SISTEMA PARA CONTROLAR EL FUNCIONAMIENTO DE INYECTORES DE UN CABEZAL DE IMPRESIÓN.

Combinación de un aparato para controlar un cabezal de impresión por chorro de tinta (6) y un cabezal de impresión por chorro de tinta (6),

el aparato comprendiendo un dispositivo de iluminación (3) para iluminar con un haz luminoso (4) una zona de paso a través de la cual puede pasar por lo menos una gota de tinta (2) emitida por un inyector de dicho cabezal de impresión (6) y un sistema de registro (5) para registrar dicha al menos una gota (2) cuando dicha al menos una gota (2) es convertida en visible por dicho dispositivo de iluminación (3), dicho sistema de registro comprendiendo una cámara de vídeo (5) programada de manera de tener un tiempo de exposición más largo que el tiempo que necesita dicha al menos una gota (2) para atravesar dicha zona de paso, por lo cual la zona de paso es el campo visual de la cámara (5), el aparato además comprendiendo un procesador configurado de manera que, si viene recibida una señal correspondiente a ausencia de gota, se puedan llevar a cabo otras operaciones de control, caracterizada por el hecho que dicho dispositivo de iluminación (3) está ubicado de manera que, cuando dicho dispositivo de iluminación (3) ilumina dicha gota (2) en dicha zona de paso, dicha gota (2) genera una difusión de luz que es posible detectar mediante dicho sistema de registro (5)

La presente invención se refiere al sector técnico correspondiente a la fabricación de sistemas de impresión que emplean cabezales de impresión por chorro de tinta, los cabezales de impresión por chorro de tinta siendo ampliamente empleados en varios sectores, tales como, por ejemplo, impresión profesional para oficinas, impresión industrial y, en particular, impresión sobre cerámica. Específicamente, la presente invención se refiere al sector técnico correspondiente a sistemas para controlar el correcto funcionamiento de sistemas de impresión, en particular de inyectores de cabezales de impresión por chorro de tinta.

Si bien el uso de la técnica de chorro de tinta para decorar una variedad de materiales está muy difundido, también cabe decir que la mayoría de las aplicaciones concierne especialmente a la impresión sobre papel. Sin embargo, los numerosos inyectores de los cabezales de impresión empleados para la técnica de chorro de tinta tienden a ocluirse y, por consiguiente, producen resultados con defectos evidentes. Si bien el impacto de un defecto de impresión es relativamente poco costoso en el caso que la impresión se haga sobre papel, tal defecto se vuelve inadmisible si se produce en procesos, tales como el proceso de decoración de baldosas o azulejos cerámicos, donde el defecto se pone de manifiesto después de que el producto ha sufrido otras operaciones y el rechazo del producto representa una pérdida económica considerable.

El problema de la posible oclusión parcial o total de los inyectores de un cabezal de impresión, que perfectamente puede padecer cualquiera que utilice una impresora de mesa, también es frecuente en el sector industrial y la consecuencia de este problema, independientemente de que la oclusión sea parcial o total, es la imposibilidad de utilizar los resultados obtenidos de la impresión. Lo anterior implica graves inconvenientes y costos considerables, especialmente en el sector industrial, puesto que un producto no perfectamente impreso debe ser eliminado, lo cual representa una pérdida de utilidad. Para poner de relieve hasta que punto es importante que los inyectores de un cabezal de impresión trabajen correctamente, o que sean controlados constantemente, es importante recordar que las máquinas empleadas a nivel industrial, vienen proyectadas de modo tal de emplear sistemas de automatización avanzados adecuados para los sistemas de impresión digital en cuestión. Esto significa que la producción general es del tipo serial y continua, con lo cual el funcionamiento defectuoso de los inyectores de un cabezal de impresión implica una considerable pérdida económica para una fábrica. Dicha pérdida económica es debida tanto a la pérdida de tiempo necesario para poner en funcionamiento nuevamente el sistema como a los materiales deteriorados durante el funcionamiento, únicamente parcial, de los inyectores de un cabezal de impresión.

Asimismo, cuando se trata de producciones industriales, generalmente el área de impresión está dentro de la línea de producción del producto específico, lo cual inevitablemente conduce a trabajar en condiciones de limpieza no siempre ideales, no obstante la posibilidad de dedicar subgrupos específicos a los trabajos de limpieza. Polvos, vapores

o la tinta de impresión no perfectamente expulsada aumentan de manera considerable la posibilidad de oclusión de los inyectores del cabezal de impresión, con lo cual, en este campo operativo específico, este grave problema puede presentarse con mayor frecuencia.

Actualmente no existen medios que brindan la posibilidad de controlar por adelantado, por lo que se refiere a la impresión, el correcto funcionamiento de los inyectores de un cabezal de impresión por chorro de tinta, con lo cual este defecto puede ser evidenciado solamente ex post, o sea una vez que el daño ha sido hecho.

El documento US 4.510.504 da a conocer un método para detectar un valor de deflexión de chorros de tinta aplicado a una impresora por chorro de tinta. Este método comprende las etapas operativas de proyectar luz sobre una gota de tinta volante, y detectar el valor de deflexión de la gota de tinta en base al comportamiento de la luz reflejada por la gota de tinta.

El documento EP 0.596.203 da a conocer una impresora por chorro de tinta térmica de color con cartucho con cabezal de impresión múltiple que tiene un aparato para medir las desviaciones entre los cartuchos de cabezal de impresión múltiple, cada uno de los cuales comprende una matriz de inyectores de una o varias columnas de inyectores, cada columna siendo paralela al eje mediano de la impresora.

El documento EP 1.027.987 da a conocer un aparato para controlar una pluralidad de inyectores de impresora en un dispositivo impresor. Este aparato comprende un cabezal impresor que, a su vez, comprende una pluralidad de inyectores, un medio para detectar al menos una gota de tinta rociada desde por lo menos un inyector de dicha pluralidad de inyectores, y un medio para realizar una secuencia de medidas sobre una primera señal de salida de dicho medio de detección.

El documento US 2006/0.071.957 da a conocer las características del preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 17, que se refieren a un aparato y a un método de visualización de gotas suministradas desde un sistema de impresión por chorro de tinta. Con el sistema de impresión por chorro de tinta está integrado un sistema de visualización de gotas, el cual está en condiciones de medir los tamaños y las velocidades de las gotas del chorro de tinta que se suministran y de capturar las trayectorias de las gotas de chorro de tinta que se suministran. La información medida referida a tamaños, velocidades y trayectorias de las gotas es retroalimentada al sistema de impresión por chorro de tinta para monitorear y controlar el funcionamiento de suministro del sistema de impresión por chorro de tinta.

El objetivo de la presente invención es el de eliminar esos y otros inconvenientes, proporcionando un sistema para controlar los inyectores de un cabezal de impresión que permita verificar la eficacia de funcionamiento de los inyectores del cabezal de impresión antes de la impresión y/o periódicamente, permitiendo de este modo actuar antes de que se produzca el problema.

Este resultado ha sido obtenido adoptando la solución técnica de conformidad con las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se exponen otras características de la presente invención.

Las ventajas que se derivan de esta invención básicamente son que: es posible impedir daños debidos a un incorrecto funcionamiento de los inyectores antes de la impresión, salvaguardando así la línea de producción contra rechazos de material y costosos tiempos improductivos de las máquinas para restablecer las condiciones iniciales; la estación de control hecha a tal efecto presenta dimensiones y peso extremadamente pequeños y puede ser empleada en máquinas existentes, durante la fase de proyecto o agregada como un accesorio importante; dicha estación de control puede emplear los movimientos de la máquina para llevar los cabezales de impresión a una posición de control; la operación de control puede ser llevada a cabo tanto durante una fase de inicio de producción de la línea como periódicamente, durante los tiempos improductivos de la máquina a la cual está aplicada, sin perjudicar la producción horaria.

Esas y otras ventajas, objetivos y características de la presente invención podrán ser entendidos mejor por cualquier persona avezada a partir de la descripción que sigue y con la ayuda de los dibujos anexos en los cuales se muestran, a título ejemplificador y no limitativo, algunas realizaciones de la invención, y en los cuales:

- la figura 1 muestra una vista axonométrica esquemática y no limitativa de los componentes de la estación de control. Para crear una estructura tipo caja o alojamiento (1) substancialmente cerrado es posible utilizar cualquier tipo de material, generalmente con forma paralelepípeda, el alojamiento (1) teniendo una apertura superior a través de la cual puede/n pasar verticalmente la/s gota/s de tinta (2) expulsada/s por el/los inyector/es del cabezal de impresión. Dicha estructura con forma de caja tiene la función de permitir trabajar en una zona protegida de la luz. Sin embargo, la estructura con forma de caja también podría ser omitida. La fuente luminosa láser (3) está ubicada en la pared de la estructura con forma de caja en disposición perpendicular al chorro (2). La fuente luminosa láser (3) produce un haz luminoso... [Seguir leyendo]

1. Combinación de un aparato para controlar un cabezal de impresión por chorro de tinta (6) y un cabezal de impresión por chorro de tinta (6), el aparato comprendiendo un dispositivo de iluminación (3) para iluminar con un haz luminoso (4) una zona de paso a través de la cual puede pasar por lo menos una gota de tinta (2) emitida por un inyector de dicho cabezal de impresión (6) y un sistema de registro (5) para registrar dicha al menos una gota (2) cuando dicha al menos una gota (2) es convertida en visible por dicho dispositivo de iluminación (3), dicho sistema de registro comprendiendo una cámara de vídeo (5) programada de manera de tener un tiempo de exposición más largo que el tiempo que necesita dicha al menos una gota (2) para atravesar dicha zona de paso, por lo cual la zona de paso es el campo visual de la cámara (5), el aparato además comprendiendo un procesador configurado de manera que, si viene recibida una señal correspondiente a ausencia de gota, se puedan llevar a cabo otras operaciones de control, caracterizada por el hecho que dicho dispositivo de iluminación (3) está ubicado de manera que, cuando dicho dispositivo de iluminación (3) ilumina dicha gota (2) en dicha zona de paso, dicha gota (2) genera una difusión de luz que es posible detectar mediante dicho sistema de registro (5).

2. Combinación según la reivindicación 1, donde dicho dispositivo de iluminación (3) está ubicado de manera que dicho haz luminoso (4) interseque el recorrido de dicha al menos una gota (2) en dicha zona de paso.

3. Combinación según la reivindicación 2, donde dicho dispositivo de iluminación (3) está configurado de modo tal que dicho haz luminoso (4) es substancialmente perpendicular a dicho recorrido.

4. Combinación según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1 a 3, donde dicho dispositivo de iluminación (3) está configurado de modo tal que dicho haz luminoso (4) está dispuesto substancialmente sobre un plano.

5. Combinación según la reivindicación 4, donde dicho plano es horizontal.

6. Combinación según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1 a 5, donde dicho dispositivo de iluminación (3) viene seleccionado de un grupo compuesto por: dispositivo de iluminación láser, LED, lámpara halógena.

7. Combinación según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1 a 6, donde dicho sistema de registro (5) está ubicado de manera de no ser impactado directamente por dicho haz luminoso (4).

8. Combinación según la reivindicación 7, donde dicho sistema de registro (5) está dispuesto a lo largo de un eje que no es paralelo con respecto a otro eje a lo largo del cual viene emitido dicho haz luminoso (4).

9. Combinación según la reivindicación 8, donde dicho eje y dicho otro eje están dispuestos substancialmente paralelos entre sí.

10. Combinación según la reivindicación 7 u 8, donde dicho eje y dicho otro eje están dispuestos sobre el mismo plano.

11. Combinación según la reivindicación 7, donde el sistema de registro (5) está ubicado del mismo lado y sobre el mismo eje que el dispositivo de iluminación (3), de manera de registrar tanto una línea generada por el dispositivo de iluminación (3) sobre el fondo de la cámara como las gotas de tinta emitidas por el inyector, permitiendo así controlar al mismo tiempo el correcto funcionamiento del dispositivo de iluminación (3).

12. Combinación según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1 a 11, que además comprende un alojamiento (1) para encerrar dicha zona de paso, de modo de proteger dicha zona de paso de fuentes luminosas que no sean dicho dispositivo de iluminación (3).

13. Combinación según la reivindicación 12, donde dicho alojamiento (1) comprende una abertura a través de la cual puede pasar dicha al menos una gota (2) que sale de dicho cabezal de impresión (6).

14. Combinación según la reivindicación 13, que además comprende medios de cierre para abrir y cerrar, selectivamente, dicha abertura.

15. Combinación según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1 a 14, que además comprende medios de desplazamiento para emplazar dicho aparato en proximidad de dicho cabezal de impresión (6).

16. Combinación según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1 a 15, que además comprende una línea de decoración de baldosas o azulejos cerámicos, dicho cabezal de impresión (6) estando ubicado a lo largo de dicha línea para imprimir una decoración sobre dichas baldosas o azulejos cerámicos.

17. Método para controlar un cabezal de impresión por chorro de tinta (6), que comprende las etapas operativas de:

- iluminación por medio de un haz luminoso (4) de una zona de paso a través de la cual puede pasar al menos una gota de tinta (2) emitida por un inyector de dicho cabezal de impresión (6);

- verificación de la efectiva presencia de dicha al menos una gota (2) en dicha zona de paso iluminada por dicho haz luminoso (4);

- si el resultado de la etapa operativa de verificación es satisfactorio, transmisión de una señal a un sistema de control que permita seguir con un proceso de impresión,

por consiguiente para registrar dicha zona de paso se emplea una cámara de vídeo (5) con un tiempo de exposición mayor que el tiempo necesario por dicha al menos una gota (2) para atravesar dicha zona de paso y la zona de paso siendo el campo visual de la cámara,

caracterizado por el hecho que dicha verificación comprende que la cámara (5) detecte la difusión que se genera cuando dicho haz luminoso (4) impacta dicha gota (2) mientras está atravesando dicha zona de paso.

18. Método según la reivindicación 17, donde, si en dicha zona de paso hay al menos una ya mencionada gota (3), cuando se registra dicha zona de paso se observará un destello claro contra un fondo oscuro.

19. Método según la reivindicación 17 o 18, donde, si en dicha zona de paso no hay ninguna de las ya mencionadas gotas (2), cuando se registra dicha zona de paso se observará una imagen oscura.

20. Método según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 17 a 19, que además comprende la etapa operativa de desplazar dicho cabezal de impresión (6) para llevar el mismo dicho cabezal de impresión (6) en proximidad de dicho haz luminoso (4).

21. Método según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 17 a 19, que además comprende la etapa operativa de desplazar un dispositivo de iluminación (3) adecuado para emitir dicho haz luminoso (4) y un dispositivo de registro (5) adecuado para registrar dicha zona de paso para llevar dicho dispositivo de iluminación (3) y dicho dispositivo de registro (5) en proximidad de dicho cabezal de impresión (6).

22. Método según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 17 a 21, donde el sistema de control es un PLC o un procesador apropiadamente programado.

23. Método según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 17 a 22, donde, si en dicha zona de paso no viene detectada dicha al menos una gota (2), se ha contemplado la emisión de al menos una señal de alarma.

24. Método según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 17 a 23, donde, si en dicha zona de paso no se detecta dicha al menos una gota (2), se ha contemplado la transmisión de al menos una señal al sistema de control, generalmente un PLC o un procesador apropiadamente programado que permite interrumpir el proceso de impresión y/o activar un procedimiento para remover la oclusión.

25. Método según la reivindicación 24, que además comprende la siguiente etapa operativa:

- intento de limpiar el inyector ocluido y repetición del procedimiento de verificación y, en su caso, emisión de una alarma u otra señal, si en dicha zona de paso no se detectara dicha al menos una gota (2).