ES2245810T3 - Control de pequeños errores residuales de posicionamiento de puntos en una impresora incremental. - Google Patents

Abstract

Método para el calandrado de papel y cartón cuando se fabrican calidades de papel y cartón con recubrimiento, que comprende: - calandrado, como mínimo, de una de las superficies de un elemento laminar de base, sin recubrimiento, - aplicar, como mínimo, una capa de recubrimiento, como mínimo, sobre la superficie calandrada del elemento laminar de base, y - calandrar, como mínimo, la superficie dotada de recubrimiento del elemento laminar de base, - calandrando la superficie dotada de recubrimiento del elemento laminar de base por medio de una calandra que tiene una longitud de tangencia de 50 mm como máximo.

Description

Control de pequeños errores residuales de posicionamiento de puntos en una impresora incremental.

Documentos de patentes relacionados

Son documentos de patentes muy relacionados con la invención las Patentes U.S.A. 4.789.874 de Majette,
5.426.457 de Raskin, 5.600.350 de Cobbs y otros, 5.796.414 de Sievert y otros, y la solicitud de Patente U.S.A. 09/024.976 de Maher; así como las solicitudes de Castaño y otros y Boleda y otros, presentadas de manera general contemporáneamente con este documento e identificadas con los números de registro de Hewlett Packard Company 60980013 y 60980018, respectivamente, y tituladas, respectivamente, "Sistema de corrección para errores en la colocación de las gotitas debido a variaciones en la separación del soporte en impresoras" y "Sistema de corrección para errores de colocación de las gotitas en el eje de escaneado, en impresoras por chorros de tinta". El primer documento mencionado de estos dos (Castaño) se tiene que presentar inicialmente en la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos como 09/

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siendo concedida como Patente U.S.A. 5

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. El segundo documento de los dos documentos mencionados (Boleda) se presentó, en primer lugar, en la Oficina de Patentes Europea con número de serie

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y después se presentó en la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos con el número de serie 09/

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y después se concedió como Patente U.S.A. 5

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. Sector técnico al que pertenece la invención

La presente invención se refiere, de manera general, a máquinas y procedimientos para la impresión incremental de imágenes (que pueden incluir texto) en disposiciones de pixels bidimensionales y, más particularmente, se refiere a un aparato y método de escaneado-impresión que construye dichas imágenes a partir de puntos de color individuales creados sobre un soporte de impresión, en disposiciones de filas y columnas de pixels. La presente invención sirve para corregir pequeños errores sistemáticos en la colocación de puntos de colorante que son importantes en la coordinación de las marcas realizadas por diferentes cabezales, por ejemplo, en diferentes colores. En algunos casos especiales, estos errores son también significativos en cuanto al posicionado absoluto.

El problema que soluciona la invención, así como la propia invención, se explicarán en términos de impresión por chorros de tinta de tipo térmico. No obstante, un experto en la materia observará que ambos son aplicables a otros tipos determinados de impresoras incrementales.

Antecedentes de la invención 1. Importancia de la exactitud de la colocación

La impresión por chorros de tinta de tipo térmico se basa en enviar balísticamente de modo preciso pequeñas gotitas de tinta a lugares exactos sobre un papel u otro soporte de impresión. Habitualmente, la colocación de las gotitas tiene lugar con respecto a una rejilla de resolución especificada, siendo en la actualidad las rejillas más habituales de 12 por 12 ó 24 por 24 puntos por milímetro (300 por 300 ó 600 por 600 dpi). Se están tomando en consideración de manera continuada otras posibilidades.

Una exigencia clave para imágenes definidas y de alta calidad es la exactitud en la colocación de las gotitas de tinta. Los errores en la colocación de las gotitas (DPE) provoca discontinuidad de las líneas y carácter vasto en las mismas, lo cual es especialmente importante en impresoras utilizadas básicamente para diseño por ordenador (CAD), así como fallos en la formación de bandas y fallos de color, que son significativos en impresoras utilizadas principalmente para reproducir gráficos o fotografías.

2. Fuentes de error previamente reconocidas y soluciones

Hay varias causas de inexactitud en la colocación de las gotitas. Algunas de ellas se producen en el cabezal de impresión, y otras, en el mecanismo de impresión propiamente dicho; las inexactitudes pueden tener lugar a lo largo del eje de escaneado o dirección del eje del papel. Algunas inexactitudes son sistemáticas, mientras que otras siguen modelos al azar.

La patente antes mencionada de Majette es representativa de innovaciones primitivas en subsistemas de encoder que posibilitan la determinación básica y servocontrol de la posición y velocidad del cabezal de impresión. La patente de Raskin muestra la forma en que se pueden hacer funcionar los sistemas de exploración bidireccional para conseguir una colocación coherente de los puntos con independencia de la dirección de escaneado.

Las patentes de Cobbs y Sievert enfocan un problema más sofisticado, es decir, el control de la alineación entre sí de múltiples cabezales de impresión que funcionan sobre un carro de escaneado común. El problema es enfocado por impresión y lectura de modelos de prueba, determinando la relación mecánica entre los cabezales situados sobre el carro y, a continuación, desplazar de manera efectiva, los conjuntos de toberas operativas en algunas de las plumas para obtener alineación dentro de especificaciones.

Para facilitar el proceso de desplazamiento, los cabezales son dotados de unas pocas toberas adicionales en cada extremo, de manera que el desplazamiento se reduce meramente a un proceso de selección y nueva denominación. Las patentes de Cobbs y Sievert utilizan dibujos de pruebas relativamente pequeños impresos de manera automática y, a continuación, leídos también de forma automática.

Otros esfuerzos conocidos utilizan mediciones basadas en láser para la alineación entre plumas de escritura. Este enfoque se basa también en mediciones tomadas en una parte o zona de anchura limitada del espacio de imagen de la impresora.

3. Modalidad de error de nuevo descubrimiento

A pesar de estos progresos, se han detectado errores residuales en la alineación entre cabezales en una generación actual de impresoras/trazadores de gráficos ("plotters"). Estos errores tienen un efecto negativo en la calidad de la impresión, de manera notable, adoptando la forma de desalineación de color ciánico a negro en ciertas partes de imágenes de pruebas estándar, por ejemplo, en especial, cuando un fondo ciánico aparece a un lado de una zona negra maciza.

El aspecto de estos errores residuales ha sido muy errático, no produciéndose en toda unidad prototipo sino solamente en algunas unidades, y, asimismo, no de forma continuada en todas las partes de las imágenes impresas sino solamente dentro de ciertas zonas. Además, estos errores son más importantes en algunos cabezales (es decir, ciertos colores) que en otros.

En la mayor parte de tipos de papel, el error aparece en el caso en que las líneas verticales cambian de color de negro a ciánico. Asimismo, en el trazado de gráficos que contienen zonas macizas de color negro adyacentes a zonas de color verde o violeta, se puede apreciar un cierto halo amarillo (caso de verde) o magenta (caso de color violeta) si hay desalineación de dos columnas de pixels. Además, se cree que estos errores provocan mayor granulosidad, principalmente en zonas macizas de gris.

La advertencia de esta peculiaridad se presentó en las fases finales de un desarrollo de producto. Por lo que conocen los inventores, ningún investigador de este sector ha intentado desarrollar la comprensión de estos errores residuales misteriosos y tenazmente persistentes.

No solamente la corrección de estos defectos sino también un primer reconocimiento de su carácter básico, ha tenido lugar solamente en este momento. De acuerdo con ello, la descripción de la fuente de procedencia de estos errores no es propiamente una parte de esta sección de antecedentes del presente documento y, por lo tanto, se reserva para una sección siguiente, en la que se resume la invención.

Un problema, algo similar o relacionado, de llevar la distancia de la pluma al papel dentro de especificaciones, se trata en las solicitudes antes mencionadas de Maher, Castaño y Boleda.

4. Conclusión

Hasta el momento, los pequeños errores de desplazamiento de puntos aparentemente impredictibles o erráticos han dificultado el conseguir una impresión de características uniformes y de elevada calidad. Por lo tanto, existen importantes aspectos de la tecnología utilizada en el sector de la invención que pueden ser objeto de mejoras útiles.

Características de la invención

La presente invención consigue dichas mejoras. Antes de ofrecer una explicación relativamente rigurosa de la propia invención, no obstante, este resumen de características se iniciará con una breve información informal de la naturaleza y origen de los errores de difícil corrección que se han descrito anteriormente. Se debe comprender que su presentación preliminar no es necesariamente una descripción de la invención propiamente dicha.

La presente invención se ha originado en el descubrimiento de que los errores residuales observados son realmente coherentes con diferentes segmentos correspondientes del subsistema de escaneado. Además, se ha descubierto que los errores no están estrictamente limitados a errores diferenciales entre cabezales de impresión, sino que se extienden a errores absolutos, según medición por el subsistema del encoder.

Con estas exploraciones, los errores residuales han sido atribuidos a imperfecciones en el soporte del carro del cabezal de impresión y el subsistema de guiado. Estas imperfecciones provocan de manera directa rotaciones del carro con respecto al medio de impresión, y las rotaciones degradan las relaciones entre las distancias reales entre cabezales y los desplazamientos del carro medidos por el encoder.

Además, estas mismas rotaciones dificultan la relación absoluta entre las posiciones real y medida del cabezal. El error de posicionado absoluto, dado que no se revela de manera clara en la desalineación de marcas realizada por diferentes cabezales (es decir, marcas de diferentes colores), es menos importante en la mayor parte de aplicaciones, pero puede ser significativa en casos especiales cuando se hacen dibujos a escala de manera precisa para proporcionar un análisis dimensional de las características ilustradas.

De manera específica, el subsistema de soporte y guía comprende una barra, a lo largo de la cual desliza el carro del cabezal de impresión, y una base o lo que se llama una "viga" que soporta dicha barra. Estos componentes están sometidos a imperfecciones de rectitud.

En particular, la barra tiene curvaturas horizontales muy finas, es decir, forma ondulada en el plano horizontal, de modo general paralelo al plano del soporte de impresión en la zona de impresión, y también en el plano vertical, perpendicular al plano del soporte o medio de impresión. El carro, cuando se traslada a lo largo de la barra, sufre también, de acuerdo con ello, rotaciones muy pequeñas, respectivamente, alrededor de un eje vertical z y alrededor de un eje horizontal paralelo a la dirección de avance del soporte de impresión x. (En el convencionalismo técnico de este sector, la dirección de avance está indicada de manera habitual "y"; no obstante, para los presentes objetivos, la indicación x seguirá a la que frecuentemente se indica en la literatura de patentes).

Las rotaciones en la tercera dimensión (alrededor del eje de la barra) son también posibles. Estas rotaciones "Theta-Y" (\theta\gamma) implican la rectitud y paralelismo de otro componente adicional, una barra de seguimiento, igual que la barra de soporte/guía, y tienen un tipo distinto de significado.

Dado que todas las plumas se encuentran muy próximas, tanto a la altura común como a lo largo de un contorno delante-atrás común (relativo a la dirección de avance del medio de impresión), los desplazamientos \theta\gamma de las características de la imagen resultante sobre el soporte de impresión tienden, de manera marcada, a ser iguales que entre los cabezales (y colores). Los desplazamientos absolutos, medidos por el encoder, permanecen; tal como se ha indicado anteriormente, éstos son importantes solamente en casos especiales en los que, por ejemplo, otros sistemas posteriores introducen una escala en los dibujos.

También como resultado de las rotaciones \theta\gamma, no obstante, existen alteraciones en la separación entre la pluma y el papel, y éstas pueden ser muy importantes. Si bien la separación entre pluma y papel puede mostrarse muy alterada en las figuras 1 a 5, ello es debido solamente a la notable exageración de la curvatura de la barra en los dibujos. (No obstante, la presente invención corrige los efectos entre plumas debido a la variación en la distancia de la pluma al papel).

En el caso de la rotación \theta\gamma, las alteraciones de la separación de pluma al papel son significativas. Se intentan solucionar de forma mecánica, para carros de carrera corta de impresoras de sobremesa, por el documento Maher antes mencionado, y también en el enfoque de calibrado de los documentos de Castaño y Boleda. La presente invención no está dirigida a correcciones \theta\gamma (excepto en los efectos entre plumas).

En este documento, las dos primeras rotaciones identificadas anteriormente se designan "Theta-Z" (\theta_{z}) y "Theta-X" (\theta_{x}), respectivamente. Si bien los cabezales de impresión de los sistemas habituales se encuentran bastante próximos al eje de la barra, es deseable montar el encoder a una distancia considerable de dicho eje (y en el lado opuesto de dicho eje con respecto a los cabezales de impresión). Como resultado, las traslaciones de los cabezales medidas por el encoder pueden verse aumentadas por la distancia desde el eje al encoder.

Como demostración gráfica del principio, el sensor y los cabezales de impresión en su carro están representados esquemáticamente en una vista en planta por seis líneas (figura 1). Las dos líneas continuas más cortas (C), (K) representan las posiciones de dos cabezales (ciánico y negro) que están más alejados del carro (separados por la distancia -D-).

Entre estos cabezales externos (C), (K), las líneas de trazos (M), (Y) representan los dos cabezales de la parte de adentro (magenta y amarillo). La línea larga (101) que une sus bases representa el propio carro. Normalmente, los cabezales de impresión sobresalen hacia adelante desde el carro; la parte frontal de la impresora, en esta vista en planta, es, por lo tanto, la parte superior del esquema.

Los dos extremos (102), (103) de dicha línea continua (101) representan los puntos de soporte que contactan con la barra de soporte/guía y, por lo tanto, definen su posición. La línea longitudinal media (EB), que se extiende, alejándose del carro, en dirección opuesta, es el haz de infrarrojo del encoder, que se proyecta entre la fuente de infrarrojos y su detector.

Parcialmente a lo largo de dicha trayectoria, cuando el carro está instalado en la impresora, el haz de infrarrojos (EB) del encoder corta la banda (ES) del encoder, cuyas graduaciones modulan, por lo tanto, el haz de infrarrojos para proporcionar indicaciones de posición y velocidad. El círculo de pequeñas dimensiones (104) del extremo de la línea del "cabezal" de la derecha designa dicho cabezal como cabezal activo, y representa una gota de tinta inyectada formando un punto sobre el soporte de impresión (en esta representación simplificada) en dicha posición instantánea del cabezal.

Con la curvatura de la barra (110) (figura 2) ampliada, todavía en la vista superior en planta, se puede apreciar que la traslación del conjunto del carro a posiciones sucesivas lleva también el conjunto por intermedio de rotaciones alrededor del eje "z", es decir, rotaciones \theta_{z}, tal como se ha observado anteriormente. Es la interacción de estas rotaciones con las diferentes distancias desde el eje de la barra a los cabezales y tira del encoder, respectivamente, la que provoca los errores residuales que son el objetivo de la presente invención.

El diagrama muestra lo que ocurre cuando el conjunto del carro funciona en una zona en la que la barra de guía (110) tiene una curvatura cóncava hacia la parte frontal de la impresora (es decir, cóncava hacia abajo, tal como se ha representado en el dibujo). El carro se supone que se desplaza de la izquierda hacia la derecha.

Es en una primera posición (mostrada en una línea continua, con los dos cabezales intermedios omitidos para mayor claridad del dibujo) cuando el cabezal de la derecha (K) proyecta una primera gota de tinta (104) (de color negro, en el ejemplo) en la posición (108). La imagen requiere la sobreimpresión precisa de una segunda gota de tinta (105) (de color ciánico, continuando en el mismo ejemplo) desde el cabezal de la izquierda (C).

Para conseguir este efecto, en principio el carro debe ser avanzado hacia la derecha, a una distancia (D) entre los cabezales de impresión de la izquierda y la derecha (C), (K) o bien, en otras palabras, el carro debe avanzar hasta que el encoder ha contado (D) unidades a lo largo de la banda (ES) del encoder. Una vez hecho esto, de manera que el conjunto del carro se encuentra en la segunda posición (mostrada en línea de trazos) más hacia la derecha, el cabezal (C) de la izquierda se encuentra en posición de proyectar su gota de tinta en la posición (109).

No obstante, esa posición no está alineada con la posición (108) de la gotita anteriormente proyectada de color negro. En vez de ello, la posición (109) de la gotita de color ciánico se encuentra a la izquierda de la gotita de color negro, en un error de distancia \Delta.

Debido a la rotación del carro, y al hecho de que la banda del encoder (ES) se encuentra más allá del eje de la barra de guía (110) que los cabezales (C), (K), el punto de intersección del haz (EB) del encoder con la banda (ES) se desplaza más rápidamente que los cabezales, y ha avanzado adicionalmente a lo largo del eje ideal geométrico de escaneado que lo que lo han hecho los cabezales. El efecto sería el opuesto cerca del lado derecho del dibujo, en el que la curvatura de la barra es convexa hacia abajo (es decir, nuevamente, hacia la parte frontal de la impresora).

El efecto sería también opuesto si la banda (ES') del encoder (figura 3) se encontrara al mismo lado de la barra como los cabezales, pero todavía lejos del eje de la barra. La posición objetivo (108) no sería desplazada, pero en este caso el punto de intersección haz-banda se desplazaría más lentamente que los cabezales. Para desplazar el punto de intersección haz-banda (106') en la misma distancia (D) a una nueva posición (107'), se requeriría desplazar el carro y los cabezales en una distancia mayor a lo largo del eje ideal de escaneado. La nueva posición (109') en el cabezal de la izquierda (ciánico) se encontraría ahora a la derecha de la gotita de color negro (108), en una nueva distancia de error \Delta'.

Esta disposición, mostrada simplemente para clarificar de manera más completa las relaciones involucradas, parece ser solamente de interés académico: colocaría o bien la banda (ES') del encoder en una posición expuesta, de modo no deseable, cerca de la parte frontal del aparato o colocaría los cabezales de impresión en una posición obstruida, no deseable, por detrás de la barra. En otra geometría, solamente de interés teórico (figura 4), el error \Delta'' se reduce casi a cero al colocar la banda del encoder y los cabezales sensiblemente equidistantes con respecto al eje de la barra.

Dado que todas las soluciones parecen poco prácticas, la presente invención ataca preferentemente la base o fuente de los errores como una cuestión de calibración. Las pequeñas curvaturas horizontales a lo largo de la barra, o sus efectos \theta_{z} sobre la alineación de la impresión, se pueden medir y compensar en el funcionamiento de la impresora.

Análogas curvaturas (34c) (figura 5) en el plano vertical provocan que el carro (20), (20') realice rotaciones \theta_{x} al desplazarse a lo largo de la barra de guía (34), basculando a la izquierda (tal como se ha mostrado) o a la derecha, e introduciendo, por lo tanto, errores relacionados con diferentes alturas de (1) los cabezales de impresión (23), (26) y (2) los puntos representados en el dibujo por los objetivos (333), (333') en los que el detector (233), (233') lee la banda (33) del encoder, respectivamente, por debajo y por arriba del eje de la barra. Estas variaciones pueden ser también corregidas por un enfoque de calibrado.

A continuación, se podrá apreciar que las invenciones de Cobbs y Sievert, que hacen uso de modelos de pruebas más bien reducidos, pueden ser (y habitualmente son) objeto de una ligera confusión en la realidad. Dado que los modelos de prueba son reducidos, se encuentran impresos necesariamente y medidos solamente en una zona estrecha de la carrera del carro. Lo mismo es cierto en las mediciones basadas en láser que se han mencionado anteriormente.

Incluso estas lecturas y correcciones son erróneas cuando el comportamiento de la alineación entre las diferentes plumas de escritura varía de modo distinto en el conjunto de la gama operativa del carro que lo que lo hace adentro de la zona estrecha utilizada para captar datos para alineación entre plumas. No obstante, esta estrecha región basada en la alineación entre plumas está bien incorporada en el hardware y en los procesos operativos (incluyendo ASICs) de diferentes productos. A causa de esta historia, y los riesgos asociados de desperdicio de tinta, soporte de impresión y tiempo del usuario, sería costoso cambiarlo.

A continuación, teniendo en cuenta la introducción anterior, la explicación se dedicará de manera más formal al resumen de las características de la presente invención. En las realizaciones preferentes, la invención tiene varios aspectos o facetas que se pueden utilizar independientemente, si bien se utilizan preferentemente de modo conjunto para optimizar sus ventajas.

En realizaciones preferentes de una primera de sus facetas o aspectos, la invención es un aparato para la impresión de las imágenes deseadas sobre un soporte de impresión, por construcción a partir de marcas individuales formadas en disposiciones de columnas y filas de píxels. El aparato comprende, como mínimo, un cabezal de impresión para el marcado sobre el soporte de impresión, y un carro que soporta el cabezal de impresión.

También se incluye un soporte de la barra del carro para el movimiento de escaneado sobre el soporte de impresión. Además, el aparato comprende un mecanismo de avance del soporte de impresión destinado a proporcionar el movimiento relativo entre el cabezal de impresión y el soporte de impresión a lo largo de una dirección sustancialmente ortogonal a la barra.

El aparato de este primer aspecto de la invención incluye también una memoria para almacenar datos de calibrado de la rectitud de la barra. Se incluyen también algunos medios de lectura de la memoria y de aplicación de los datos de calibrado de la rectitud de la barra para compensar en el funcionamiento del cabezal las imperfecciones de la rectitud de la barra.

Lo anterior puede constituir una descripción o definición de la primera faceta de la invención en su forma más amplia o más general. No obstante, incluso en esta forma general, se puede apreciar que este aspecto de la invención mitiga significativamente las dificultades todavía no resueltas en esta técnica.

En particular, la presente invención posibilita que un sistema de impresión incremental tenga en cuenta de manera explícita los errores en la rectitud de la barra. De esta manera, corrige potencialmente la vulnerabilidad completa previamente descrita de las impresoras incrementales a dichos errores.

Si bien este aspecto de la invención en su forma amplia representa, por lo tanto, un progreso significativo en esta técnica, se practica preferentemente de forma conjunta con otras características o particularidades que aumentan adicionalmente el disfrute de las ventajas generales.

Por ejemplo, es preferible que el aparato incluya también un encoder para determinar la posición y velocidad del carro. En este caso, la invención es particularmente útil en diseños de productos, de manera que el cabezal de impresión y el encoder se encuentran, respectivamente, en lados opuestos de la barra.

También es preferible que el aparato tenga sustancialmente un valor de desplazamiento único almacenado en la memoria para utilizar en la operación de compensación del cabezal de impresión sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra. La primera utilización de la palabra "sustancialmente" permite, en este caso, la posibilidad de que se pueda incluir más de un valor de desplazamiento, solamente para un objetivo relativamente incidental, tal como la utilización en algunas partes de comportamiento extremo en la gama operativa, o bien solamente para evitar algunas de las reivindicaciones adjuntas.

La segunda utilización de la palabra "sustancialmente" permite la posibilidad de que el valor de desplazamiento (o valores) no sean aplicados en zonas extremas de la barra, es decir, fuera de la zona de impresión, o en particular a lo largo de partes de la barra, tales como los extremos, en las que la desviación de la rectitud es la más extrema. De acuerdo con la presente invención, es preferible aplicar correcciones en toda la zona de impresión y, particularmente, en los extremos, dado que la falta de alineación o registro a lo largo de los bordes de la imagen tiende a ser especialmente notable.

Es deseable almacenar dicho valor de desplazamiento, sustancialmente único, incluso si existe error en más de una dimensión rectilínea, por ejemplo, de manera más habitual, dos dimensiones ortogonales (una vertical y una horizontal). ( La causa de ello es que el error de rectitud en ambas direcciones mencionadas, así como las variaciones entre plumas de escritura en la separación de pluma a papel, contribuyen en su conjunto a una única función de error de posición, es decir, una función continua que define el error de posición a lo largo de la barra. Esta función varía, por su parte, con la posición a lo largo de la barra pero, tal como se ha explicado en este documento, puede ser ventajosamente tenida en cuenta por un único desplazamiento en ciertas circunstancias).

En el caso de almacenamiento de este valor sustancialmente único de desplazamiento, una preferencia es que este valor iguale en magnitud (en las formas que se indicarán más adelante) los efectos sobre el error de colocación de los puntos de una desviación media de la barra con respecto a la rectitud, sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra. Una preferencia alternativa, en este caso, es que el valor sea igual en magnitud a los efectos en el error de situación de puntos de un promedio de desviaciones máxima y mínima de la barra con respecto a la rectitud, sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra.

En este aspecto específico, otra preferencia es que el valor sea aproximadamente igual en magnitud a una componente ponderada de las dos elecciones anteriormente indicadas, es decir, una combinación contrapesada de los efectos sobre el error de colocación de los puntos, debido a: (1) una desviación media, y (2) un promedio de desviaciones máxima y mínima, de la barra con respecto a la rectitud de la misma.

Otra preferencia básica es que el aparato comprende varios valores de desplazamiento almacenados en la memoria para su utilización en la operación de compensación del cabezal de impresión dentro de segmentos respectivos de la barra. En este caso, es deseable adicionalmente que el aparato incluya algunos medios de interpolación entre los varios valores de desplazamiento. Considerando este mismo caso, si varios cabezales de impresión se encuentran presentes en el aparato, entonces es preferible que cada uno de los valores de desplazamiento sea sustancialmente un promedio de desplazamientos de los cabezales múltiples, en comparación con la posición con el sensor.

Todavía otra preferencia básica es que la función de desplazamiento sustancialmente continua (la función continua mencionada cuatro párrafos antes) sea almacenada en la memoria para su utilización en operación de compensación del "cabezal o cabezales" de impresión sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra. En este caso, si se tienen varios cabezales de impresión, es preferible además que la función de desplazamiento sea sustancialmente un promedio de las funciones de desplazamiento para la serie de cabezales de impresión, en comparación con la posición con el sensor.

Otra preferencia básica adicional con varios cabezales de impresión en el sistema, es que el aparato incluya también, para cada par de cabezales de impresión, respectivamente, datos almacenados en la memoria para su utilización en operación de compensación del cabezal de impresión respectivo, sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra. En este caso, los datos son seleccionados entre las dos alternativas siguientes:

una función de desplazamiento respectiva, separada, sustancialmente continua para cada par; y

un valor de desplazamiento correspondiente para cada par.

Otra preferencia básica en el caso de varios cabezales de impresión es que los medios de lectura y de aplicación reducen el desplazamiento no deseado, debido a la imperfección de rectitud, entre puntos nominalmente alineados impresos con algunos distintos de los varios cabezales de impresión, respectivamente. Otra preferencia básica es que la memoria incluya, como mínimo, una de las siguientes posibilidades o alternativas de elección:

un encoder para determinar posición y velocidad del carro, incluyendo el encoder una banda de código que tiene marcas separadas de modo desigual para compensar las imperfecciones de rectitud;

un circuito electrónico analógico u óptico, formado o ajustado para compensar las imperfecciones de rectitud;

una leva mecánica o conjunto de palancas, formado o ajustado para compensar las imperfecciones de rectitud; y

almacenamiento electrónico de coeficientes polinómicos para aproximar una función que caracteriza las imperfecciones de rectitud.

Otra preferencia es que los medios de lectura y de aplicación incluyan, como mínimo, una de estas alternativas, para compensar las imperfecciones de rectitud:

medios para modificar señales de un encoder que indica posición o velocidad, o ambas, del carro a lo largo de la barra;

medios para controlar la posición o velocidad, o ambas, del carro a lo largo de la barra;

medios para controlar tiempo de accionamiento de dicho marcado por el cabezal de impresión;

medios para controlar la velocidad de propagación de dicho marcado desde el cabezal de impresión hacia el soporte de impresión;

medios para ajustar especificaciones de posición en datos de imagen, para compensar las imperfecciones de rectitud;

medios para ajustar relaciones de posición entre planos de color en datos de imagen, para compensar las imperfecciones de rectitud; y

medios para modificar la estructura de píxels de datos de imagen.

En realizaciones preferentes de un segundo aspecto, la invención es un método de calibrado de una impresora de escaneado, cuya impresora tiene varios cabezales de impresión, y una barra de soporte y guía del cabezal de impresión que no es perfectamente recta, y cuya impresora tiene también una memoria para almacenar datos de calibrado de rectitud de la barra. El método incluye la etapa de medir las desviaciones de rectitud en la barra de soporte y guía del cabezal de impresión de la impresora. (Tal como se comprenderá, un equivalente es la medición del efecto de las desviaciones de rectitud con respecto a los errores de impresión).

El método también incluye la etapa de proceder a continuación, basándose en las desviaciones de medición, a calcular los errores de colocación esperables, a lo largo de la barra soporte y guía del cabezal de impresión, entre pares de marcas realizadas con diferentes cabezales de impresión, respectivamente. A continuación, otra etapa consiste en determinar, basándose en los errores de colocación esperables que se han calculado, los datos de calibrado de rectitud de la barra.

Otra etapa consiste a continuación en el almacenamiento para determinar datos de calibración de rectitud de la barra en la memoria de la impresora. La anterior puede constituir una descripción o definición de la segunda faceta de la invención en su forma más amplia o más general.

No obstante, incluso en esta forma general, se puede observar que este aspecto de la invención mitiga, asimismo, de forma significativa, las dificultades que quedan por resolver en esta técnica. En particular, este segundo aspecto de la invención complementa el primer aspecto explicado anteriormente, al proporcionar los datos supuestos en la estructura del primer aspecto.

Si bien este segundo aspecto de la invención, en su forma amplia, representa, por lo tanto, un progreso significativo en la técnica, se practica de manera preferente y de forma conjunta con otras características o peculiaridades que aumentan adicionalmente el disfrute de las ventajas mencionadas.

Por ejemplo, es preferible que la etapa de medición comprenda el funcionamiento de varios cabezales de impresión a lo largo de la barra para imprimir correspondientes marcas en una serie y, a continuación, desplazar un sensor a lo largo de la barra para medir las posiciones relativas de las marcas. En este caso, la etapa operativa incluye preferentemente la impresión de las marcas con dos cabezales de impresión, de manera alternada, para proporcionar una serie alternada de marcas de los dos cabezales, respectivamente. Esta etapa, si se tienen tres o más cabezales de impresión, distanciados a lo largo de la barra, se lleva a cabo idealmente por impresión de las marcas con los dos cabezales de impresión más alejados.

El método preferente de impresión de marcas en una serie es particularmente útil cuando se lleva a cabo conjuntamente con un procedimiento para la determinación y compensación de la alineación entre cabezales de impresión, sobre una fracción limitada de la longitud de la barra. En este caso, es preferible que el método comprenda también la comparación de (1) la gama o rango de errores de colocación dentro de la fracción limitada de la longitud de la barra con (2) la gama de errores de colocación sobre sustancialmente la totalidad de longitud de la barra.

Cuando esa comparación se incluye en el proceso de calibrado general de rectitud de la barra, es preferible, además, que la etapa de determinación de datos de calibrado incluya la introducción de la diferencia entre estas dos gamas de error de colocación en la alineación entre los cabezales de impresión. Todavía de modo más preferente, la introducción de diferencias incluye la distribución de la diferencia introducida entre valores de alineación para cabezales de impresión adyacentes.

Asimismo, en el método preferente de impresión de marcas en serie, un proceso alternativo preferente incluye, en la etapa operativa, la impresión nominalmente alineada de marcas delgadas, una al lado de la otra con dos cabezales de impresión. En este caso, es preferible además que la etapa de medición comprenda la medición óptica real de la desalineación entre los indicios delgados nominalmente alineados.

Una preferencia alternativa básica, en cuanto al segundo aspecto principal de la invención, es que la etapa de medición incluya la utilización independiente de instrumentos de medición de precisión para medir las desviaciones. (Estos instrumentos pueden incluir, por ejemplo, equipos de bancos de pruebas normales de control de calidad, de tipo mecánico u óptico, incluyendo dispositivos interferométricos; o puede incluir dispositivos y aparatos especiales hechos a medida, desarrollados para este componente específico).

En cuanto a las dos alternativas principales de medición de las desviaciones por impresión y lectura de un dibujo o modelo, o bien por instrumentos de medición independiente, se considera mejor el primero de ellos. La causa de ello es que se puede hacer de manera muy rápida y completamente automática, y no requiere aparatos adicionales más allá de un sensor que, de manera típica, está ya incluido (montado en el carro de impresión) en la impresora para alineaciones entre cabezales.

En realizaciones preferentes de un tercer aspecto básico o faceta de la invención, ésta comprende un aparato para impresión de imágenes sobre un soporte de impresión, por construcción de las mismas a partir de marcas individuales formadas en disposiciones de columnas y filas de píxels. El aparato comprende una etapa de entrada que recibe o genera un conjunto de datos de imágenes para su utilización en impresión y, como mínimo, un cabezal de impresión para el marcado sobre el soporte de impresión.

También incluye un carro que soporta el cabezal de impresión, una barra que soporta el carro para movimiento de escaneado sobre el soporte de impresión, y un mecanismo de avance del soporte de impresión que proporciona movimiento relativo entre el cabezal de impresión y el soporte de impresión a lo largo de una dirección sustancialmente ortogonal a la barra. Además, comprende una memoria de almacenamiento de datos de calibración de rectitud de la barra.

También se incluyen en el aparato algunos medios de lectura de los datos de calibrado de la rectitud de la barra a partir de la memoria, y para aplicar esos datos a efectos de modificar el conjunto de datos de imagen, para compensar en el funcionamiento del cabezal de impresión las imperfecciones de rectitud de la barra. Tal como se comprenderá por los técnicos en la materia, esta faceta de la invención es beneficiosa en el funcionamiento de programas de aplicación de proceso de imágenes que son fácilmente conducibles a la modificación de los datos de imagen, preparatorios para la impresión.

Algunos de estos sistemas son, por ejemplo, programas gráficos de vectores, en los que se determinan equivalencias de mapas de bits como etapa de impresión previamente preparada, y los cálculos se modifican simplemente para permitir desviaciones de rectitud de la barra en la impresora. No obstante, los gráficos de mapas de bits pueden también ser manipulados de manera análoga por incorporación de la no linealidad en la estructura de la rejilla de píxels.

Por lo tanto, la modificación de las señales de posición del encoder está alejada de la única forma para aplicar de manera efectiva datos de calibrado. Otros puntos prácticos para la inserción de las correcciones se han mencionado anteriormente.

La totalidad de los principios y ventajas operativas anteriores de la presente invención se comprenderán más fácilmente de la consideración de su descripción detallada, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en planta, muy esquemática, representativa, de forma abstracta o conceptual, de un carro de impresora con cabezales de impresión y sensor, y también en relación con la banda del encoder de la impresora, particularmente para orientación para utilizar representaciones similares en las tres figuras siguientes, tal como se ha explicado anteriormente;

la figura 2 es una vista en planta esquemática, que muestra el mismo carro de la impresora, cabezales de impresión y el sensor en dos posiciones (una en líneas continuas y la otra en líneas de trazos) con respecto a una barra de soporte/guía del carro y de la banda del encoder, y con curvatura de la barra muy exagerada para claridad de presentación de los conceptos básicos la presente invención;

la figura 3 es un diagrama similar pero con la banda del encoder en una situación distinta con respecto a los otros componentes;

la figura 4 es un diagrama similar teórico, con la banda de encoder en otra localización;

la figura 5 es una vista en alzado del carro, mostrando las relaciones de altura entre el encoder, cabezales de impresión y barra de soporte/guía, siendo esta vista algo menos esquemática que las vistas en planta de las figuras 1 a 3, pero también con el carro en dos posiciones a lo largo de una barra cuya curvatura ilustrada se ha exagerado notablemente;

la figura 6 es una vista en perspectiva exterior de una impresora de gráficos de gran formato, que es una realización preferente de la presente invención, y que corresponde a las representaciones conceptuales de las figuras 1 a 5;

la figura 7 es una vista similar, pero de un mecanismo de carro y de impulsión del carro montado dentro de la caja o cuerpo envolvente del dispositivo de la figura 6;

la figura 8 es una vista similar de un mecanismo de avance del soporte de impresión, que está montado también dentro de la caja o envolvente del dispositivo de la figura 6, en asociación con el carro, tal como se ha indicado en las líneas interrumpidas de la figura 8;

la figura 9 es una vista similar más detallada del carro de la figura 7, mostrando los cabezales de impresión o plumas soportadas por el mismo;

la figura 10 es una vista inferior de los cabezales de impresión o plumas, mostrando los conjuntos de toberas;

la figura 11 es un gráfico de error relativo de situación de puntos (DPE), medido en unidades de columnas de píxels, para dos cabezales de impresión (color ciánico y color negro) que se encuentran en la parte de afuera o parte más alejada del carro, como función de la posición del eje de escaneado (medido en unidades de contaje del codificador (233) del carro) en una impresora/plotter representativa;

la figura 12 es un gráfico similar para tres pares entre cabezales, mostrando también, a efectos de comparación, un tercio del error correspondiente mostrado en la figura 11;

la figura 13 es un gráfico similar para ciertos errores entre cabezales corregidos por un ajuste de desplazamiento único ponderado;

la figura 14 es un gráfico que muestra dos funciones de ponderación, a utilizar en la combinación de ajustes basados en gama (línea continua) y basados en media (línea de trazos), como función de la gama de error observada;

la figura 15 es un gráfico que compara criterios de "doble Z" (que se explican más adelante) con un promedio de zona para el par de cabezales de impresión externos;

la figura 16 es una representación de un modelo de prueba de bloque alternativo que se ha impreso con una impresora/trazadora de gráficos o plotter, y para su utilización en el desarrollo de calibrado, de acuerdo con la presente invención;

la figura 17 es una representación de un modelo de prueba de barra partida impresa de modo similar, y para su utilización en procesos alternativos de calibrado-desarrollo, según la invención;

la figura 18 es una vista en perspectiva que representa la estrategia de calibrado que se basa en instrumentos de medición de precisión independientes;

la figura 19 es un diagrama de bloques muy esquemático de la impresora/trazador de gráficos de las figuras 1 a 10, mostrando particularmente señales clave que proceden de uno o varios microprocesadores electrónicos digitales para efectuar la impresión;

la figura 20 es un dispositivo de memoria, que incluye especialmente un grupo de dispositivos alternativos, a utilizar en el sistema de la figura 19;

la figura 21 muestra un dispositivo de lectura y aplicación, que comprende también un grupo de medios alternativos y también para la utilización con el sistema de la figura 19;

la figura 22 es un diagrama del flujo que muestra características del método de la invención; y

la figura 23 es una vista en perspectiva que muestra algunas dimensiones, en milímetros, del carro y el chasis.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes 1. Hardware básico para implementación de la invención

La presente descripción permitirá una comprensión más mecánica del aparato representado por los mismos diagramas esquemáticos explicados anteriormente. La impresora/trazador de gráficos preferente comprende un cuerpo envolvente principal (1) (figura 6) con una ventana (2), y un montante (3) en la izquierda que encierra un extremo del chasis o bastidor. Dentro del montante se encuentran los dispositivos mecánicos de soporte e impulsión del carro y un extremo del mecanismo de avance del soporte de impresión, así como la estación de llenado de la pluma que contiene cartuchos de tinta suplementarios.

El conjunto de impresora/trazador de gráficos incluye también una tapa (4) del rollo de soporte de impresión, así como una cubeta de salida (5) para tramos de hojas del soporte de impresión, en el que se han formado las imágenes y que han sido expulsadas de la máquina. Un soporte de fondo y estante de almacenamiento (6) se extiende entre las patas que soportan los dos extremos del cuerpo envolvente (1).

Encima de la tapa (4) para soporte de impresión se encuentra en una ranura de entrada (7) destinada a recibir tramos continuos de soporte de impresión (4). También se incluye una palanca (8) para control de la sujeción del soporte de impresión por la máquina.

Una pantalla frontal (11) y controles (12) están montados en la pared externa del montante (13) de la derecha. Este montante comprende el extremo derecho de la mecánica del carro y del mecanismo de avance intermedio, así como una estación de limpieza del cabezal de impresión. Cerca del fondo del montante de la derecha para tener un acceso más fácil, se encuentra el interruptor de reserva ("standby") (14).

Dentro de la envolvente (1) y de los cuerpos (3), (13), el conjunto del carro (20) (figura 7) es impulsado de forma alternativa por un motor (31) a lo largo de dobles carriles de guía y soporte (32), (34), con intermedio de la correa de accionamiento (35). El motor (31) está bajo el control de señales (57) procedentes de un microprocesador electrónico digital (esencialmente la totalidad de la figura 19 excepto la impresora -50-). En una representación de bloques esquemática, el conjunto del carro (20) se desplaza hacia la derecha (55) y hacia la izquierda (no mostrado), mientras se efectúa la descarga de tinta (54).

Una banda de encoder (33) muy finamente graduada se extiende de forma tensada a lo largo de la trayectoria de escaneado del conjunto del carro (20), y es leída por un sensor optoelectrónico automático (133), (233) para proporcionar información (52) de posición y de velocidad al microprocesador. (En la figura 19, las señales de la impresora van de la izquierda a la derecha, excepto la información (52) realimentada desde el sensor del encoder (233), tal como se ha indicado por la flecha asociada dirigida hacia la izquierda, y los datos del modelo de prueba (58) que se explican más adelante).

La banda de código (33) posibilita, por lo tanto, la formación de gotitas de tinta de color con una resolución ultra elevada (tal como se ha mencionado anteriormente, de manera típica 24 píxels/mm) y precisión, durante la exploración del conjunto del carro (20) en cada dirección.

Una disposición actualmente preferente de la tira de encoder (33) es cerca de la parte posterior de la bandeja del carro (alejada del espacio en el que se insertan las manos del usuario para el servicio de los cartuchos de relleno de las plumas). Inmediatamente por detrás de las plumas se encuentra otra posición ventajosa para la banda (36) (figura 3). El sensor del encoder (133) (a utilizar con la banda del encoder en su posición delantera -33-) o (233) (posición posterior -36-) está dispuesto con su haz óptico que pasa por orificios o partes transparentes de una escala formada en la tira o banda.

Un soporte cilíndrico (41) (figura 8), accionado por el motor (42), como husillo roscado (43) y piñón helicoidal (44) bajo el control de señales (46) desde el procesador (15) gira bajo la pista de escaneado del conjunto del carro (20) para impulsar hojas o tramos del soporte de impresión (4A) en una dirección media de avance perpendicular al escaneado. El soporte de impresión (4A) es extraído de la tapa (4) del rollo de soporte de impresión, pasa por debajo de las plumas del carro (20) para recibir las gotitas de tinta (54) para la formación de la imagen deseada y es expulsado a la cubeta de recogida (5) para el soporte de impresión.

El conjunto del carro (20) comprende una bandeja posterior antes mencionada (21) (figura 9) que lleva varios dispositivos electrónicos. También comprende alojamientos (22) preferentemente para cuatro plumas (23-26) que contienen tinta de cuatro colores distintos respectivamente, preferentemente color ciánico en la pluma de la izquierda (33), a continuación magenta (24), amarillo (25) y negro (26).

Cada una de estas plumas, particularmente en una impresora/plotter de gran formato, tal como se ha mostrado, incluye preferentemente una correspondiente válvula de relleno (27). Las plumas, a diferencia de las de los sistemas de impresora de tipo primitivo de resolución mixta, son todas ellas relativamente largas, y todas tienen una separación (29) de la tobera (figura 10) igual a la doceava parte de un milímetro, cada una de ellas a lo largo de dos columnas paralelas de toberas. Estas dos columnas contienen, respectivamente, las toberas de números impares 1 a 299, y las toberas de números pares 2 a 300, para el modelo de producto mostrado en las figuras 6 a 10; los números son de 1 a 523 y 262 a 524, en un modelo posterior.

Las dos columnas, que tienen por lo tanto un total de 150 toberas cada una de ellas, están desplazadas verticalmente en la mitad de la separación de la tobera, de manera que el paso efectivo de cada conjunto de dos columnas de toberas es aproximadamente la veinticuatroava parte de un milímetro. La resolución natural del conjunto de toberas de cada pluma es, por lo tanto, y de manera aproximada, de 24 toberas por milímetro (produciendo 24 píxels), o bien 600 por pulgada.

Preferentemente, el negro (u otro monocromático) y el color son tratados de manera idéntica en cuanto a velocidad y al resto de parámetros. En la realización preferente, el número de toberas del cabezal de impresión utilizado es siempre de doscientos cuarenta de las trescientas toberas de las plumas (figura 10), y también en el último modelo los números son quinientos doce y quinientos veinticuatro.

Esta disposición permite el ajuste de software/firmware de la altura de proyección efectiva de la pluma dentro de una gama de \pm30 toberas (\pm6 en el último modelo), aproximadamente 24 toberas/mm, o bien \pm30/24 = \pm1¼ mm (\pm¼ mm en la unidad última). Este ajuste se consigue sin movimiento mecánico de la pluma a lo largo de la dirección de avance del soporte de impresión.

Una importante característica del mecanismo, a los objetivos de la presente invención, es que la alineación de las plumas se puede comprobar de manera automática y se puede corregir por la utilización de toberas adicionales. Tal como se comprenderá, la invención se puede someter a la utilización con una variedad muy grande de número de toberas en funcionamiento real.

La distancia nominal del centro del conjunto de toberas (es decir, las toberas #150, #151, o en el último modelo -262- y -263-) desde el eje de la barra es de 50 mm, según la vista en planta. En la figura 1, esta distancia está representada por las longitudes de las líneas (C), (M), (Y) y (K). La distancia nominal de la banda sensora (ES) con respecto al eje de la barra (102-103) es de 105 mm, según vista en planta. El elemento (D) de la figura 1 corresponde al elemento (100) de la figura 23.

La distancia nominal del centro del conjunto de toberas desde el eje de la barra es de 50 mm en alzado. En la figura 5
esta es la distancia desde las partes bajas de los cuerpos de las plumas (23(C)-26(K)) a la línea de eje de la barra (34).

La distancia nominal de la banda sensora con respecto al eje de la barra es de 10 mm en alzado. En la figura 5 esta es la distancia desde los puntos objetivo de medición sensor/banda (333), (333') a la línea central de la barra.

Estas dimensiones interaccionan con imperfecciones en la rectitud de la barra provocando los errores de colocación de puntos de interés en este documento. Otras dimensiones relativas al carro aparecen en la figura 23.

Los errores debidos a desviaciones verticales de la barra con respecto a rectitud se han observado que representan más o menos la tercera parte de las desviaciones totales. Inicialmente, la rectitud de la barra es mejor que la de su base o viga.

No obstante, algunos errores de la viga son transferidos a la barra, llevando a una degradación adicional de la misma. La variación en los errores entre plumas, y en los errores de las plumas con respecto al encoder, como función de la posición del carro a lo largo del eje de escaneado, se explica más adelante.

2. Relaciones de datos

a. Errores de situación entre cabezales adyacentes. Debido al orden de cabezales de impresión del carro, color negro, amarillo, magenta y ciánico (KYMC en adelante), la distancia física entre los cabezales de impresión negro y ciánico (en el eje y) es tres veces la distancia entre colores adyacentes. Los errores de impresión de pluma a pluma adyacentes (K-Y, Y-M y M-C) son siempre menores que el error K-C, y su suma tiene como resultado el error K-C. La proporción entre la distancia física de pluma a pluma en el carro y la distancia física K-C es aplicable también a sus errores relativos de situación de puntos, así por ejemplo, el error K-Y a lo largo del eje de escaneado es aproximadamente un tercio del error K-C.

En la medición de errores pluma a pluma, ciertos errores en el papel no corresponden a idénticas posiciones del encoder. Por ejemplo, la distancia medida Y-K en una cierta área es impresa con el carro en una posición distinta que los modelos M-C e Y-M en la misma área (la referencia común es el papel). Como resultado de ello, si bien las curvas de color-error adyacente son casi idénticas, tienen una fase relativa igual a la diferencia entre las posiciones de las plumas en el carro.

No obstante, al ser plumas adyacentes, los errores Y-K, M-C y Y-M son iguales a la tercera parte del error K-C, no es correcto suponer que son proporcionales al mismo error K-C. La razón de ello es que los cambios de curvatura a lo largo de la franja se manifiestan, en primer lugar, por los errores K-Y al llegar el borde delantero del carro una zona de curvatura específica, mientras que C-M muestra el efecto más adelante cuando el casquillo posterior del carro alcanza dicha zona curvada de modo específico. No obstante, tal como se apreciará más adelante, en algunos productos, debido a las características peculiares del modelo de alineación, la tercera parte del error K-C es una buena aproximación para errores color a color.

b. Estrategias de corrección. Una forma de resolver el problema de estos errores es manteniendo especificaciones mecánicas de rectitud muy rígidas, pero este proceso sería relativamente caro. Las soluciones mecánicas alternativas incluyen la colocación del detector del encoder más próximo a las toberas del cabezal de impresión, de forma que cualquier exactitud de posicionado experimentada por el cabezal de impresión quedará más exactamente reflejada en la lectura del encoder, pero tal como se ha indicado anteriormente esto agravaría la interacción del operador con la banda de codificación.

En ausencia de una solución activa, el resultado sería una transacción siempre difícil entre calidad de impresión, por una parte, y rendimiento debido al achatarramiento de chasis defectuosos, por otro. No se conoce por los inventores ninguna solución anterior.

La presente invención sigue de modo distinto una estrategia de calibración. El procedimiento está destinado a ajustar el aparato de manera que los errores no son perceptibles a ojo desnudo.

c. Aplicación preferente de las mediciones de errores. Tal como se observará, el enfoque más preferente de calibración de rectitud, pero que no es el único, consiste en equilibrar la gama de error centrada básicamente en cero. Es preferible proceder, de este modo, modificando las alineaciones separadamente realizadas entre plumas, que han pasado a ser en la actualidad convencionales. La calibración automática preferente escoge el desplazamiento apropiado para aplicar la curva de error, pluma a pluma, para conseguir este objetivo centrado en cero, de manera que los errores restantes son lo más próximo posible a cero.

En nuestros productos, las alineaciones entre plumas están determinadas basándose en mediciones en una zona del modelo de prueba (plataforma mostrada en la línea recta de trazo grueso escalonada de la figura 11) que está situada aproximadamente en el centro de la zona de formación de imagen de la impresora. Esta zona está centrada sobre dos tornillos que tensan la barra a otra parte del chasis, es decir, la viga o base de la barra.

En esta zona, el algoritmo convencional independiente de alineación entre plumas calcula y corrige las distancias medidas entre colores, es decir, entre cabezales de impresión. Estas correcciones son almacenadas en memoria para futuras operaciones con la impresora, siempre que todos los mismos cabezales estén colocados.

La presente invención funciona preferentemente proporcionando una calibración de rectitud como perturbación de valor único de dicha alineación convencional entre plumas. El resultado consiste en minimizar los errores de colocación de las gotitas, que tienen lugar sobre la franja de la impresora. Esto proporciona una mayor tolerancia para los errores, tanto en calidad de impresión como en rendimiento de la fabricación (el chasis es una parte de precio elevado del producto), sin necesidad de los significativos compromisos anteriormente mencionados.

Una ventaja de esta corrección es que depende solamente de defectos sistemáticos (es decir, los que se producen por las deformaciones permanentes del bastidor de la impresora), sin relación con los soportes de impresión o los cabezales de impresión. Por lo tanto, de manera ventajosa, la calibración preferente debe tener lugar solamente una vez, en la línea de producción, y los resultados se pueden almacenar a continuación en la memoria no volátil de la impresora.

En la unidad impresora específica que se ha utilizado para recoger los datos mostrados en la figura 11, los errores en la zona de alineación entre plumas están situados cerca del punto central de gama de error (es decir, en una zona central de los valores de error a lo largo del eje de ordenadas). Los errores máximo y mínimo, en especial en comparación con los de la zona de alineación, tienen una magnitud similar.

Esto significa que, sin ninguna calibración, los errores permanentes a lo largo del eje de escaneado alcanzan solamente las especificaciones de error (una columna de píxels) en el extremo izquierdo de la franja. Por lo tanto, la presente invención no se ve necesitada en dicha unidad de producción específica (figura 11; se puede contrastar con el ejemplo de la figura 15).

d. Estadística para alineación entre plumas con desplazamiento. La invención minimiza errores sistemáticos a lo largo de la dirección del eje escaneado, que se originan principalmente de las variaciones de Theta-X y Theta-Z. Se implementa ahora en un producto y se puede aplicar virtualmente a cualquier producto futuro.

La invención mide errores relativos K-C a lo largo del eje de escaneado, utilizando preferentemente el sensor de línea de la impresora. Estos errores pueden ser medidos con otros medios tales como, por ejemplo, aparatos de medición tridimensionales u otras herramientas de tipo mecánico.

Una vez conocidos los errores a lo largo del eje de escaneado, el proceso de calibración considera tanto la media de los errores (indicada M) como el punto central (indicado P) de la gama de errores (indicada R). El punto central es el promedio de los errores máximo y mínimo.

El error medio M es en un cierto sentido la estadística preferente para los errores medidos, puesto que tiene en cuenta la forma en la que se encuentra la masa de datos del error. No obstante, si se utiliza solo, el valor medio haría la calibración indeseablemente vulnerable a dominación por mediciones de error que predominan, con total exclusión de los que se encuentran por fuera de estos valores, es decir, valores de error extremos.

Esto no es deseable porque un objetivo consiste en llevar el aparato dentro de las especificaciones de rendimiento en toda la zona operativa del carro. El punto central de la gama de error P, por otra parte, si bien responde a los valores por fuera de la zona (porque se define en términos de los extremos) otorga tanta importancia a un valor de error de un extremo como a docenas de valores de error más centrales.

El proceso de calibración preferente realiza una elección que es una combinación no lineal de las dos estadísticas M y P. La combinación se calcula utilizando dos funciones de ponderación opuestas, que dependen de la gama de error R.

La función de ponderación para la estadística M disminuye con la gama R, mientras que la de la estadística P incrementa con la gama. Este criterio proporciona un buen equilibrio entre las dos estadísticas, con protección contra la desviación de la calibración completa debido solamente a errores pico o máximos extremadamente agudos en áreas muy locales de la franja, pero evitando al mismo tiempo errores perceptibles de base más amplia.

e. Calibrado doble Z o K-C. Al diseñar una calibración, aparecen dos áreas principales de incertidumbre: en primer lugar, la forma de conseguir un régimen que minimiza los errores perceptibles; y en segundo lugar, la forma de medir mejor las desviaciones del hardware y de calibrar de manera apropiada la impresora. En cuanto a la primera de estas áreas principales, se ha adoptado para la presente invención una meta u objetivo asignándole el nombre "Doble-Z":

ningún punto del eje de escaneado debe superar la especificación de alineación color a color, y

se tiene que minimizar el promedio de la desalineación color a color.

En cuanto a la segunda de las dos áreas principales de incertidumbre que se han mencionado anteriormente, es importante que el procedimiento minimice el tiempo requerido, que sea siempre de realizar y, no obstante, suficientemente robusto para requerir realización solamente una vez durante la vida del producto, es decir, en la línea de montaje.

De acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención, es preferible medir solamente el error K-C con una técnica de bloque alternativo que se describe en la siguiente sección 5a, y tratar cada par de colores adyacentes proporcionalmente como un tercio del error K-C total (simbolizado en este documento como "KC/3"). Esta última elección ha sido realizada solamente después de un penoso estudio del error máximo posible introducido al considerar partes proporcionales en vez de medir de manera explícita cada color.

En el estudio, se siguieron enfoques teóricos y experimentales. Los datos tomados con una impresora representativa muestran que la tercera parte de los errores negro a ciánico, KC/3 (figura 12), si bien es similar a la medición de cada parte color, es mucho menos ruidoso. Se concluyeron gráficos similares de otras once unidades de impresoras de prototipos de producción o producción real.

Es revelador asimismo considerar los diferenciales (figura 13) entre los mismos valores de error. Todas las diferencias entre trazado KC/3 y mediciones para cada par de color están contenidas por debajo de las columnas de 0,1 píxels. Las diferencias promedio a lo largo del eje de escaneado, particularmente en la zona de alineación, están recogidas en las tablas que se adjuntan para una unidad representativa.

TABLA 1

Errores (en columnas de píxel) para la impresora mostrada en las figuras 12 y 13
Valor del error	Errores promedio, par a par, menos KC/3
	Para todo el campo operativo	Solamente dentro del área de alineación
C-M	0,055914	0,031385
M-Y	0,037434	0,02155
Y-K	0,060689	0,035378
C-Y	0,063305	0,033596

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TABLA 2

Errores estimados (en columna de píxels) para línea de producto, basados en impresoras medidas
Error promedio	Valor
General	0,042406
General más 3 sigma	0,091916

Utilizando un enfoque teórico, la impresora correspondiente al peor de los casos tendría una gama total de error de dos columnas de píxels, que corresponde al error máximo K-C que se permite, en este caso, por las especificaciones del chasis. Si esta impresora tuviera un cambio de curvatura máximo solo en la zona de alineación, la fase entre pares de colores haría máxima la diferencia entre (1) midiendo solamente error K-C y dividiendo por tres, y (2) midiendo color a color directamente.

Con estas dos premisas, el error esperable máximo es de 0,25 columnas de píxel, para C-Y (par de colores del caso peor). Por lo tanto, incluso el error máximo posible es aceptable dado que la especificación de la alineación color a color se considera como una columna de píxels, que no debería ser sobrepasada en ningún caso.

f. Forma de calcular la corrección Doble-Z. Una vez se ha medido la curva de error K-C, y se ha tomado en consideración la relación entre la gama de error total y la gama dentro de la zona de alineación entre plumas, se puede determinar si se debe introducir cierto desplazamiento en los valores de alineación pluma a pluma. Sin la corrección Doble-Z, el algoritmo de alineación entre plumas, que funciona de manera completamente independiente de la presente invención, simplemente calcula los desplazamientos pluma a pluma basándose en sus propias mediciones en la zona de alineación, como un promedio local de la curva. Si la curva tiene un máximo o mínimo en esta zona, el área de alineación de las plumas se encontrará dentro de especificaciones, pero otras zonas en el eje de escaneado pueden tener errores pluma a pluma que lleguen a dos columnas de píxels.

Tal como se ha observado anteriormente, los desplazamientos se tienen que introducir para conseguir las metas u objetivos dobles "Doble-Z": ningún punto del eje de escaneado debe exceder la especificación de alineación color a color para el producto, y la desalineación promedio color a color se debe hacer mínima. Con estas dos premisas se puede definir al siguiente método de calibración:

i). Medir error K-C a lo largo del eje de escaneado (preferentemente utilizando el método de bloque alternativo descrito más adelante).

ii). Filtrar los datos con un promedio móvil (ver figuras mas abajo).

iii). Calcular el promedio local de la curva en la zona de alineación entre plumas.

iv). Calcular la alineación deseada pluma a pluma que satisface los criterios Doble-Z.

v). Calcular la distancia (desplazamiento) entre dicho valor y el promedio local de alineación.

vi). Introducir este desplazamiento proporcionalmente en los valores de alineación pluma a pluma.

error M-C = ^{1}/_{3}.(error K-C)

error M-Y = ^{1}/_{3}.(error K-C)

error K-M = ^{2}/_{3}.(error K-C)

vii). Almacenar los valores en EEROM.

viii). En todos los casos en los que se lleva a cabo una nueva alineación convencional entre plumas, sumar o restar los valores de desplazamiento de calibración de rectitud almacenados a las mediciones pluma a pluma antes de almacenar los nuevos valores de alineación entre plumas.

g. Criterio Doble-Z. Los criterios dobles indicados anteriormente son traducidos en relaciones matemáticas al calcular, para los datos medidos y filtrados K-C, los siguientes valores:

\bullet

error medio M.

\bullet

gama de error del punto central P:

½(error max.+ error min.)

\bullet

gama de error R:

(error max.-error min.)

y

\bullet

error promedio local A_{AZ-loc} solamente dentro de la zona de alineación ("AZ").

Calcular el valor deseado para la alineación K-C, que minimiza el error promedio total (es decir, sobre la totalidad del campo operativo del carro) y que satisface la especificación de la columna de píxels únicos, se consigue equilibran-
do los criterios de la media M y punto central P con una función de ponderación que a su vez depende de la gama R.

Cuando la gama o rango es elevado (más de 1,5 columnas de píxels), se le da más peso al criterio del punto central porque, de otro modo, algunas áreas a lo largo del eje de escaneado podrían encontrarse fuera de especificaciones. Cuando la gama es baja (aproximadamente 1,25 columnas de píxels o menos), el criterio de la media tiene más peso, para buscar un valor de calibración central, optimizando la calibración para la mayor parte del eje de escaneado.

La forma de la curva es también ponderada: si un máximo o un mínimo está constituido por un pico agudo, habrá una gran discrepancia entre los criterios medio y de punto central. El valor elegido es escogido por lo tanto de manera que se encuentre entre los dos. Si el máximo o el mínimo tiene una área significativa por encima/por debajo de aquél, los criterios medio y de punto central tienden a ser más coincidentes.

Las funciones de ponderación se definen como W_{m} (curva continua de la figura 14) para la media y W_{p} (curva de trazos) para el punto central, por lo tanto:

W_{m} = 1,5R^{2} - 7,85R + 10,2

W_{p} = 1,15R^{2} - 4,62R^{2} + 6,5R + 0,45

Se obtuvo el ajuste de las funciones de ponderación después de analizar muchas curvas de error real K-C y muchas curvas creadas artificialmente con un simulador.

A continuación, se calcula el valor deseado para la alineación pluma a pluma (criterio Doble-Z) del modo siguiente:

Doble-Z = \frac{W_{m}}{W_{m} + W_{p}} \ Me + \frac{W_{p}}{W_{m} + W_{p}} \ P = \frac{W_{m}M_{e} + W_{p}P}{W_{m} + W_{p}}

y el Doble-Z_{diff} diferencial o de desplazamiento, para aplicar el error K-C entre plumas, hallado de forma independiente por el proceso de alienación entre plumas, pero que ahora es identificable como error promedio local A_{AZ-loc} en la zona de alineación ("AZ") solamente, es:

Doble-Z_{diff} = \frac{W_{m}M_{e} + W_{p}P}{W_{m} + W_{p}} - A_{AZ-loc}.

En la aplicación de este ajuste de calibrado de rectitud (figura 14) a una curva de error K-C para una impresora real, el promedio local A_{AZ-loc} es colocado donde los errores K-C son máximos. En otras palabras, la alineación de las plumas lleva a cabo un promedio local de los errores color a color, con el área de alineación de plumas situada aproximadamente en la mitad de la impresora; si existe un error máximo de rectitud en esta zona, que facilita máximos errores de colocación de los puntos (en valor absoluto), los errores K-C son como consecuencia los máximos en dicha zona. El proceso de alineación de plumas, no obstante, no tiene en cuenta este hecho, y esencialmente normaliza la operación global a dicha zona de todas maneras.

Debido a estas relaciones, otras áreas del eje de escaneado pueden tener grandes errores de alineación color a color aunque la barra sea perfectamente recta en estas áreas. De manera gráfica, el valor de alineación deseado pluma a pluma (Doble-Z) aparece como una línea horizontal que se extiende por completo a través del gráfico.

Los criterios Doble-Z son independientes de la exactitud de la alineación entre plumas convencional en el momento de calibrado de la rectitud. Esto significa que no es importante si la alineación entre plumas separada para una impresora ha sido ya llevada a cabo o no, cuando se realiza el calibrado, porque el desplazamiento determinado convencionalmente de forma separada entre las plumas es calculado, en efecto, con respecto a la propia curva, y no con respecto a ninguna referencia absoluta.

3. Dispositivos de calibración

a. Autocalibración: modelo de prueba de bloque alternativo. De acuerdo con este método (que es el método mas preferente) se imprimen dos series (201, 202) de pequeños bloques de color (figura 16) a lo largo del eje de escaneado. Cada serie consiste en bloques alternados negros (203) y ciánicos (204).

La periodicidad (206) bloque a bloque es aproximadamente 3,9 mm a lo largo del eje de escaneado, es decir, en la dirección y. Para algunos objetivos, es más lógico considerar la periodicidad de bloque negro a bloque negro, lo cual en la práctica resulta algo distinto; los técnicos en la materia comprenderán que esta complicación adicional no debe ser considerada en el presente caso. En la misma dirección, la separación (205) entre bloques adyacentes es aproximadamente 2,4 mm, y cada bloque tiene una longitud aproximada de 1½ mm. Cada uno de los bloques tiene 2½ mm de anchura (en la dimensión x).

A continuación, el sensor de línea de la máquina es utilizado para medir los errores de colocación de puntos en estos modelos, dando lugar a doscientos treinta y dos puntos de referencia. Midiendo distancias relativas entre los bloques de color alternativos, el sistema desarrolla un perfil de errores de colocación de puntos Theta-Y y Theta-Z, tal como se ha explicado y se ha representado en la sección anterior de este documento. Los datos resultantes (y el registro gráfico, en caso deseado) de los errores de colocación de puntos para el par de plumas K-C se analizan entonces de manera directa para proporcionar la calibración Doble-Z como ya se ha descrito.

b. Autocalibrado: modelo de pruebas de barra partida. Los errores pueden ser medidos también después de imprimir un gráfico realizado a base de una serie de líneas verticales delgadas (207, 208) (figura 17) dispuestas horizontalmente a lo largo del eje de escaneado. La mitad superior (207) de cada línea es de color negro, y la mitad inferior (208), de color ciánico.

Con este trazado, las desalineaciones de los dos colores se pueden medir ópticamente de forma visual, utilizando una lupa, o asignando esta tarea al sensor de línea de la impresora, igual que en el método de bloque alternativo. No obstante, dado que las líneas son mucho más finas, el método de escaneado automático funciona preferentemente, en este caso, de manera más lenta, y el conjunto del proceso requiere por lo tanto más tiempo.

c. Calibración con instrumentos independientes. Se han desarrollado otros dos métodos de caracterización de una impresora. Estos métodos son puramente mecánicos.

Uno consiste en tomar mediciones específicas del conjunto de barra-viga (chasis), y de estas mediciones calcular errores de colocación de predicción. Estas mediciones se realizan en un dispositivo de inspección de control de calidad convencional, llamado "máquina de medición de coordenadas" (CMM) o, de manera más habitual, "máquina 3D".

Son de interés las partes del bastidor que contribuyen a su rectitud funcional, o desviaciones con respecto a la rectitud. De modo general, este proceso se puede decir que mide las propias barras, la barra principal de guía frontal/de soporte (34), y la barra de deslizamiento posterior (32).

En este proceso, se obtienen las coordenadas Z e Y de numerosas secciones #1, #2, ...#N (figura 18) a lo largo del eje de escaneado. También es posible medir la barra "transversal" (434), es decir, solamente la base del soporte de la barra sin las barras, pero estas mediciones están menos correlacionadas con los resultados reales DPE.

El segundo método puede ser utilizado en la línea de producción y consiste en la utilización de una herramienta llamada, de modo habitual, "piano". El piano, mejor adaptado para un volumen elevado de producción que la máquina 3D, comprende un utillaje para medir y comparar las coordenadas Z e Y de diferentes secciones de la barra (montada en el chasis). Tiene cuatro sensores que se desplazan a lo largo del eje X para medir los errores de Y y Z de las dos barras en los N puntos (figura 18).

Con los datos de cualquiera de los aparatos, se utiliza un modelo matemático para convertir las coordenadas de error en errores esperables de la colocación de los puntos. Este modelo prescribe cálculos geométricos basados en lo siguiente: distancia desde la barra frontal (34) al sensor del encoder, distancia desde dicha barra a los cabezales de impresión (23-26) (figura 23), y coordenadas medidas de las barras frontal y posterior (34), (32) en diferentes secciones (Z e Y para las tres mediciones).

El modelo calcula a continuación la rotación de predicción del carro entre secciones consecutivas de la barra. Dada la rotación, el efecto DPE se calcula de modo directo utilizando geometría del plano, empezando desde las diferentes dimensiones nominales presentadas en la subsección (1) de la sección DESCRIPCIÓN DETALLADA.

Para la utilización satisfactoria de este modelo, se toman mediciones a intervalos regulares a lo largo del eje x. Los intervalos son seleccionados preferentemente como una fracción submúltiplo de la distancia entre los casquillos del carro (por ejemplo, desde la mitad hasta la otra parte de la distancia entre los casquillos).

Basándose en la geometría del carro, encoder y plumas, el modelo facilita una estimación aproximada de errores de colocación de los puntos para el chasis, medido a lo largo del eje equis. Este análisis está bien correlacionado con los errores de impresión reales medidos sobre el soporte de impresión.

d. Aspectos experimentales. Se ha realizado una prueba completa R&R del aparato medidor. ("R&R" se refiere de manera convencional a la repetibilidad de la herramienta como mínimo tres veces más fina que la repetibilidad de magnitud). Esta prueba está enfocada no solamente a la repetibilidad de la medición sino también al comportamiento general de la calibración de Doble Z.

Las estimaciones de repetibilidad de medición obtenidas mediante treinta mediciones y diez alienaciones proporcionaron una repetibilidad global de 0,044047 columnas de píxels. Este resultado es lógicamente similar a los resultados de los métodos de autocomprobación indicados anteriormente.

4. Hardware del microprocesador

a. Opciones de proceso básicas. Los disposiciones de proceso de datos para la presente invención pueden adoptar cualquiera de una amplia variedad de formas. Para empezar, las tareas del proceso de imágenes y de control de impresión (332), (40) se pueden compartir (figura 19) entre uno o varios procesadores en cada una de las impresoras (20) y un ordenador asociado y/o procesador de imagen de cuadrícula (30).

Un procesador de imagen de cuadrícula ("RIP") se utiliza en la actualidad frecuentemente para suplementar o substituir el papel de un ordenador o de la impresora, o de ambos, en el trabajo especializado y extremadamente intensivo en cuanto a proceso de preparación de archivos de datos de imágenes para su utilización, liberando de esta manera la impresora y el ordenador para otras funciones. Los procesadores de un ordenador o RIP funcionan de manera típica con un programa conocido como "controlador de la impresora" ("printer driver").

Estos diferentes procesadores pueden incluir o no microprocesadores electrónicos digitales de tareas múltiples de utilización general (que, habitualmente, se encuentran en el ordenador -30-) que controlan el software, o procesadores dedicados a la utilización general (que se encuentran habitualmente en la impresora -20-) que controlan el firmware, o circuitos integrados específicos de aplicación (ASICs, también habitualmente en la impresora). Tal como se comprende en la actualidad, la distribución específica de las tareas de la presente invención entre todos los dispositivos mencionados, y otros no mencionados y quizás no conocidos todavía, es principalmente un asunto de conveniencia y economía.

Por otra parte, el compartir tareas no es una exigencia. Si se prefiere, el sistema puede ser diseñado y construido para llevar a cabo todos los procesos de datos en uno u otro de los módulos de la figura 19, en particular, por ejemplo, la impresora (20).

Con independencia de las características específicas de distribución, el sistema global incluye de manera típica una memoria (332 m) para retener datos de imagen corregidos en color. Estos datos pueden ser desarrollados en el ordenador o procesador de imagen de cuadrícula ("raster image"), por ejemplo, una entrada específica artística por un operador, o se pueden recibir de una fuente externa.

Ordinariamente, los datos de entrada proceden de la memoria de imágenes (232) a una etapa de proceso de imágenes (332) que incluye algunas de las memorias de programas (333), que pueden ser memoria de tarjeta o disco duro y estructuras RAM, o ROM o EPROM, o ASIC. La memoria (232) proporciona instrucciones (334), (336) para la operación automática de entrega (335) y enmascarado de impresión (337).

Los datos de imagen circulan en cascada por estas dos últimas etapas (335), (337) resultando, a su vez, en nuevos datos (338) que especifican los colorantes a depositar en cada píxel, en cada pasada del carro de la impresora (20) sobre el soporte de impresión (41). Queda a la interpretación de estos datos la formación de:

verdaderas señales de accionamiento de la impresora (53) (para provocar inyección de tinta sincronizada y activada de modo preciso u otras disposiciones de colorante -54-),

verdaderas señales (57) para activación del carro (para producir el funcionamiento del motor de accionamiento del carro 35 que produce el movimiento temporizado de manera apropiada (55) del carro del cabezal de impresión a través del soporte de impresión), y

verdaderas señales (46) de avance del soporte de impresión (para activar el motor de avance del soporte de impresión (42) que, de manera similar, produce un movimiento adecuadamente temporizado del soporte (43) para el soporte de impresión y, por lo tanto, del soporte de impresión -41-).

Esta interpretación es realizada en el módulo (40) de control de la impresión. Además, al módulo de control de impresión (40) se pueden asignar, de manera típica, las tareas de recibir e interpretar la señal de encuadre (52) realimentada desde el sensor (233) del encoder, y en algunos casos asimismo en la señal (58) del sensor de línea realimentada desde dicho sensor (37).

La etapa de control de impresión (40) contiene necesariamente elementos electrónicos e instrucciones de programa para interpretar la información (338) de colorante por píxel por pasada. La mayor parte de este conjunto electrónico y de programación es convencional, y está representado en un dibujo simplemente como un bloque (71) para el control del carro y de la pluma. Este bloque puede ser considerado en realidad como proporcionando esencialmente todas las operaciones convencionales de la etapa (40) de control de la impresión.

b. Subsistemas alternativos para efectuar el calibrado. Aparecen también en dicha etapa (40), en la figura (19), muchos módulos específicos (y rutas de flujo de datos asociadas) (72-88) a utilizar en la implementación de la calibración de la presente invención. Es muy importante observar que algunas de las funciones específicas que se han mostrado son alternativas, en vez de subsistemas que coexistirían, de manera típica, dentro de cualquier sistema individual de impresora/ordenador/RIP.

La etapa de control de impresión (40) incluye una memoria de datos de calibración (74), pero no incluye necesariamente ninguna instalación para deducir o almacenar los datos de calibración, puesto que ello puede ser realizado, y los resultados pueden ser retenidos en una memoria adecuada antes de que la impresora salga de la fábrica. No obstante, es aceptable, incluir capacidad de autocalibración automática en la máquina cuando se expide ésta, de manera que se puede llevar a cabo nueva calibración en el caso de averías o substitución de componentes del chasis, o en otras causas de duda.

Estos medios incluyen la capacidad de provocar que la impresora 50 imprima un dibujo de prueba (figura 16 ó 17). También incluyen un bloque de algoritmo (72) para leer y analizar los datos del dibujo de pruebas (58), tal como se ha descrito en las secciones anteriores, y almacenar la información de calibración resultante (73) en la memoria de calibración (74).

c. Pequeña memoria digital. La memoria de calibración puede adoptar una serie de formas distintas (figura 20), y su contenido se puede utilizar quizás en un mayor número de formas distintas (figura 21). Las formas más preferentes de esta memoria son aquellas más prácticas, económicas, y convenientes. Tal como se ha mencionado anteriormente, las formas más preferentes de la invención incluyen una pequeña memoria electrónica digital u óptica (274) (figura 20) que retiene uno o varios bites de datos desplazados.

Estos datos pueden ser simplemente un número pequeño (tal como uno) de valores desplazados constantes, facilitados, por ejemplo, por el diferencial calculado DobleZ_{diff}, explicado en las subsecciones anteriores 2e-g. Tal como se ha sugerido en el esquema, dado que la corrección de calibración es pequeña y la gama dinámica de los valores Doble Z_{diff} es correspondientemente pequeña, la memoria (274) tiene que contener solamente un número muy pequeño de bits binarios.

Cuando la memoria de calibración (74) adopta la forma (274), la implementación de los "medios alternos de lectura y aplicación" (82) (figura 19) adoptan naturalmente la forma complementaria de medios (127) para aplicar el valor almacenado a la alineación entre plumas. Esta función incluye el almacenamiento de los valores ajustados de alineación entre plumas en la memoria reservada para la alineación entre plumas.

d. Banda de código especial. Otro tipo de memoria (74) es esencialmente fotolitográfica o fotográfica, y se puede utilizar para conseguir una tira de encoder especial o adaptada (84) (figura 20) para una impresora individual. Las graduaciones o indicios (91) de la tira de código (84) pueden ser separadas de manera uniforme en algunas zonas de la tira,
pero tal como se ha mostrado se pueden comprimir en otras zonas (92) y se pueden expansionar en otras zonas (93).

Estas variaciones de separación son calculadas para reflejar el alargamiento o contracción efectivos o aparentes de los segmentos de la barra, lo cual es, en realidad, un artefacto de la relación variable entre la lectura del encoder y verdadero desplazamiento de la pluma. Esta relación de variación es explicada en la parte de introducción informal de CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN de este documento.

La tira de código es formada de manera especial fotográficamente o fotolitográficamente, con las separaciones de cálculo, para compensar las desviaciones de rectitud de la barra, proporcionando señales (52) que son esencialmente lineales en desplazamiento real de los cabezales de impresión (23-26) con respecto al verdadero eje de escaneado (recto). Cuando las señales (52) del encoder (233) que tienen dicha tira (84) son recibidas en la etapa de impresión (40), no requieren compensación adicional y son simplemente leídas en (126) y utilizadas directamente de manera convencional y tradicional.

Además de diferir radicalmente del circuito de memoria digital (274) en forma física, la tira de código especial (84) difiere también de una forma conceptualmente más fundamental. La tira de código proporciona una compensación que varía de manera casi continua a lo largo del tramo operativo del carro.

En vez de compensar con un solo valor desplazado que consigue un buen compromiso sobre toda la carrera del carro, la banda especial (84) es capaz, por lo tanto, de compensar de manera mucho más precisa en cada punto de dicha carrera. Además, lo lleva a cabo con independencia de la velocidad del carro, de la velocidad de las gotitas de tinta en su recorrido, y de otros parámetros operativos.

e. Compensador mecánico o electromecánico. Una memoria (74) de tipo considerablemente más costoso es una leva mecánica (85) (figura 19) accionada por el eje (35) del motor del carro. La leva acciona un seguidor de leva (86) que, a su vez, impulsa un encoder especial seguidor de leva (87).

La leva está formada o montada, o ambos, para proporcionar una señal (88) desde el encoder seguidor de leva (87), que está relacionado con la falta de linealidad conocida de la señal (52) del encoder de posición del carro con el desplazamiento real del carro a lo largo del eje ideal de escaneado. En los dibujos, la señal (88) del encoder del seguidor de leva se observa pasando por los medios alternos de lectura y aplicación (82).

La leva (85), el seguidor (86) y el encoder (87), considerados en su conjunto, no obstante, son simplemente un caso especial de una memoria de calibración (74). Reconociendo este hecho, puede ser interesante conceptualizar la señal alternativa como pasando por una trayectoria (81) desde dicha memoria (74) a los medios alternativos de lectura y aplicación (82).

En cualquier caso, cuando la señal del encoder del seguidor de leva alcanza los medios (82), puede ser utilizada en cualquiera de varias formas distintas que se describirán en las subsecciones que se indican a continuación 4h-n. Igual que la tira de código especial explicada anteriormente, la utilización de la leva posibilita una corrección sustancialmente continua, en caso deseado, en toda la carrera del carro.

f. Circuito de compensación especial. Otra forma de la memoria (74) que se encuentra dentro del ámbito de la presente invención es un circuito (88) (figura 20) que contiene una red de compensación analógica (95). Esta estrategia permite, asimismo, la corrección en toda la carrera del carro, pero, dependiendo del tipo y complejidad del circuito de compensación, la corrección puede ser continua o interpolada realmente entre puntos definidos a lo largo de la barra, o paso a paso dentro de segmentos discretos de la misma.

La red está situada, por ejemplo, en un bucle de realimentación (96) de un amplificador (97). La red (95) incluye, en caso deseado, elementos de retardo o componentes activos.

Está diseñada para recibir la señal del encoder del carro (333), preferentemente con los contajes convertidos en forma analógica, y como respuesta desarrolla una señal modificada o compensada (98) que es aproximadamente lineal izada con respecto al desplazamiento del carro a lo largo del eje de exploración o escaneado. Este diseño sigue los principios bien conocidos de las redes de compensación, conjuntamente con las desviaciones conocidas de la barra específica de soporte/guía (34) en la impresora en la que se instalará la red (95).

La señal de encoder compensada (98), preferentemente redigitalizada, procede en (81) a los medios alternos de lectura y aplicación (82). En ellos, puede ser utilizada en las formas que se describen en las subsecciones 4h-n.

g. Coeficientes polinómicos. Otra forma de memoria (74) que adapta la respuesta de la impresora a la señal (52) del encoder es una memoria digital (89) (figura 20) para almacenar coeficientes especiales de un polinomio. Esta forma de la memoria es la destinada al tratamiento de los contajes (52) del encoder como señales digitales (S).

El sistema evalúa el polinomio con los coeficientes almacenados para deducir una señal ajustada S_{ajustada}. Esta señal digital compensada, que puede ser aproximadamente lineal en desplazamiento real del carro con respecto al eje de escaneado, o para otras finalidades, se puede relacionar, en vez de ello, con las faltas de linealidad de la señal (52) del encoder del carro, es dirigida a los medios (82) de lectura y aplicación para su utilización, tal como se ha descrito más adelante. El polinomio puede ser evaluado en base píxel a píxel, o para cada posición individual de contaje del encoder (en principio, es posible pero requiere velocidades de computación extremadamente elevadas) o se puede evaluar en posiciones determinadas y se puede interpolar entre dichas posiciones o simplemente escalonar de un segmento a otro de la barra.

h. Compensación de la señal del encoder. Cada uno de los tipos de memoria introducidos en las subsecciones 4e-g anteriormente indicadas se puede utilizar en una serie de formas distintas. Una forma ya sugerida anteriormente consiste en dirigir los datos memorizados (75) (figura 19) a un circuito (76) que recibe también la señal en bruto (52) del encoder del carro y que combina de manera adecuada los dos para formar una señal compensada (77) del encoder del carro. Esta señal se puede ajustar de manera precisa para cada posición de contaje del encoder, o el ajuste se puede interpolar o escalonar entre posiciones seleccionadas de la barra.

La modificación de la señal del encoder del carro en el circuito (76) se lleva a cabo, preferentemente, de forma digital, pero en principio puede tener base analógica, tal como se sugiere en (88) de la figura 20 y (76) de la figura 21. En cualquiera de los casos, la modificación es llevada a cabo de manera tal que la señal compensada (77) imita tan íntimamente como sea prácticamente posible una señal no compensada en una impresora que tiene una barra de soporte (34) perfectamente recta.

La señal (77) de encoder compensada pasa a continuación al carro y al control (71) de la pluma. En dichos elementos, es utilizada exactamente de la misma manera en la que el dispositivo de control (71) utilizaría una señal no compensada en una impresora con una barra recta (34).

i. Posición del carro/control de la velocidad. Un enfoque inverso consiste en utilizar la salida de la red, polinómica o de seguidor de leva del encoder para modificar el funcionamiento de algún otro componente de la impresora (60). Esto se realiza de manera tal que neutraliza los efectos no lineales de la barra (34), también de forma continua, interpolada o escalonada.

Para este objetivo, la trayectoria de señal (75) (figura 19) desde la memoria al módulo de compensación (76) no es utilizada. Este bloque de compensación (76) es, por lo tanto, inactivo (en realidad, ausente) y la señal (52) del encoder pasa en (77) sustancialmente sin cambios al control (71) del carro y de la pluma.

Los datos memorizados (81) o sus efectos (88) son proporcionados, en vez de ello, a los medios alternos de lectura y aplicación (82), que los aplican en (83) al control (71) del carro y de la pluma en una estrategia compensatoria. Por ejemplo, dentro de dicho circuito de control (71), la señal (57) para desplazar el carro se puede ajustar como respuesta a la señal de compensación aplicada (81), (88).

El circuito (71) desarrolla señales de activación del carro modificadas (57') que compensan en el funcionamiento del motor (31) de accionamiento del carro los conocidos efectos de las desviaciones de la barra. Por lo tanto, la posición o velocidad, o ambas, del carro son sometidas a un control (121) (figura 21) que linealiza el funcionamiento del carro, a pesar de los efectos de la barra.

Igual que en el esquema general de la figura 19, cada uno de los módulos alternativos (121-123) (figura 21) incluye subcomponentes que no todos se encuentran necesariamente presentes en cualquiera de las realizaciones de las formas correspondientes de la invención que se han mostrado. Por ejemplo, si la memoria 95/89/87 (figura 21) adopta la forma de una leva (85) de accionamiento del carro, seguidor (86) y encoder (87), entonces no se requiere una entrada redundante desde el encoder (333) del carro.

j. Temporización del accionamiento del cabezal de impresión. De acuerdo con otra estrategia de compensación, el circuito de control (71) (figura 19) ajusta de manera sustitutiva la señal (53) para la temporización del depósito de colorante. Igual que en el caso de la señal del carro, esta modificación tiene lugar como respuesta a la señal de compensación aplicada (81), (88) y la corrección puede ser continua o de otro modo.

El circuito (71) genera versiones de las señales de activación del cabezal de impresión que son modificadas con respecto a la temporización de la inyección de las gotitas de tinta o cualquier otro mecanismo de depósito de colorante que sea aplicable. En una impresora por chorros de tinta, esto se puede conseguir variando la temporización basándose en las posiciones de las columnas de toberas individuales, respectivamente.

De esta manera, el depósito de colorante es sometido a control (122) (figura 21) que linealiza el funcionamiento de los dispositivos de depósito de colorante. Esta linealización es efectiva a pesar de las desviaciones de la barra y, asimismo, a pesar del mantenimiento del posicionado y velocidad sin cambios del carro.

k. Control de la velocidad de las gotitas de tinta. En otra estrategia alternativa, el circuito de control (71) ajusta la señal (53) en cuanto a la rapidez de depósito del colorante. Igual que antes, el ajuste se puede realizar de manera continua o no, con respecto a la posición del carro. En este caso, como respuesta a la señal de compensación aplicada (81), (88), el circuito de control genera versiones de las señales de activación del cabezal de impresión que se modifican con respecto a la velocidad de propagación de la gotita de tinta desde la pluma al papel o, de manera más general, la velocidad de respuesta de cualquier mecanismo de depósito de colorante que se pueda utilizar.

Nuevamente, el depósito de colorante está sometido a control (123) que linealiza el funcionamiento de los dispositivos de depósito del colorante, a pesar de las desviaciones de la barra, mantenimiento de la posición del carro y velocidad e, incluso, la temporalización del depósito de colorante. En una impresora por chorros de tinta, esto se puede conseguir variando la energía de proyección dirigida a las plumas, basándose en las posiciones de las columnas de toberas individuales, respectivamente.

l. Ajuste de la especificación de posición de imagen. Si bien los medios antes explicados de lectura y aplicación buscan en la impresora los puntos de intervención en los que se puede llevar a cabo la compensación, otras estrategias, de acuerdo con la presente invención, cambian el enfoque y buscan los datos de imagen (232) (figura 19) y su proceso preliminar. (Las variantes que intervienen dentro de las etapas de entrega y enmascarado de impresión (335), (337) son equivalentes). También estas realizaciones pueden ser implementadas de manera continua, con interpolación o con escalonamiento.

Igual que en los módulos de intervención de la impresora (76), (121-123) (figura 21), los módulos (124), (78), (125) que representan estas realizaciones de intervención de imagen pueden requerir entradas del codificador (333) del carro, así como de la memoria (74), (87), (89), (95). Para comodidad de ilustración, no obstante, estas entradas de carro/memoria se omiten de las ilustraciones del módulo (124), (78), (125), que se enfocan, en vez de ello, en las características gráficas afectadas.

Si se debe emplear una simple calibración de desplazamiento, los datos de desplazamiento se pasan en (78) de manera relativamente directa desde la memoria de calibración (74) al dispositivo de datos de imagen (232). Dado que las distancias de corrección son, de manera típica, una fracción de una columna de píxel, en este caso, el ajuste requiere la interpolación de todos los puntos de datos de imagen, desplazando de manera efectiva la imagen en una fracción de columna hacia la izquierda o hacia la derecha para redistribuir los efectos DPE que se han explicado anteriormente.

En cuanto a imágenes de mapas de bits, dicho desplazamiento no es distinguible de la modificación de la estructura de la propia rejilla de píxels. Esto es explicado en la siguiente sección 4n.

Para gráficos de vectores, incluso una corrección escalonada, interpolada o continua, se hace de modo directo por el carácter de los datos de imagen. Si, por ejemplo, se tiene que imprimir una figura geométrica grande (124) (figura 21) que tiene tres nodos (H), (J), (L) y dos de estos nodos (H), (J) se encontrarán en segmentos de la barra que tienen desviaciones significativas de rectitud, el sistema recibe instrucciones para desplazar estos nodos (H), (J), dejando simultáneamente el nodo restante (J) sin alteración. Estos desplazamientos tienen lugar simplemente por las mismas magnitudes de desplazamiento, pero en oposición de signo que los errores que se espera que produzca la
barra.

Por lo tanto, si se sabe que la desviación de la barra provocará que un nodo (H) se desplace hacia la izquierda y el otro nodo (J) hacia la derecha, los datos del vector son desplazados hacia la derecha para el primer nodo (H) y hacia la izquierda para el otro nodo (J), tal como se ha ilustrado por las pequeñas flechas adyacentes en la figura de líneas continuas. Los nodos resultantes en la imagen virtual producida de esta manera son (H') (a la izquierda del primer nodo original -H-) y (J') (a la izquierda del otro nodo original -J-).

El término "virtual" se utiliza para sugerir que, de manera ordinaria, la imagen modificada no aparece en ningún sitio, ni sobre la pantalla del ordenador ni en la impresión final. Su existencia se limita a su manifestación dentro del archivo de datos.

La figura geométrica en la imagen virtual es, en este caso, más estrecha, tal como se ha mostrado con la línea de trazos. No obstante, después de la impresión, dado que estos desplazamientos son invertidos por las desviaciones del chasis, la figura aparece restablecida a su forma original correcta.

m. Ajuste de la posición entre planos. Un paradigma de la calibración que es intermedio en complejidad entre el desplazamiento único y una variación escalonada a lo largo de la longitud de la barra es un grupo de desplazamientos entre planos o, en otras palabras, desplazamientos relativos de los componentes de imagen formados, respectivamente, por los diferentes cabezales de impresión. De manera más típica, si bien no necesariamente, estos son colores distintos o combinaciones diferentes de intensidad/color, en impresoras que funcionan con diluciones varias de uno o varios colorantes.

Aunque no tienen la misma efectividad que en una compensación de variación de posición, dichos ajustes entre planos posibilitan una optimización independiente para cada plano. El resultado es una corrección más precisa de la que es posible con un solo desplazamiento.

Dado que un ajuste de posición entre planos es ligeramente más complicado que un procedimiento de desplazamiento único, puede ser de ayuda para conceptualizar los datos de calibración del ajuste entre planos siguiendo, en primer lugar, una trayectoria (81) desde la memoria de calibración (74) a los medios alternativos de lectura y aplicación (82). Estos medios (82) procesan los datos de calibración para preparar dichos datos para su utilización en la modificación de los datos de imagen (232). Los datos procesados (79) pasan a continuación al módulo (232) de datos de imagen y modifican en dicho módulo los datos de imagen.

Por ejemplo, se supondrá que es conocido que en una impresora determinada y con los cabezales específicos que se han instalado, en toda la carrera del carro la mejor posición del plano magenta es a la izquierda de la mejor posición del plano ciánico. Para corregir este efecto, el plano magenta es desplazado deliberadamente en (124) (figura 21) a una posición virtual (M) a la derecha desde el plano ciánico C. (Tal como sugiere el dibujo, también los ajustes verticales entre plumas, es decir, los desplazamientos del eje de las X, pueden ser conseguidos por este procedimiento).

De manera similar a la que se a mostrado, el plano virtual amarillo Y puede quedar dispuesto (solamente como ejemplo) a la derecha del plano magenta, y el plano virtual negro K puede encontrarse adicionalmente hacia la derecha. Después de la impresión, las posiciones promedio de los planos se desplazarán por las desviaciones de la barra normalmente hacia una alineación mutua más íntima de cuatro modos, minimizando de esta manera los errores en la totalidad del desplazamiento del carro. No obstante, las características individuales de diferentes colores pueden estar desalineadas más fuertemente en la impresión final.

Los técnicos en la materia observarán que ciertos de los medios de lectura y aplicación de la presente invención pueden ser utilizados conjuntamente. Por ejemplo, las alineaciones entre planos descritas se pueden implementar en combinación con ajustes de rectitud variando a lo largo de la barra (34), de manera continua, con interpolación o con escalonamiento. Estas combinaciones pueden ser también favorecidas por mediciones en el eje de las X para alineación mecánica entre cabezales.

n. Modificación de la estructura de píxels. Tal como se ha mencionado anteriormente, en una calibración de desplazamiento simple, los datos del desplazamiento son pasados desde la memoria de calibración (74) al dispositivo (232) de datos de imagen. Los ajustes típicos de fracción de columna de píxels requieren la interpolación de todos los puntos de imagen para desplazar la totalidad de la imagen en una fracción de una columna de píxels.

De esta manera, incluso medios relativamente simplificados de compensación, que implementan un desplazamiento único para todos los colores y todas las posiciones del carro, pueden requerir cálculos masivos para imágenes de mapas de bits completas. Esta manipulación no es prohibitiva, especialmente si se puede llevar a cabo fuera de la línea, es decir, realizada en el fondo por un ordenador de tareas múltiples, antes de la impresión real, en vez de hacerlo durante dicha impresión.

Los cálculos se pueden realizar de manera significativamente menos onerosa para datos codificados de longitud completa, dado que el número de puntos especificado, y por lo tanto el número a desplazar, es más reducido. (Para la mayor parte de datos de vector, el número de puntos a desplazar es todavía más reducido, y estos medios de cálculo son muy prácticos tal como se ha explicado en la anterior subsección 4-1).

Para sistemas en los que fuertes desviaciones de rectitud hacen inadecuada la calibración con desplazamiento único, tal como se ha indicado anteriormente, una calibración que varía según la longitud de la carrera del carro puede eliminar todavía efectos de DPE perceptibles. Dentro de ciertos límites, este enfoque ofrece una economía extremadamente favorable, puesto que posibilita la liberación de las especificaciones sobre rectitud de la barra.

Para segmentos de la barra (34) en los que las desviaciones tienden a provocar una expansión horizontal efectiva de la rejilla de píxels impresa, las partes correspondientes (192) (figura 21) de la rejilla virtual se pueden precomprimir selectivamente tal como se ha mostrado. Inversamente, en el caso en que las desviaciones tienden a provocar compresión o contracción horizontal de la rejilla impresa, las partes correspondientes (193) de la rejilla virtual pueden ser preexpandidas selectivamente tal como se ha mostrado asimismo.

Cuando la imagen es impresa, los preajustes y las medidas inducidas por las desviaciones se cancelan entre sí y la rejilla impresa de modo real queda por lo tanto linealizada. La linealización es relativamente inexacta si se aplica entre ajustes escalonados a diferentes segmentos de la barra, es relativamente más exacta si se utilizan preajustes interpolados, y mucho más exacta si los preajustes son sustancialmente continuos en su variación a lo largo de la barra. Se pueden aplicar diferentes ajustes para planos de color respectivamente distintos si se desea una exactitud adicional.

5. Método

En algunas de sus realizaciones preferentes, los nuevos procedimientos de calibración (141-158) (figura 22) de la presente invención funcionan en paralelo con un procedimiento (161) de alineación de varios cabezales de impresión entre sí. Esta alineación (161) entre cabezales se basa en mediciones realizadas dentro de una parte relativamente reducida de la carrera del carro, tal como se ha documentado bien por Cobbs y Sievert, cuyas descripciones se incorporan a la actual a título de referencia. Si se adopta una calibración de desplazamiento único, los resultados de dicho esfuerzo son típicamente facilitados a la alineación entre cabezales (161) tal como se muestra en las proximidades de la parte baja del diagrama.

Los nuevos procedimientos de la presente invención son también capaces de ser utilizados solos, particularmente en impresoras que no están todavía dotadas de alineación entre cabezales de recorrido corto como característica de diseño esencialmente permanente. En estos casos, los procedimientos de calibración esquematizados en este documento pueden ser objeto de integración con alineaciones entre plumas (ver, por ejemplo, la subsección anterior 4m).

La calibración de acuerdo con realizaciones preferentes de la invención incluye las etapas principales de medición de la desviación de rectitud (141), cálculo del error esperado (151) y finalmente determinación de los datos de calibración (152) y almacenamiento (156). Asociada durante esta última operación de impresión se encuentra una etapa de calibración de datos de recuperación y aplicación para reducir, como mínimo los efectos de las imperfecciones de rectitud de la barra.

Se han explicado anteriormente detalles de estas etapas principales. Así, por ejemplo, las secciones anteriores de esta descripción aclaran que la medición (142) de rectitud puede ser llevada a cabo como proceso (149) de instrumentos en taller o bien por etapas de autoprueba de la impresora (142) y medición en (146) de marcas a lo largo sustancialmente del intervalo de imagen de la barra.

La etapa de impresión (142) es llevada a cabo preferentemente por la utilización en (143) de solamente los dos cabezales externos. Si la modalidad (144) de dos cabezales alternantes se escoge para la impresión, para crear una serie de bloques de color alternantes como se ha indicado anteriormente, se escoge preferentemente una modalidad de medición de periodicidad complementaria (147) para la medición, inversamente si se escoge la modalidad de barra partida (145) para la impresión, entonces es preferible para medición la modalidad de desalineación (148).

En la determinación de datos de calibración (152), de manera más típica, la comparación antes explicada (155) de las estadísticas de error de barra completa con estadísticas de error de fracciones de la barra está asociada con la etapa de almacenamiento de desplazamiento único (158). Esta etapa, tal como se ha indicado anteriormente, facilita esencialmente el valor de desplazamiento único para utilización en la alineación entre cabezales.

El cálculo (153) casi continuo de función de error se ha mostrado como alternativa al cálculo (154) de error por punto discreto. Tal como se ha explicado anteriormente, la utilización de valores discretos es, en sí misma, preparatoria para variación escalonada o variación interpolada, a lo largo de la barra de los valores de desplazamiento de corrección. Cualquiera de estos estilos de variación se puede implementar por cualquiera de las opciones de almacenamiento de valores múltiples (157).

La descripción anterior tiene solamente finalidad de ejemplo, sin ser limitativa para el alcance de la invención, que se determinará con referencia a las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

1. Aparato para la impresión de las imágenes deseadas sobre un soporte de impresión, por construcción a partir de marcas individuales formadas en disposiciones de columnas y filas de píxels, cuyo aparato comprende:

como mínimo un cabezal de impresión para proceder al marcado sobre el soporte de impresión;

un carro portador del cabezal del impresión;

una barra que soporte al carro para su movimiento de escaneado sobre el soporte de impresión;

un mecanismo de avance del soporte de impresión para proporcionar movimientos relativo entre el cabezal de impresión y el soporte de impresión a lo largo de una dirección sustancialmente ortogonal a la barra;

una memoria para el almacenamiento de los datos de calibración de rectitud de la barra; y

medios para la lectura de la memoria, y aplicación, de los datos de calibración de rectitud de barra para compensar, en el funcionamiento del cabezal de impresión, las imperfecciones de rectitud de la barra.

2. Aparato, según la reivindicación 1, en el que la barra tiene una determinada longitud, y comprende además:

un valor de desplazamiento sustancialmente único almacenado en la memoria para su utilización en la compensación del funcionamiento del cabezal de impresión sustancialmente a lo largo de la total longitud de la barra;

siendo dicho valor de desplazamiento único igual en magnitud al efecto sobre el error de desplazamiento de puntos de uno de los siguientes:

desviación media de la barra con respecto a la rectitud, sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra,

un promedio de desviaciones máxima y mínima de la barra con respecto a la rectitud, sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra, y

un combinado ponderado de dichos valores medio y promedio.

3. Aparato, según la reivindicación 1, que comprende además:

varios valores de desplazamiento almacenados en la memoria para su utilización en la compensación del funcionamiento del cabezal de impresión dentro de respectivos segmentos de la barra.

4. Aparato, según la reivindicación 1, en el que la barra tiene una determinada longitud, y comprende además:

para cada una de las dimensiones de rectitud entre una o varias de ellas, una función de desplazamiento sustancialmente continua almacenada en la memoria para su utilización en la operación de compensación, como mínimo, de un cabezal de impresión sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la barra.

5. Aparato, según la reivindicación 1, en el que:

el cabezal o cabezales de impresión comprenden varios cabezales de impresión; y

los medios de lectura y de aplicación reducen el desplazamiento no deseado, debido a dicha imperfección de rectitud, entre puntos nominalmente alineados impresos con distintos cabezales de impresión entre los mencionados cabezales, respectivamente.

6. Aparato, según la reivindicación 1, en el que los medios de lectura y aplicación comprenden medios seleccionados entre grupo que consiste en:

medios para modificar señales procedentes de un encoder que informa sobre la posición o velocidad, o ambas, del carro a lo largo de la barra, para compensar las imperfecciones de rectitud;

medios para controlar posición o velocidad, o ambas, del carro a lo largo de la barra, para compensar las imperfecciones de rectitud;

medios para controlar la temporización de accionamiento de dicho marcado por el cabezal de impresión, para compensar las imperfecciones de rectitud;

medios para controlar la velocidad de propagación de dicho marcado desde el cabezal de impresión hacia el soporte de impresión, para compensar las imperfecciones de rectitud;

medios para ajustar las especificaciones de posición en datos de imagen para compensar las imperfecciones de rectitud;

medios para ajustar las relaciones de posición entre planos de color en datos de imagen, para compensar las imperfecciones de rectitud; y

medios para modificar la estructura de píxels de los datos de imagen, para compensar las imperfecciones de rectitud.

7. Método de calibración de una impresora de escaneado, cuya impresora tiene varios cabezales de impresión, y una barra de soporte y guía del cabezal de impresión que no es perfectamente recta, y cuya impresora tiene también una memoria para almacenar datos de calibración de rectitud de la barra; comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

medición de las desviaciones de rectitud en la barra de soporte y guía del cabezal de impresión de la impresora;

a continuación, basándose en las desviaciones medidas, cálculo de los errores de situación esperables a lo largo de la barra de soporte y de guía de la impresora, entre partes de marcas impresas con diferentes cabezales de impresión, respectivamente;

a continuación, basándose en los errores de situación esperables ya calculados, determinar los datos de calibración de rectitud de la barra; y

almacenar a continuación los datos de calibración de rectitud de la barra que se han determinado en la memoria de la impresora.

8. Método, según la reivindicación 7, en el que la etapa de medición comprende:

hacer funcionar los múltiples cabezales de impresión a lo largo de la barra para la impresión de varias marcas correspondientes en serie y

desplazar a continuación un sensor a lo largo de la barra para medir las posiciones relativas de las marcas.

9. Método, según la reivindicación 8, en el que:

la etapa operativa comprende la impresión de las marcas con dos cabezales de impresión de manera alternada, para proporcionar una serie alternada de marcas para los dos cabezales de impresión respectivamente.

10. Método, según la reivindicación 8, en la que la barra tiene una cierta longitud y para utilización conjuntamente con procedimiento para determinar y compensar la alineación entre cabezales de impresión, sobre una fracción limitada de la longitud de la barra y comprendiendo además la etapa de comparar:

el rango de los errores de colocación dentro de dicha fracción limitada de la longitud de la barra, con

el rango de errores de colocación sustancialmente sobre la totalidad de la longitud de la barra.

11. Método, según la reivindicación 10, en el que:

la etapa de determinación de los datos de calibración comprende la introducción de la diferencia entre dichos rangos de error de colocación en la alineación entre cabezales de impresión.

12. Método, según la reivindicación 8, en el que:

la etapa funcional comprende la impresión nominalmente alineada de marcas delgadas lado a lado con dos cabezales de impresión.

13. Aparato, según la reivindicación 1, que comprende:

medios para recibir o generar un conjunto de datos de imagen para su utilización en la impresión;

medios para leer desde la memoria, y aplicar los datos de calibración de rectitud de la barra para modificar el conjunto de datos de la imagen, para compensar durante el funcionamiento del cabezal de impresión las imperfecciones de rectitud de la barra.