Dispositivo que forma un recinto de impresora de chorro de tinta continuo con concentraciones reducidas de vapor de disolvente dentro y alrededor del recinto.

Dispositivo que forma un recinto de impresora de chorro de tinta continuo,

proporcionado de un cabezal de impresión que comprende un canal para la recuperación de tinta que no será usada para imprimir, comprendiendo el recinto:

- un compartimento primero (1) que contiene al menos los componentes de control de impresora electrónicos; estando el compartimento primero en comunicación fluida con el exterior a través de una abertura primera que forma la abertura (5) de entrada de aire,

- un compartimento segundo (2) en comunicación fluida con el compartimento primero (1) y en el que al menos se alojan un depósito de disolvente y un depósito de tinta (8), estando conectado el depósito de tinta al canal de recuperación y comprendiendo un orificio de purga capaz de evacuar vapores de disolvente contenidos en la tinta recuperada por el canal,

- un ventilador primero (4) para establecer un flujo de aire forzado en los compartimentos primero y segundo que lleva fuera del compartimento segundo,

- una cañería (9) conectada al orificio de purga de depósito de tinta de manera sellada;

en el que también comprende:

- un compartimento tercero (3) en comunicación fluida en primer lugar con el compartimento segundo y en segundo lugar con el exterior a través de una abertura segunda que forma la abertura de salida de aire; el extremo libre (14) de la cañería (9) se abre a un compartimento tercero,

- un ventilador segundo (13) hidráulicamente en serie con el ventilador primero (4) para incrementar el flujo de aire y mantener el flujo de aire forzado en el compartimento tercero que lleva a la salida de aire,

- medios (30) de retener cualquier condensación derivada de vapores de disolvente no condensados recuperados en el extremo libre (14) de la cañería que se abre al compartimento tercero (3), siendo el flujo de aire forzado en el compartimento tercero capaz de evaporar dichas condensaciones en el lado aguas arriba de la abertura de salida de aire.

Dispositivo que forma un recinto de impresora de chorro de tinta continuo con concentraciones reducidas de vapor de disolvente dentro y alrededor del recinto

Campo técnico

La invención se refiere a impresoras de chorro de tinta continuo que usan tinta con un disolvente volátil, una parte que no se usa para imprimir siendo reciclada permanentemente por el circuito de tinta.

Durante el reciclado, el disolvente de tinta se evapora y puede escaparse dentro y/o alrededor de la impresora.

Más precisamente, la invención se refiere a reducir la concentración de vapor de disolvente dentro y alrededor de la impresora, de manera que permanezca por debajo de los límites legales.

Técnica anterior

Las impresoras de chorro de tinta continuo se usan ampliamente en el campo de codificado y marcado industrial para varios productos, por ejemplo para marcar códigos de barras o la fecha de expiración de productos alimenticios directamente en la línea de producción y a gran velocidad. Este tipo de impresora también se encuentra en ciertos campos decorativos en los que se usan las posibilidades de impresión gráfica de la tecnología de chorro de tinta continuo.

Las impresoras de chorro de tinta continuo comprenden generalmente un recinto y un cabezal de impresión normalmente desplazados del recinto a los que están conectados por un umbilical. Los recintos de impresora actualmente comercializados comprenden normalmente dos compartimentos, un primer compartimento que actúa como un alojamiento para elementos de control electrónico y el suministro de potencia eléctrico al circuito de fluido y el cabezal de impresión, incluida la tarjeta electrónica de controlador, el suministro de potencia eléctrica de bajo voltaje y a menudo los elementos de interfaz de usuario (operador) y un segundo compartimento que actúa como un alojamiento para la mayoría de circuitos de fluido tales como los depósitos de tinta y disolvente y componentes hidráulicos. Durante el resto de esta divulgación, el primer compartimento es referido como "compartimento electrónico" y el último compartimento es referido como el "compartimento de fluidos consumibles", por motivos de claridad.

En el diseño de recintos, normalmente se hace el intento de aislar el compartimento electrónico del compartimento de fluidos consumibles, para evitar problemas debido al contacto del disolvente con los componentes eléctricos/electrónicos en funcionamiento.

También se planifica que los sistemas de ventilación forzada puedan ser usados dentro de recintos, cuya primera función es evacuar el calor generado por los diferentes componentes y refrescar el aire interno que puede contener vapor de disolvente. Estos sistemas de ventilación forzada se diseñan tanto independientemente para cada compartimento, como de manera combinada para los dos compartimentos.

En el primer caso, cada compartimento comprende una entrada de aire externo y su propio ventilador de extracción; por ejemplo este es el caso para las impresoras comercializadas por la compañía Videojet bajo el nombre comercial 151 o por la compañía Rottweil bajo el nombre comercial Serie C (marcas comerciales registradas). En el segundo caso, un ventilador circula el aire desde fuera del recinto, primero en el compartimento electrónico y segundo en el compartimento de fluidos consumibles (tinta y disolvente) en secuencia; por ejemplo este es el caso para impresoras comercializadas por la compañía Domino bajo el nombre comercial Serie A y por el solicitante Markem-lmaje, bajo el nombre comercial Serie 92 (marcas comerciales registradas).

El principio de funcionamiento ampliamente conocido para impresoras de chorro de tinta continuo es que un circuito de tinta presurizado que contiene tinta mezclada con un disolvente suministra un cabezal de impresión en el que se forma un chorro de gotas de tinta. Las gotas que no se usan para imprimir se sacan por un canal de recuperación mantenido a una presión negativa por el circuito de tinta. Bajo esta presión negativa, el canal saca aire desde fuera del circuito de tinta que se combina con tinta que no se usa para imprimir, en una mezcla de dos fases (aire y tinta mezclados con disolvente) que vuelve al circuito de tinta a través de una cañería en el umbilical. Cuando el aire alcanza el circuito de tinta, se satura con vapor de disolvente. Puesto que ha sido sacado desde fuera de la impresora, está en exceso en el circuito de tinta y por lo tanto debe ser evacuado fuera del circuito de tinta.

La técnica anterior conoce dos tipos esenciales de soluciones para manejar este aire excedente saturado en vapor de disolvente.

Un primer tipo de solución se usa más ampliamente y en particular es la aplicada a impresoras comercializadas por la compañía Imaje bajo el nombre comercial S8, por la compañía Domino bajo el nombre comercial Serie A, por la compañía Videojet bajo el nombre comercial Excel, por la compañía Linx bajo el nombre comercial 49 y por la

compañía Hitachi bajo el nombre comercial PX (marcas comerciales registradas). Este tipo de soluciones se aplica a circuitos de tinta en los que los depósitos de fluido consumible (depósito de tinta y depósito de disolvente) están permanentemente en comunicación con el entorno interno del compartimento de fluidos consumibles a través de orificios de purga. En este caso, este primer tipo de solución consiste en usar la ventilación forzada, cuya función primordial es disipar el calor, con el fin de traer un flujo de aire fresco (que no contenga disolvente) en el compartimento de fluidos consumibles. La ventaja de este primer tipo de solución es que los vapores de disolvente volátiles en el aire excedente que vuelven al circuito de tinta se mezclan con el flujo de aire fresco exterior. Las principales desventajas son que:

- Facilita la evaporación de disolvente que todavía no ha sido usada, en otras palabras que está presente en el depósito de disolvente y en el depósito de tinta y que se escapa de los orificios de purga, lo que lleva al consumo de más disolvente del necesario para imprimir,

- No obstante, la concentración de disolvente puede permanecer alta dentro del compartimento de fluidos consumibles y puede exponer al operador a un alto contenido de vapor de disolvente cuando se abre la puerta de acceso de compartimento (por ejemplo, para remplazar los consumibles). Si el disolvente es un compuesto acetónico o de alcohol, la inhalación de estos vapores puede ser nociva cuando su concentración excede los valores definidos por la legislación para la seguridad de las personas. Esta legislación impone valores de umbral que son independientes del disolvente usado y que no deben excederse. Por ejemplo, la legislación francesa define uno de los valores de umbral llamado "valor de límite de exposición" (VLE en francés, ELV) siendo el valor máximo que debe ser excedido para una duración máxima de 15 minutos; se fija en 3 ppm (partes por millón). En otras palabras, en este caso el ELV puede ser excedido cuando la puerta de acceso del compartimento de fluidos consumibles está abierta. Otro valor de limitación definido por la legislación francesa es el "valor de límite de exposición medio" (VME) y es igual al valor máximo que nunca debe ser excedido durante una duración de ocho horas por día y cuarenta horas por semana; este valor se fija en 2 ppm. Estos valores ELV y VME definidos por la legislación francesa corresponden a valores referidos como TLV/TWA y TLV/STEL respectivamente por la organización oficial en los Estados Unidos de América (Conferencia norteamericana de higienistas industriales gubernamentales-ACGIH).

Nótese aquí que en todas las figuras, las flechas curvadas grises representan flujos de ventilación forzada, mientras que las flechas negras representan flujos de aire que contienen vapor de disolvente.

La figura 1 muestra el diagrama de una arquitectura de un recinto de impresora de acuerdo con una técnica anterior que realiza este primer tipo de solución. Se refiere típicamente a la impresora comercializada por la compañía Domino bajo el nombre comercial A3 (marca comercial registrada). En este figura 1, la entrada 5 de aire está en la parte inferior del recinto y el aire se eleva por un conducto 19 tan lejos como el compartimento electrónico 1. Esta ventilación forzada se crea mediante presión negativa usando el ventilador único 4 que extrae aire desde el compartimento electrónico 1 hacia el compartimento 2 de fluidos consumibles. La presión negativa en el compartimento electrónico 1 creada en el lado aguas arriba del ventilador 4 se equilibra mediante aire que llega desde la entrada 5 de aire, y la sobrepresión creada en el compartimento 2 de fluidos consumibles en el lado aguas abajo del ventilador 4... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo que forma un recinto de impresora de chorro de tinta continuo, proporcionado de un cabezal de impresión que comprende un canal para la recuperación de tinta que no será usada para imprimir, comprendiendo el recinto:

- un compartimento primero (1) que contiene al menos los componentes de control de impresora electrónicos; estando el compartimento primero en comunicación fluida con el exterior a través de una abertura primera que forma la abertura (5) de entrada de aire,

- un compartimento segundo (2) en comunicación fluida con el compartimento primero (1) y en el que al menos se alojan un depósito de disolvente y un depósito de tinta (8), estando conectado el depósito de tinta al canal de recuperación y comprendiendo un orificio de purga capaz de evacuar vapores de disolvente contenidos en la tinta recuperada por el canal,

- un ventilador primero (4) para establecer un flujo de aire forzado en los compartimentos primero y segundo que lleva fuera del compartimento segundo,

- una cañería (9) conectada al orificio de purga de depósito de tinta de manera sellada; en el que también comprende:

- un compartimento tercero (3) en comunicación fluida en primer lugar con el compartimento segundo y en segundo lugar con el exterior a través de una abertura segunda que forma la abertura de salida de aire; el extremo libre (14) de la cañería (9) se abre a un compartimento tercero,

- un ventilador segundo (13) hidráulicamente en serie con el ventilador primero (4) para incrementar el flujo de aire y mantener el flujo de aire forzado en el compartimento tercero que lleva a la salida de aire,

- medios (3) de retener cualquier condensación derivada de vapores de disolvente no condensados recuperados en el extremo libre (14) de la cañería que se abre al compartimento tercero (3), siendo el flujo de aire forzado en el compartimento tercero capaz de evaporar dichas condensaciones en el lado aguas arriba de la abertura de salida de aire.

2.- Recinto de impresora de acuerdo con la reivindicación 1, que también comprende un intercambiador (7) de calor conectado de forma sellada entre el orificio (8) de purga de depósito de tinta y la cañería (9) que se abre al compartimento tercero; siendo el intercambiador de calor dispuesto de manera que en la trayectoria de al menos parte del flujo de aire forzado establecido por el ventilador primero formando así un condensador de fluidos separado capaz de condensar algunos de los vapores de disolvente evacuados a través del orificio de purga, y hacer posible que el flujo de gravedad de los vapores así condensados esté de vuelta al depósito de tinta.

3.- Recinto de impresora de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el intercambiador (7) de calor comprende una célula de efecto Peltier.

4.- Recinto de impresora de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo una partición (6) colocada en el compartimento segundo en el lado aguas arriba de los depósitos de tinta y disolvente y que comprende un agujero primero (6) aproximadamente en línea con el intercambiador (7) de calor, siendo guiado parte del flujo de aire establecido por el ventilador primero por dicho agujero primero

5.- Recinto de impresora de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la partición (6) comprende al menos un agujero segundo (61) guiando la otra parte del flujo de aire forzado establecido por el ventilador primero, siendo esta otra parte del flujo guiada para limitar las perturbaciones aerólicas en el componente o componentes hidráulicos alojados en el compartimento segundo.

6.- Recinto de impresora de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que los medios de retención comprenden una pared (3) que delimita el compartimento tercero y dispuesta verticalmente en línea con el extremo abierto (14) de la cañería (9), siendo la longitud de la pared entre un punto verticalmente en línea con el extremo de abertura y la salida de aire suficientemente grande para permitir la evaporación completa de condensados de salida desde la cañería a través del flujo de aire forzado establecido por el ventilador segundo

7.- Recinto de impresora de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la bomba (11) de suministro de tinta de cabezal de impresión se dispone en el flujo de ventilador segundo de manera que pueda ser enfriada por el ventilador segundo.

8.- Recinto de impresora de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el compartimento tercero se encaja con bafles.

9.- Impresora de chorro de tinta continuo desviado que comprende un recinto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

1.- Uso de la impresora de acuerdo con la reivindicación 9, para marcar y/o codificar productos de una línea de

producción industrial.