ES2872936T3 - Un actuador mejorado para un cabezal de impresión - Google Patents
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Abstract
Un actuador (1) para un cabezal de impresión que comprende: un elemento actuador (2) que tiene un primer extremo (9a) y un segundo extremo (9b); un primer soporte (3) y un segundo soporte (4), configurados para permitir que el elemento actuador (2) sea posicionado en un plano de referencia (P); el primer soporte (3) es operable para permitir que el elemento actuador (2) se mueva en una primera dirección (X) sustancialmente paralela al plano de referencia (P) y para permitir que una parte del primer extremo (9a) del elemento actuador (2) gire alrededor de un primer eje de rotación (T) sustancialmente perpendicular a la primera dirección (X) y paralelo al plano de referencia (P); el segundo soporte (4) está configurado para permitir que una parte de un segundo extremo del elemento actuador (2) gire alrededor de un segundo eje de rotación (R) perpendicular a la primera dirección (X) y paralelo al primer eje de rotación (T); el segundo soporte (4) comprende una superficie de tope (6a), operable para permitir que el elemento actuador (2) sea posicionado a lo largo de dicha primera dirección (X) sustancialmente paralelo al plano de referencia (P) con el segundo extremo (9b) en contacto con la superficie de tope (6a), caracterizado porque el primer soporte (3) comprende un rodillo (5) que tiene un eje central, operable para girar alrededor del primer eje de rotación (T), y porque el primer soporte comprende un elemento elástico configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento actuador (2) que lo presiona en contacto con el rodillo (5).
Description
DESCRIPCIÓN
Un actuador mejorado para un cabezal de impresión
La presente invención se refiere a un actuador; en particular, se refiere a un actuador que comprende un elemento piezoeléctrico, y al menos un primer soporte configurado para permitir que el elemento piezoeléctrico se apoye en un plano de referencia. Se puede encontrar un actuador similar en el documento US20020179873A1.
Se conocen muchos actuadores electromecánicos para su uso en aplicaciones de impresión por chorro de tinta, por ejemplo, materiales piezoeléctricos, actuadores electrostáticos, etc.
La aplicación de un campo eléctrico dado a un elemento piezoeléctrico sin restricciones da como resultado su deformación más alta posible en ese campo. Esta cantidad de deflexión depende de la geometría del elemento (espesor, envergadura del elemento), su material específico, cristalinidad y poling, la intensidad del campo y la dirección del campo aplicada, etc. Cuando el elemento está sujeto o impedido por otras capas, se pierde un grado de deflexión libre y el dispositivo funciona con una eficiencia reducida en comparación con el elemento sin sujeción. Las propiedades de los materiales piezoeléctricos se conocen desde hace algún tiempo como particularmente ventajosas para su uso en cabezales de impresión.
Los cabezales de impresión conocidos en la técnica usan elementos piezoeléctricos, configurados como un actuador de haz que tiene un obturador unido al mismo, por lo que los haces normalmente se restringen en una cámara de fluido asegurando los elementos piezoeléctricos a los elementos de soporte elastoméricos, por ejemplo, mediante el uso de un pegamento.
Por ejemplo, el documento EP1972450B describe un ejemplo de un cabezal de impresión convencional 100 utilizado para imprimir un esmalte 104 como se muestra en la sección de la Figura 1. El cabezal de impresión 100 comprende una cámara de fluido 102, que tiene una entrada de fluido (no mostrada) y una salida de fluido (no mostrada), por lo que el esmalte 104 fluye a través de la cámara 102 desde la entrada hasta la salida bajo una presión de, por ejemplo, 1 bar.
El cabezal de impresión 100 comprende un actuador 106 en forma de varilla piezoeléctrica que tiene un obturador 107 acoplado al mismo y ubicado dentro de la cámara 102, mientras que el cabezal de impresión 100 comprende además una parte de boquilla 108 que tiene una superficie dentro de la cámara 102 y que tiene al menos una boquilla 109 de orificio pasante en la misma, que proporciona una vía de flujo desde el interior de la cámara 102 a un sustrato 110 a través de la boquilla 109.
Un obturador es cualquier elemento mecánico que se pueda operar para acoplarse con una o más boquillas o sección de boquilla en un cabezal de impresión para proporcionar un sello mecánico en la entrada de la boquilla, evitando o restringiendo así el flujo de un fluido en las boquillas.
A medida que el obturador 107 está acoplado al actuador 106, se mueve en la misma dirección de deflexión del actuador 106, y está configurado para acoplarse con la sección de boquilla 108 para cerrar la boquilla 109 cuando el actuador 106 está en una posición no desviada, y para desengancharse de la parte de la boquilla destapando así la boquilla 109, cuando el actuador está en una posición desviada, por lo que tal acción efectúa la expulsión de gotas desde la boquilla 109, hacia un sustrato 110.
Se utiliza una unidad de control electrónico (no mostrada) para impulsar el actuador con una cierta forma de onda de tensión, por ejemplo, para impulsar el actuador 106 de manera que se desvíe de una manera oscilatoria a una cierta frecuencia, por ejemplo, 1 kHz. Oscilando el actuador 106 es posible controlar la expulsión del fluido desde la boquilla 109 en forma de microgotas.
La cámara 102 está provista de un sello elastomérico 112 asegurado con pegamento a la varilla piezoeléctrica, para evitar que el esmalte salga de la cámara 102 en cualquier lugar que no sea la boquilla 109, y a través de la entrada y salida de fluido, por lo que el sello elastomérico 112 también es operable para soportar el actuador 106 en la cámara 102.
Tal configuración permite reducir el desgaste del actuador piezoeléctrico, porque las propiedades elásticas del sello elastomérico compensan las variaciones de longitud del propio actuador piezoeléctrico y amortigua el impacto de la válvula con la zona de entrada de la boquilla.
Sin embargo, el hecho de que los elementos de soporte estén hechos de material elastomérico tiene algunas desventajas. Por ejemplo, hay una disipación significativa de energía del elemento actuador sobre los soportes de elastómero como resultado de la amortiguación, y/o el elastómero restringe el movimiento de la varilla piezoeléctrica, lo que reduce la eficiencia del sistema.
Además, el comportamiento de la varilla piezoeléctrica está fuertemente influenciado por la configuración particular del soporte y, por lo tanto, es muy difícil obtener un proceso de producción que asegure la repetibilidad del comportamiento de la varilla piezoeléctrica.
Finalmente, el posicionamiento de la varilla piezoeléctrica en una cámara del cabezal de impresión es muy importante para proporcionar una deposición confiable de microgotas. Si bien es posible fabricar componentes con alta precisión utilizando las técnicas de micromecanizado disponibles, tales técnicas son complicadas y costosas, por ejemplo, el mecanizado por microdescarga eléctrica, fabricación por láser, grabado, etc. Además, también es posible crear un equipo de ensamblaje robótico de alta precisión para ensamblar los componentes de una manera precisa y exacta, pero dicho equipo es costoso.
Una dificultad adicional la proporciona el elemento piezoeléctrico que se encuentra dentro de la cámara de fluido. Esto plantea limitaciones y cargas adicionales en el diseño para garantizar una protección adecuada de las capas de electrodos y las salidas para evitar la corrosión y/o daños debido a la incompatibilidad del fluido con los materiales del elemento actuador que provocan un cortocircuito y/o fallas. Esto puede ser un problema particular con los fluidos abrasivos de naturaleza acuosa y que potencialmente contienen partículas metálicas requeridas en los esmaltes de color.
En consecuencia, en este contexto, el problema técnico en la base de la presente invención es, por lo tanto, crear un actuador, por ejemplo, un actuador piezoeléctrico, que resuelva los problemas anteriores.
Los problemas técnicos relacionados con la técnica conocida se abordan sustancialmente mediante un actuador como el descrito en la reivindicación 1.
Preferiblemente, el elemento actuador es un elemento actuador piezoeléctrico.
De hecho, las posiciones del primer y segundo soporte se pueden definir con precisión con respecto al plano de referencia, independientemente de las incertidumbres del proceso de producción del actuador piezoeléctrico. Además, el elemento piezoeléctrico no raspa ni en el primer soporte ni en el segundo soporte, de modo que se elimina sustancialmente todo el desgaste.
Preferiblemente, el movimiento del elemento accionador alrededor del primer eje de rotación es un movimiento de rotación.
Preferiblemente, el movimiento del elemento accionador alrededor del segundo eje de rotación es un movimiento de rotación.
Preferiblemente, el eje central del rodillo se encuentra debajo del plano.
Preferiblemente, el rodillo está configurado para rodar en una dirección paralela a la dirección de deslizamiento. De esta manera, el primer soporte tiene una forma que optimiza el contacto con el elemento piezoeléctrico para reducir cualquier desgaste por fricción durante el funcionamiento. En otras palabras, el primer soporte deja el elemento piezoeléctrico libre para deformarse sin que puedan producirse movimientos de raspado relativos entre este y el rodillo.
Preferiblemente, el rodillo se puede ubicar en una ranura que se extiende a lo largo de una dirección paralela al primer eje de rotación, dicha ranura alargada se encuentra en una dirección perpendicular a la dirección de deslizamiento.
El primer soporte comprende un elemento elástico configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento actuador que lo presiona en contacto con el rodillo.
De esta manera, se asegura el contacto entre el elemento piezoeléctrico y el rodillo durante el movimiento del elemento piezoeléctrico.
Además, al no tener que realizar funciones de acoplamiento, el elemento elástico conectado al primer soporte se puede optimizar para reducir al mínimo los efectos disipadores de energía, para no alterar la funcionalidad del actuador piezoeléctrico.
Preferiblemente, el elemento elástico está hecho al menos parcialmente de un material elastomérico.
Preferiblemente, el segundo soporte comprende una superficie de forma sustancialmente arqueada o curva, dispuesta para mantener el elemento actuador en el plano de referencia y estructurada para permitir que el elemento actuador gire alrededor del segundo eje de rotación.
Preferiblemente, el segundo soporte comprende un elemento elástico configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento actuador que lo presiona en contacto con dicha superficie de forma sustancialmente arqueada.
Preferiblemente, el elemento elástico está hecho al menos parcialmente de un material elastomérico.
Las mismas consideraciones que se han hecho anteriormente con referencia al elemento elástico conectado al primer soporte también son válidas para el elemento elástico conectado al segundo soporte.
El segundo soporte comprende una superficie de tope, operable para permitir que el elemento actuador se coloque a lo largo de la dirección de deslizamiento.
Preferiblemente, la superficie de tope está a cierta distancia de la superficie de forma sustancialmente arqueada para no interferir con la deformación del elemento piezoeléctrico.
Preferiblemente, el segundo soporte comprende un espacio configurado para alojar en su interior al menos una sección de extremo del primer o segundo extremo de dicho elemento actuador durante dicho giro alrededor del segundo eje de giro.
Preferiblemente, el elemento actuador se puede hacer funcionar para desviar sin raspar al menos dicho rodillo de dicho primer soporte y para desviar sin raspar dicha superficie de forma sustancialmente arqueada de dicho segundo soporte.
La extensión de la deformación/movimiento del actuador piezoeléctrico depende de la tensión, sin verse influenciada por las presiones introducidas por los soportes, por ejemplo, fricción.
Preferiblemente, el elemento actuador tiene una estructura alargada.
Preferiblemente, el fluido es esmalte o engobe.
La invención se explica a continuación con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos que representan realizaciones ejemplares y no limitantes de la misma. La figura 1 muestra un ejemplo de un cabezal de impresión convencional de la técnica anterior utilizado para imprimir esmaltes; la figura 2 muestra una vista lateral esquemática de un actuador según una primera realización de la presente invención, en una configuración de reposo; la figura 3 muestra una vista lateral esquemática del actuador de la figura 2 en una configuración intermedia de deformación; la figura 4 muestra una vista lateral esquemática del actuador de la figura 2 en una configuración de deformación máxima; la figura 5 muestra en sección un cabezal de impresión que tiene el actuador de la figura 2 en su interior; y la figura 6 muestra en forma gráfica, una forma de onda de ejemplo del voltaje aplicado a un actuador de las Figuras 2 a 5.
Con particular referencia a la primera realización mostrada en la Figura 2, el actuador 1 de la presente invención comprende un elemento piezoeléctrico 2, un primer soporte 3 y un segundo soporte 4, configurados para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 sea posicionado en un plano de referencia P. El primer soporte 3 y el segundo soporte 4 pueden conectarse a un elemento de soporte no ilustrado en detalle en los dibujos.
El elemento piezoeléctrico 2 está formado, por ejemplo, por circonato-titanato de plomo (PZT), titanato de bario, niobato de sodio y potasio (KNN) y/o titanato de bismuto y sodio (BNT) o cualquier material adecuado.
El elemento piezoeléctrico 2 es una placa rectangular sustancialmente plana que comprende una o más capas piezoeléctricas, configuradas para desviarse en una dirección cóncava y/o convexa, por lo que la conducción y contracción del elemento cerámico crea un momento de flexión que convierte un cambio transversal de longitud en un gran desplazamiento de flexión perpendicular a la contracción. Dicha funcionalidad se obtiene utilizando elementos piezoeléctricos conocidos, por ejemplo, un actuador piezoeléctrico PICMA® Bender (por ejemplo, PL112-PL140), que permite un control diferencial total del desplazamiento. Se apreciará que la forma del elemento no se limita a ser una placa rectangular, sino que puede ser cuadrada, de disco o de cualquier otra forma adecuada.
El primer soporte 3 está estructurado para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva libremente a lo largo de una dirección de extensión/contracción X paralela al plano de referencia P, mientras que también permite que se desvíe (doble) hacia arriba o hacia abajo en relación con el plano de referencia P.
Preferiblemente, el primer soporte 3 permite que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva tanto a lo largo de la dirección de extensión/contracción X (por ejemplo, movimiento deslizante) como en una dirección de desplazamiento Y (por ejemplo, movimiento de flexión). Tal funcionalidad se logra porque el elemento piezoeléctrico 2 puede moverse libremente tangencialmente a lo largo de la superficie del rodillo durante el accionamiento mientras que el elemento piezoeléctrico 2 se mueve/gira sobre el rodillo 5 alrededor del eje T, por lo que el rodillo 5 gira alrededor del primer eje de rotación T.
En la primera realización mostrada en la Figura 2, el primer soporte 3 comprende un rodillo 5 ubicado debajo del elemento piezoeléctrico 2. El rodillo 5 puede fabricarse de cualquier material adecuado que, entre otras cosas, sea resistente al desgaste, que sea fácilmente mecanizable utilizando técnicas de fabricación conocidas y/o que tenga un módulo de Young, lo que significa que es resistente a la deformación por un material en contacto con este. Dicho material incluye (módulo de Young entre paréntesis), caucho de nitrilo butadieno NBR 60 Shore A (0,5 GPa), poliéter éter cetona (PEEK) (~2GPa), polímeros reforzados, acero inoxidable, titanio, vidrio, etc. (> 10Gpa).
El rodillo 5 está configurado para girar alrededor del primer eje de rotación T, que es sustancialmente perpendicular a la dirección de extensión X, mientras que el rodillo 5 está configurado además para rodar sustancialmente en la dirección de extensión X.
El rodillo 5 tiene una forma adecuada para la rotación, por ejemplo, el rodillo 5 puede fabricarse para que sea de forma esférica, ovalada o cilíndrica, por lo que se aloja en una ranura 49 formada en un elemento de soporte 50, que está abierto arriba y se extiende a lo largo de una dirección paralela al primer eje de rotación T
Al menos una parte superior del rodillo 5 sobresale fuera de la ranura 49 de manera que el elemento piezoeléctrico 2 pueda colocarse encima del mismo y en contacto con este, de manera que el elemento piezoeléctrico 2 se sitúe en el plano P
En la realización preferida, la ranura 49 tiene un perfil alargado en una dirección perpendicular a la dirección de extensión X, y está adaptada para recibir el rodillo 5 en su interior de manera que el rodillo 5 pueda rodar dentro de la ranura 49 para facilitar el movimiento del elemento piezoeléctrico. en las direcciones X e Y, minimizando al mismo tiempo el desgaste/daño por fricción entre la superficie del elemento 2 y el rodillo 5.
Alternativamente, el soporte 3 puede comprender una pluralidad de ranuras o cavidades formadas en una matriz perpendicular a la dirección de extensión X que tiene otras formas de elementos giratorios contenidos en el mismo y giratorios en la dirección de extensión/contracción X, como por ejemplo, una pluralidad de rodillos individuales, rodamientos esféricos PEEK y/o de acero inoxidable o elementos ovalados, que proporcionarían una funcionalidad similar a la del rodillo individual 5.
Por lo tanto, se apreciará que el primer soporte 3 está adaptado para reducir el desgaste entre el elemento piezoeléctrico 2 y el soporte 3 durante la deflexión del elemento piezoeléctrico 2, mientras que el elemento piezoeléctrico 2 puede moverse libremente a lo largo de la dirección de la extensión X y desviado. en la dirección Y. El primer soporte 3 comprende además un elemento elástico 51 configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento piezoeléctrico 2 con el fin de presionar el elemento piezoeléctrico 2 contra el rodillo 5 y mantener el elemento piezoeléctrico 2 en contacto con el rodillo 5 durante la deflexión del elemento piezoeléctrico 2. El elemento elástico 51 está hecho preferiblemente al menos parcialmente de un material elastomérico, por ejemplo, formado por NBR 60 Shore A.
Alternativamente, el material elástico 51 comprende un metal, un material plástico o una estructura compuesta que comprende un cuerpo de metal/material plástico que tiene una superficie exterior elastomérica, por ejemplo, acero inoxidable o PEEK cubierto por un material NBR 60 Shore A.
En una realización alternativa, se puede utilizar un material rígido e indeformable para el elemento elástico 51. Preferiblemente, el elemento elástico 51 está optimizado para reducir cualquier efecto de disipación de energía, para no alterar/afectar la funcionalidad del elemento piezoeléctrico 2 durante el accionamiento, por ejemplo minimizando el área de superficie del elemento elástico 51 en contacto con el elemento piezoeléctrico 2 y asegurando que el elemento elástico 51 pueda moverse en ambas direcciones X e Y para mantener el elemento piezoeléctrico 2 en contacto con el rodillo 5 a lo largo del radio del rodillo 5 durante la deformación del elemento piezoeléctrico 2.
El segundo soporte 4 comprende una superficie 6 que tiene una forma sustancialmente arqueada, dispuesta debajo del elemento piezoeléctrico 2 y dispuesta para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 se ubique en el plano P, y se mueva tangencialmente a través de la superficie 6 de forma sustancialmente arqueada, de modo que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva/gire alrededor de un eje R.
Se apreciará que la altura de la superficie arqueada 6 es tal que una superficie inferior del elemento piezoeléctrico 2 ubicada en el rodillo 5 y la superficie 6 está ubicada sustancialmente en el plano P
La superficie arqueada 6 está estructurada de modo que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva a lo largo de esta con una fricción mínima entre ellos, reduciendo así el desgaste por fricción entre la superficie del elemento 2 y el soporte 4 y maximizando el movimiento del elemento piezoeléctrico 2 en las direcciones X e Y . La superficie arqueada 6 está formada preferiblemente de un material indeformable, por ejemplo, poliéter éter cetona (PEEK), acero inoxidable, titanio, etc.
El segundo soporte 4 comprende además una superficie de tope 6a, adaptada para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 se coloque a lo largo de la dirección de la extensión X, y se mantenga en su posición sobre esta.
En particular, el elemento piezoeléctrico 2 puede disponerse sobre el rodillo 5 y la superficie arqueada 6 con uno de sus extremos 9b en contacto con la superficie de tope 6a. Esto permite que el elemento piezoeléctrico 2 se coloque con precisión durante el montaje con respecto a la dirección de extensión X.
Preferiblemente, la superficie de tope 6a se proporciona a una distancia de la superficie arqueada 6, de modo que se forma un espacio 7 entre ellas.
Esta configuración proporciona una interferencia mínima entre el elemento piezoeléctrico 2 y los soportes 3 y 4 durante la deformación del elemento piezoeléctrico 2, ya que el extremo 9b que está inicialmente en contacto con la superficie de tope 6a es libre de moverse, al menos parcialmente, dentro del espacio 7 durante la deformación del actuador 1. Se apreciará que el espacio 7 puede comprender aire y/o puede comprender un material que no restrinja la deformación/deflexión del elemento piezoeléctrico 2 hacia el espacio 7, por ejemplo, un fluido o un material elastomérico.
Además, la superficie de tope 6a permite la colocación precisa del elemento piezoeléctrico 2 en los soportes 3 y 4, al tiempo que reduce el impacto de las tolerancias de fabricación en el funcionamiento del actuador 1, por ejemplo, debido a variaciones en la longitud del elemento piezoeléctrico 2 y/o variaciones en el posicionamiento de los soportes 3 y 4 entre sí.
Específicamente, el elemento piezoeléctrico 2 puede colocarse sobre los soportes 3 y 4, de manera que su superficie 9b esté en contacto con la superficie de tope 6a. Tal colocación del elemento piezoeléctrico 2 en contacto con una superficie fija es fácilmente alcanzable. Por tanto, la superficie de tope 6a es útil para la colocación inicial del elemento piezoeléctrico 2. Al definir la longitud del elemento piezoeléctrico 2 para que esté en contacto con el rodillo 5 y la superficie arqueada 6, y proporcionando un espacio 7 para acomodar el movimiento de la superficie 9b, se pueden explicar fácilmente las variaciones de longitud del elemento piezoeléctrico 2.
Además, al definir la longitud del elemento piezoeléctrico 2 para que esté entre los elementos de soporte 5 y 6, la ubicación del punto medio del elemento piezoeléctrico 2 puede definirse fácilmente de modo que se pueda unir al mismo un acoplamiento mecánico, por ejemplo, un obturador, simplificando así el montaje del elemento piezoeléctrico 2 sobre el actuador 1 al tiempo que proporciona un posicionamiento preciso del mismo.
El segundo soporte 4 también comprende un elemento elástico 61 configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento piezoeléctrico 2 para presionarlo en contacto con la superficie sustancialmente arqueada 6 durante la deflexión del elemento piezoeléctrico 2. El elemento elástico 61 está hecho al menos parcialmente de un material elastomérico, por ejemplo, NBR 60 Shore A.
Alternativamente, el material elástico 61 comprende un metal, un material plástico o una estructura compuesta que comprende un cuerpo de metal/material plástico que tiene una superficie exterior elastomérica, por ejemplo, acero inoxidable o PEEK cubierto por un material NBR 60 Shore A.
En una realización alternativa, se puede utilizar un material rígido e indeformable para el elemento elástico 61.
La función y las ventajas del elemento elástico 61 del segundo soporte 4 son las mismas que ya se han descrito con relación al elemento elástico 51 del primer soporte 3, donde el elemento 61 ejerce una presión sobre el elemento piezoeléctrico 2 para mantenerlo en contacto con la superficie 6 durante la deformación del elemento piezoeléctrico 2.
Si bien se verá que en la presente realización como se describe en las figuras 2-4, el segundo soporte 4 no comprende un rodillo 5, sino que describe una superficie arqueada fija 6, se apreciará que, en otras realizaciones, el soporte 4 podría reemplazarse con un rodillo 5 sustancialmente como se describió anteriormente sin afectar la funcionalidad de los soportes 3, o que la superficie de arco fijo 6 podría reemplazarse con una superficie plana o puntiaguda, configurada para soportar el elemento piezoeléctrico 2 en su posición en el plano P , sin afectar la funcionalidad del primer soporte 3. Alternativamente, el soporte 4 puede reemplazarse con un adhesivo o un acoplamiento mecánico, con la única función de mantener una parte final del elemento piezoeléctrico 2 en posición en el plano P.
Preferiblemente, tanto el rodillo 5 como la superficie arqueada 6 están formados sustancialmente de un material indeformable que tiene un módulo de Young de, por ejemplo: > 0,5 GPa, y preferiblemente con un módulo de Young superior a 2 GPa, por ejemplo, poliéter éter cetona (PEEK), e incluso preferiblemente con un módulo de Young superior a 10 GPa, como acero inoxidable, titanio, polímeros reforzados, vidrio, etc. Esto permite la posición y el ángulo de la tangente formada por la superficie inferior del elemento piezoeléctrico 2 con respecto al rodillo 5 y la superficie arqueada 6 para mantenerse sustancialmente después de la deformación del elemento piezoeléctrico 2.
El segundo soporte 4 está estructurado para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva a lo largo de la dirección de extensión X y se desvíe en la dirección de desplazamiento Y El segundo soporte 4 también evita que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva excesivamente en la dirección de extensión X, y en particular por la superficie 6a y por la fuerza descendente ejercida por el elemento elástico 61.
Un actuador 1 provisto con la funcionalidad descrita anteriormente proporciona un mejor desplazamiento y repetibilidad de operación del elemento piezoeléctrico 2, mientras que minimiza el desgaste en las superficies de contacto entre el elemento piezoeléctrico 2 y el primer y segundo soporte 3 y 4.
De hecho, el elemento piezoeléctrico 2 está posicionado con respecto a los elementos de referencia, representados por el primer soporte 3 y el segundo soporte 4, cuyas posiciones con respecto al plano de referencia P se pueden definir con precisión y no dependen de las incertidumbres relacionadas con el proceso de producción del elemento piezoeléctrico 2 y/o los soportes 3 y 4 (por ejemplo, variaciones en las tolerancias de fabricación).
Preferiblemente, el primer soporte 3 está dispuesto en una posición intermedia entre un primer extremo 9a del elemento piezoeléctrico 2 y un segundo extremo 9b del elemento piezoeléctrico 2.
El segundo soporte 4 se coloca preferiblemente entre el primer soporte 3 y el segundo extremo 9b, y en la proximidad de un segundo extremo 9b del elemento piezoeléctrico 2.
En la Figura 2, el elemento piezoeléctrico 2 se muestra en una configuración sustancialmente no deformada, es decir, una configuración de reposo, dispuesta en paralelo a la dirección de extensión X, apoyada en el primer soporte 3 y el segundo soporte 4 en el plano de referencia P, sobre el cual se encuentra la superficie inferior del elemento piezoeléctrico 2.
En la Figura 4, el elemento piezoeléctrico 2 se muestra en una primera configuración deformada en la que asume una forma cóncava con respecto al plano de referencia P, por ejemplo. cuando se proporciona un diferencial de tensión (AV) V1 a través del elemento piezoeléctrico 2 para proporcionar una deflexión hacia arriba, es decir, sustancialmente perpendicular al plano P de, por ejemplo, aproximadamente 30|im.
Al pasar de la configuración de reposo a la primera configuración deformada al aplicar el diferencial de tensión, el elemento piezoeléctrico 2 puede operarse para doblarse en una dirección sustancialmente vertical hacia arriba (en la dirección Y) desde una superficie de la sección de boquilla 13 y rodar con fricción entre el elemento piezoeléctrico 2, el rodillo 5 y la superficie arqueada 6.
En la Figura 3, el elemento piezoeléctrico 2 se muestra en una configuración deformada intermedia, por ejemplo, cuando se aplica un diferencial de tensión entre V0 y V1 a través del elemento piezoeléctrico 2 para proporcionar una deflexión hacia arriba sustancialmente verticalmente hacia arriba con relación al plano P (en la dirección Y). Como se ilustra esquemáticamente en las Figuras 3 y 4, cuando el elemento piezoeléctrico 2 asume una configuración arqueada, el segundo extremo 9b se coloca al menos parcialmente dentro del espacio 7. De esta manera, el elemento piezoeléctrico 2 no interfiere con la superficie de tope 6a y, en consecuencia, no sufre tensiones no deseadas, mientras que los soportes 3 y 4 prevén un menor desgaste por fricción en el elemento piezoeléctrico 2, aumentando así la vida útil del actuador. 1.
Se apreciará que el elemento piezoeléctrico 2 como se ilustra en las Figuras 3 y 4 no está restringido a la deflexión hacia arriba, sino que también puede configurarse para operar en la deflexión hacia abajo, o en un modo bimorfo usando deflexión tanto hacia arriba como hacia abajo.
El actuador 1 descrito anteriormente se puede utilizar en varias aplicaciones. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 5, el actuador 1, de acuerdo con la presente invención, es particularmente adecuado para controlar un obturador (O) 14 en un cabezal 60 de impresión de inyección de tinta, para proporcionar una deposición controlada de microgotas desde el cabezal de impresión sobre la superficie de un sustrato (no mostrado), por ejemplo, para la decoración de baldosas cerámicas, cuando se utilizan fluidos como el esmalte.
Si bien el funcionamiento del cabezal de impresión 60 se describe a continuación en la Figura 5 usando esmalte, se apreciará que se podría usar cualquier fluido adecuado dependiendo de la aplicación específica, por ejemplo, tinta a base de metiletilcetona o acetona para imprimir sobre cartón, papel o envases de alimentos, una tinta de base polimérica o metálica para impresión 3D, engobe para imprimir sobre cerámica o un fluido a base de alimentos como el chocolate.
El esmalte en sí puede contener pigmento para dar color después de la cocción, y tener otros aditivos como la arcilla para proporcionar diferentes acabados como acabados brillantes, mates, opacos que se pueden combinar en una misma superficie, así como efectos especiales como tonos metálicos y lustre. Se pueden proporcionar estructuras de textura o relieve imprimiendo una solución que contenga predominantemente engobe. Un ejemplo de composición de esmalte digital se describe en ES2386267. Los tamaños de partícula dentro del esmalte están
generalmente en el intervalo de entre 0,1^ m - 40|im, pero preferiblemente hasta 10|im, y más preferiblemente el esmalte tiene una distribución de tamaño de partícula donde D90 <6 |im.
Alternativamente, se puede usar engobe en el cabezal de impresión, por lo que, como apreciará un experto en la técnica, se usa engobe para proporcionar un lienzo o perfil uniforme y limpio en la superficie de la baldosa.
Engobe es una suspensión de partículas de arcilla, mientras que el esmalte generalmente comprende una suspensión de frita a base de solvente o acuosa, o una suspensión dentro de una solución, formada por una parte líquida que tiene una cantidad de partículas o polvos minerales dispersos en esta, por lo que la formulación específica del esmalte depende de los requisitos del usuario final. Un esmalte también puede contener engobe. El cabezal de impresión comprende una cámara de fluido, diseñada para contener el esmalte a depositar sobre un sustrato, por lo que el esmalte se suministra a la cámara desde un sistema de suministro de esmalte controlado a través de una entrada y una salida a una presión de, por ejemplo, 0,1 bar - 10 bar, y preferiblemente, donde la presión está preferiblemente entre 0,5 y 1,5 bar, y preferiblemente sustancialmente igual a 1 bar.
La figura 5 es una vista en corte de un cabezal de impresión 60 que tiene el accionador 1 ubicado en el mismo encima de una cámara de fluido 62, por lo que se mantiene la numeración de las partes similares descritas anteriormente en las figuras 2-4. El cuerpo del cabezal de impresión 60 está formado por un material adecuadamente duro y mecanizable y/o moldeable como Victrex PEEK 150GL30.
El actuador 1 comprende un elemento piezoeléctrico 2, un primer soporte 3 y un segundo soporte 4, configurado para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 se coloque en un plano de referencia P
En la realización mostrada en la Figura 5, el primer soporte 3 comprende un solo rodillo de acero inoxidable 5 ubicado en la ranura 49 formada en el elemento de soporte 50, que está formado en parte del cuerpo del cabezal de impresión 60 debajo del elemento piezoeléctrico 2.
El segundo soporte 4 comprende una superficie 6 de forma sustancialmente arqueada, dispuesta debajo del elemento piezoeléctrico 2. La superficie 6 está formada como parte del cuerpo del cabezal de impresión 60. Como se describió anteriormente, la superficie 6 está estructurada de manera que el elemento piezoeléctrico 2 se mueva alrededor de la superficie 6 con mínima fricción, minimizando así el desgaste.
En una realización alternativa, la ranura 49 no permite que el rodillo 5 se mueva lateralmente en la dirección X, sino que solo gire alrededor del eje TPor lo tanto, la distancia entre el rodillo 5 y la superficie 6 se fija a lo largo de la deflexión del elemento piezoeléctrico 2, definiendo así la longitud del elemento piezoeléctrico 2 entre las superficies de montaje 5 y 6 con una precisión aún mayor a lo largo de la deflexión del elemento piezoeléctrico 2.
El primer soporte 3 comprende además un elemento elástico 51 configurado para ejercer una presión sobre el elemento piezoeléctrico 2 con el fin de mantener el elemento piezoeléctrico 2 en contacto con el rodillo 5 durante la deformación del elemento piezoeléctrico 2.
El segundo soporte 4 comprende además una superficie de tope 6a (descrita anteriormente en relación con las Figuras 2-4), estructurada para permitir que el elemento piezoeléctrico 2 se coloque a lo largo de la dirección de la extensión X, y se mantenga en su posición en la misma, por lo que, el elemento piezoeléctrico 2 está dispuesto con uno de sus extremos 9b en contacto con la superficie de tope 6a.
Durante el montaje, el elemento piezoeléctrico 2 se coloca encima del rodillo 5 y la superficie 6, y se coloca sobre el mismo de manera que la superficie 9b se apoye en la superficie 6a. Se forma un espacio 7 entre la superficie 6a y la superficie arqueada 6.
Al definir la longitud del elemento piezoeléctrico 2, que debe ubicarse entre los elementos de soporte 5 y 6, la ubicación del punto medio del elemento piezoeléctrico 2 se puede definir fácilmente, de modo que el acoplamiento mecánico de un obturador al mismo se logra fácilmente de una manera precisa, por ejemplo, utilizando un adhesivo, simplificando así el montaje del actuador 1 y el cabezal 60 de impresión.
El segundo soporte 4 de un cabezal de impresión 60 también comprende un elemento elástico 61 configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento piezoeléctrico 2 que lo mantiene en contacto con la superficie 6 durante la deformación del elemento piezoeléctrico 2.
En la presente realización, los elementos elásticos 51 y 61 están formados cada uno como parte de una almohadilla deformable 63 formada, por ejemplo, de material elastomérico como NBR 60 Shore A. La almohadilla 63 se retiene además en su posición mediante dos estructuras de fijación 65 (por ejemplo, pasadores o clavijas de acero inoxidable) unidas al cuerpo del cabezal de impresión 60. Los pasadores de fijación 65 se ubican encima de la superficie de la almohadilla 63 durante el montaje y presionan en uno o más canales 66 (por ejemplo, un canal de orificio pasante) formado dentro del cuerpo de la almohadilla 63 y formado para alinearse con los pasadores 65 cuando la almohadilla 63 se ensambla en el cabezal de impresión 60. Tal funcionalidad asegura que los elementos
elásticos 51 y 61 estén suficientemente presionados contra la superficie del elemento piezoeléctrico 2, mientras que los pasadores 65 presionan en el canal o los canales 66, proporcionando así una disipación de energía según se requiera, por ejemplo, cuando el actuador desvía la almohadilla 63 hacia arriba hacia los pasadores 65 mediante elementos elásticos 51 y 61. En realizaciones alternativas, los elementos elásticos 51 y 61 pueden formarse como elementos de almohadilla individuales o separados.
La almohadilla 63 comprende además al menos otro canal 68 a través del mismo que permite establecer una conexión eléctrica con al menos un electrodo 69 del elemento piezoeléctrico 2.
En la presente realización, la expulsión de esmalte desde una cámara de fluido 62 se controla por medio de un obturador 14 configurado para moverse entre una posición cerrada, es decir, una configuración de reposo, donde el obturador 14 está lo suficientemente cerca de la sección de boquilla 13 para evitar el flujo de esmalte en la boquilla 15 (como se muestra en la Figura 2), y una posición abierta, configuración deformada intermedia (Figura 3) y primera configuración deformada (Figura 4), donde el obturador 14 se desplaza/retrae verticalmente hacia arriba desde la sección de boquilla 13.
El obturador 14 está formado por una biela 72 formada, por ejemplo, de Polieterimida (PEI), tal como Ultem 1000 y un cabezal de válvula 74 formado, por ejemplo, de titanio de grado 5, por lo que la biela 72 se fija al elemento piezoeléctrico 1 usando un adhesivo adecuado que sea químicamente resistente al esmalte, por ejemplo, Loctite 438, y por lo que el extremo distal de la biela 72 se fija al cabezal 74 de la válvula, por ejemplo, utilizando Loctite 438. La biela 72 se extiende desde el elemento piezoeléctrico 2 a través de un diafragma flexible 76 hasta una cámara de fluido 62 que tiene una entrada a una boquilla 15 en su interior. Se verá que el diafragma 76 proporciona un sello entre el interior de la cámara de fluido 62 y el actuador 1.
El esmalte entra en la cámara de fluido 62 desde un colector de fluido (no mostrado) a través de una entrada de fluido (no mostrada) y sale de la cámara 62 a un colector de fluido a través de una salida de fluido (no mostrada). El esmalte se mantiene a una presión de, por ejemplo, 0,1 Bar - 10 Bar, y preferiblemente, la presión está entre 0,5 y 1,5 Bar, y más preferiblemente sustancialmente igual a 1 Bar.
La boquilla 15 proporciona comunicación fluida entre el interior de la cámara 62 de fluido y el exterior del cabezal de impresión 60. El cabezal de la válvula 74 está alineado para proporcionar un sello mecánico alrededor de la boquilla 15 cuando el elemento piezoeléctrico 2 está en una posición no desviada, cerrando así la boquilla 15 con respecto a la cámara de fluido 62, de modo que se evita que el fluido fluya hacia la boquilla 15.
Cuando se imprime con esmalte o engobe, la boquilla 6 tiene preferiblemente un diámetro entre 100|im - 600|im, y sustancialmente entre 375|im - 425|im, y preferiblemente, el diámetro es esencialmente 400|im..
Sin embargo, dependiendo de la aplicación específica y/o del esmalte o engobe utilizado, el diámetro puede estar en el rango de 80|im - 1000|im, para asegurar que la boquilla 15 no se obstruya con las partículas en el esmalte, por ejemplo, tinta a base de MEK o acetona, el diámetro puede estar en un rango mucho más pequeño, por ejemplo, en el orden de 10-60|im.
Cuando el elemento piezoeléctrico 2 se deforma a la primera configuración deformada como se muestra en la Figura 4, el cabezal de la válvula 74 se desplaza sustancialmente de manera vertical hacia arriba en la dirección Y desde la sección de la boquilla 13, a través de la configuración deformada intermedia (Figura 3), por lo que el movimiento del cabezal de válvula 74 es proporcional al nivel de desplazamiento del elemento piezoeléctrico 2 en la dirección Y, por lo que se proporciona un espacio entre el cabezal de válvula 74 y la sección de boquilla 13, abriendo así la boquilla 15 con respecto a la cámara 62, de modo que el fluido puede fluir desde la cámara 62 a la boquilla 15.
Cuando el elemento piezoeléctrico 2 se devuelve posteriormente a su posición de reposo, por ejemplo, como se muestra en la Figura 2, el obturador cierra la entrada de la boquilla 15 con respecto a la cámara 62 y efectúa la expulsión de una gota desde la boquilla 15 hacia un sustrato en el exterior del cabezal de impresión, para depositarse sobre el sustrato como un píxel impreso.
Los repetidos ciclos de funcionamiento/la oscilación del elemento piezoeléctrico 2 entre la configuración de reposo y la primera configuración deformada proporcionan la expulsión de microgotas controlada repetida desde la boquilla 15 y la deposición de microgotas controlada sobre un sustrato si se requiere imprimir más píxeles. Si no se requiere imprimir un píxel, el elemento piezoeléctrico 2 se mantiene en la posición de reposo.
La figura 6 muestra en forma gráfica, una forma de onda de ejemplo de un diferencial de tensión a través del elemento piezoeléctrico 2 que está dispuesto para desviarse al aplicar el diferencial de tensión al mismo.
En el momento 90, el diferencial de tensión (AV) a través del elemento piezoeléctrico 2 aumenta de V0 (por ejemplo, aproximadamente 0 V) a V1 (por ejemplo, aproximadamente 30 V). Durante este tiempo, el elemento piezoeléctrico 2 se deformará y se moverá/retraerá sustancialmente de manera vertical hacia arriba en la dirección Y, por ejemplo, (30|im), desde la posición de reposo como se muestra en la Figura 2 hasta la primera configuración deformada
como se muestra en la Figura 4, pasando a través de la configuración deformada intermedia como se muestra en la Figura 3, para proporcionar la separación del cabezal 74 de la válvula de la sección de la boquilla 13, de tal manera que el esmalte fluye hacia la boquilla 15, por lo que el elemento piezoeléctrico 2 se deforma en los soportes 3 y 4 como se describió anteriormente para proporcionar un desgaste por fricción reducido entre el elemento piezoeléctrico 2 y los soportes 3 y 4, aumentando así la vida útil del actuador 1.
Como resultado de la fricción reducida entre los soportes 3 y 4 y el elemento piezoeléctrico 2, la configuración descrita anteriormente en las Figuras 2-5 también proporciona una tensión reducida necesaria para lograr un desplazamiento dado en comparación con los cabezales de impresión convencionales.
Además, la provisión de los elementos elásticos 51 y 61 para presionar el elemento piezoeléctrico 2 contra el rodillo 5 y la superficie arqueada 6 niega el requisito de un adhesivo entre el elemento piezoeléctrico 2 y los soportes 3 y 4, lo que elimina un posible punto de falla en comparación con los cabezales de impresión convencionales, por ejemplo, debido a la falla del pegamento.
Durante el período 92, se mantiene un diferencial de tensión V1 a través del elemento piezoeléctrico 2, manteniendo así el elemento piezoeléctrico 2 en la primera configuración deformada, por lo que el período 92 donde el diferencial de tensión se mantiene a través del elemento piezoeléctrico 2 es proporcional al volumen deseado de gotas de tinta que entra en la boquilla 15 y, por tanto, el volumen de la gota impresa.
En la frecuencia 94, el diferencial de tensión a través del elemento piezoeléctrico 2 se reduce a V0 y el elemento piezoeléctrico 2 vuelve a la configuración de reposo.
Durante el retorno a la configuración de reposo, la superficie inferior del cabezal de la válvula 74 cierra la boquilla 15 y se expulsa una gota de la boquilla hacia un sustrato durante la frecuencia 94. Al volver a la configuración de reposo, el elemento piezoeléctrico 2 se deforma en los soportes 3 y 4 como se describió anteriormente para proporcionar un desgaste reducido entre el elemento piezoeléctrico 2 y los soportes 3 y 4, aumentando así la vida útil del actuador 1.
Para la presente realización, la forma de onda mostrada en la Figura 6 se repite a una frecuencia de, por ejemplo, 1 kHz, durante el tiempo que se requiera la expulsión de gotas de la boquilla, es decir, los píxeles necesarios para imprimir. La frecuencia/tiempo de conducción (90, 92, 94) puede aumentarse o disminuirse según lo requiera un usuario, por ejemplo, para aumentar o disminuir el volumen de la gota impresa, o para aumentar la frecuencia de expulsión de gotas desde el cabezal de impresión 20. Cuando no se requiere imprimir un píxel, el diferencial de tensión se mantiene sustancialmente en V0.
Dicha deflexión se puede obtener aplicando un diferencial de tensión apropiado a través de la(s) capa(s) del elemento piezoeléctrico 2, por ejemplo, hasta aproximadamente 600 V, pero preferiblemente se aplicarán diferenciales de tensión de hasta entre 20 V y 60 V entre las capas del elemento piezoeléctrico 2, y preferiblemente hasta 30V.
El cabezal de impresión 60 de la presente invención comprende la ventaja de ser ajustable tanto mecánica como electrónicamente, de modo que el cabezal de impresión 60 es flexible y versátil y adaptable a diversas aplicaciones deseadas y a diversas tintas, por ejemplo, esmaltes o engobe de base acuosa y base de solvente. También se apreciará que se podría usar una variedad de tintas diferentes con diferentes propiedades de fluido modificando varios parámetros del cabezal de impresión 60, por ejemplo, deflexión del actuador, diámetro de la boquilla, tensión, etc., según sea necesario.
Se apreciará que los valores utilizados para las realizaciones anteriores consideran que la deflexión de los elementos piezoeléctricos es proporcional a las variaciones en la tensión aplicada/diferencial de tensión, es decir, una deflexión de aproximadamente 1|im por diferencial de 1 V, pero, como apreciará el experto en la materia, la relación y los valores específicos utilizados variarán dependiendo de una serie de factores que incluyen el material y la estructura cristalina específica/poling del elemento piezoeléctrico y la geometría del dispositivo actuador, por ejemplo, largo/ancho/alto de las capas piezoeléctricas. Además, no es necesario que la relación entre la deflexión y el campo eléctrico aplicado sea lineal.
Se apreciará que se podría usar cualquier tensión/valor diferencial de tensión adecuado para proporcionar la separación entre el obturador y la sección de la boquilla según lo requiera el usuario, mientras que la forma de onda puede comprender uno o más pasos.
Se apreciará que aunque se describen elementos piezoeléctricos en las realizaciones anteriores, los elementos se retienen hacia ambos extremos para permitir que los elementos se desvíen en una dirección cóncava y/o convexa con respecto al plano de referencia P, por ejemplo, dispuestos como un bimorfo, los elementos se pueden fijar alternativamente en un extremo para que funcionen como un voladizo dispuesto en un solo soporte, teniendo un conjunto de obturador unido al mismo para controlar la expulsión de microgotas.
También se verá que los actuadores distintos de los actuadores piezoeléctricos también podrían usarse para proporcionar la misma funcionalidad de conducción para efectuar la expulsión de microgotas, por ejemplo, actuadores electrostáticos, actuadores magnéticos, actuadores electroestrictivos, elementos térmicos unimorfos/bimorfos, solenoides, aleaciones con memoria de forma, etc., podrían usarse fácilmente para proporcionar la funcionalidad descrita anteriormente mientras se obtiene la funcionalidad deseable, como resultará evidente para el experto en la lectura de la especificación anterior.
Todas las ventajas que ofrece el elemento piezoeléctrico, según la presente invención, también se reflejan positivamente en el cabezal de impresión que utiliza el propio actuador para controlar su propio obturador. El posicionamiento preciso del elemento piezoeléctrico y la reducción del desgaste también permiten un posicionamiento y funcionamiento precisos del obturador. Esto hace posible obtener un control preciso y confiable de la emisión de fluido a través de la boquilla del cabezal de impresión, lo que proporciona capacidades de impresión precisas y bien definidas, al tiempo que mejora la vida útil del cabezal de impresión.
Se verá que un cabezal de impresión puede comprender una pluralidad de cámaras de fluido cada una con una o más boquillas o un cabezal de impresión puede comprender una única cámara de fluido que tiene una pluralidad de boquillas, por lo que las boquillas pueden abrirse/cerrarse mediante obturadores direccionables individualmente. Alternativamente, un cabezal de impresión puede tener una sola boquilla en su interior.
Además, los valores de presión descritos anteriormente se refieren a la presión manométrica. Sin embargo, se apreciará que la presión absoluta también se puede utilizar como medida de la presión en el sistema.
Claims (12)
1. Un actuador (1) para un cabezal de impresión que comprende: un elemento actuador (2) que tiene un primer extremo (9a) y un segundo extremo (9b); un primer soporte (3) y un segundo soporte (4), configurados para permitir que el elemento actuador (2) sea posicionado en un plano de referencia (P);
el primer soporte (3) es operable para permitir que el elemento actuador (2) se mueva en una primera dirección (X) sustancialmente paralela al plano de referencia (P) y para permitir que una parte del primer extremo (9a) del elemento actuador (2) gire alrededor de un primer eje de rotación (T) sustancialmente perpendicular a la primera dirección (X) y paralelo al plano de referencia (P);
el segundo soporte (4) está configurado para permitir que una parte de un segundo extremo del elemento actuador (2) gire alrededor de un segundo eje de rotación (R) perpendicular a la primera dirección (X) y paralelo al primer eje de rotación (T);
el segundo soporte (4) comprende una superficie de tope (6a), operable para permitir que el elemento actuador (2) sea posicionado a lo largo de dicha primera dirección (X) sustancialmente paralelo al plano de referencia (P) con el segundo extremo (9b) en contacto con la superficie de tope (6a), caracterizado porque el primer soporte (3) comprende un rodillo (5) que tiene un eje central, operable para girar alrededor del primer eje de rotación (T), y porque el primer soporte comprende un elemento elástico configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento actuador (2) que lo presiona en contacto con el rodillo (5).
2. El actuador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el elemento actuador es un elemento actuador piezoeléctrico (2).
3. El actuador (1) según la reivindicación 1, donde el rodillo (5) está configurado para rodar en una dirección perpendicular a la primera dirección (X).
4. El actuador (1) según la reivindicación 1, donde el rodillo (5) se puede ubicar en una ranura (49) que se extiende a lo largo de una dirección paralela al primer eje de rotación (T), dicha ranura (49) alargada se encuentra en una dirección perpendicular a la primera dirección (X).
5. El actuador (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho elemento elástico está hecho al menos en parte de un material elastomérico.
6. El actuador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el segundo soporte (4) comprende una superficie de forma sustancialmente arqueada (6), dispuesta para mantener el elemento actuador en el plano (P) y estructurada para permitir que el elemento actuador (2) gire alrededor del segundo eje de rotación (R).
7. El actuador (1) según cualquier reivindicación anterior, donde el segundo soporte (4) comprende un elemento elástico configurado para ejercer una fuerza sobre el elemento actuador (2) que lo presiona en contacto con dicha superficie de forma sustancialmente arqueada (6).
8. El actuador (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho elemento elástico está hecho al menos en parte de un material elastomérico.
9. El actuador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el segundo soporte (4) comprende un espacio (7) configurado para alojar en su interior al menos una sección de extremo del primer o segundo extremo de dicho elemento actuador (2) durante dicho giro alrededor del segundo eje de giro (R).
10. El actuador (1) de acuerdo con la reivindicación 6, donde el elemento actuador (2) es operable para rodar sin raspar al menos sobre dicho rodillo (5) de dicho primer soporte (3) y para rodar sin raspar sobre dicha superficie de forma sustancialmente arqueada (6) de dicho segundo soporte (4).
11. Un cabezal de impresión que tiene al menos un actuador (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
12. Una impresora que tiene un cabezal de impresión según la reivindicación 11.
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