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ES2897049T3 - Estructura de barra de impresión, aparato de impresión, y método de impresión - Google Patents

Estructura de barra de impresión, aparato de impresión, y método de impresión Download PDF

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ES2897049T3
ES2897049T3 ES18725650T ES18725650T ES2897049T3 ES 2897049 T3 ES2897049 T3 ES 2897049T3 ES 18725650 T ES18725650 T ES 18725650T ES 18725650 T ES18725650 T ES 18725650T ES 2897049 T3 ES2897049 T3 ES 2897049T3
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Brian Murray
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Pailprint Pty Ltd
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Abstract

Una estructura (14) de barra de impresión para un aparato (10) de impresión para utilizar en la impresión sobre una superficie exterior de un objeto (12) que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde la estructura (14) de barra de impresión comprende: un cuerpo que define una zona de impresión (P) para la recepción del objeto (12) que se ha de imprimir, en donde la zona de impresión (P) tiene un eje central (A); y una pluralidad de formaciones de unión espaciadas radialmente proporcionadas adyacentes a la zona de impresión (P) para la unión de una pluralidad de cabezales (18) de impresión, en donde los cabezales (18) de impresión están dispuestos operativamente dentro de la zona de impresión (P) para formar un arco dentro de la zona de impresión (P) para depositar fluido de una fuente de fluido sobre el objeto (A) a lo largo de un eje de impresión que es al menos transversal al eje central (A) de la zona de impresión (P), en donde la estructura (14) de barra de impresión comprende una pluralidad de bancos de impresión (B), en donde cada banco de impresión (B) comprende formaciones de unión para uno o más cabezales (18) de impresión, caracterizado por que cada banco de impresión (B) se extiende a lo largo de un eje que está orientado oblicuamente con respecto al eje central (A) o en donde el arco definido por los cabezales (18) de impresión se extiende a lo largo de un eje que está orientado oblicuamente con respecto al eje central (A).

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura de barra de impresión, aparato de impresión, y método de impresión
Campo de la invención
Esta invención se refiere a estructuras de barras de impresión y aparatos de impresión que comprenden dichas estructuras de barras de impresión, particularmente estructuras de barras de impresión y aparatos de impresión que comprenden cabezales de impresión para imprimir sobre objetos generalmente cilíndricos tales como recipientes huecos, y métodos de impresión.
Antecedentes de la invención
Los recipientes cilíndricos, incluyendo aquellos con estrechamientos axiales, a menudo están provistos de marcas en las superficies exteriores de los mismos con fines decorativos y/o de marca. Como alternativa a unir de forma adhesiva una etiqueta preimpresa a tales recipientes, no es raro utilizar tecnologías de impresión por chorro de tinta convencionales para imprimir marcas directamente sobre una superficie exterior de los recipientes según datos de imagen preprogramados.
Un medio convencional de impresión por chorro de tinta directamente sobre recipientes cilíndricos, implica típicamente un enfoque de múltiples pasadas en donde se presenta un recipiente a uno o más cabezales de impresora y se imprimen dos o más gotas independientes en cada lugar de impresión sobre una superficie exterior del recipiente. El recipiente o el cabezal se mueve de forma iterativa hasta que la tinta se aplica a la superficie exterior del recipiente según un archivo de imagen preprogramado. Sin embargo, se apreciará que una desventaja de este sistema es que aumenta el tiempo de impresión, y la forma del recipiente a menudo hace que no sea práctico utilizar este método a escala comercial.
Otro enfoque alternativo es emplear una pluralidad de estaciones que comprenden cabezales de impresión adecuados que aplican diferentes colores. En este enfoque, cada color se imprime sobre los recipientes por separado indexando entre estaciones, cada una de las cuales establece un color diferente. Sin embargo, las desventajas de esto son que el equipo adecuado para lograr este enfoque aumenta (al igual que el coste) y así, es indeseablemente voluminoso, además, la calidad de impresión a menudo se ve afectada negativamente por el movimiento del recipiente entre las diferentes estaciones de color.
Un sistema del tipo descrito anteriormente se da a conocer en el documento US 2012/274695 A1 que da a conocer un sistema que facilita la impresión de superficies externas de objetos cilíndricos transportando el objeto cilíndrico a través de túneles de impresión que aplican tinta al objeto en un enfoque de impresión "escalonado" mediante el cual, de manera sincronizada, el objeto avanza axialmente a través de los túneles de impresión y es hecho girar mientras la tinta se deposita sobre la superficie externa del mismo. Como se ha mencionado, un sistema del tipo descrito en el documento US 2012/274695 A1 a menudo es costoso, ya que normalmente se requieren múltiples túneles de impresión y/o múltiples pasadas para imprimir sobre una superficie externa del objeto.
Además, los documentos US 2010/295885 A1 y WO 2015/177599 A1 también dan a conocer sistemas que permiten que las superficies externas de objetos cilíndricos se impriman de forma escalonada en donde el desplazamiento axial y rotacional del objeto está sincronizado para facilitar la impresión del mismo. Como se ha mencionado anteriormente, esta técnica de impresión a menudo es complicada y costosa.
Por lo tanto, es al menos un objeto de la presente invención mejorar las desventajas mencionadas anteriormente. Compendio de la invención
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión para su uso en la impresión sobre una superficie exterior de un objeto que comprende al menos una parte cilíndrica, según la reivindicación 1.
El arco formado por los cabezales de impresión puede comprenderse como una disposición de los cabezales de impresión que tienen extremidades de impresión libres operativas de los mismos, dispuestas en la zona de impresión de forma arqueada o de forma curvada con el objetivo de seguir un contorno del objeto cilíndrico y/o parcialmente cilíndrico. Las extremidades de impresión libres dispersan el fluido, de forma controlada electrónicamente.
Según la invención, la estructura de barra de impresión comprende una pluralidad de bancos de impresión, en donde cada banco de impresión comprende formaciones de unión para uno o más cabezales de impresión.
Los bancos de impresión pueden estar espaciados radialmente entre sí alrededor del eje central de la zona de impresión. En otras palabras, los bancos de impresión pueden estar espaciados circunferencialmente en una pared interior del cuerpo que define la zona de impresión.
Según un ejemplo que no forma parte de la invención, cada banco de impresión puede extenderse longitudinalmente a lo largo de un eje que es sustancialmente paralelo al eje central de la zona de impresión.
Según la invención, el eje a lo largo del cual se extiende cada banco de impresión está orientado oblicuamente con respecto al eje central de manera que se puedan imprimir recipientes cónicos, o el arco formado por las extremidades libres operativas de los cabezales de impresión está orientado oblicuamente con respecto al eje central.
Las formaciones de unión pueden comprender una o más ranuras, en donde las extremidades libres operativas de los cabezales de impresión se pueden ubicar en dichas ranuras.
La estructura de barra de impresión puede comprender medios de montaje para montar la misma en una plataforma adecuada de un aparato de impresión. De esta manera, los cabezales de impresión unidos a la estructura de barra de impresión se unen de una manera fija que posibilita que los mismos mantengan una posición establecida.
Las formaciones de unión de cada banco de impresión pueden disponerse de forma escalonada a lo largo de un eje paralelo al eje central. Puede haber una ligera superposición entre las formaciones de unión adyacentes.
En su lugar, o además, las formaciones de unión de cada banco de impresión están dispuestas en línea a lo largo de un eje paralelo al eje central de tal manera que cada cabezal de impresión en el cabezal de impresión flanquea o apoya a un cabezal de impresión adyacente.
La estructura de barra de impresión se puede conformar y/o dimensionar para definir la zona de impresión para recibir un objeto cilíndrico o ligeramente cónico, en donde se proporciona una holgura entre las paredes del cuerpo que definen la zona de impresión y el objeto ubicado en la zona de impresión, en uso. En particular, la holgura puede estar entre las extremidades libres operativas de los cabezales de impresora y el objeto en uso.
El objeto puede ser un recipiente cilíndrico o ligeramente cónico que tiene una extremidad cerrada y una extremidad abierta opuesta.
La estructura de barra de impresión puede definir una zona o túnel de impresión cilíndrico y/o ligeramente cónico en el que están dispuestos operativamente los cabezales de impresión.
Los cabezales de impresión unidos a la estructura de barra de impresión pueden proporcionar un área en parte cilíndrica o en parte cónica, o en otras palabras, el arco, en la zona de impresión.
La estructura de barra de impresión puede comprender una pluralidad de cabezales de impresión unidos operativamente a la misma.
Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un aparato de impresión para imprimir sobre una superficie exterior de un objeto que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde el aparato comprende: una estructura de barra de impresión como se ha descrito en la presente memoria;
una pluralidad de cabezales de impresión que se pueden unir a la estructura de barra de impresión y dispuestos operativamente en la zona de impresión, en donde la pluralidad de cabezales de impresión están en comunicación fluida con una o más fuentes de fluidos y están configurados para depositar de manera controlable el fluido recibido de una o más fuentes de fluidos sobre una superficie exterior del objeto, según datos de imagen adecuados; un dispositivo de secado dispuesto en la zona de impresión, en donde el dispositivo de secado está configurado para secar el fluido depositado sobre el objeto; y
un conjunto de desplazamiento que se puede unir operativamente al objeto, en donde una vez que el recipiente está en la zona de impresión, el conjunto de desplazamiento se puede hacer funcionar para hacer girar el objeto alrededor de un eje sustancialmente alineado con el eje central en relación con la pluralidad de cabezales de impresión en la zona de impresión, de tal manera que el fluido se deposita sobre el objeto durante la rotación del objeto.
El conjunto de desplazamiento puede configurarse para desplazar axialmente el objeto dentro y fuera de la zona de impresión a lo largo de un eje sustancialmente alineado con el eje central.
El fluido puede ser tinta, en donde los cabezales de impresión están acoplados de forma fluida a una fuente de tinta de un color particular de tinta de una manera controlada electrónicamente.
Los datos de imagen adecuados pueden ser un archivo de imagen predeterminado correspondiente a una imagen que se ha de imprimir sobre la superficie exterior del objeto.
El dispositivo de secado puede configurarse para irradiar energía para secar la tinta. El dispositivo de secado puede ser un dispositivo de secado ultravioleta (UV) o un dispositivo de calentamiento, que se extiende a lo largo de un eje paralelo al eje central. El dispositivo de secado puede estar ubicado frente a los cabezales de impresión y orientado para irradiar energía al menos a lo largo de un eje transversal al eje central.
El conjunto de desplazamiento puede comprender un mandril que se puede unir al objeto en una extremidad libre del mismo y a un miembro giratorio en una extremidad opuesta del mismo.
El mandril puede desplazarse bidireccionalmente a lo largo de una trayectoria sustancialmente alineada con el eje central con el objetivo de introducir y retirar el objeto hacia y desde la zona de impresión, y puede girar alrededor de un eje sustancialmente alineado con el eje central.
El conjunto de desplazamiento puede comprender una pista de guía a la que el mandril está conectado operativamente mediante un miembro de montaje adecuado, en donde la pista de guía está ubicada adyacente a la estructura de barra de impresión y se extiende a lo largo de un eje sustancialmente paralelo al eje central de tal manera que el mandril se desplaza a lo largo de bidireccionalmente a lo largo de una trayectoria alineada con el eje central a través de la pista de guía.
El mandril puede comprender un dispositivo de succión configurado para arrastrar el objeto hacia él y sujetarlo cómodamente.
El mandril se puede conformar y/o dimensionar para acoplarse con un tipo particular de objeto.
El aparato de impresión puede comprender:
un dispositivo de memoria que almacena datos, incluyendo datos de imagen correspondientes a una imagen que se ha de imprimir sobre el objeto; y
uno o más procesadores configurados para:
controlar el desplazamiento del mandril hacia la zona de impresión;
controlar la rotación del mandril con respecto a los cabezales de impresión; y
controlar los cabezales de impresión para depositar fluido sobre el objeto.
El procesador puede configurarse para hacer girar el mandril con un objeto unido operativamente al mismo y controlar los cabezales de impresión para depositar fluido sobre el objeto de forma simultánea de tal manera que una rotación completa sustancialmente única imprima la imagen correspondiente a los datos de imagen sobre el objeto.
El procesador puede configurarse para operar el dispositivo de secado para secar el fluido depositado. El procesador puede configurarse además para controlar el mandril para hacer girar el objeto para facilitar el secado simultáneamente y/o después de la impresión.
El aparato de impresión puede comprender un codificador adecuado para obtener datos indicativos de la rotación del mandril con respecto a la barra de impresión/cabezales de impresión, cuyos datos se comunican al procesador para controlar al menos la velocidad de rotación del mandril y los cabezales de impresión para el depósito de fluido. El procesador puede configurarse para ajustar la densidad del fluido depositado por los cabezales de impresión sobre el objeto.
Según un tercer aspecto de la invención, se proporciona un método de impresión sobre una superficie exterior de un objeto que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde el método comprende:
el suministro de un aparato de impresión como se ha descrito en la presente memoria;
la unión del objeto a la disposición de desplazamiento;
la alineación del objeto y de la zona de impresión;
la rotación del objeto a lo largo del eje central mientras se deposita fluido sobre la superficie exterior del objeto según los datos de imagen correspondientes a la imagen que se ha de imprimir sobre el objeto;
el secado del fluido sobre el objeto por medio del dispositivo de secado;
el desplazamiento del objeto, mediante la disposición de desplazamiento, en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; y
la liberación del objeto de la disposición de desplazamiento.
El método puede comprender desplazar el objeto, por medio de la disposición de desplazamiento, a lo largo de una trayectoria alineada con el eje central en una primera dirección hacia la zona de impresión.
Según un ejemplo, se proporciona una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión para su uso en la impresión sobre una superficie exterior de un objeto que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde la estructura de barra de impresión comprende:
un cuerpo que define una forma cilíndrica o cilíndrica con una zona de impresión ligeramente estrechada axialmente o un túnel para la recepción del objeto que se ha de imprimir, en donde la zona de impresión tiene un eje central; y una pluralidad de formaciones de unión espaciadas radialmente proporcionadas adyacentes a la zona de impresión para la unión de una pluralidad de cabezales de impresión de tal manera que los cabezales de impresión estén dispuestos operativamente en la zona de impresión, en uso.
Según un ejemplo, se proporciona una instalación de fabricación para fabricar recipientes del tipo que tiene al menos una parte cilíndrica e indicaciones impresas sobre una superficie exterior de la misma, comprendiendo la instalación: un conjunto de moldeo de recipientes; y
un aparato de impresión como se ha descrito en la presente memoria ubicado junto al conjunto de moldeo de recipientes, en donde el aparato de impresión recibe recipientes recién moldeados del conjunto de moldeo de recipientes, y en donde el aparato de impresión está configurado para imprimir sobre una superficie exterior de dicho recipiente.
El conjunto de moldeo de recipientes puede tener la forma de un conjunto de moldeo por inyección. De este modo se deduce que el aparato de impresión recibe los recipientes recién moldeados antes de enfriarlos.
Según un ejemplo, se proporciona un método de fabricación de recipientes del tipo que tiene al menos una parte cilíndrica e indicaciones impresas sobre una superficie exterior del mismo, comprendiendo el método:
el suministro de un conjunto de moldeo de recipientes;
la ubicación de un aparato de impresión como se ha descrito en la presente memoria adyacente al conjunto de moldeo de recipientes;
la operación del conjunto de moldeo de recipientes de una manera convencional para producir un recipiente; la presentación del recipiente recién producido al aparato de impresión antes de que el recipiente se haya enfriado por completo; y
la operación del aparato de impresión de la manera descrita anteriormente para imprimir en el recipiente.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 2 muestra otra vista en perspectiva de una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 3 muestra otra vista en perspectiva de una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 4 muestra otra vista en perspectiva de una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 5 muestra otra vista en perspectiva de una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 6 muestra otra vista en perspectiva de una estructura de barra de impresión para un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 7 muestra una vista en perspectiva de otra estructura de barra de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 8 muestra otra vista en perspectiva de otra estructura de barra de impresión según una realización ejemplar de la invención;
La Figura 9 muestra una vista en alzado frontal de una parte de la estructura de barra de impresión de las Figuras 7 y 8;
La Figura 10 muestra otra vista en alzado frontal de una parte de la estructura de barra de impresión de las Figuras 7 y 8;
La Figura 11 muestra una vista en perspectiva de un aparato de impresión que comprende la estructura de barra de impresión de las Figuras 1 a 6;
La Figura 12 muestra otra vista en perspectiva de un aparato de impresión que comprende la estructura de barra de impresión de las Figuras 1 a 6;
La Figura 13 muestra una vista en perspectiva de un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención en acoplamiento con un objeto que se ha de imprimir, en una primera condición operativa;
La Figura 14 muestra una vista en perspectiva de un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención en acoplamiento con un objeto que se ha de imprimir, en una segunda condición operativa;
La Figura 15 muestra una vista esquemática en sección de un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención en acoplamiento con un objeto que se ha de imprimir, en una primera condición operativa; y La Figura 16 muestra una vista en sección esquemática de un aparato de impresión según una realización ejemplar de la invención en acoplamiento con un objeto que se ha de imprimir, hacia una segunda condición operativa.
Descripción detallada de los dibujos
La siguiente descripción de la invención se proporciona como una enseñanza propicia de la invención. Los expertos en la técnica relevante reconocerán que se pueden realizar muchos cambios en la realización descrita, mientras se siguen obteniendo los resultados beneficiosos de la presente invención. También será evidente que algunos de los beneficios deseados de la presente invención pueden lograrse seleccionando algunas de las características de la presente invención sin utilizar otras características. Por consiguiente, los expertos en la técnica reconocerán que las modificaciones y adaptaciones de la presente invención son posibles e incluso pueden ser deseables en determinadas circunstancias, y son parte de la presente invención. Así, la siguiente descripción se proporciona como ilustrativa de los principios de la presente invención y no como una limitación de la misma.
Con referencia en general a las Figuras 1 a 6 y las Figuras 11 a 16 de los dibujos, una estructura de barra de impresión para su uso en un aparato 10 de impresión (como se ilustra en las Figuras 13 a 16) configurado para imprimir sobre una superficie exterior de un objeto 12 que comprende al menos una parte cilíndrica se indica generalmente con el número de referencia 14.
En la presente realización ejemplar, el objeto 12 tiene la forma de un recipiente cilíndrico hueco, por ejemplo, los moldeados por inyección a partir de un material plástico. Se apreciará que aunque se hace referencia a un objeto cilíndrico, el término "cilíndrico" pretende incluir también objetos cilíndricos que comprenden un cono axial a lo largo de un eje longitudinal del mismo. En otras palabras, los objetos que tienen puntos igualmente espaciados se proporcionan radialmente alrededor de un eje central de los mismos.
La estructura 14 de barra de impresión está configurada para definir una zona de impresión P en forma de túnel para recibir el objeto 12 axialmente en la misma a lo largo de un eje central A en la dirección de la flecha D (véanse las Figuras 1 y 2). Se apreciará que la zona de impresión P está definida por una pared interior de la estructura 14 de barra de impresión. La estructura puede ser una construcción en forma de marco que está construida de material metálico, incluyendo aleaciones metálicas, compuestos, etc. Sin embargo, en algunas realizaciones ejemplares, todas o algunas de las piezas pueden estar construidas a partir de sustancias no metálicas.
La estructura 14 de barra de impresión se puede conformar y/o dimensionar para estar espaciada, a una distancia operativa predeterminada, de la superficie exterior del recipiente 12 cuando el recipiente 12 está ubicado en la zona de impresión P, como se describirá a continuación. De ello se deduce que la zona de impresión P puede así ser cilíndrica, como se ha descrito en la presente memoria, para la recepción axial de un tipo particular de recipiente 12. Sin embargo, se observará que en algunas realizaciones ejemplares, la zona de impresión P puede ser parcialmente cilíndrica como se dará a conocer más adelante.
La estructura 14 de barra de impresión puede ser de construcción unitaria. Sin embargo, en algunas realizaciones ejemplares, se puede construir a partir de varias partes interconectadas.
Con fines ilustrativos, una pluralidad de cabezales 18 de impresión ilustrados para ser unidos a la estructura 14 de barra de impresión. La pluralidad de cabezales 18 de impresión están dispuestos dentro de la zona de impresión P con el objetivo de estar en comunicación operativa con, o en otras palabras, a una distancia operativa predeterminada de, la superficie exterior del objeto 12, en uso, como se describirá a continuación. Con este fin, la estructura 14 de barra de impresión puede comprender aberturas adecuadas y formaciones de montaje para la recepción y unión de los cabezales 18 de impresión de tal manera que estén ubicados operativamente dentro de la zona de impresión P. Como se ilustra, los cabezales de impresión, particularmente las partes traseras de los mismos, se extienden radialmente hacia fuera de la estructura 14 de barra de impresión. A este respecto, se apreciará que la estructura 14 de barra de impresión puede formar un conector que define la zona cilíndrica P a la que se pueden unir radialmente los cabezales 18 de impresión de tal manera que sus extremidades operativas estén dispuestas en un interior de la zona cilíndrica que define el conector. De esta manera, un eje de impresión de cada cabezal 18 de impresión está orientado hacia dentro en la zona de impresión P. En particular, el eje de impresión de cada cabezal 18 de impresión es sustancialmente transversal al eje central A.
Los cabezales 18 de impresión pueden ser cabezales de impresión convencionales controlados electrónicamente que están en comunicación fluida con una o más fuentes de fluidos, por ejemplo, tinta que se distribuirá o depositará por tanto, en la superficie exterior del recipiente 12, en uso, según los datos de imagen adecuados o un archivo de imagen. Aunque no se ilustra, se observará que los cabezales 18 de impresión están conectados mediante conductos o tubos adecuados a fuentes de tinta en forma de receptáculos de retención de tinta.
Además, no ilustrado, se observará que los cabezales 18 de impresión pueden estar en comunicación electrónica con, o comprender uno o más procesadores adecuados, dispositivo o dispositivos de memoria, circuitos adecuados y similares para controlar el funcionamiento de los cabezales 18 de impresión así como el aparato 10 como se describirá a continuación. Además, no mostrado, el aparato 10 es alimentado por una fuente de alimentación eléctrica adecuada. A este respecto, el archivo de imagen que se imprimirá sobre la superficie exterior del recipiente 12 puede así, almacenarse en el dispositivo o dispositivos de memoria y el uno o más procesadores pueden se pueden hacer funcionar para controlar los cabezales 18 de impresión para imprimir de una manera preprogramada según el código de programa informático adecuado almacenado en el dispositivo de memoria y/o procesador.
En una realización ejemplar, la estructura 14 de barra de impresión está configurada para proporcionar grupos de cabezales 18 de impresión en los bancos B operativamente dentro de la zona de impresión P, como puede verse más claramente en la Figura 12, proporcionando aberturas o ranuras de unión adecuadas para las mismas. Cada banco B está típicamente espaciado radialmente entre sí en la zona de impresión P. Además, cada banco B con los cabezales 18 de impresión asociados se extiende longitudinalmente dentro de la zona de impresión P a lo largo de un eje paralelo al eje central A. Además, cada banco B puede estar conectado operativamente a un color diferente para ser impreso en el recipiente 12.
En la realización ejemplar ilustrada, los cabezales 18 de impresión de las agrupaciones de cabezales de impresión provistos en cada banco de impresión B están típicamente dispuestos en dos filas y se proporcionan en una relación escalonada entre sí. Sin embargo, puede haber una superposición entre los cabezales 18 de impresión adyacentes. Los cabezales 18 de impresión en cada banco B se extienden longitudinalmente de tal manera que el depósito de tinta por cada cabezal 18 de impresión es paralelo al eje central A. Los expertos en el campo de la invención comprenderán que la referencia a la ubicación de los cabezales 18 de impresión se extiende correspondientemente a la colocación adecuada de las ranuras, por lo tanto, en la estructura 14, según sea el caso.
En cualquier caso, al proporcionar estos bancos de impresión de forma escalonada y superpuesta, no hay interrupción de los colores que se aplican a las superficies exteriores de los objetos de los recipientes 12. Aunque la realización ejemplar ilustrada comprende cuatro bancos B de cuatro cabezales 18 de impresión cada uno, se apreciará que el número de bancos B depende del número de colores que se han de aplicar al recipiente 12 y así, puede variar. Además, el número de cabezales 18 de impresión por banco B dependerá del tamaño del recipiente 12 y así, también puede variar en términos del número de filas y el número de cabezales 18 de impresión por fila que se extienden longitudinalmente.
Se apreciará que al tener la estructura 14 de barra de impresión fabricada para proporcionar una zona de impresión P con una estructura continua o cerrada de la misma forma y/o dimensiones que el recipiente 12, o al menos una parte del contorno del recipiente 12, con un desplazamiento para permitir un espacio entre los cabezales 18 de impresión de chorro de tinta y la superficie exterior del recipiente 12, es que es muy estable geométricamente y cada cabezal 18 de impresión mantiene su posición con mucha precisión permitiendo una mayor calidad de impresión. El espacio entre los cabezales 18 de impresión y el sustrato de impresión es un factor importante que contribuye a la calidad de impresión. Si este espacio aumenta, la calidad de impresión disminuye.
La estructura 14 puede comprender además bridas F de montaje adecuadas que comprenden aberturas adecuadas para montar fijamente la estructura 14 a una superficie o marco de soporte de manera que no se mueva.
En el montaje, la pluralidad de cabezales 18 de impresión están conectados operativamente a la estructura 14 de barra de impresión de una manera radial como se ilustra y están montados en las ranuras adecuadas de tal manera que sus cabezales operativos estén ubicados en la zona P. Esto puede ser antes o después de que las bridas F se monten mediante tornillos, pernos o similares adecuados en un marco 16 de soporte adecuado de una manera fija como se ilustra en las Figuras 11 a 16.
En una realización ejemplar, la estructura 14 puede comprender una ranura adecuada para la unión de un dispositivo 30 de secado con el objetivo de que esté dispuesto operativamente dentro de la zona de impresión P así como para controlar el secado de la tinta depositada distribuida sobre el recipiente 12. El dispositivo 30 de secado puede ser un dispositivo de secado por ultravioleta (UV) convencional, un dispositivo de secado por calentamiento y similares configurados para secar la tinta a medida que se aplica al recipiente 12.
Con referencia ahora a las Figuras 7 a 10 de los dibujos, donde otra realización ejemplar de una estructura de barra de impresión para su uso con el aparato 10 de impresión se indica generalmente con el número de referencia 114. La estructura 114 de cabezales de impresión es sustancialmente similar a la estructura 14 de barra de impresión como se ha descrito anteriormente y, como tales, las partes iguales o similares se denominarán con los mismos números de referencia.
La estructura 114 de cabezal de impresión difiere de la estructura 14 en que los bancos de impresión B en la estructura 114 están compuestos por una agrupación de cabezales 118 de impresión que están en línea y se extienden longitudinalmente en lugar de estar provistos de forma escalonada como en la estructura 14. En otras palabras, los cabezales 118 de impresión de cada banco de impresión B en la estructura 114 de cabezal de impresión se apoyan o flanquean entre sí. El espaciamiento de los cabezales 118 de impresión es tal que se apoyan en los cabezales 118 de impresión contiguos con el objetivo de garantizar que no haya espacios en la impresión entre los cabezales.
Los cabezales 118 de impresión, como los cabezales 18 de impresión, tienen extremidades de impresión libres y ejes de impresión que son sustancialmente transversales al eje central A, a través de la zona de impresión P. En otras palabras, cada uno de los cabezales 118 de impresión dispersa operativamente fluido a lo largo del eje de impresión que es transversal al eje central A, a través de la zona de impresión P. Además, se observará que los cabezales 118 de impresión están provistos en un arco dentro de la zona de impresión P con el objetivo de definir parte de la zona de impresión P en la estructura 114 parcialmente cilíndrica o parcialmente cónica. Se observará que con respecto a este último, el arco definido por los cabezales 118 de impresión puede extenderse longitudinalmente a través de la zona de impresión a lo largo de un eje que está orientado ligeramente de forma oblicua con respecto al eje central A. En casos donde se han de imprimir objetos cilíndricos rectos los cabezales 118 de impresión se extienden a lo largo de un eje sustancialmente paralelo al eje central. No obstante, se observará que las estructuras 14, 114 proporcionan que los cabezales 18, 118 de impresión estén sustancialmente próximos al objeto que se ha de imprimir con una pequeña holgura entre ellos con el objetivo de mejorar la calidad de impresión.
En una realización ejemplar, la estructura 114 comprende cuatro bancos de impresión B, comprendiendo cada banco ocho cabezales de impresión que se apoyan o flanquean entre sí. Aunque en la realización ejemplar ilustrada la estructura 114 comprende cuatro bancos B de ocho cabezales 118 de impresión cada uno, se apreciará que el número de bancos B depende del número de colores que se han de aplicar al recipiente 12 y así, puede variar. Además, el número de cabezales 118 de impresión por banco B dependerá del tamaño del recipiente 12 sobre el que se imprimirá y así, también puede variar en términos del número de filas y el número de cabezales 118 de impresión por fila que se extienden longitudinalmente.
Cada banco de impresión está espaciado radialmente con respecto al eje central. En otras palabras, cada banco de impresión B está espaciado circunferencialmente dentro de la zona de impresión P.
Con referencia ahora en particular a las Figuras 11 a 16 de los dibujos, donde se ilustra el aparato de impresión para imprimir sobre una superficie exterior de un objeto cilíndrico, tal como un recipiente. Se apreciará que el aparato 10 puede comprender la estructura 14 de cabezal de impresión o la estructura 114 de cabezal de impresión. Como el principio de funcionamiento del aparato 10 con las estructuras 14 y 114 es sustancialmente similar, solamente se ilustra y se da a conocer la estructura 14 de cabezal de impresión con referencia a las Figuras 11 a 16. Sin embargo, será evidente para los expertos en la técnica que la descripción que sigue será aplicable a ambas estructuras 14 y 114 de cabezal de impresión.
En cualquier caso, el aparato 10 de impresión consta de un conjunto 20 de desplazamiento que está dispuesto en el marco 16 adyacente a la estructura 14 de barra de impresión. El conjunto 20 de desplazamiento está configurado para poder unirse al objeto 12 y configurado para ser desplazado entre una primera condición, o condición/posición de carga, (véanse Figuras 13 y 15) a una segunda condición, o condición/posición de impresión (véanse Figuras 14 y 16) para permitir, por ello, que el recipiente se pueda unir al mismo en la condición de carga y llevarlo a la zona de impresión P de la estructura 14 a lo largo de un eje alineado con el eje central A en la condición de impresión. El conjunto 20 está configurado además para hacer girar el recipiente 12 alrededor de su eje, también alineado con el eje central A, de manera que la superficie exterior del recipiente 12 entre en contacto con cada banco de impresión B de la estructura 14 impresa una vez en la zona de impresión B.
Con este fin, el conjunto 20 de desplazamiento puede comprender un mandril 22 adecuado que se puede ubicar axialmente dentro del interior del recipiente 12 de una manera relativamente ajustada. Así, el mandril 22 puede estar conformado y/o dimensionado para su ubicación dentro de una forma y/o dimensión particular del recipiente 12. En una realización ejemplar, el mandril 22 está conformado y/o dimensionado para su unión a un recipiente 12 inmediatamente después de que sea moldeado por inyección y así, está en una condición caliente y expandida. De esta forma, la impresión del recipiente 12 se consigue antes de su enfriamiento, como se verá a continuación. No obstante, el mandril 22 puede comprender una disposición 24 de succión adecuada que pueda funcionar para arrastrar y retirar el recipiente 12 cómodamente y facilitar la extracción del mismo.
El mandril 22 se puede accionar, mediante una disposición de accionamiento adecuada del conjunto 20 de desplazamiento, de forma bidireccional a lo largo de un eje alineado con el eje central A. De esta manera, un recipiente 12 unido al mandril 22 puede desplazarse también entre la primera y la segunda condiciones. La disposición de accionamiento puede comprender una pista 24 adecuada y mecanismos de accionamiento adecuados tales como un piñón o rueda que se puede unir a la misma y el mandril 22 sea capaz de accionar la misma, típicamente con el recipiente 12 unido, entre la primera y la segunda condiciones. La disposición de accionamiento puede adoptar varias formas, incluyendo manual y automatizada para ser capaz de desplazar el mandril 22, por ejemplo, la disposición de accionamiento puede comprender una disposición de correa y polea de accionamiento adecuada, una disposición de cadena y rueda dentada, una disposición de pista y ruedecilla y similares. Sin embargo, lo que es importante es que la disposición de accionamiento esté configurada para sujetar y accionar de manera constante el recipiente 12 hacia la zona de impresión P con el objeto de mantener una distancia o espacio preconfigurado entre los cabezales 18 de impresión dispuestos dentro de la zona de impresión P y la superficie exterior del recipiente 12, en uso, durante la rotación del recipiente 12.
El conjunto de desplazamiento está configurado además para hacer girar el mandril 22, y un recipiente 12 que se puede unir al mismo, en uso alrededor de un eje alineado con el eje central B, típicamente mientras que el recipiente 12 está ubicado en la zona de impresión P. El conjunto 20 comprende así, motores y circuitos asociados (no mostrados) adecuados, por ejemplo, motor o motores de pasos, circuitos de accionamiento adecuados y un árbol de accionamiento que acopla operativamente el mandril al motor para controlar cuidadosamente la rotación del mandril 22 y el recipiente 12 en la zona de impresión P.
La rotación del mandril 22 puede ser controlada por el procesador para hacer girar el recipiente 12 mientras que el procesador controla simultáneamente los cabezales 18 de impresión para depositar fluido sobre la superficie exterior del recipiente 12 de una manera que posibilita sustancialmente una única rotación del recipiente alrededor de su eje alineado con el eje central A para recubrir completamente el recipiente 12 con tinta según un archivo de imagen predeterminado. Además, para los recipientes 12 que tienen ligeros estrechamientos axiales, los cabezales 18 de impresión pueden ser controlados por el procesador adecuado para reducir las densidades de las gotas de tinta sobre una base lineal entre la parte superior e inferior del recipiente 12. El aparato 10 también puede comprender un codificador 29 y circuitos asociados (no mostrados) acoplados al mandril 22, en donde el codificador 29 está configurado para transmitir datos indicativos de la rotación del mandril 22 y por lo tanto del recipiente 22 al procesador que en términos procesa estos datos para controlar la rotación y/o los cabezales 18 de impresión para depositar la tinta sobre la superficie exterior del recipiente 12.
El aparato 10 comprende además un dispositivo 30 de secado adecuado dispuesto dentro de la zona de impresión P y que se puede unir a la estructura de barra de impresión para controlar el secado de la tinta depositada distribuida sobre el recipiente 12. El dispositivo 30 de secado puede ser un dispositivo de secado ultravioleta (UV) convencional, un dispositivo de secado por calentamiento y similares configurados para secar la tinta a medida que se aplica al recipiente 12. De ello se deduce que en una realización ejemplar, el recipiente 12 es hecho girar más allá de una única revolución completa alrededor de su eje con el objetivo de facilitar que el secado del dispositivo 30 seque la tinta depositada sobre el mismo.
En uso, con referencia a las Figuras 11 a 16 en particular, el aparato 10 de impresión como se ha descrito en la presente memoria se instala típicamente con una huella baja adyacente a una máquina de moldeo por inyección (no mostrada) configurada para moldear recipientes 12 de un material plástico. Un recipiente 12 recién moldeado se retira inmediatamente de la máquina de moldeo por inyección y, mientras que aún está caliente y no contaminado, se une operativamente al mandril 22 mientras el conjunto 20 de desplazamiento está en la primera condición.
La disposición 24 de succión es hecha funcionar para sujetar el recipiente 12 al mandril. A continuación, se hacen funcionar los circuitos de procesamiento adecuados para hacer funcionar el conjunto 20 de desplazamientos para provocar el desplazamiento axial automatizado del mandril 22 y del recipiente 12 montado en el mismo en una dirección axial a lo largo de un eje alineado con el eje A en la dirección de la flecha C (véanse las Figuras 3 y 5) entre la primera condición y la segunda condición a lo largo de la pista 26 de una manera generalmente convencional utilizando, por ejemplo, disposiciones de correa y polea, una disposición de pista con ruedas, etc. hasta que el recipiente 12 esté en una posición axial predeterminada dentro de la zona de impresión P. No obstante, se observará que en algunas realizaciones ejemplares, el mandril 22 puede ser hecho funcionar manualmente por un operador empujando manualmente el mandril 22 con el recipiente 12 unido al mismo a lo largo de la pista 26 hacia la zona de impresión P.
Una vez que el recipiente 12 está convenientemente ubicado dentro de la zona de impresión P con todos los cabezales P de impresión en una proximidad operativa predeterminada cercana y/o posiciones con respecto a la superficie exterior del recipiente, el procesador controla la rotación del mandril 22 mediante un motor o motores adecuados a una velocidad predeterminada enlazada o acoplada a los cabezales 18 de impresión que son controlados por el procesador para depositar simultáneamente los respectivos colores de tinta sobre la superficie exterior del recipiente 12 según el archivo de imagen predeterminado. La velocidad de rotación del recipiente 12 es detectada por un codificador 29 adecuado para tal fin.
El dispositivo 30 de secado es hecho funcionar para ayudar al secado de la tinta sobre la superficie exterior del recipiente 12. Aunque toda la tinta se deposita típicamente en una sola pasada rotacional del recipiente alrededor de un eje alineado con el eje central A, es decir, una rotación de 360°, además puede producirse una rotación adicional con fines de secado.
Una vez que todos los cabezales 18 de impresión han tenido la oportunidad de depositar todos sus respectivos colores de tinta sobre la superficie del recipiente 12 según un archivo de imagen adecuado, el secado adecuado ha sido completado por el dispositivo 30 de secado, el conjunto 20 de desplazamiento es hecho funcionar para retirar el recipiente 12 de la ubicación dentro de la zona de impresión P en una dirección opuesta a la dirección C a la condición de carga. El dispositivo 24 de succión es hecho funcionar para permitir la liberación del recipiente 12, cuya superficie exterior está recubierta con tinta correspondiente al archivo de imagen.
Se apreciará que la estructura de barra de impresión de forma redonda/cónica no se mueve y una vez que el recipiente está dentro de la estructura de barra de impresión sobre la que se está imprimiendo, solamente hay un movimiento de rotación del recipiente. Si el movimiento de rotación se controla con precisión, permite que los cabezales de impresión estén mucho más cerca de los recipientes y, por lo tanto, mejora la calidad de impresión. Aunque, mientras que el aparato se describe con respecto a la estructura 14 de barra de impresión que está montada fijamente y el recipiente es hecho girar con respecto a ella. Se observará que en alguna realización ejemplar, aunque menos eficiente, esto puede ser al revés, es decir, el recipiente se fija a una estructura de sujeción, tal como un mandril, y la estructura de barra de impresión se puede mover para llevar el recipiente a la zona de impresión y la estructura de barra de impresión es hecha girar con relación al recipiente para imprimir en el mismo. Alternativamente, el recipiente puede mantenerse en una posición particular, y la estructura de barra de impresión como se ha descrito en la presente memoria puede moverse axialmente hacia el recipiente hasta que el recipiente esté en la zona de impresión, después de lo cual, el recipiente es hecho girar de la forma descrita anteriormente para imprimir sobre el mismo. En esta realización ejemplar, la disposición de desplazamiento puede configurarse para mover la estructura de barra de impresión hacia el recipiente.
La invención, como se ha descrito en la presente memoria, proporciona un medio de impresión directa al recipiente de múltiples cabezales sustancialmente de una sola pasada en recipientes donde todos los colores se colocan sobre el recipiente sustancialmente en una revolución del recipiente.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    1 Una estructura (14) de barra de impresión para un aparato (10) de impresión para utilizar en la impresión sobre una superficie exterior de un objeto (12) que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde la estructura (14) de barra de impresión comprende:
    un cuerpo que define una zona de impresión (P) para la recepción del objeto (12) que se ha de imprimir, en donde la zona de impresión (P) tiene un eje central (A); y
    una pluralidad de formaciones de unión espaciadas radialmente proporcionadas adyacentes a la zona de impresión (P) para la unión de una pluralidad de cabezales (18) de impresión, en donde los cabezales (18) de impresión están dispuestos operativamente dentro de la zona de impresión (P) para formar un arco dentro de la zona de impresión (P) para depositar fluido de una fuente de fluido sobre el objeto (A) a lo largo de un eje de impresión que es al menos transversal al eje central (A) de la zona de impresión (P), en donde la estructura (14) de barra de impresión comprende una pluralidad de bancos de impresión (B), en donde cada banco de impresión (B) comprende formaciones de unión para uno o más cabezales (18) de impresión,
    caracterizado por que
    cada banco de impresión (B) se extiende a lo largo de un eje que está orientado oblicuamente con respecto al eje central (A) o en donde el arco definido por los cabezales (18) de impresión se extiende a lo largo de un eje que está orientado oblicuamente con respecto al eje central (A).
  2. 2. - Una estructura (14) de barra de impresión según la reivindicación 1, en donde los bancos de impresión (B) están espaciados radialmente entre sí alrededor del eje central (A) de la zona de impresión (P).
  3. 3. - Una estructura (14) de barra de impresión según la reivindicación 1, en donde los bancos de impresión (B) están espaciados circunferencialmente sobre una pared interior del cuerpo que define la zona de impresión (P).
  4. 4. - Una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde las formaciones de fijación comprenden una o más ranuras, en donde las extremidades de impresión libres operativas de los cabezales (18) de impresión se pueden ubicar en dichas ranuras para formar el arco dentro de la zona de impresión (P).
  5. 5. - Una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura (14) de barra de impresión comprende medios de montaje para montar la misma en una plataforma adecuada de un aparato (10) de impresión.
  6. 6. - Una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las formaciones de unión de cada banco de impresión (B) están dispuestas de forma escalonada a lo largo de un eje paralelo al eje central (A).
  7. 7. - Una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las formaciones de unión de cada banco de impresión (B) están dispuestas en línea a lo largo de un eje paralelo al eje central (A) de tal manera que cada cabezal (18) de impresión en el banco de cabezales de impresión (B) flanquea un cabezal (18) de impresión adyacente.
  8. 8. - Una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura (14) de barra de impresión está conformado y/o dimensionado para definir la zona de impresión (P) para recibir un objeto (12) cilíndrico o ligeramente cónico, en donde se proporciona un espacio libre entre las paredes de la estructura (14) de barra de impresión que define la zona de impresión (P) y el objeto (12) ubicado en la zona de impresión (P), en uso.
  9. 9. - Una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura (14) de barra de impresión comprende una pluralidad de cabezales (18) de impresión unidos operativamente a la misma.
  10. 10. - Un aparato (10) de impresión para imprimir sobre una superficie exterior de un objeto (12) que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde el aparato (10) comprende:
    una estructura (14) de barra de impresión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9;
    una pluralidad de cabezales (18) de impresión que se pueden unir a la estructura (14) de barra de impresión y dispuestos operativamente en la zona de impresión (P), en donde la pluralidad de cabezales (18) de impresión están en comunicación fluida con una o más fuentes de fluido y están configurados depositar de forma controlable el fluido recibido de una o más fuentes de fluido sobre una superficie exterior del objeto (12), según los datos de imagen adecuados;
    un dispositivo (30) de secado dispuesto en la zona de impresión (P), en donde el dispositivo (30) de secado está configurado para secar el fluido depositado sobre el objeto (12); y
    un conjunto (20) de desplazamiento que se puede unir operativamente al objeto (12), en donde una vez que el objeto está en la zona de impresión (P), el conjunto (20) de desplazamiento es hecho funcionar para hacer girar el objeto (12) alrededor de un eje sustancialmente alineado con el eje central eje (A) con respecto a la pluralidad de cabezales (18) de impresión en la zona de impresión (P) de tal manera que el fluido se deposite sobre el objeto (12) durante la rotación del objeto (12).
  11. 11. - Un aparato (10) de impresión según la reivindicación 10, en donde el conjunto (20) de desplazamiento está configurado para desplazar axialmente el objeto (12) dentro y fuera de la zona de impresión (P) a lo largo de un eje sustancialmente alineado con el eje central (A), y/o en donde el fluido es tinta, en donde los cabezales (18) de impresión están acoplados de forma fluida a una fuente de tinta de un color particular de tinta de una manera controlada electrónicamente; y/o en donde el dispositivo (3) de secado está configurado para irradiar energía para secar la tinta, en donde el dispositivo (30) de secado es un dispositivo de secado ultravioleta (UV) o un dispositivo (30) de calentamiento, que se extiende a lo largo de un eje paralelo al centro eje (A); y/o en donde el dispositivo (30) de secado está ubicado frente a los cabezales (18) de impresión y orientado para irradiar energía al menos a lo largo de un eje transversal al eje central (A); y/o en donde el conjunto (20) de desplazamiento comprende un mandril (22) que se puede unir al objeto (12) en una extremidad libre del mismo y en un miembro giratorio en una extremidad opuesta del mismo, en donde el mandril (22) es desplazable bidireccionalmente a lo largo de una trayectoria sustancialmente alineada con el eje central (A) con el objetivo de introducir y retirar el objeto (12) hacia y desde la zona de impresión (12), y que se puede hacer girar alrededor de un eje sustancialmente alineado con el eje central (A).
  12. 12. - Un aparato (10) de impresión según la reivindicación 11, en donde el aparato (10) de impresión comprende: un dispositivo de memoria que almacena datos, incluyendo los datos de imagen correspondientes a una imagen que se ha de imprimir en el objeto; y
    uno o más procesadores configurados para:
    controlar el desplazamiento del mandril (22) en la zona de impresión (P);
    controlar la rotación del mandril (22) con respecto a los cabezales (18) de impresión ; y
    controlar los cabezales (18) de impresión para que depositen fluido sobre el objeto (12).
  13. 13. - Un aparato (10) de impresión según la reivindicación 12, en donde el procesador está configurado para hacer girar el mandril (22) con un objeto (12) unido operativamente al mismo y controlar los cabezales (18) de impresión para depositar fluido sobre el objeto (12) de forma simultánea de tal manera que una rotación completa sustancialmente única imprima la imagen correspondiente a los datos de imagen sobre el objeto (12).
  14. 14. - Un método de impresión sobre una superficie exterior de un objeto (12) que comprende al menos una parte cilíndrica, en donde el método comprende:
    el suministro de un aparato (10) de impresión según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13;
    la unión del objeto (12) a la disposición (20) de desplazamiento;
    la alineación del objeto (12) y la zona de impresión (P);
    la rotación del objeto (12) a lo largo del eje central (A) mientras se deposita fluido sobre la superficie exterior del objeto (12) según los datos de imagen correspondientes a la imagen que se ha de imprimir sobre el objeto (12); el secado del fluido sobre el objeto por medio del dispositivo (30) de secado;
    el desplazamiento del objeto, mediante la disposición (20) de desplazamiento, en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; y
    la liberación del objeto (12) de la disposición (20) de desplazamiento.
  15. 15. Un método según la reivindicación 14, en donde el método comprende desplazar el objeto (12), por medio de la disposición (20) de desplazamiento, a lo largo de una trayectoria alineada con el eje central (A) en una primera dirección en la zona de impresión (P).
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