de sobrepresión que debe compensarse.
En la práctica, el segundo dispositivo amortiguador 52 está configurado para comunicar el colector de retorno 45, a través de la abertura de succión 453, con un entorno situado a la presión predeterminada Pi negativa proporcionada por la fuente de depresión.
En el ejemplo ilustrado, el segundo dispositivo amortiguador 52 (es decir, la fuente de presión) comprende un depósito de aire 520 cerrado herméticamente (que actúa, por tanto, como "pulmón” o fuente de depresión configurada para proporcionar un entorno cerrado a la presión predeterminada Pi inferior a la presión atmosférica).
El depósito de aire 520 comprende un acceso conectado a la abertura de succión 453, por ejemplo, mediante la interposición de un conducto de paso 521.
El segundo dispositivo amortiguador 52 comprende, además, una segunda electroválvula 522, que está configurada para abrir y cerrar de manera selectiva la conexión fluida entre la fuente de depresión y el colector de retorno 45 (es decir, abrir y cerrar la abertura de succión 453).
1
Por ejemplo, la segunda electroválvula 522 está situada sobre por lo menos uno de entre el colector de retorno 45, el conducto de paso 521 y el depósito de aire 520.
Por ejemplo, la segunda electroválvula 522 está situada sobre el depósito de aire 520, en correspondencia con el propio acceso y, por ejemplo, interconecta un extremo del conducto de paso 521 al depósito de aire 520.
No se descarta que el conducto de paso 521 y la segunda electroválvula 522 puedan estar definidos de manera que estén integrados entre sí y/o que la segunda electroválvula 522 pueda conectarse (de manera directa) a la abertura de succión 453 del colector de retorno 45.
Preferiblemente, el conducto de paso 521 presenta una pendiente continua (sin protuberancias o huecos, es decir, sigue una trayectoria sin puntos con derivada nula) decreciente desde el extremo (superior) unido al (acceso del) depósito de aire 520 (mediante la segunda electroválvula 522) al extremo opuesto (inferior) unido a la abertura de succión 453 del colector de retorno 45.
Cada vez que uno o varios cabezales de impresión 32 de una unidad de impresión 31 reciben la orden de cerrar una o más boquillas dispensadoras 33, para detener la dispensación de tinta, la presión en la tinta aumenta generando un (pico de) sobrepresión que afecta a la presión en el colector de retorno 45, la apertura de la segunda electroválvula 522 permite poner en comunicación fluídica el colector de retorno 45 con el espacio cerrado definido por el depósito de aire 520 situado a la presión predeterminada P1 negativa de modo que compensa dicha sobrepresión.
El aparato de impresión 10 comprende un conjunto de abastecimiento 60 de la tinta al sistema de alimentación 40, preferiblemente a cada sistema de alimentación 40, que está configurado para llenar o vaciar el depósito 41 del respectivo sistema de alimentación 40.
El conjunto de abastecimiento 60 puede estar dispuesto en el aparato de impresión 10, por ejemplo, fijado al bastidor de soporte 21 del transportador 20 o en posición remota.
2
El conjunto de abastecimiento 60 comprende, por ejemplo, un depósito de almacenamiento 61 dentro del cual está contenida una cantidad predeterminada de tinta (por ejemplo, mayor que la cantidad máxima de tinta que puede estar contenida en el depósito 41).
Además, el conjunto de abastecimiento 60 comprende un conducto de transporte 62, que conecta el depósito de almacenamiento 61 con la abertura de llenado y/o vaciado 414 del depósito 41.
Asimismo, el conjunto de abastecimiento 60 comprende una bomba de abastecimiento 63, por ejemplo, situada en el conducto de transporte 62.
Preferiblemente, la bomba de abastecimiento 63 es una bomba bidireccional, por ejemplo, está configurada para suministrar tinta desde el depósito de almacenamiento 61 hasta el depósito 41, para llenar y/o recargar el mismo, y para vaciar el depósito 41 volviendo a introducir tinta en el depósito de almacenamiento 61.
El conjunto de abastecimiento 60 puede comprender, además, un filtro 64 (por ejemplo, de mallas más grandes que las del primer filtro 432 y las del segundo filtro 461), que está situado, por ejemplo, en por lo menos uno de entre el depósito de almacenamiento 61 y el conducto de transporte 62, para una primera filtración de la tinta.
El aparato de impresión 10 (y/o cada sistema de alimentación 40) comprende una unidad electrónica de control 70 (ilustrada esquemáticamente en la figura 1), que gestiona el funcionamiento, de manera automática del aparato de impresión 10, en particular de cada sistema de alimentación 40 mencionado anteriormente y/o de cada unidad de impresión 31 y/o cada cabezal de impresión 32 del mismo y, por tanto, de cada boquilla dispensadora 33 (mediante los respectivos inyectores).
La unidad electrónica de control 70 comprende, por ejemplo, un procesador programable o programado para ejecutar las etapas de funcionamiento y una unidad de memoria.
El aparato de impresión 10 comprende, además, un módulo de interfaz 75, que comprende, por ejemplo, una interfaz de usuario, dotada de un monitor y/o un indicador (visual y/o sonoro o táctil), preferiblemente dotado de un conmutador y/o un teclado o un dispositivo de pantalla táctil.
El módulo de interfaz 75 puede estar unido operativamente a la unidad electrónica de control 70.
Ventajosamente, la unidad electrónica de control 70 está unida operativamente al primer sensor de presión 415 y/o al segundo sensor de presión 424 y/o al tercer sensor de presión 454, por ejemplo, de modo que reciba (las respectivas señales indicativas de) las medidas realizadas para el procesamiento de los mismos.
Además, la unidad electrónica de control 70 está unida operativamente a la bomba de descarga 430 y/o a la bomba de retorno 460, de modo que controle su funcionamiento.
Por ejemplo, la unidad electrónica de control 70 está unida operativamente a la bomba de abastecimiento 63, de modo que controle su funcionamiento.
Asimismo, la unidad electrónica de control 70 puede estar unida operativamente a la primera electroválvula 511 y/o a la segunda electroválvula 522, para controlar el funcionamiento de cada una de ellas.
Por ejemplo, la unidad electrónica de control 70 puede programarse para ejecutar el procedimiento de montaje del sistema de alimentación 40.
El procedimiento de montaje prevé, por ejemplo, que se proporcione la fuente de depresión, es decir, que se cree un espacio cerrado a la presión predeterminada P1 negativa mencionada anteriormente en el interior del depósito de aire 520.
Por ejemplo, es posible prever que se proporcione la fuente de depresión utilizando, como
bomba de vacío, la bomba de retorno 460.
En particular, para ello, la unidad electrónica de control 70 puede estar configurada para vaciar previamente por lo menos el colector de retorno 45.
En detalle, la unidad electrónica de control 70 está configurada para detener la bomba de descarga 430 y accionar la bomba de retorno 460.
Al mismo tiempo, la unidad electrónica de control 70 está configurada para cerrar (y mantener cerradas) la segunda electroválvula 522 (y la primera electroválvula 511), las boquillas dispensadoras 33 de todos los cabezales de impresión 32 dependientes del colector de retorno 45 (y del colector de descarga 42).
De este modo, la bomba de retorno 460 vacía progresivamente de tinta el colector de retorno 45 (pero también los cabezales de impresión 32 y el colector de descarga 42).
Durante dicha operación, la unidad electrónica de control 70 está configurada para detectar, a través del tercer sensor de presión 454, la presión dentro del colector de retorno 45 y compararla con un primer valor de referencia de la misma.
El primer valor de referencia es, por ejemplo, un valor de presión menor o igual a la presión ambiente.
El primer valor de referencia se almacena en la unidad de memoria y se obtiene por calibración.
Cuando la presión dentro del colector de retorno 45 detectada por el tercer sensor de presión 454 desciende por debajo del primer valor de referencia mencionado anteriormente, la unidad electrónica de control puede configurarse para identificar que el colector de retorno 45 (y la parte del sistema de alimentación 40 cerrada al mismo aguas arriba, hasta la bomba de descarga 430) está vacío de tinta.
2
En este momento, la unidad electrónica de control 70 está configurada para abrir la segunda electroválvula 522 (manteniendo activa la bomba de retorno 460).
La acción de la bomba de retorno 460 provoca, por tanto, la succión del aire desde el depósito de aire 520 (a través de la segunda electroválvula 522 abierta), para crear el vacío en el interior.
Durante dicha operación, la unidad electrónica de control 70 está configurada para detectar, a través del tercer sensor de presión 454, la presión dentro del colector de retorno 45 y, por tanto, también dentro del depósito de aire 520, en comunicación fluídica mediante la segunda electroválvula 522 abierta, y compararla con un segundo valor de referencia de la misma.
El segundo valor de referencia es, por ejemplo, un valor de presión menor que la presión ambiente y menor que el primer valor de referencia, por ejemplo, igual (o ligeramente superior) a la presión predeterminada P1.
El segundo valor de referencia se almacena en la unidad de memoria y se obtiene por calibración.
Cuando la presión dentro del depósito de aire 520 (y del colector de retorno 45) detectada por el tercer sensor de presión 454 equivale a o desciende por debajo del segundo valor de referencia mencionado anteriormente (y/o pasa un período de tiempo predeterminado desde la detección), entonces la unidad electrónica de control 70 puede configurarse para identificar que el entorno dentro del depósito de aire 520 está a la presión predeterminada P1 negativa (deseada).
En este momento, la unidad electrónica de control 70 está configurada para abrir la segunda electroválvula 522, de modo que cierre el entorno dentro del depósito de aire 520 (y detenga la bomba de retorno 460).
El proceso de montaje comprende llenar el sistema de alimentación 40 de tinta.
En particular, la unidad electrónica de control 70 está configurada para mantener cerrada la primera electroválvula 511 y la segunda electroválvula 522 durante la etapa de llenado del sistema de alimentación 40.
Además, la unidad electrónica de control 70 puede estar configurada para llenar el depósito 41, mediante el accionamiento de la bomba de abastecimiento 63 (en la dirección de llenado), por ejemplo, hasta un nivel máximo predeterminado de llenado, que es menor que el nivel máximo que puede aceptar el depósito 41 (es decir, es tal que la superficie superior de la tinta en el depósito 41 define una superficie libre (separada de la tapa).
En este momento, la unidad electrónica de control 70 está configurada para accionar la bomba de descarga 430 (y/o la bomba de retorno 460), de modo que llene el colector de descarga 42 y el colector de retorno 45, preferiblemente hasta un nivel máximo predeterminado de llenado de cada uno de ellos, que es menor que el nivel máximo que puede aceptar cada uno de ellos, es decir, es tal que la superficie superior de la tinta en el colector de descarga 42 y en el colector de retorno 45 define una respectiva superficie libre (separada de la pared superior de los mismos), hasta llenar todo el sistema de alimentación 40.
Cuando el sistema de alimentación 40 se llena (con la primera electroválvula 511 y la segunda electroválvula 522 cerradas) y está preparado para ser utilizado, en la práctica, el colector de descarga 42 está situado en un primer valor de presión y el colector de retorno 45 está situado en un segundo valor de presión (en el que el primer valor de presión es un valor de presión positivo, es decir, mayor que la presión atmosférica, y el segundo valor de presión es un valor menor que el primer valor de presión, por ejemplo, negativo, es decir, menor que la presión atmosférica; permitiendo de este modo tener una presión de menisco, a la altura de las boquillas dispensadoras 33, negativa).
Durante el funcionamiento, la unidad electrónica de control 70 está configurada para abrir (y mantener abiertas) la primera electroválvula 511 y la segunda electroválvula 522.
2
De este modo, en la superficie libre de la tinta contenida en el colector de descarga 42 persiste una presión igual a la presión predeterminada P0 , tal como para compensar cada punto máximo de sobredepresión que se genera y se propaga en el colector de descarga en cada apertura de una o más boquillas dispensadoras 33 y compensar cada punto máximo de sobrepresión que se genera y se propaga en el colector de retorno 45 en cada cierre de una o más boquillas dispensadoras 33.
En este punto, el aparato de impresión 10 está preparado para ser utilizado para la impresión de placas S.
Durante el funcionamiento del aparato de impresión 10, la unidad electrónica de control 70 está configurada para ejecutar un ciclo de control del funcionamiento del sistema de alimentación 40.
Por ejemplo, un operario introduce, mediante el módulo de interfaz 75, un valor de presión deseado a los cabezales de impresión 32 (es decir, a las boquillas dispensadoras 33).
La unidad electrónica de control 70 puede estar configurada, con ese fin, para poner en funcionamiento la bomba de descarga 430 y la bomba de retorno 460, por ejemplo, a través de un control por retroalimentación, de modo que se obtenga y se mantenga (constante) el valor de presión deseado.
En particular, es posible que el control por retroalimentación prevea que la unidad electrónica de control 70 pueda calcular una diferencia entre un primer valor de presión en el colector de descarga 42 (medido con el segundo sensor de presión 424) y un segundo valor de presión en el colector de retorno 45 (medido con el tercer sensor de presión 454).
La diferencia se usa para regular (la velocidad de) el accionamiento de la bomba de descarga 430 y de la bomba de retorno 460.
Por ejemplo, la diferencia puede usarse como entrada ( “input”) de un controlador por
2
retroalimentación, como un controlador proporcional (P), un controlador proporcionalintegral (PI) o un controlador proporcional-integral-derivado (PID), que da como salida ("output”) una orden de accionamiento (por ejemplo, un valor de velocidad) y/o de ajuste de la bomba de descarga 430 y de la bomba de retorno 460.
Durante el funcionamiento y la ejecución del ciclo de control, la unidad electrónica de control 70 está configurada para mantener abiertas la primera electroválvula 511 y la segunda electroválvula 522.
La unidad electrónica de control 70 puede estar configurada para cerrar la primera electroválvula 511 y la segunda electroválvula 522, en determinadas etapas de inactividad del aparato de impresión 10 o de funcionamiento anómalo del mismo, por ejemplo, cuando el sistema de alimentación 40 se pone en funcionamiento en la modalidad "inversa”, es decir, se invierte el sentido de recorrido de la tinta entre el colector de descarga 42 y el colector de retorno 45 (de modo que disminuya la sedimentación de la tinta en los cabezales de impresión 32) o cuando un operario establece un valor de presión deseado a los cabezales de impresión 32 demasiado elevado, para evitar que una presión elevada en el colector de descarga 42 y/o en el colector de retorno 45 haga fluir la tinta al dispositivo amortiguador.
La invención concebida de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variantes todas incluidas en el alcance del concepto de la invención.
Además, todos los detalles pueden sustituirse por otros elementos técnicamente equivalentes.
En la práctica, los materiales empleados, así como las formas y el tamaño posibles, pueden ser cualquiera dependiendo de las necesidades sin apartarse, por ello, del alcance de protección de las siguientes reivindicaciones.
Claims (12)
1. Sistema de alimentación (40) de tinta para cabezales de impresión (32) por chorro de tinta, caracterizado por que comprende:
- por lo menos un colector (42, 45) configurado para unirse a una pluralidad de cabezales de impresión (32), en el que cada cabezal de impresión (32) está dotado de una pluralidad de boquillas dispensadoras (33) de tinta; y
- un dispositivo amortiguador (51, 52) de presión conectado al colector (42, 45).
2. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 1, caracterizado por que el colector (42) comprende:
- una entrada (420) conectada a un depósito (41) de tinta mediante una bomba de descarga (430),
- una pluralidad de salidas (421), cada una de las cuales está configurada para conectarse, mediante una respectiva línea de alimentación (422), a una abertura de entrada (321) de un cabezal de impresión (32); y
- una abertura de acceso (423) conectada al dispositivo amortiguador (51).
3. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 2, caracterizado por que la abertura de acceso (423) está dispuesta por encima de una superficie libre de la tinta en el colector (42).
4. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 2, caracterizado por que el dispositivo amortiguador (51) está configurado para amortiguar una sobredepresión en el colector (42).
5. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo amortiguador (51) comprende una fuente de presión configurada para generar y/o almacenar y/o proporcionar una presión predeterminada mayor que una presión negativa, estando la fuente de presión conectada a la abertura de acceso (423) del colector (42) mediante una electroválvula (511).
6. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación anterior, caracterizado por que la fuente de presión comprende una sección de ventilación (510) abierta en la atmósfera.
7. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 1, caracterizado por que el colector (45) comprende:
- una salida (450) conectada a un depósito (41) de tinta mediante una bomba de retorno (460),
2
- una pluralidad de entradas (451), cada una de las cuales está configurada para conectarse, mediante un respectivo tubo de conexión (452), a una abertura de salida (322) de un cabezal de impresión (32); y
- una abertura de succión (453) conectada al dispositivo amortiguador (52).
8. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación anterior, caracterizado por que la abertura de succión (453) está dispuesta por encima de una superficie libre de la tinta en el colector (45).
9. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 7, caracterizado por que el dispositivo amortiguador (52) está configurado para amortiguar una sobrepresión en el colector (45).
10. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación 7, caracterizado por que el dispositivo amortiguador (52) comprende una fuente de depresión conectada a la abertura de succión (453) mediante una electroválvula (522).
11. Sistema de alimentación (40) según la reivindicación anterior, caracterizado por que la fuente de depresión comprende un depósito de aire (520).
12. Aparato de impresión (10) por chorro de tinta, caracterizado por que comprende:
- una pluralidad de cabezales de impresión (32), en el que cada cabezal de impresión (32) está dotado de una pluralidad de boquillas dispensadoras (33) de tinta;
- un sistema de alimentación (40) de tinta según la reivindicación 1, en el que el colector (51, 52) del sistema de alimentación (40) está conectado a la pluralidad de cabezales de impresión (32).
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