Cabezal (T) de impresión de chorro de líquido (3), que comprende:

- un generador (1) de gotas de líquido en el cual la parte inferior comprende una placa (2) equipada con al menos una boquilla (4) para expulsar el líquido, - un bloque de clasificación (5) dispuesto por debajo de la placa de boquilla (2) y desalineado en comparación con el eje (Z) de la boquilla; en el que el bloque y el generador están fijos relativamente entre sí delimitando un primer espacio (9) y formando un ángulo α en un plano vertical (YZ), - medios (50, 51) para succionar cualquier líquido estancado (13) en el primer espacio y/o en el ángulo antes de expulsar el líquido de la boquilla al comienzo de la impresión, caracterizado porque los medios de succión comprenden al menos un surco (50) cortado sobre la cara (5S) del bloque opuesta a la placa de boquilla (2) mientras se abre hacia afuera hacia dicha placa, en el que una zona (500) del surco se sitúa a presión atmosférica y otra zona (501) se sitúa a una presión inferior de modo que succione así cualquier líquido estancado hacia la zona de menor presión durante el comienzo de la impresión.

Cabezal de impresora de chorro de tinta con limpieza automatizada al comienzo de la impresión

Campo técnico

La invención se refiere al campo de la impresión por chorros o gotas de líquido, tal como tinta.

Se refiere a hacer fiable la puesta en marcha de una impresora de chorro de líquido durante la fase de formación de los chorros de dicho líquido.

Se refiere más concretamente a la limpieza, previa al comienzo de la impresión, de cualquier líquido estancado próximo al (a los) orificio (s) a través del (de los) cual (es) se expulsa el líquido, tal como tinta.

Un campo de aplicación favorito es la impresión por chorro de tinta.

Antecedentes de la invención

El principio fundamental de una impresora de chorro de tinta es forzar el paso de un líquido (generalmente tinta) a través de orificios calibrados.

Un accionador individual o colectivo de la boquilla presuriza la tinta aguas arriba de la boquilla. La tinta se expulsa con una velocidad de varios metros a varias decenas de metros por segundo, dependiendo de las tecnologías de impresión. El paso de la tinta a la superficie libre (a través de la boquilla) crea una zona de vacío de aire en la vecindad inmediata de la gota o del chorro de tinta, dependiendo de si se trata de una tecnología de impresión del tipo "goteo por demanda" o de "chorro continuo". Para impresoras basadas en la tecnología de goteo por demanda, la tinta se proyecta a través de una placa de boquilla generalmente libre de cualquier pared aguas abajo de la placa de boquilla, en la que dicha última placa es simplemente una superficie plana. La corriente creada por la proyección de las gotas no genera ningún, o genera muy poco, torbellino o vacío de aire capaz de arrastrar microgotas o desviar las gotas, con la consecuencia de que la placa de boquilla se ensucia y contamina. En las tecnologías de chorro continuo, la familia del chorro continuo desviado no es objeto de este problema de suciedad de la placa de boquilla o de elementos aguas abajo de la placa de boquilla o de elementos aguas abajo de la placa de boquilla, ya que en general se encuentran a una distancia de varios cientos de micras de los chorros.

En las tecnologías binarias de chorro continuo, los efectos aerodinámicos son particularmente pronunciados debido a la multitud de chorros (formación de una cortina de chorros) y el confinamiento de los electrodos de clasificación de gotas tan cerca como sea posible de la placa de boquilla y de la cortina de chorros. Durante la fase transitoria de inicio de la cortina de chorros, se crea un fuerte vacío en la intersección de los planos formados por la superficie de la placa de boquilla y la superficie del bloque que soporta los electrodos de desviación de gotas. Cualquier líquido (tinta, disolvente, líquido de limpieza) presente en esta zona es empujado hacia los chorros. Cuando hay contacto, los chorros se desvían, la dirección de desviación de los chorros está determinada. Los chorros se desvían definitivamente hacia el bloque de electrodos, que es literalmente lavado: el problema que se debe resolver es no ensuciar los elementos funcionales aguas abajo (por debajo) de la placa de boquilla durante la fase de formación de la cortina de chorros.

Convencionalmente, este problema se circunvala independizando el bloque de electrodos de la placa de boquilla durante la fase de inicio de los chorros (véase, por ejemplo, la patente US 5.808.642) . En la formación de los chorros, el bloque de electrodos es una pieza móvil que se acerca o se aleja de los chorros dependiendo de si la impresora está disponible para imprimir o está en una fase de puesta en marcha/mantenimiento.

El chorro binario continuo tal como el implementado por la compañía Versmark se enfrenta con el mismo problema. Como el bloque de electrodos está fijo, el problema de la puesta en marcha se convierte en más crucial y es abordado indirectamente por medio de un dispositivo de mantenimiento basado en el concepto cuya denominación comercial es "párpado" y que se encuentra notoriamente protegido por la patente US 6.247.781. De acuerdo con este concepto de "párpado", el cabezal de impresión, totalmente estanco durante la fase de limpieza, está equipado con un circuito de mantenimiento que es complejo, costoso y exigente en términos de funcionalidades. Este circuito de mantenimiento se divulga en la patente US 7.055.931.

No obstante, la zona próxima a los chorros situada inmediatamente aguas abajo de la placa de boquilla es una zona sensible del cabezal de impresión, en la cual se pueden acumular impurezas capaces de cortocircuitar los electrodos del bloque. Una solución mejorada para la limpieza de esta zona ha sido propuesta por consiguiente en la patente US

7.178.897.

El documento EP 0390283, considerado como el estado de la técnica previa más próximo, define el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta.

Los principales inconvenientes del estado de la técnica previo descrito anteriormente son por lo tanto numerosos y pueden agruparse por categorías y enumerarse como sigue:

1) Para dispositivos que utilizan un sistema móvil de electrodo (s) al comienzo de la impresión:

−la carrera del accionador utilizado para conseguir el desplazamiento del bloque de electrodos es considerable, y su posicionamiento debe ser muy preciso, −el guiado es complejo, y además se encuentra en un entorno en el que siempre es probable que líquido se seque y, por lo tanto, bloquee los desplazamientos requeridos del (de los) electrodo (s) móvil (es) , −el coste de fabricar dicho sistema móvil es elevado, −el tamaño de dicho sistema móvil es considerable.

2) Para dispositivos que utilizan un sistema de electrodos fijos:

−no se dispone de una acción específica, dirigida a resolver el problema de la desviación de los chorros en el inicio por el líquido estancado, −la necesidad de limpiar o mantener la limpieza de la zona sensible por medio de un dispositivo de mantenimiento persiste en cada inicio, −esta solución de limpieza es costosa y necesita de operaciones largas.

Descripción de la invención

La invención propone, entre otras ventajas, subsanar los inconvenientes de los cabezales de impresión existentes y, de modo general, evitar cualquier suciedad del bloque de clasificación provocada por un chorro de tinta desviado, al comienzo de la impresión, por el líquido estancado próximo a la ubicación de expulsión de la tinta.

Con este objetivo, la invención se refiere a un cabezal de impresión de chorro de líquido que comprende:

−un generador de gotas de líquido, cuya parte inferior comprende una placa equipada con al menos una boquilla para expulsar el líquido, −un bloque de clasificación dispuesto por debajo de la placa de boquilla y desalineado con relación al eje de la boquilla; en el que el bloque de clasificación y el generador están fijos relativamente entre sí delimitando un primer espacio y formando un ángulo en un plano vertical, −medios para succionar cualquier líquido estancado en el primer espacio y/o en el ángulo antes de expulsar el líquido de la boquilla al comienzo de la impresión, en los cuales los medios de succión comprenden al menos un surco recortado sobre la cara del bloque opuesta a la placa de boquilla a la vez que se abre hacia dicha placa, en el que una zona del surco está situada a presión atmosférica y otra zona está situada a una presión inferior, de modo que se succione por ello cualquier líquido estancado hacia la zona de presión inferior durante el comienzo de la impresión.

En comparación con técnicas existentes, la invención resuelve el problema de formar y mantener el chorro (o la cortina de chorros) tratando específicamente una causa de falta de fiabilidad (o fallo) al comienzo de la impresión. Además, cualquier líquido que probablemente se estanque cerca de la ubicación de expulsión tras el inicio puede ser succionado igualmente de acuerdo con la invención, por lo cual se evita cualquier ensuciamiento del bloque de clasificación.

El bloque o sistema de clasificación de acuerdo con la invención es un dispositivo de desviación selectiva para la tinta emitida por la boquilla con el fin de ubicar las gotas impresas y la tinta reciclada (no impresa) en trayectorias separadas. En otras palabras, el bloque de clasificación es un... [Seguir leyendo]

1. Cabezal (T) de impresión de chorro de líquido (3) , que comprende:

− un generador (1) de gotas de líquido en el cual la parte inferior comprende una placa (2) equipada con al menos una boquilla (4) para expulsar el líquido, − un bloque de clasificación (5) dispuesto por debajo de la placa de boquilla (2) y desalineado en comparación con el eje (Z) de la boquilla; en el que el bloque y el generador están fijos relativamente entre sí delimitando un primer espacio (9) y formando un ángulo α en un plano vertical (YZ) , − medios (50, 51) para succionar cualquier líquido estancado (13) en el primer espacio y/o en el ángulo antes de expulsar el líquido de la boquilla al comienzo de la impresión, caracterizado porque los medios de succión comprenden al menos un surco (50) cortado sobre la cara (5S) del bloque opuesta a la placa de boquilla (2) mientras se abre hacia afuera hacia dicha placa, en el que una zona (500) del surco se sitúa a presión atmosférica y otra zona (501) se sitúa a una presión inferior de modo que succione así cualquier líquido estancado hacia la zona de menor presión durante el comienzo de la impresión.

2. Cabezal (T) de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el bloque de clasificación (5) comprende un dispositivo que comprende al menos un electrodo (6) que ejerce una acción electrostática sobre uno o varios del (de los) chorro (s) de líquido.

3. Cabezal (T) de impresión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que un extremo (500) del surco se abre hacia afuera en el extremo del bloque (5) a presión atmosférica, y en el que los medios de succión comprenden una bomba de succión vinculada a otra zona del surco, en el que el inicio del funcionamiento de la bomba al comienzo de la impresión succiona cualquier líquido estancado.

4. Cabezal (T) de impresión de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el bloque de electrodo (s) comprende una canaleta (7) de recuperación de líquido dispuesta al menos en parte por debajo del (de los) electrodo (s) a la vez que delimita un segundo espacio (70) , y en el que los medios de succión comprenden:

− al menos un canal (51) que forma una chimenea cortada en el bloque y que se abre hacia afuera a cada lado sobre los espacios primero (9) y segundo (70) , − el surco (50) cortado sobre la cara (5S) del bloque del cual un extremo (500) se abre hacia afuera en el extremo del bloque, a presión atmosférica, y en el que una zona (501) se comunica con la chimenea (51) , en el que la puesta en marcha del cabezal de impresión provoca una succión en el segundo espacio, de tal modo que cualquier líquido estancado en el primer espacio es succionado al interior del surco, empujado a continuación en la chimenea por vacío forzado para ser recogido y evacuando a través de la canaleta.

5. Cabezal (T) de impresión de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el bloque (5) se corresponde con un biselado (52) en el plano vertical (YZ) entre los espacios primero y segundo, en el que la chimenea (51) se corta tan cerca como sea posible del biselado (52) con el fin de reducir la longitud de comunicación entre la chimenea y el surco.

6. Cabezal de impresión de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, en el que el surco (50) está cortado a una distancia (L) del borde del bloque tal que la sección recta (Sdr) del surco (50) es mayor que la sección recta (Sde) delimitada por la altura (H) del primer espacio y dicha distancia (L) entre el borde del bloque y el surco.

7. Cabezal de impresión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende una multitud de boquillas (4) alineadas que posibilitan generar una cortina de chorros (10) , en el que los electrodos son idénticos para toda la cortina de chorros y la chimenea (51) está ubicada por encima de un extremo de electrodo (Elec) .

8. Cabezal de impresión de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 7, en el que el bloque de electrodo (s) comprende al menos un surco (50) mecanizado sobre una cara (5S) adaptado para ser fijado por debajo de una placa (2) de boquilla (s) de dicho cabezal.