SISTEMA DE LIMPIEZA CON ASPA LIMPIADORA PARA CARAS DE BOQUILLAS DE UNA CABEZA DE IMPRESIÓN A COLOR ANTECEDENTES Y DECLARACIÓN PE DESCRIPCIÓ PE MATERIAL La presente invención se relaciona en general a un sistema para limpiar la cara de boquillas frontal de una cabeza de impresión de inyección de tinta, con un sistema de aspa limpiadora y más particularmente a un sistema y método para limpiar la cara de boquillas de una cabeza de impresión de color que tiene segmentos de registro separados. Una impresora de inyección de tinta del tipo asi denominado "gota-ante-demanda" tiene al menos una cabeza de impresión de la cual se dirigen gotas de tinta hacia un medio de registro. Dentro de la cabeza de impresión, la tinta puede estar contenida en una pluralidad de canales y se emplean pulsos de energía, para provocar que las gotas de tinta se expulsen según se requiere de orificios en los extremos de los canales. En una impresora de inyección de tinta térmica, los pulsos de energía usualmente se producen por resistores, cada uno localizado en un respectivo de los canales, que son individualmente direccionables por pulsos de corriente para calentar y evaporar momentáneamente tinta en los canales que contactan los resistores. La operación de una impresora de inyección de tinta térmica se describe por ejemplo en la Patente de los E.U.A. No. 4,849,774. REF: 23237 Se ha reconocido que hay necesidad por mantener los orificios de expulsión de tinta de una impresora de inyección de tinta, por ejemplo al limpiar periódicamente los orificios cuando la impresora está en uso y/o al tapar la cabeza de impresión, cuando la impresora está fuera de uso o está en reposo por períodos prolongados. La obturación de la cabeza de impresión se pretende para evitar que la tinta en la cabeza de impresión se seque. También hay necesidad por purgar una cabeza de impresión antes de uso, para asegurar que los canales de la cabeza de impresión estén completamente llenos con tinta y no contengan contaminantes o burbujas de aire. Las estaciones de imprimado y/o mantenimiento para las cabezas de impresión de diversos tipos de impresoras de inyección de tinta, por ejemplo se describen en las Patentes de los E.U.A. NOS. 4,855,764, 4,853,717, 4,746,938 y 5,151,715. Para impresoras de inyección de tinta en color, se montan cabezas de impresión separadas en un carro de impresión, cada cabeza de impresión se suministra con tinta de un color particular. Las cabezas de impresión se dirigen selectivamente para producir barridos de registro de imágenes de color formando una imagen de color completa. Los colores de la tinta empleados, usualmente son azul celeste, magenta, amarillo y negro. La limpieza de las caras de boquillas para diferentes cabezas de impresión de color se vuelve complicada, ya que si se emplea un solo medio de limpieza, tal como un aspa limpiadora sencilla para recorrer sobre la cara frontal de la cabeza de impresión, las aspas limpiadoras transportan un residuo de tinta con colores mixtos que pueden traslaparse y transferirse de regreso a las boquillas y afectar la siguiente expulsión de gotita de esa boquilla. La Patente de los E.U.A. No. 5,182,582, describe una solución a este problema, en donde las caras de boquillas se limpian y disponen, de manera tal que las caras de boquillas se limpian en el orden desde tintas más claras a más obscuras. Aún existe un problema de limpieza para cabezas de impresión de inyección de tinta con múltiples colores, del tipo en donde una sola matriz de cabeza de impresión se segmenta en sectores o grupos de boquillas, cada sector o grupo se conecta fluidamente a un depósito de tinta para un color de registro de tinta asociado particular. Para esta configuración, hay fronteras entre grupos o sectores de la cabeza de impresión, y las boquillas a ambos lados de la frontera son susceptibles a contaminación por tinta del sector adjunto. Un aspa limpiadora simple que limpia a través de la cara de la boquilla, provoca inevitablemente algo de transferencia y mezclados de tinta de boquillas de tinta de color adyacentes a sectores de frontera dentro de tinta del sector de color adjunto. Este problema se exacerba si las caras de boquillas se orientan en un plano vertical ya que los efectos de gravedad contribuirán a contaminación de las boquillas inmediatamente por debajo de una frontera que divide un sector. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la invención consiste en proporcionar i un sistema de aspa limpiadora, para limpiar la cara de boquillas de una cabeza de impresión segmentada con múltiples colores . Un objetivo adicional de la invención consiste en utilizar una pluralidad de segmentos de aspa limpiadora para limpiar una pluralidad de caras de boquillas de grupo de. registro, con cada segmento de aspa que limpia solo un grupo de registro asociado. En la presente invención, y en una primer modalidad, i una sola aspa limpiadora se forma con una pluralidad de secciones de aspa, una por cada cara de boquilla. En una segunda modalidad, dos aspas limpiadoras, teniendo cada una dos secciones de aspa y dos secciones sin aspa, se emplean para limpiar la cara de boquillas de una cabeza de impresión de cuatro segmentos. En una tercer modalidad, una pluralidad de aspas escalonadas, separadas se emplean para limpiar una pluralidad de agrupamientos de cara de boquillas en una cabeza de impresión de color. La eficiencia de limpieza de todas las i modalidades se complementa por un sistema de purgado de tinta que minimiza el mezclado de color en las boquillas.
Más particularmente la presente invención se dirige a un sistema de limpieza de aspa limpiadora para limpiar la cara de boquillas de una cabeza de impresión de color para inyección de tinta, que tiene una pluralidad de segmentos de registro de color, con al menos un segmento o frontera que no es de registro, que separa los segmentos de registro, el sistema incluye: Un montaje de aspa limpiadora que tiene una pluralidad de segmentos de aspa limpiadora y en donde, cada segmento de aspa se coloca para que limpie independientemente la cara de boquillas de un segmento de registro de color asociado. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista frontal esquemática de una impresora de inyección de tinta ilustrada parcialmente, que tiene una estación de impresión y una estación de mantenimiento que incorpora una primer modalidad de un montaje de aspa de limpieza para cabeza de impresión de múltiples colores. La Figura 2 es un vista en perspectiva del montaje de aspa de limpieza de la Figura 1, que ilustra la cabeza de impresión de color que se aproxima al montaje en una dirección de limpieza. La Figura 3 es una vista frontal de las estaciones de impresión y mantenimiento, esta última incorpora una segunda modalidad de un montaje de aspa de limpieza de cabeza de impresión de múltiples colores, de acuerdo con la presente invención. La Figura 4 es una vista en perspectiva del montaje de aspa de limpieza de la Figura 3, que muestra la cabeza de impresión de color que se aproxima al montaje en una dirección de limpieza. La Figura 5 es una vista frontal de las estaciones de impresión y mantenimiento, esta última incorpora una tercer modalidad de un montaje de aspa de limpieza para cabeza de impresión de múltiples colores de acuerdo con la presente invención. La Figura 6 es una vista en perspectiva del montaje de aspa de limpieza de la Figura 3 que muestra la cabeza de impresión que se aproxima al montaje en una dirección de limpieza. DESCRIPCIÓN PE LA INVENCIÓN La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de una impresora por inyección de tinta en color 10, que incorpora el montaje de limpieza para aspa limpiadora 12 de la presente invención. En la Figura 1, un carro 14 transporta un cartucho de cabeza de impresión de color 16, que incluye una cabeza de impresión 18 con una pluralidad de (en la modalidad ilustrada 4) segmentos de registro 18A, 18B, 18C y 18D. Cada segmento de registro 18A, 18B, 18C y 18D se conecta fluidamente a los recipientes de tinta 20, 22, 24 y 26, respectivamente.
Los recipientes 20, 22, 24 y 26 contienen tintas amarilla, azul celeste, magenta y negra, respectivamente. Los cartuchos de cabeza de impresión 16 forman un dispositivo de registro unitario que comprende la cabeza de impresión 18 y los recipientes 20 a 26 y los componentes electrónicos impulsores de cabeza de impresión asociados. El cartucho 16 se monta en forma removible en el carro 14 y se traslada en ambos sentidos en el riel guia 30 como se indica por la flecha 32, de manera tal que el cartucho de la cabeza de impresión se mueve concurrentemente con el. carro. Cada segmento de registro 18A-18D contiene una pluralidad de canales de tinta (no mostrados) que terminan en boquillas 34 en la cara de boquillas 36 (ambos ilustrados en líneas punteadas en la Figura 1) y transportan tinta desde el recipiente de tinta asociado a las boquillas de expulsión de tinta respectivas 34 de los segmentos de registro particulares. Cuando la impresora está en el modo de impresión, el carro se traslada o recíproca en ambos sentidos a través de y paralelo a una zona de impresión 38 (ilustrada en lineas punteadas) y gotitas de tinta (no mostradas) se expulsan selectivamente ante demanda desde las boquillas de segmentos de registro de cabeza de impresión 18A-18D sobre un medio de registro (no mostrado) tal como papel, en la zona de impresión, para imprimir información, un barrido a la vez. Durante cada paso o traslación en una dirección del carro 14, el medio de registro es estacionario, pero al final de cada paso, el medio de registro se avanza escalonadamente en la dirección de la flecha 39, por la distancia de la altura de un barrido impreso. Los segmentos de registro 18A-18D se forman por técnicas conocidas tales como aquellas descritas por ejemplo en las Patentes de los E.U.A. Nos. 4,571,599 y RE 32572, incorporadas aquí por referencia. Detalles de impulso del carro también se describen en estas referencias. A un lado de la impresora, fuera de la zona de impresión se encuentra una estación de mantenimiento 40. Al final de una operación o término de impresión, del modo de impresión por la impresora 10, el carro 14 primero se mueve más allá del montaje de limpieza con aspa limpiadora 12 de la presente invención, que comprende en una primer modalidad, dos aspas limpiadoras montadas liberablemente 42, 44 en el soporte de aspa 46, de manera tal que la cara de boquillas de cabeza de impresión 36 se limpie libre de tinta y desechos cada vez que el cartucho de cabeza de impresión entra o sale de la estación de mantenimiento. Adyacente al soporte para aspa limpiadora móvil, la dirección lejos de la zona de impresión y en un sitio pre-determinado sobre la trayectoria de traslación del cartucho de impresión se encuentra una superficie de recolección 48. El carro colocará el cartucho de impresión en esta superficie de recolección, en ocasiones referido como una estación de expulsión o espetón, después de que el cartucho de impresión ha estado lejos de la estación de mantenimiento por un tiempo específico, incluso si se imprime continuamente, debido a que no todas las boquillas habrán expulsado suficientes gotitas de tinta para evitar que la tinta o el menisco en las boquillas poco usadas se seque y se vuelvan demasiado viscosas. De acuerdo con esto, el cartucho de impresión se moverá por ejemplo mediante un motor de carro (no mostrado) dirigido bajo el controlador de impresora (no mostrado) más allá del montaje de aspa limpiadora 12, limpiando la cara de boquillas en una forma que se describe con mayor detalle a continuación, y en la ubicación pre-determinada que confronta la superficie de recolección 48, en donde el controlador de impresora provoca que cada segmento de registro 18A-18D expulse una cantidad de gotitas de tinta por boquilla. La tinta depositada en la superficie de recolección, que es substancialmente paralela a la cara de boquillas de la cabeza de impresión y está verticalmente orientada, se hace que se mueva bajo la fuerza de gravedad hacia la porción inferior, en donde una abertura 52 se localiza para que la tinta se descargue pasando a través hacia un cojín de material absorbente (no mostrado) tras la superficie de recolección 48. Opcionalmente, cuando el carro 14 continua moviéndose sobre el riel guia 30 más allá del miembro estructural 50 por una distancia pre-determinada para entrar a una estación de imprimado/obturación 60, convencionalmente la cara de boquillas de la cabeza de impresión 36 se obtura y la tapa se acerroja en el cartucho de impresión. El controlador de la impresora puede finalmente provocar que la cabeza de impresión expulse un número pre-determinado de gotitas de tinta con el propósito de incrementar humedad en el espacio sellado del rebajo de tapa y también puede llevar a cabo una operación de imprimado. Detalles de operaciones de una estación de obturado se describen en la Patente de los E.U.A. No. 5,396,271 cuyos contenidos aquí se incorporan por referencia. Pasando ahora a la Figura 2, que muestra una primer modalidad de la invención, se ilustra una porción de la estación de limpieza 12 incluye aspas 42 y 44 y la superficie de recolección 48. La cara de boquillas 36 de la cabeza de impresión 18 se ilustra que se mueve de la estación de obturación en una dirección de limpieza indicada por la flecha 62. La construcción de la cabeza de impresión 18 se ilustra con mayor detalle para incluir las secciones que no son de grabación 18E, 18F y 18G, colocadas entre los segmentos de registro 18A, 18B; 18B, 18C, y 18C, 18D, respectivamente. Estas secciones que no son de grabación son muy pequeñas (2.3 mm) y de hecho pueden comprender uno o más boquillas falsas (no funcionales) . El espaciamiento debe mantenerse lo más pequeño posible, para mantener reproducción consistente de tinta en las fronteras de barrido de registro. El propósito de los segmentos consiste en evitar un traslape de gotitas de tinta expulsadas de segmentos adyacentes. Por ejemplo, la sección 18E proporciona un amortiguador entre boquillas inferiores del segmento de tinta amarilla 18A y las boquillas superiores de segmento de tinta magenta 18B. Sin embargo, después de un ciclo de impresión puede haber algo de flujo de tinta descendente hacia las boquillas de los segmentos de registro de tinta adyacentes, creando un potencial para mezclar las tintas de salida con otra tinta de registro. Al limpiar simplemente la cara de boquillas 36 con un aspa limpiadora unitaria, tenderá a mezclar y embarrar la tinta. De acuerdo con esto, aspas limpiadoras 42 y 44 se forman con muescas semi-circulares 42A, 42B y 44A, 44B, respectivamente. Las muescas se forman al retirar una porción de la superficie de aspa de otra forma unitaria, dejando dos segmentos de limpiado activos en cada aspa. Las muescas son suficientemente profundas para evitar migración de tinta de una zona a otra. De esta manera, el aspa 42 tiene segmentos de limpieza activos 42C, 42D, mientras que el aspa 44 tiene segmentos de limpieza activos 44C, 44D. Cuando el cartucho de cabeza de impresión 16 se mueve en la dirección de limpieza, el aspa 42 proporciona una primer acción de limpieza. El segmento de aspa 42C tiene una longitud vertical para proporcionar una zona de limpieza configurada para limpiar las boquillas en el segmento de registro amarillo 18A; el segmento de aspa 42D, limpia las boquillas en el segmento de registro azul celeste 18C y parte del segmento frontera 18D. El segmento de aspa limpiadora 44C limpia el segmento de registro magenta 18B y el segmento frontera 18E, mientras que el segmento limpiador 44D limpia el segmento de registro negro 18D. La tinta que se ha retirado de la cara frontal se recolecta en la superficie 48. Después de una operación de limpieza, conforme la cabeza de impresión continua avanzando en la dirección de limpieza, una operación de purga de tinta se inicia para expulsar un número pre-determinado de gotitas. El número de gotitas/boquillas de purga será mayor para las boquillas en las fronteras de color para eliminar adicionalmente efectos de mezclado de tinta. Es aparente que la acción de limpieza secuencial y combinada de las aspas 42, 44 sirve para limpiar secuencialmente segmentos de registro no adyacentes con un resultado acumulativo de limpiar toda la cara de boquillas, sin provocar mezclas de tintas debido a la operación de limpieza. Las Figuras 3 y 4 muestran una segunda modalidad de la invención, en donde la estación de limpieza 12 incluye una sola aspa limpiadora 70 sostenida en un soporte de aspa modificado 46A. El aspa 70 se forma con muescas 70A, 70B, 70C, en posiciones que corresponden a segmentos que no son de registro 18E, 18F y 18G de la cabeza de impresión 18, respectivamente. Para esta modalidad, los segmentos de limpieza activos se ilustran como 70D, 70E, 70F, 70G. Conforme la cabeza de impresión 36 se mueve en una dirección de limpieza más allá del aspa 70, los segmentos de registro 18A, 18D se limpian simultáneamente por los segmentos de aspa 70D-70G, respectivamente. La interposición de muescas 70A-70C evita que la tinta se limpie de las boquillas de grupos adyacentes. Las Figuras 5 y 6 muestran una tercer modalidad de la invención, en donde la estación de limpieza 12 incluye cuatro segmentos de aspa limpiadora 80, 82, 84 y 86, cada aspa separada por una distancia igual a los espacios 18A y 18F y 18G. Cada aspa se suministra en un soporte de aspa modificado 46B. La cara vertical de las aspas 80 a 86 se configura para, limpiar las boquillas que comprenden segmentos 18A-18D, respectivamente. Como en otras modalidades, cualquier exceso desprendido por limpieza se recolecta en el espetón 50, mientras que la tinta no se limpia a través de los segmentos frontera. Mientras que la impresora 10 ilustrada en la Figura 1 incluye una cabeza de impresión con cuatro segmentos de registro, la invención puede emplearse en cabezas de impresión unitarias que tienen dos o más segmentos de registro, con al menos una frontera entre segmentos que registran diferentes colores. De esta manera, por ejemplo para una cabeza de impresión de dos colores, con dos segmentos de registro, la modalidad de las Figuras 3 y 4 se formará con una muesca entre dos segmentos de limpieza, mientras que la modalidad de las Figuras 5 y 6 incluirá dos aspas de limpieza.
Mientras que la modalidad aquí descrita se prefiere, se apreciará de esta enseñanza que pueden realizarse diversas modificaciones y variaciones o mejoras alternas por aquellos con destreza en la técnica, que se pretende sean abarcadas por las siguientes reivindicaciones: Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: