Un procedimiento para la deposición de una sustancia sobre un sustrato continuo (22) en movimiento continuo,

en que el procedimiento comprende: el transporte continuo del sustrato en una dirección de transporte (X); el paso de una disposición de deposición (36, 38) a través del sustrato en una dirección de travesía (Y) para depositar la sustancia en una serie de franjas diagonales (P, S); y el control del movimiento relativo de la disposición de deposición y del sustrato, de modo que las franjas se complementen entre sí, en que la disposición de deposición comprende al menos un cabezal de chorro de tinta (46, 48) y el procedimiento comprende el paso al menos dos veces a través de cada parte del sustrato para la impresión de una pluralidad de gotitas individuales (78, 80) de la sustancia, cada una en una posición matricial definida sobre el sustrato y en que las gotas individuales de la segunda travesía se imprimen en posiciones matriciales definidas entre las gotitas individuales de la primera travesía, para proporcionar una cobertura sustancialmente uniforme del sustrato

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La invención se refiere, en general, a la deposición de una sustancia sobre un sustrato mediante técnicas de impresión y similares. La invención se refiere además a equipamiento y procedimientos mejorados para realizar tal deposición en un proceso continuo y tiene especial aplicación en los campos de la impresión y el acabado de materiales textiles.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los sistemas para la impresión por chorro de tinta de imágenes y texto sobre un sustrato son generalmente conocidos. Muchos de estos sistemas están adaptados a aplicaciones de escritorio o de oficina y son adecuados para la impresión en papel de tamaño A3 o A4 o similar. Para sustratos de mayor anchura se requiere una maquinaria más especializada, en particular cuando es importante una alta velocidad. Es posible usar técnicas de impresión por chorro de tinta para tales aplicaciones pero, por lo general, todavía se favorecen las técnicas litográficas y de impresión convencional.

Recientemente, también se han desarrollado técnicas de impresión por chorro de tinta para materiales textiles como una alternativa a las técnicas tradicionales de impresión, tinción y recubrimiento. En general, estas técnicas son distintas de las usadas en el campo de las artes gráficas, debido a consideraciones relativas al material y a los tintes. También se han llevado a cabo intentos de adaptar las técnicas de deposición por chorro de tinta a los procedimientos de procesamiento y acabado de materiales textiles. Con frecuencia, una característica de estos procesos es que requieren la deposición de volúmenes considerables de producto por toda la superficie del material

textil. En muchas ocasiones, la uniformidad de la deposición

o del recubrimiento es de importancia primordial, ya que la calidad de la tela depende de ello. Esta uniformidad puede ser importante desde un punto de vista visual (ausencia de rayas o manchas) y también desde un punto de vista funcional (impermeabilidad o resistencia a la llama).

En la actualidad existen dos configuraciones principales del sistema usado para la impresión por chorro de tinta: sistemas de ordenamiento fijo y disposiciones de barrido por pasos. Los dos se usan principalmente con técnicas de goteo por demanda (DoD), pero pueden usarse también con técnicas de chorro de tinta continuo (CIJ).

Los sistemas de ordenamiento fijo permiten la impresión de un sustrato en movimiento continuo a unas velocidades de producción relativamente altas. Un ordenamiento fijo de cabezales de impresión se dispone a través de la anchura del sustrato y las boquillas se activan para depositar el material según se requiera sobre el sustrato, que está en movimiento continuo por debajo del ordenamiento de cabezales de impresión. Típicamente, los sistemas de ordenamiento fijo se usan para sustratos de poca anchura o sistemas de cinta de carrete a carrete, ya que solamente se requieren unos pocos cabezales de impresión para cubrir la anchura del sustrato. El uso de procedimientos de chorro de tinta con ordenamiento fijo para el acabado de materiales textiles se describe en la patente europea EP-B-1573109.

Los sistemas de ordenamiento fijo tienen una serie de desventajas, principalmente en relación con la poca flexibilidad y la falta de redundancia en un sistema de impresión semejante. Al imprimir sobre un sustrato ancho con un sistema de ordenamiento fijo, se necesita un gran número de cabezales de impresión para abarcar la anchura del sustrato, lo que conduce a un alto coste de capital para el sistema de impresión. Si la velocidad del sustrato requerida se halla por debajo de la velocidad máxima del cabezal de impresión (por ejemplo, debido a otros procesos más lentos), esta capacidad extraordinaria del sistema no puede explotarse

de manera útil y se pierde, es decir, a cualquier velocidad por debajo de la máxima, el sistema de impresión hace un uso ineficiente de los cabezales de impresión presentes. La resolución a través de la anchura del sustrato queda fijada por la posición de las boquillas en los cabezales de impresión y, por lo tanto, no puede variarse fácilmente. Cuando un cabezal de impresión requiere mantenimiento, el sustrato debe detenerse y el ordenamiento debe retirarse del sustrato para permitir el acceso a los cabezales de impresión. Con frecuencia, esta es una operación relativamente complicada y el tiempo de inactividad asociado con ella puede ser costoso. En el caso de que una boquilla falle durante la impresión, en el sustrato aparece una línea única vertical, que es un modo de fallo especialmente visible y representa un fallo del 100% en la deposición de material en el área localizada. La impresión de una imagen continua requiere también un sistema continuo y complejo de manejo de datos. El sistema debe suministrar datos a las boquillas de los cabezales de impresión de manera continua para mantener la impresión continua de la imagen sobre el sustrato, y no hay un punto (o momento) de interrupción obvio en el que pueda recargarse la memoria. Esto significa que muchos sistemas de impresión de ordenamiento fijo tienen una longitud de repetición, en función de su capacidad de memoria, después de la cual la imagen simplemente se repite. Esta situación puede evitarse mediante el uso de un manejo dinámico de la memoria, en el que los datos se suministran a la memoria tan rápido como estos se suministran a los cabezales de impresión, pero esto requiere un sistema de manejo de memoria significativamente más complicado.

Las disposiciones de barrido por pasos funcionan para desplazar un carro de cabezales de impresión a través de la anchura de un sustrato estacionario para imprimir una banda horizontal o franja. El sustrato se hace avanzar precisamente entonces un paso hacia adelante, antes de que el carro de cabezales de impresión haga otra pasada a través del sustrato estacionario para imprimir una segunda franja. Típicamente,

estos sistemas se usan para imprimir sobre sustratos anchos de hasta 5 m, para los que un ordenamiento fijo sería poco factible. También se usan en aplicaciones en las que una menor productividad es aceptable, es decir, en la impresión de artes gráficas publicitarias de formato ancho. Una impresora de barrido por pasos se muestra en el documento US 4.864.328, que describe (columna 3, líneas 4 a 9) que el soporte de registro puede hacerse avanzar de manera continua durante el barrido.

Los sistemas de barrido por pasos tienen también una serie de desventajas, que se centran principalmente en la baja productividad y en la naturaleza escalonada del movimiento del sustrato. En particular, el movimiento por pasos del sustrato significa que este tipo de sistema tiene poca compatibilidad cuando se usa como componente o proceso dentro de una línea de producción continua. El tiempo necesario para el avance o el paso del sustrato no puede usarse para la impresión y limita la productividad. El movimiento por pasos significa también que el sustrato debe acelerarse y decelerarse rápidamente, lo que requiere motores potentes y un alto nivel de control cuando se trabaja con sustratos anchos en rodillos pesados. Además, el movimiento por pasos debe tener lugar con gran precisión y repetibilidad, ya que este movimiento afecta a la resolución en la dirección longitudinal y, por lo tanto, a la cantidad de material depositado (para aplicaciones funcionales) o a la calidad de la imagen (para aplicaciones de formación de imágenes).

Además de las impresoras de los tipos anteriores, también se conocen plóteres que funcionan con movimiento del cabezal en las direcciones X e Y. El documento US 2006/0292291 describe un sistema para la impresión de una pantalla plana en el que un cabezal se mueve a lo largo de un primer eje y un soporte de sustrato se mueve a lo largo de un segundo eje.

Todas estas desventajas han hecho que, hasta ahora, la deposición continua a alta velocidad y con gran uniformidad

sobre sustratos anchos sea difícil de conseguir. En particular, la fiabilidad de los cabezales de impresión para tales operaciones todavía está lejos de ser óptima. Una boquilla de DoD requiere un mantenimiento preventivo continuo para que siga funcionando correctamente, lo que es un elemento clave en el diseño del sistema. Si la boquilla deja de usarse por un tiempo, se bloqueará y no disparará cuando se requiera con posterioridad. En los sistemas de barrido por pasos, el movimiento de barrido de los cabezales de impresión permite disponer del tiempo de cambio de sentido al final de...

1. Un procedimiento para la deposición de una sustancia sobre un sustrato continuo (22) en movimiento continuo, en que el procedimiento comprende:

el transporte continuo del sustrato en una dirección de transporte (X);

el paso de una disposición de deposición (36, 38) a través del sustrato en una dirección de travesía (Y) para depositar la sustancia en una serie de franjas diagonales (P, S); y

el control del movimiento relativo de la disposición de deposición y del sustrato, de modo que las franjas se complementen entre sí, en que la disposición de deposición comprende al menos un cabezal de chorro de tinta (46, 48) y el procedimiento comprende el paso al menos dos veces a través de cada parte del sustrato para la impresión de una pluralidad de gotitas individuales (78, 80) de la sustancia, cada una en una posición matricial definida sobre el sustrato y en que las gotas individuales de la segunda travesía se imprimen en posiciones matriciales definidas entre las gotitas individuales de la primera travesía, para proporcionar una cobertura sustancialmente uniforme del sustrato.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la pausa de al menos parte de la disposición de deposición después de cada travesía, mientras continúa el transporte del sustrato y la realización del mantenimiento en la disposición de deposición durante la pausa.

3. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la disposición de deposición comprende un carro con una pluralidad de cabezales generalmente alineados entre sí en la dirección de transporte y cada franja es depositada por uno de los cabezales.

4. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la disposición de deposición comprende un carro con una pluralidad de cabezales generalmente alineados entre sí en la dirección de travesía y cada uno de tales cabezales deposita una sustancia diferente.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la disposición de deposición comprende una pluralidad de carros y el procedimiento comprende el control del movimiento de cada carro por separado.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, que comprende el paso a través del sustrato de al menos un cabezal en un primer carro, dejando una franja parcialmente descubierta con una longitud en la dirección de transporte correspondiente a la anchura de deposición de un cabezal de un segundo carro y el paso subsiguiente a través del sustrato del cabezal del segundo carro para completar la franja parcialmente descubierta.

7. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que el procedimiento comprende la impresión de gotitas individuales en una matriz cuadrada.

8. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en que el procedimiento comprende la impresión de gotitas individuales en una matriz hexagonal.

9. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato es un material textil y la disposición de deposición comprende al menos un cabezal de acabado, en que el procedimiento comprende la aplicación de una composición de acabado al material textil.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que la composición de acabado se selecciona del grupo compuesto por: agentes antiestáticos, antimicrobianos, antivíricos, antifúngicos, medicinales, antiarrugas, ignífugos, hidrófugos, protectores frente a UV, antiolores, de resistencia al desgaste, de resistencia a las manchas, de autolimpieza, adhesivos, de apresto, reblandecedores, mejoradores de la elasticidad, fijadores de pigmentos, conductores, semiconductores, fotosensibles, fotovoltaicos, fotoemisores, abrillantadores ópticos, antiencogimiento, conferidores de tacto, de carga y apresto, ponderantes, reblandecedores, oleófugos, repelentes de la suciedad, facilitadores del desprendimiento de la suciedad, de afieltrado, antiafieltrado, acondicionadores, lustrantes, deslustrantes, antideslizantes, que permiten la transferencia de vapor de agua, antienganches, antimicrobianos, reflectantes, de liberación controlada, indicadores, cambiantes de fase, hidrófilos, hidrófobos, sensoriales, de resistencia a la abrasión y humectantes.

11. Una disposición de impresión (20) que comprende:

un dispositivo de transporte del sustrato (24) para el transporte continuo de un sustrato continuo en una dirección de transporte (X);

una disposición de deposición (30) que comprende al menos un cabezal de chorro de tinta (46, 48), dispuesta para atravesar el sustrato para la deposición de una sustancia en una franja;

y caracterizado por una disposición de control (54) para la sincronización de la velocidad de travesía o la posición de la disposición de deposición con la velocidad de transporte o la posición del sustrato, de modo que la franja es diagonal respecto a la dirección de transporte y de modo que cada parte del sustrato es atravesada al menos dos veces para la impresión de una pluralidad de gotitas individuales de la sustancia, cada una en una posición matricial definida en el sustrato, durante una primera travesía y para la

impresión de gotitas individuales en la segunda travesía en posiciones matriciales definidas entre las gotitas individuales de la primera travesía, con el fin de asegurar una cobertura sustancialmente uniforme del sustrato por la sustancia.

12. La disposición según la reivindicación 11, en que la disposición de deposición comprende una pluralidad de carros.

13. La disposición según la reivindicación 12, en la que cada carro tiene una disposición de accionamiento para atravesar el sustrato independientemente.

14. La disposición según la reivindicación 13, en la que la disposición de control se dispone para accionar una pareja de carros para funcionar en contrafase, con el fin de que se complementen entre sí en la deposición de una cobertura uniforme sobre el sustrato.

15. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en la que cada carro comprende una pluralidad de cabezales de impresión, en que los cabezales de impresión tienen una anchura en la dirección de transporte y están espaciados entre sí por una distancia en la dirección de transporte correspondiente a su anchura.

16. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en que el dispositivo de transporte del sustrato tiene una anchura para alojar el sustrato y la disposición de deposición se extiende en la dirección de transporte sobre una longitud correspondiente a al menos la anchura.

17. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en la que cada carro comprende una pluralidad de cabezales de impresión, en que los cabezales de impresión están alineados entre sí en la dirección de travesía y cada uno de tales cabezales se dispone para depositar una

sustancia diferente.

18. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, que comprende además un cabezal de retoque dispuesto

5 para atravesar el sustrato después de la disposición de deposición con el fin de retocar cualquier fallo de la cobertura.

19. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, que comprende además un dispositivo de lectura (60, 62) dispuesto para leer el sustrato y proporcionar información a la disposición de control para guiar la deposición de la sustancia.

20. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, en la que la disposición de deposición comprende un suministro continuo de la sustancia.

21. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20, en la que el sustrato comprende un material textil y el dispositivo de transporte comprende una disposición de fijación (25) para evitar el desplazamiento del sustrato durante la deposición.