ES2329806T3 - Metodo y aparato para la alineacion automatica de conjuntos de elementos de impresion. - Google Patents
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Abstract
Un método para la alineación de la impresión de puntos generada por al menos un conjunto de elementos de impresión de un aparato de impresión por inyección de tinta que comprende los siguientes pasos: - imprimir sobre un medio de impresión (3) una ensayo patrón de calibración (80); - explorar de el ensayo patrón de calibración (80); - determinar al menos un valor de calibración basado en la exploración de el ensayo patrón (80), y; - ajustar la alineación de al menos un conjunto de elementos de impresión (52) basado en al menos un valor de calibración; caracterizado por que la etapa de ajuste de la alineación de al menos un conjunto de elementos de impresión (52) comprende además posicionar una herramienta de ajuste de alineación (61) en relación con al menos un conjunto de elementos de impresión (52) y ajuste automático de la alineación de por lo menos un conjunto de elementos de impresión (52).
Description
Método y aparato para la alineación automática
de conjuntos de elementos de impresión.
La presente invención se refiere a una solución
para la alineación automática de uno o más conjuntos de elementos
de impresión en un aparato de impresión. Más específicamente la
invención se refiere a la alineación automática de cabezales de
impresión por inyección de tinta en un sistema de impresión por
inyección de tinta.
La impresión por inyección de tinta es un método
sin impacto para producir imágenes por la deposición de gotitas de
tinta de una manera píxel a píxel sobre un elemento de registro de
imagen en respuesta a señales digitales. Existen diversos métodos
que pueden utilizarse para controlar la deposición de gotitas de
tinta sobre el miembro receptor para producir la imagen deseada. En
un proceso, conocido como impresión por inyección de tinta según
demanda, gotitas individuales se eyectan según se necesiten sobre el
medio de registro para formar la imagen deseada. Los métodos
comunes de control de eyección de gotitas de tinta en la impresión
según demanda incluyen transductores piezoeléctricos y formación de
burbujas térmicas usando activadores de calor. En cuanto a los
activadores de calor, un calentador situado en un emplazamiento
conveniente dentro del inyector o en la abertura del inyector
calienta la tinta en los inyectores seleccionados y hace que se
eyecte una gota al medio de registro en aquellos inyectores
seleccionados en concordancia con los datos de imagen. Con respecto
a los activadores piezoeléctricos, el material piezoeléctrico se
usa junto con cada inyector y este material posee la propiedad de
que al aplicársele un campo magnético induce tensiones mecánicas en
su interior haciendo que una gota se eyecte selectivamente desde el
inyector seleccionado para la activación. Los datos de imagen
proporcionados como señales al cabezal de impresión determinan
cuáles de los inyectores están seleccionados para la eyección de
una gota respectiva desde cada inyector a un emplazamiento
particular de píxel sobre una hoja receptora.
En otro proceso conocido como impresión por
inyección continua de tinta, un chorro continuo de gotitas se
descarga desde cada inyector y se desvía de una manera controlada a
modo de imagen sobre los respectivos emplazamientos de píxeles en
la superficie del miembro de registro, mientras algunas gotitas se
atrapan selectivamente y se evita que alcancen el miembro de
registro. Las impresoras por inyección de tinta han encontrado
amplias aplicaciones en los mercados variando desde documentos de
oficina e imágenes pictóricas a la impresión a corto plazo y al
etiquetado industrial.
Una impresora por inyección de tinta típica
reproduce una imagen eyectando pequeñas gotas de tinta desde el
conjunto de inyectores espaciados que contiene el cabezal de
impresión, y las gotas de tinta caen sobre un medio receptor
(típicamente papel, papel carbón, etc.) en emplazamientos selectivos
de píxeles para formar puntos de tinta redondos. Normalmente, las
gotas se depositan con sus respectivos centros de puntos en una
cuadricula o trama, con espaciado fijo entre los puntos de la
cuadricula o trama en las direcciones horizontales y verticales.
Las impresoras por inyección de tinta pueden tener la capacidad
tanto de producir solo puntos del mismo tamaño como de tamaño
variable. Las impresoras por inyección de tinta con la última
capacidad se denominan (multitono) o impresoras por inyección de
tinta en escala de grises porque pueden producir múltiples
densidades de tonos en cada emplazamiento seleccionado para píxel
sobre la página.
Las impresoras por inyección de tinta también
pueden distinguirse por ser bien impresoras de carro ancho o
impresoras por franjas (digitalización). Las impresoras de carro
ancho están equipadas con un cabezal de impresión de carro ancho o
un ensamblaje de cabezales de impresión capaces de imprimir una
línea a la vez atravesando todo el ancho de una pagina. La línea se
imprime como un todo mientras la página se mueve mas allá del
cabezal de impresión de carro ancho mientas el cabezal de impresión
es estacionario. Las impresoras de carro ancho también se denominan
impresoras de una pasada, porque el área de la imagen se imprime en
una sola pasada de la página más allá del cabezal de impresión. Un
ejemplo de una impresora de carro ancho es la: impresora Factory
disponible en el mercado en AGFA-Gevaert NV
(Bélgica).
Por otro lado las impresoras por franjas usan
múltiples pasadas para imprimir una imagen. En cada pasada una
franja de la imagen se imprime en la página. Típicamente el ancho de
una franja se vincula con el ancho de impresión del cabezal de
impresión o del ensamblaje de cabezales de impresión usados para
imprimir la franja mientras pasan a través de la página. Entre
tales pasadas la página se adelanta en relación con la posición del
cabezal de impresión para que una próxima pasada del cabezal de
impresión a través de la página imprima una próxima franja de la
imagen al lado de o solapando (parcialmente) la franja ya impresa.
En las impresoras por franjas un cabezal de impresión se coloca
transversalmente en una dirección de exploración rápida durante una
pasada a través de la página a imprimirse. A menudo la dirección
transversal es tal que puede ser perpendicular a la dirección de la
acomodación del conjunto de inyectores del cabezal de impresión. La
página a imprimirse se mueve en una dirección de exploración lenta,
típicamente perpendicular a la dirección de exploración rápida. Un
ejemplo de una impresora por franjas es la: impresora de gran
formato Anapurna comercialmente disponible en el mercado en
AGFA-Gevaert NV (Bélgica). Los cabezales de
impresión o ensamblajes de cabezales de impresión usados tanto en
impresoras de carro ancho como en impresoras por franjas pueden
comprender múltiples conjuntos de inyectores montados juntos como
un módulo individual en un cabezal de impresión o en un ensamblaje
de cabezales de impresión. Los conjuntos pueden acomodarse en una
posición intercalada a lo largo de la dirección de exploración
rápida para incrementar la resolución de impresión o pueden
acomodarse para empalmarse entre sí para incrementar el ancho de
impresión (franja) del cabezal de impresión. Los conjuntos pueden
acomodarse uno después de otro con sus respectivos inyectores en
línea unos con otros a lo largo de la dirección de impresión. Las
primeras disposiciones se usan a menudo para crear ensamblajes
mejorados de cabezales de impresión monocromáticos, mientras la
última acomodación se usa a menudo en el diseño de ensamblajes de
cabezales de impresión multicolor.
Para crear imágenes impresas agradables, los
puntos impresos por un conjunto de inyectores deben de alinearse
tal que se registren estrechamente en relación con los puntos
impresos por otros conjuntos de inyectores. Si no se registran
bien, entonces la densidad máxima alcanzable por la impresora se
verá afectada, aparecerán imperfecciones de bandas y un registro
inferior del color dará lugar a imágenes borrosas o ruidosas y
pérdida global del detalle. Estos problemas hacen crítico un buen
registro y alineación de todos los conjuntos de inyectores dentro
de una impresora por inyección de tinta para asegurar buena calidad
de imagen. Es decir, no solo un conjunto de inyectores debe
coincidir exactamente con otro que lance un chorro del mismo color
de tinta, sino que también debe coincidir exactamente con conjuntos
de inyectores que lancen un chorro de tinta de otro color.
Además de buena calidad de imagen, se desean
mayores tasas de impresión por los clientes de las impresoras por
inyección de tinta. Un medio muy conocido para alcanzar alta
productividad en las impresoras por franjas, es incrementando el
número de inyectores. Una forma en que la cantidad de inyectores
puede incrementarse es simplemente añadiendo conjuntos extras de
inyectores. Esto tiene la ventaja que puede usarse el mismo diseño
del cabezal de impresión. Sin embargo, esto añadido al número de
conjuntos de inyectores que deben alinearse, incrementa
consecuentemente la posibilidad para desalineación y esfuerzo
requerido para la alineación apropiada de todos los conjuntos de
inyectores.
Una alternativa para obtener mayor productividad
es incrementar la cantidad de inyectores dentro de un conjunto de
inyectores. Esto no incrementa la cantidad de conjuntos de
inyectores, pero usualmente resulta en conjuntos de inyectores más
largos como incremento de la densidad de inyectores de un conjunto
de inyectores lo que típicamente requiere un diseño completamente
nuevo del cabezal de impresión y/o un nuevo proceso de fabricación.
Los conjuntos de inyectores más alargados incrementan también la
dificultad de alineación de los conjuntos de inyectores como el
aumento proporcional de la sensibilidad al desplazamiento
angular.
En impresoras por inyección de tinta de
terminación rápida, tales como aquellas que pueden usarse en una
aplicación de formato amplio, existen todavía otras consideraciones
que deben hacerse para asegurar la alineación apropiada de los
conjuntos de inyectores. Por ejemplo, una impresión bidireccional en
la dirección de exploración rápida requiere que los conjuntos de
inyectores estén alineados apropiadamente para incrementar la
productividad ya sea desplazándose en la dirección
derecha-izquierda o en la dirección
izquierda-derecha.
Algunas impresoras de terminación rápida aceptan
una variedad de materiales receptores de tinta que pueden diferir
significativamente en espesor. Como resultado, la impresora puede
tener varios huecos discretos permisibles entre los conjuntos de
inyectores y el rodillo de impresión para adaptar estos diferentes
receptores. Regularmente, el hueco entre los conjuntos de
inyectores y la parte superior del receptor, referida como la
distancia de lanzamiento, puede variar significativamente debido al
intervalo de espesores del receptor y el número limitado de alturas
discretas del conjunto de inyectores. Debido a la velocidad del
carro, el recorrido de vuelo de la gota no es hacia abajo sino
realmente es el vector suma de la velocidad del carro y la velocidad
de la gota. Este recorrido angular y las diferencias en la
distancia de lanzamiento hacen al registro del conjunto de
inyectores sensible tanto al promedio de la distancia de lanzamiento
como la variación en la distancia de lanzamiento. Estas
sensibilidades complican más el proceso de alineación del conjunto
de inyectores.
Adicionalmente, algunas impresoras de
terminación rápida permiten al cliente seleccionar diferentes
velocidades de carros, mayores velocidades de carros resultan en
incremento de productividad usualmente a un precio en calidad de
imagen. La expresión "velocidades del carro" implica el soporte
de los cabezales de impresión sobre un carro soporte que se mueve
en la dirección de exploración rápida mientras se soporta por
movimiento sobre un riel u otro soporte. El recorrido angular de
vuelo de las gotitas descritas será una función de la velocidad del
carro. Esto entonces hace a la alineación del conjunto de inyectores
sensible a otra variable, concretamente velocidad del carro.
Las técnicas actuales de alineación se incluyen
dentro de dos variedades. Las técnicas visuales usan patrones
impresos por la impresora que permiten a un usuario ver
simultáneamente varios ajustes de alineación y seleccionar el mejor
ajuste. Las técnicas visuales son desventajosas en muchos sentidos.
Primero, para una impresora con muchos conjuntos de inyectores (24
conjuntos de inyectores separados no es fuera de lo común),
múltiples distancias de lanzamiento, y múltiples velocidades de
carro, el número de alineaciones puede llegar a ser dominante
mientras cada variación se añada multiplicadamente al resto. En
segundo lugar, solo un nivel moderado de precisión se alcanza con
la mayoría de estas técnicas e impresoras finamente sincronizadas
requieren un mayor grado de precisión que él alcanzable por la
mayoría de estas técnicas. En tercer lugar, pueden ocurrir
interacciones entre varios parámetros de alineación, que degraden
más la calidad final de alineación que puede obtenerse por medio de
estas técnicas visuales, o se requirieran múltiples iteraciones,
incrementando consecuentemente el esfuerzo de la labor. Por último,
desde que varias de estas técnicas usualmente operan proporcionando
varias colocaciones de alineación al operador quien luego
selecciona la mejor opción, cantidades significativas de
consumibles (tinta y medio) pueden requerirse para obtener la
alineación correcta de todos los conjuntos de inyectores en todas
las modalidades de impresión.
La segunda forma típica de alinear los conjuntos
de inyectores es con un sensor óptico sobre el carro que interprete
patrones impresos por los conjuntos de inyectores para hacer ajustes
automáticos a la alineación del conjunto de inyectores. Aunque
perfeccionen mucho las técnicas visuales más comunes, estos métodos,
también, tienen muchas imperfecciones. En primer lugar, los
sensores ópticos son típicamente de la variedad LED con ópticas
económicas y no pueden proporcionar el alto grado de precisión
requerido de sincronización fina, en las impresoras de terminación
rápida. En segundo lugar, estos sensores requieren un promedio
significativo para crear una señal confiable, haciendo que la
cantidad requerida del receptor realice la alineación más larga que
uno pudiera desear. Además, este promedio de alto grado necesita una
medición separada para cada conjunto de inyectores, requiriendo aún
más tinta y receptor a medida que aumente el número de conjuntos de
inyectores. En tercer lugar, estos sensores ópticos sobre el carro
se acomodan típicamente para proporcionar datos fundamentales en la
dirección de exploración rápida. Para aplicaciones exigentes,
ajustes en exploración lenta son igualmente importantes. Algunas
técnicas proporcionan medios por los cuales pueden determinarse
desalineaciones en exploración lenta, pero estas mediciones, de
patrones adicionales requieren, patrones adicionales diferentes,
además de consumir más tinta y receptor.
Además, esta limitación en exploración rápida
hace muy difícil o imposible determinar el sesgo del conjunto de
inyectores. Otro resultado de la limitación de la dirección de
exploración rápida es la incapacidad de medir errores en el
movimiento del receptor, todavía otra variable de alineación
crítica.
Por lo tanto, se desea desarrollar un proceso y
técnica de alineación para el conjunto de inyectores que proporcione
un alto grado de precisión de la alineación de todas las variables
de alineación críticas mientras requieran muy poco esfuerzo y
tiempo para ejecutarse mientras consuman tan poca de tinta y
receptor como sea posible.
Los ventajosos efectos mencionados anteriormente
se realizan proporcionando un método y un aparato para la
alineación de la impresión de puntos generada por uno o mas
conjuntos de elementos de impresión en el que un ensayo patrón de
calibración se imprime, explora y procesa, y en el que la alineación
de uno o más conjuntos de elementos de impresión se ajusta
automáticamente por una herramienta de ajuste de alineación basada
en un valor de calibración derivado del proceso de exploración de
el ensayo patrón de calibración .
En una realización preferida de la invención la
herramienta de ajuste de alineación puede posicionarse en la
dirección x, y y z en relación con el medio de ajuste de alineación
asociado con el conjunto de elementos de impresión en los cuales la
alineación necesita ajustarse, y ajusta automáticamente la
alineación del conjunto de elementos de impresión basándose en un
valor de calibración calculado derivado del procesamiento del ensayo
patrón de calibración impreso.
En una realización todavía más preferida de la
invención, la herramienta de ajuste de alineación comprendía un
destornillador automático.
Otras realizaciones de la invención se muestran
en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
La fig. 1 muestra una realización de un sistema
de impresión por inyección de tinta en donde la invención puede
usarse.
La fig. 2 muestra una realización de una
boquilla de inyección del cabezal de impresión que posee una
multitud de cabezales de impresión y un posible emplazamiento para
el montaje de un dispositivo de exploración de alta resolución
sobre la boquilla de inyección del cabezal de impresión.
Las fig. 3 y 4 muestran una realización de un
dispositivo de posicionamiento del cabezal de impresión que puede
usarse para ajustar la posición del cabezal de impresión. La fig. 3
muestra el lado del dispositivo de posicionamiento del cabezal de
impresión a lo largo del cual se inserta un cabezal de impresión
(pieza montada) mientras la fig. 4 muestra el lado del dispositivo
de posicionamiento del cabezal de impresión a lo largo del cual la
posición del cabezal de impresión puede ajustarse.
Las fig. 5A a 5E muestran un ejemplo de cómo
componer una imagen más grande a partir de fotogramas más pequeños
capturados por una cámara con una vista de campo limitada.
Las fig. 6A y 5D muestran múltiples
realizaciones de un conjunto de elementos de impresión y ensayos
patrones asociados para calibrar la no perpendicularidad del
conjunto de elementos de impresión a la dirección de impresión.
La fig. 7 muestra la instalación de una boquilla
de inyección del cabezal de impresión con cabezales de impresión
posicionados en una configuración de matriz para ilustrar las
definiciones de filas y columnas, y la dirección de los
movimientos.
La fig. 8A muestra una realización de un ensayo
patrón de calibración para una instalación de la boquilla de
inyección del cabezal de impresión con 9 cabezales de impresión en
una configuración 3 por 3.
Las fig. 8B y 8C muestran detalles de cabezales
de impresión adyacentes o conjuntos de elementos de impresión y
ensayos patrones para calibrar la alineación de los cabezales de
impresión o conjuntos de elementos de impresión en relación con
cada otro en la dirección x y y.
La fig. 9 muestra la calibración de la impresión
de puntos desde un cabezal de impresión o conjunto de elementos de
impresión cuando se imprime en una modalidad de impresión
bidireccional y/o a velocidades de impresión diferentes.
La fig. 10A muestra la calibración de la
impresión los puntos desde un cabezal de impresión o conjunto de
elementos de impresión cuando se imprime a diferentes distancias de
lanzamiento y la fig. 10B añade impresión bidireccional a una
distancia de lanzamiento variable.
La fig. 11 muestra una realización de cómo los
datos de calibración o valores de corrección calibración pueden
asociarse con puntos de cuadricula de una cuadricula de calibración
cubriendo el área de impresión.
La fig. 12 muestra una realización de un robot
de ajuste de alineación.
La fig. 13 muestra una realización de un carro
del robot de ajuste de alineación que comprende un destornillador
automático.
\vskip1.000000\baselineskip
Aunque la presente invención se describirá en lo
sucesivo en este documento en relación con las realizaciones
preferidas de la misma, se entenderá que no se pretende limitar la
invención a aquellas realizaciones.
La invención se muestra en la figura 1,
representada por una impresora digital. La impresora digital 1
comprende una mesa de impresión 2 para soportar un medio de
impresión 3 durante la impresión digital. El término medio de
impresión es equivalente a términos como sustrato o receptor de
impresión, también usado frecuentemente en la bibliografía sobre
impresión. La mesa de impresión es sustancialmente plana y puede
soportar medios de recubrimiento flexibles con espesores de hasta
diez micrómetros (por ejemplo papel, láminas de transparencias,
hojas de adhesivo PVC, etc.), así como sustratos rígidos con
espesores mayores a algunos centímetros (por ejemplo cartón duro,
PVC, cartón, etc.). Una boquilla de inyección del cabezal de
impresión 4, que comprende uno o más cabezales de impresión, se
diseña para un movimiento de vaivén hacia atrás y adelante a través
de la mesa de impresión en una dirección de exploración rápida FS y
para el reposicionamiento a través de la mesa de impresión en una
dirección de exploración lenta SS perpendicular a la dirección de
exploración rápida. La impresión se realiza durante el movimiento
de la boquilla de inyección del cabezal de impresión en la dirección
de exploración rápida. El reposicionamiento de la boquilla de
inyección del cabezal de impresión en la dirección de exploración
lenta, para posisionar en línea los cabezales de impresión con áreas
no impresas o solo parcialmente impresas del medio de impresión, se
realiza entre las exploraciones rápidas de la boquilla de inyección
del cabezal de impresión. Este reposicionamiento también puede
usarse en situaciones donde la boquilla de inyección del cabezal de
impresión se equipa para imprimir un medio de impresión de ancho
completo en una sola operación de exploración rápida, por ejemplo
cuando se usan técnicas potenciales de calidad de impresión como los
métodos de cinglado. Durante la impresión, la mesa de impresión y
el medio de impresión soportado sobre esta permanecen en una
posición fija. Una estructura soporte 5 guía y soporta la boquilla
de inyección del cabezal de impresión durante su operación de
movimiento de va y ven. Un sistema de transporte del medio de
impresión puede alimentar hojas de impresión individuales a la
impresora digital a lo largo de una dirección de alimentación de
hoja FF que es sustancialmente perpendicular a la dirección de
exploración rápida de la boquilla de inyección del cabezal de
impresión, como se muestra en la figura 1. El sistema transporte del
medio de impresión se diseña como un "túnel" o "guía
directa" a través de la impresora digital, es decir esta puede
alimentar medios desde un lado de la impresora (el extremo de carga
en la figura 1), posicionar la hoja sobre la tabla de impresión
para imprimir, y retirar la hoja de la impresora en el lado opuesto
(el extremo de descarga en la figura 1).
Alternativamente a usar un sistema de transporte
del medio basado en hojas, la impresora digital puede usarse con un
sistema de transporte del medio basado en bobinas de papel continuo.
El transporte del medio de impresión puede alimentar medios de
bobina de papel continuo dentro de la impresora digital desde un
rodillo de descarga de la bobina de papel en el extremo de carga de
la impresora digital hasta un rodillo de carga de la bobina de
papel en el extremo de descarga de la impresora digital. En la
impresora digital la bobina de papel continuo se transporta a lo
largo de la mesa de impresión que se usa para soportar al medio de
impresión durante la impresión. En el caso particular de un
trasporte del medio basado en bobinas de papel continuo con una
dirección de alimentación del medio de impresión igual a la
dirección de exploración lenta, el reposicionamiento de la boquilla
de inyección del cabezal de impresión a lo largo de la dirección de
exploración lenta puede reemplazarse por un reposicionamieto de la
bobina de papel continuo en la dirección de alimentación. Entonces
la boquilla de inyección del cabezal de impresión solo tendrá un
movimiento de vaivén hacia atrás y adelante a través de la bobina
de papel continuo en la dirección de exploración rápida.
Como se muestra en la figura 1, la boquilla de
inyección del cabezal de impresión en la realización ejemplar de la
impresora digital se guía y soporta por una estructura soporte.
Básicamente, la estructura soporte es una construcción de doble
placa que soporta la boquilla de inyección del cabezal de impresión
en cada extremo y a lo largo de toda la longitud del movimiento de
exploración rápida. Una boquilla de inyección del cabezal de
impresión que puede usarse en la impresora digital de la figura 1 se
muestra en la figura 2. La boquilla de inyección del cabezal de
impresión 4 tiene un puente central 41 entre el extremo del soporte
izquierdo 42 y el extremo del soporte derecho 43. Un carro del
cabezal de impresión 44 está colgando por debajo del puente 41. El
carro del cabezal de impresión se divide en una parte delantera 45 y
una parte trasera 46. El carro está provisto con emplazamientos
para cabezales de impresión 49 para un montaje total de 64 cabezales
de impresión en una matriz 4 por 16, es decir, 4 cabezales de
impresión unos detrás de otros en la dirección de exploración
rápida o dirección y y 16 cabezales de impresión unos al lado otros
a lo lardo de la dirección de exploración lenta o dirección x. Los
64 emplazamientos para cabezales de impresión están distribuidos
equitativamente encima de la parte frontal y de la parte trasera
del carro. Los emplazamientos para cabezales de impresión en la
dirección de exploración rápida, es decir los cuatro emplazamientos
en línea, pueden usarse para imprimir simultáneamente cuatro
colores en un solo movimiento de exploración rápida de la boquilla
de inyección del cabezal de impresión, por ejemplo para imprimir
colores procesados completamente en una pasada imprimiendo
simultáneamente los colores cian, magenta, amarillo y negro. Los
dieciséis emplazamientos para cabezales de impresión unos al lado
de otros a lo largo de la dirección de exploración lenta permiten a
la boquilla de inyección del cabezal de impresión abarcar un ancho
sustancial de la mesa de impresión, preferiblemente el ancho
completo de la mesa de impresión para permitir impresiones de hojas
completas para imprimirse en solo unos pocos movimientos de
exploración rápida. El ancho del carro del cabezal de impresión a lo
largo de la dirección x es cercano a los 2 m. La profundidad del
carro del cabezal de impresión a lo largo de la dirección y es
cercana a los 0,5 m.
El posicionamiento y montaje de los cabezales de
impresión, en la dirección x, y y z, en los 64 emplazamientos para
cabezales de impresión sobre el carro del cabezal de impresión puede
realizarse con el uso de dispositivos de posicionamiento para
cabezales de impresión 10 como se describe en la solicitud de
patente Europea número 041068370.0, incorporada en este documento
por referencia. La figura 3 se toma de esta solicitud de patente.
El dispositivo de posicionamiento para cabezal de impresión en
adelante se denominará "HPD". El HPD usa cabezales de
impresión que tienen un plano de comparación z como una referencia
mecánica para definir la posición-z del cabezal de
impresión en relación con un montaje base. El cabezal de impresión
se inserta en el HPD a lo largo de la dirección de la flecha I y
usando ranuras ajustables en el surco se fija en la
dirección-z 11. Apretando los tornillos 12 y 13,
las ranuras asociadas se mueven hacia abajo y empujan el plano de
comparación z del cabezal de impresión contra un montaje de placa
base 14 que es parte del carro del cabezal de impresión y es común
para todos los cabezales de impresión. Al mismo tiempo el cabezal de
impresión se mueve a una posición fija en el HPD. La placa base
tiene recortes en los emplazamientos para los cabezales de impresión
para pasar a través de la parte frontal del cabezal de impresión de
forma que los elementos de impresión del cabezal de impresión se
extiendan a través de la placa base.
Los HPD están montados de forma que se pueden
mover sobre la placa base por medio de bloques de deslizantes 9
(véase figura 4), en una forma que la placa base se intercala entre
el HPD y el bloque deslizante. El bloque deslizante empuja el HPD
hacia la placa base y se une al HPD utilizando cuatro tornillos con
muelle 8. Los tornillos con muelle controlan la fuerza de
rozamiento entre el HPD y la placa base. El HPD puede trasladar
relativamente a la placa base en la dirección x para alinear los
cabezales de impresión en el carro del cabezal de impresión en
relación con otros, y puede rotar en el plano-xy
para posicionar el conjunto de elementos de impresión de los
cabezales de impresión sustancialmente perpendicular a la dirección
de exploración rápida. La traslación y rotación del HPD, en
relación con la placa base, se describe mediante las flechas T Y R
en la figura 3. La traslación del HPD a lo largo de la dirección x
se realiza por medio del tornillo ajustable 32 y el sistema de
palanca 30-31, actuando sobre un plano de
comparación en la placa base y contrario al muelle
anti-juego 15. La rotación del HPD en el
plano-xy se ejecuta por medio del tornillo ajustable
22 y el sistema de palanca 20-21, actuando sobre
otro plano de comparación en la placa base y contrario al muelle
anti-juego 16. Los tornillos ajustables pueden
hacerse funcionar desde la parte de atrás del HPD, es decir el lado
usado para insertar el cabezal de impresión en el HPD, y desde la
parte delantera del bloque deslizante, es decir el lado donde se
emplazan los elementos de impresión.
El proceso de calibración y la alineación para
64 cabezales de impresión, en una realización de una boquilla de
inyección del cabezal de impresión como se muestra en la figura 2,
es una tarea extensa, tediosa y es necesario ejecutarla con mucho
cuidado. Se presenta un método para automatizar completamente este
proceso de calibración y la alineación. Dentro del alcance de esta
solicitud, la "calibración" es el proceso de determinar el
rendimiento de un sistema de impresión comparando uno o más
parámetros de calidad de impresión con especificaciones
predefinidas. Un proceso de calibración puede incluir
"ajustes" al sistema de impresión, ya sea manualmente o
automáticamente, para dirigir su rendimiento hacia la
especificación predefinida. Los ajustes que se usan a menudo en un
proceso de calibración para potenciar el rendimiento del sistema de
impresión son ajustes de posición del cabezal de impresión o
alineación del cabezal de impresión.
En la tecnología de impresión digital la imagen
impresa digitalmente se compone de píxeles individuales que se
imprimen mediante los elementos de impresión de un cabezal de
impresión. Un cabezal de impresión puede comprender un número de
elementos de impresión. Pueden acomodarse físicamente en un patrón,
por ejemplo un conjunto de inyectores. Durante la impresión, el
conjunto de elementos de impresión imprime conjuntos de puntos
correspondientes sobre el medio de impresión. En la realización de
la impresora digital descrita anteriormente, 64 conjuntos de
elementos de impresión pueden imprimir 64 conjuntos de puntos
correspondientes simultáneamente.
Parte del proceso de calibración de la impresora
digital consiste en medir la posición de cada uno de los conjunto
de elementos de impresión (cabezales de impresión) relativa a la
otra. La posición relativa de los conjuntos de elementos de
impresión puede determinarse midiendo la posición relativa de los
puntos impresos por estos conjuntos, sobre un medio de impresión.
En una realización de la invención un sistema de exploración de
alta resolución in-situ 90, más conocido como
"calscan", se proporciona para medir la posición de puntos
impresos. El calscan incluye una cámara de reflexión de alta
resolución 91 para capturar fotogramas de imagen de pequeños
tamaños de alta resolución de un ensayo patrón impreso, un mecanismo
accionador 92 que puede posicionar la cámara de alta resolución a
lo largo de la dirección de exploración CS y entregar información de
la posición lineal de la cámara y relacionar esta información con
los fotogramas de imagen capturados por la cámara como una especie
de etiqueta de posición, y un conjunto de programas de análisis de
imagen para calcular las posiciones de puntos. En una realización
especifica la cámara puede tener una resolución óptica de 5 \mum
para la exploración de puntos impresos teniendo un tamaño de punto
de unos 30 \mum o más y para calcular un centro de gravedad de
estos puntos con una precisión de 1 \mum, una profundidad focal de
mínimo 400 \mum (\pm 200 \mum a una referencia), y una
longitud de exploración óptica o vista de campo como mínimo de 4 mm.
La cámara se especifica con una resolución óptica requerida, en
lugar de una precisión absoluta, porque el en proceso de
calibración la posición de los puntos en relación con otros es más
relevante que la posición absoluta de los puntos. La cámara del
calscan puede colocarse con una lente telecéntrica que no requiera
una distancia de enfoque fija y por lo tanto suministra imágenes
sin distorsión de píxeles impresos sobre medios de impresión con
llanura de medios ligeramente variable (por ejemplo, como resultado
del ondulado de los medios, ausencia de llanura intrínseca de
tablas de plásticos o medios de cartón, etc.).
Con referencia a la figura 2, el módulo de
calscan que tiene una vista de campo limitada puede montarse sobre
un sistema de movimiento lineal de alta precisión 92. El sistema de
movimiento lineal de precisión es para mover el explorador de alta
resolución en la dirección de exploración CS paralela con la
dirección x o dirección de exploración lenta, a través de un ensayo
patrón impreso. El mismo sistema de movimiento lineal del calscan
puede montarse sobre la boquilla de inyección del cabezal de
impresión, el mecanismo de exploración rápida de la boquilla de
inyección del cabezal de impresión consecuentemente proporciona un
reposicionamiento adicional del calscan en relación con un ensayo
patrón impreso en la dirección de exploración rápida.
Preferentemente un codificador de información permite a los
fotogramas de imagen de tamaño pequeño capturados por la cámara
vincularse con la información de la posición. Usando esta
información de la posición, una gran imagen del ensayo patrón
impreso (posiblemente hasta una imagen de ancho completo) puede
componerse de fotogramas de imagen de tamaño pequeño. Las
composiciones de grandes imágenes pueden hacerse en un conjunto de
programas, con sus implementaciones equivalentes de microprogramas
o con equipos físicos exclusivos. Los fotogramas de imagen de
tamaño pequeño pueden tener cierta superposición, por ejemplo un
número de puntos, que facilitan el proceso de componer la imagen de
mayor tamaño. Esta superposición puede reducir las especificaciones
para el sistema de movimiento linear del calscan, mientras se
limita la tarea adicional que debe hacerse por la herramienta de
composición. El sistema de movimiento de exploración rápida (es
decir el mecanismo de la boquilla de inyección del cabezal de
impresión) ya es un sistema de posicionamiento preciso. Un ejemplo
del proceso de composición de imagen se ilustra en las figuras 5A a
5E. La figura 5A muestra un ejemplo de un área de un ensayo patrón
impreso que se usará en la calibración. La vista de campo de la
cámara es más pequeña que esa área. Las figuras 5B y 5C muestran
los fotogramas de imagen de tamaños pequeños tomados por la cámara
en emplazamientos-xy diferentes del calscan. Estos
emplazamientos se proporcionan por el codificador de información de
la exploración rápida y por los sistemas de movimiento linear del
calscan. Después de una corrección del desfase xy basada en los
datos del codificador de información, las tolerancias en los
sistemas de movimiento linear pueden causar todavía que los
fotogramas de imagen de tamaño pequeño no se emparejen cuando se
unan unos con otros (véase figura 5D). Un área de solapamiento en
los fotogramas de imagen de tamaño pequeño asegura que una parte de
la información impresa se encontrará en múltiples fotogramas. Para
definir el mejor emparejamiento para la información impresa en el
área de superposición de los fotogramas, puede encontrarse un
desfase real-xy entre los dos fotogramas (véase
figura 5E). En el ejemplo se supone que el sistema de movimiento
linear del calscan no introduce una rotación de los fotogramas de
imagen. Pero también esto puede compensarse, si fuera
necesario.
Una realización específica de un proceso de
calibración descrito en lo sucesivo en este documento incluye la
calibración de un proceso de impresión bidireccional, donde la
impresión se hace durante el avance y retroceso del movimiento de
exploración rápida de la boquilla de inyección del cabezal de
impresión. La impresión bidireccional, comparada con la impresión
unidireccional, impone restricciones adicionales sobre el
posicionamiento del cabezal de impresión sobre la boquilla de
inyección y el momento de activación de los elementos de impresión
durante la impresión, como aclarará la descripción sucesiva en este
documento. El proceso de calibración puede incluir los siguientes
pasos.
Esta etapa asegura que la línea impresa por un
conjunto de elementos de impresión (mostrada como conjunto 52 en la
figura 6A) es siempre perpendicular a la dirección de exploración
rápida. La perpendicularidad puede ajustarse con el tornillo de
ajustable 22 del dispositivo de posicionamiento del cabezal del HPD
(véase lo anterior). En un primer movimiento de exploración rápida,
un grupo de elementos de impresión en un extremo de un conjunto de
elementos de impresión de un cabezal de impresión imprimen una línea
A1. El cabezal de impresión ahora se mueve a lo largo de la
dirección de exploración lenta o dirección x. En un movimiento
posterior de exploración rápida un grupo de elementos de impresión
al otro extremo del conjunto de elementos de impresión imprimen una
línea A2 en un especificado desfase y d (véase la ilustración en la
figura 6A). La longitud de las líneas impresas y la distancia entre
las líneas impresas debería ser más pequeña que la vista de campo
de la cámara del calscan. Un resultado impreso puede parecerse a la
ilustración en la figura 6B. El centro de gravedad CoG de cada
línea impresa A1 y A2 se calcula. La distancia entre estos centros
de gravedad para una alineación perfecta del cabezal debería
igualar el desfase y d. La diferencia \Deltad es una medida para
la desalineación desde una perfecta perpendicularidad del cabezal de
impresión sobre una distancia n. La no perpendicularidad se define
como un ángulo \alpha derivado de la formula tangente \alpha =
\Deltad/n. Una no perpendicularidad del cabezal de impresión puede
corregirse usando el tornillo ajustable 22 del HPD.
El grupo de elementos de impresión usados para
imprimir la línea A1 y la línea A2 respectivamente no tienen que
estar emplazados exactamente en los extremos lejanos opuestos del
conjunto de elementos de impresión, como se muestra en la figura
6A. El método de calibración funciona igual de bien con grupos de
elementos de impresión emplazados cerca de los extremos lejanos
opuestos del conjunto de elementos de impresión, sin embargo en
general la precisión de los cálculos descritos anteriormente
decrecerá si los grupos de elementos de impresión usados se colocan
más cerca unos de otros. Una razón para no usar elementos de
impresión lejanos opuestos en el conjunto de elementos de impresión
puede ser que algunos de estos elementos de impresión no estén
operativos (por ejemplo, en una modalidad de impresión específica)
o que estos elementos de impresión muestren un efecto secundario
vinculado con sus posiciones mas extremas (por ejemplo, un error
recurrente de emplazamiento de punto porque son elementos de
borde).
Si el conjunto de elementos de impresión del
cabezal de impresión que se quiere alinear perpendicularmente a la
dirección de exploración rápida comprende múltiples filas de
elementos de impresión, donde estas filas se entrelazan en la
dirección de exploración rápida, otro ensayo patrón puede usarse
para calcular y/o verificar la alineación perpendicular del cabezal
de impresión. Esto se ilustra en la figura 6C mostrando los puntos
impresos (lado derecho de la figura) de un conjunto de elementos de
impresión entrelazados (lado izquierdo de la figura). Con el
momento correcto para eyectar gotas desde la primera fila de los
elementos de impresión en relación con el momento para la segunda
fila de los elementos de impresión, y con un cabezal de impresión
alineado perpendicularmente los puntos impresos en el medio receptor
se entrelazan en una fila y en posiciones equidistantes entre sí
(figura 6C). Cuando el cabezal de impresión no se alinea
perpendicularmente a la dirección de exploración rápida FS, las
gotas eyectadas no caen en posiciones equidistantes entre sí y la
línea impresa no es perpendicular a la dirección de exploración
rápida (véase figura 6D). La dirección de exploración rápida puede
mostrarse sobre la diana de ensayo impreso por una secuencia de
puntos impresos sucesivos por un solo elemento de impresión. Ambos
aspectos pueden verificarse visualmente muy fácilmente.
La no perpendicularidad del cabezal de impresión
es una calibración o alineación del cabezal de impresión con la
dirección de exploración rápida y no con otros cabezales de
impresión.
Una segunda etapa puede incluir la alineación de
los cabezales de impresión en las direcciones x e y, uno respecto
al otro. En la dirección x la posición del cabezal de impresión
puede ajustarse con el tornillo ajustable 32 del HPD. En la
dirección y la posición de los cabezales de impresión se ajusta
virtualmente por medio de un conjunto de programas de desfase
(relacionados con el tiempo o la posición) para la activación del
conjunto de elementos de impresión correspondiente. En la figura 7
se muestra un dibujo esquemático de un carro del cabezal de
impresión 44 como se muestra en la figura 2 con 64 emplazamientos
para cabezales de impresión 49 acomodaciones en 16 filas (1 a 16)
por 4 columnas (a a d). Cada emplazamiento para cabezales de
impresión puede estar dotado con un dispositivo de posicionamiento
del cabezal de impresión y montado en él un cabezal de impresión
que tiene un conjunto de elementos de impresión.
Para la calibración de la alineación del cabezal
de impresión, un ensayo patrón 80 puede usarse como se muestra en
la figura 8A. En el lado izquierdo de la figura 8A se muestra una
representación reducida 3 por 3 de la configuración 16 por 4 del
cabezal de impresión de la figura 7; en el lado derecho de la figura
8A, se muestra el ensayo patrón de calibración. El ensayo patrón
combina tres registros impresos, indicados como trabajo 1 al
trabajo 3 e impresos en tres exploraciones rápidas separadas de la
boquilla de inyección del cabezal de impresión. Con referencia a la
figura 8A, el trabajo 1 (línea continúa) imprime dos líneas 81 con
cada cabezal de impresión, las dos líneas se imprimen con elementos
de impresión emplazados en los extremos opuestos del conjunto de
elementos de impresión del cabezal de impresión. El trabajo 2 (línea
discontinua) imprime solo una línea 82 con elementos de impresión
en un extremo del conjunto de elementos de impresión de cada
cabezal de impresión, pero con un desfase y (del registro de
impresión del trabajo 1) en relación con la distancia entre dos
filas de cabezales de impresión en la dirección y, e incrementado
con un pequeño delta "fs0ffs" en la dirección y. El pequeño
delta se requiere para distinguir el registro de impresión del
trabajo 2 del de el trabajo 1. Sin el delta y con cabezales de
impresión alineados perfectamente, las líneas impresas en el
trabajo 2 coincidirían con algunas de las líneas impresas en el
trabajo 1. Finalmente, el trabajo 3 (línea axial) imprime una línea
83 con los mismos elementos de impresión usados en el trabajo 2 pero
con un desfase (del registro impreso del trabajo 1) en relación con
la distancia entre dos columnas de cabezales de impresión en la
dirección x, incrementado con un pequeño delta "fs0ffs" en la
dirección y.
Al principio, los cabezales de impresión en una
columna pueden alinearse usando los ensayos patrones impresos del
trabajo 1 (líneas 81) y del trabajo 3 (líneas 83). El proceso de
alineación comienza con un primer par de cabezales de impresión
cerca del centro de la configuración del cabezal de impresión en la
boquilla de inyección del cabezal de impresión. Esto reduce los
errores acumulados cuando se añaden cabezales de impresión al
proceso de alineación. Entonces, cerca del centro de la
configuración del cabezal de impresión y en una columna, se
selecciona un primer par de cabezales de impresión adyacentes. En el
lado izquierdo de la figura 8B se muestran las posiciones del
cabezal de impresión, mientras en el lado derecho de la figura 8B se
muestra el ensayo patrón impreso, que corresponde al detalle A de
la figura 8A. Con referencia al lado izquierdo de la figura 8B, la
posición del primer cabezal de impresión se resalta con líneas
continúas y la posición del segundo cabezal de impresión se resalta
con líneas discontinuas, mientras la línea de punto muestra la diana
de la posición del segundo cabezal de impresión en posición
alineada con el primer cabezal de impresión. Entre la impresión del
trabajo 1 (líneas 81) y el trabajo 3 (líneas 83), a la boquilla de
inyección del cabezal de impresión se le da un desfase xy
específico. A la boquilla de inyección del cabezal de impresión se
le da un desfase xy denominado "ss0ffs" para obtener ensayos
patrones impresos de cabezales de impresión contiguos dentro la
vista de campo de la cámara del calscan, y un pequeño desfase y
definido "fs0ffs" para prevenir el solapamiento de los ensayos
patrones impresos. El ss0ffs puede definirse como la suma de la
distancia entre los extremos de los elementos de impresión de
cabezales de impresión contiguos (dx) y la longitud de las líneas
impresas en el ensayo patrón (LineLen), para que el desfase traiga
ambas líneas 81 y 83 a la misma coordenada-x. El
calscan toma una imagen de los puntos que constituyen las líneas 81
y 83 (véase figura 8B), calcula los centros de gravedad de estas
líneas, y el valor de calibración resultante \Deltax_{c},
definido como la diferencia entre las coordenadas-x
de los centros de gravedad de ambas líneas impresas, puede usarse
luego para corregir la posición x del segundo cabezal de impresión
en relación con el primer cabezal de impresión. El valor de
calibración \Deltay_{c}, definido como la diferencia entre las
coordenadas-y de los centros de gravedad de ambas
líneas impresas menos el valor presente de fs0ffs, puede usarse para
corregir la posición y del segundo cabezal de impresión con
relación al primer cabezal de impresión. Este procedimiento puede
continuarse con la adición de cabezales de impresión formando
pares, con cabezales de impresión ya alineados en la columna, hasta
que todos los cabezales de impresión en la columna se alineen con
cada otro.
En segundo lugar, para cada fila, los cabezales
de impresión en la fila se alinean con el cabezal de impresión de
referencia de fila en la fila que ya se ha alineado durante el
procedimiento de alineación de columnas acabado de describir. La
alineación de filas puede basarse en ensayos patrón impresas por el
trabajo 1 (líneas 81) y el trabajo 2 (líneas 82). Si la posición
del cabezal de impresión de referencia de fila se ha ajustado, un
nuevo ensayo patrón puede imprimirse proporcionando información de
la posición actual de cabezales de impresión en una fila con
relación a un cabezal de impresión de referencia ya alineado en esa
fila. Si la posición de los cabezales de impresión de referencia de
fila no se ha ajustado después del proceso de alineación de
columnas, un nuevo ensayo patrón impreso no incorporará el efecto
de los valores de ajustes en la posición de alineación de las
columnas calculados \Deltax_{c} y \Deltay_{c} y por lo tanto
los cálculos analizados sobre la alineación de filas en lo sucesivo
en este documento deben tener en cuenta que la posición de cabezal
de impresión de referencia de fila aún no ha sido ajustado. La
referencia ahora se hace a la figura 8C. Una primera línea 81 desde
el cabezal de impresión de referencia se imprime en trabajo 1 y una
segunda línea 82 desde un cabezal contiguo aún no alineado se
imprime en trabajo 2. Entre la impresión del trabajo 1 y del trabajo
2, a la boquilla de inyección del cabezal de impresión se le da un
desfase y específico. A la boquilla de inyección del cabezal de
impresión se le da un desfase dy para obtener las líneas impresas
desde cabezales de impresión contiguos en la fila dentro de la
vista de campo de la cámara del calscan, y un pequeño desfase y
adicional denominado fs0ffs para prevenir la superposición de las
líneas impresas. dy puede definirse como la distancia entre los
conjuntos de elementos de impresión de cabezales contiguos en la
fila. El calscan toma una imagen de los puntos que constituyen las
líneas 81 y 82 (véase figura 8C), calcula los centros de gravedad
de esas líneas, y el valor de calibración resultante
\Deltax_{r}, definido como la diferencia en las
coordenadas-x de los centros de gravedad de ambas
líneas impresas, puede usarse para corregir la posición x del
cabezal de impresión a alinearse. El valor de calibración
\Deltay_{r}, definido como la diferencia entre las
coordenadas-y de los centros de gravedad de ambas
líneas impresas menos el valor presente de fs0ffs, puede usarse para
corregir la posición y del cabezal de impresión a alinearse. Este
procedimiento puede continuarse con otros cabezales de impresión en
la fila, emparejados con un cabezal de impresión contiguo ya
alineado, hasta que todos los cabezales de impresión en esa fila se
alineen. La alineación de fila se continúa para todas las filas en
la configuración del cabezal de impresión.
Una tercera etapa en el proceso de calibración
puede incluir la definición del desfase bidireccional de impresión.
Este parámetro refleja el desfase entre la líneas impresas en la
misma posición de exploración rápida pero durante exploraciones
rápidas opuestas de la boquilla de inyección del cabezal de
impresión. En la modalidad de impresión bidireccional, es decir,
una modalidad en donde la impresión se realiza durante el avance y
retroceso de la exploración rápida de la boquilla de inyección del
cabezal de impresión, una gota que se imprime por un elemento de
impresión en una posición de impresión específica, es decir en una
posición de exploración rápida específica de la boquilla de
inyección del cabezal de impresión, caerá en emplazamientos
diferentes sobre el medio de impresión dependiendo de la dirección
del movimiento de exploración rápida y la velocidad de exploración
rápida. No obstante, puntos impresos durante un avance de
exploración rápida y un retroceso de exploración rápida pueden ser
parte de una sola imagen y por lo tanto necesitan alinearse entre sí
para crear una sola reproducción de imagen. Esto se logra
proporcionando un paso de calibración donde un desfase de la
posición de impresión se calcula para cada dirección de exploración
rápida y rapidez de exploración rápida para obtener que los puntos
impresos caigan sobre el medio de impresión donde se supone que
deberían caer.
Con referencia al lado izquierdo de la figura 9,
un cabezal de impresión 51 con un conjunto de elementos de
impresión 52 se mueve avanzando (velocidad de exploración positiva
vs1+) y retrocediendo (velocidad de exploración negativa vs1-) a lo
largo de una dirección de exploración rápida. Con relación a la
posición de eyección de gota, es decir, la posición de impresión,
las gotas eyectadas durante un avance de exploración rápida desde
ese emplazamiento caerán en la posición d1+ y las gotas eyectadas
durante un retroceso de exploración rápida caerán en la posición
d1-. La distancia \Deltax1 a lo largo de la dirección de
exploración rápida entre los emplazamientos de puntos en las
posiciones d1+ y d2- es un valor de calibración para el desfase
bidireccional en una velocidad de exploración rápida vs1. En la
práctica, los valores de calibración \Deltaxn en velocidades de
exploración rápida vsn correspondientes se miden imprimiendo una
línea 84 en el avance de la dirección de exploración rápida a la
velocidad de exploración rápida dada y una línea 85 en el retroceso
de la dirección de exploración rápida a la velocidad de exploración
rápida dada, ambas desde la misma posición de impresión, es decir,
emplazamiento de la boquilla de inyección del cabezal de impresión.
Como en los procedimiento descritos previamente, el calscan toma
una imagen de los puntos que constituyen las líneas 84 y 85, calcula
los centros de gravedad de esas líneas, y el valor de calibración
resultante \Deltaxn, definido como la diferencia en las
coordenadas-y de los centros de gravedad de ambas
líneas impresas, puede usarse luego para corregir un desfase
bidireccional en la velocidad de exploración rápida dada. Este
procedimiento puede repetirse para cada velocidad de exploración
rápida usada en la impresora. Una realización que describe cómo los
valores de calibración del desfase bidireccional se usan en un
esquema de corrección durante la impresión se describe más
adelante.
Una cuarta etapa en el procedimiento de
calibración puede incluir la calibración y compensación para las
variaciones en la distancia de lanzamiento. La distancia de
lanzamiento es la distancia perpendicular entre el punto de
eyección de gotas desde un elemento de impresión de un cabezal de
impresión y la superficie de impresión de un medio de
impresión.
Se hace referencia ahora a la figura 10A. Cuando
las gotas se eyectan desde un elemento de impresión de un cabezal
de impresión a la posición de impresión p1, ellas tienen un vector
velocidad que es una combinación de la velocidad de gota vd y la
velocidad de exploración rápida vs. Suponiendo una trayectoria
lineal de la gota, la gota viajará más lejos y durante más tiempo
desde su punto de eyección cuando la distancia de lanzamiento es
mayor (h2 > h1). Dada una velocidad de exploración rápida vs, una
velocidad de gota vd, y una distancia de lanzamiento h1, la gota
caerá a una distancia d1 desde la posición de impresión p1 donde se
eyectó la gota. Suponiendo una velocidad de gota vd constante pero
una distancia de lanzamiento h2 diferente, la gota caerá en una
distancia d2 desde el punto de eyección p1. Cambiando la posición de
impresión a p2, en el evento en el caso que distancia de
lanzamiento cambie a h2, asegura que la gota caerá en su de posición
diana, es decir, a una distancia d1 desde su posición de impresión
p1. La distancia de lanzamiento puede medirse imprimiendo líneas,
similares al ensayo patrón mostrado en la figura 9, durante un
avance y un retroceso de exploración rápida, con velocidad de
exploración rápida idéntica y posiciones de impresión idénticas
(véase figura 10B). Dada una posición de impresión p y una
distancia de lanzamiento h1, las gotas eyectadas caerán en posición
d1+ (componiendo una primera línea) cuando se eyecten con una
velocidad de exploración rápida positiva vs+. Las gotas eyectadas
similarmente caerán en posición d1- (constituyendo una segunda
línea) cuando se eyecten con una velocidad de exploración rápida
negativa vs-. Ambas líneas se imprimen a una distancia \Deltax1
desde cada una. La distancia entre las líneas será \Deltax2 para
una distancia de lanzamiento h2. La diferencia entre \Deltax1 y
\Deltax2 es una medida para una distancia de lanzamiento diferente
entre h1 y h2.
La alineación del cabezal de impresión en la
dirección y, la calibración del desfase bidireccional y la
calibración de la distancia de lanzamiento pueden usarse para
calcular las correcciones del disparo espacial para cada cabezal de
impresión y cada posición de impresión sobre el medio de impresión.
(El término "disparo" se usa a menudo en impresión por
inyección de tinta y es equivalente al término "eyección" usado
anteriormente). La corrección del disparo espacial puede usarse
cuando se imprime en la modalidad de impresión bidireccional,
cuando cambian las velocidades de exploración rápida, para compensar
variaciones de la distancia de lanzamiento o para la alineación de
los cabezales de impresión en la dirección y en cualquier modalidad
de impresión. Un controlador puede almacenar estas correcciones y
aplicarlas en tiempo real para ajustar la posición del disparo de
gotas para garantizar la caída correcta de todos los puntos durante
la impresión. No aplicar las correcciones significa que la posición
del disparo es idéntica a la posición de impresión. Las correcciones
del disparo espacial pueden calcularse para cada elemento de
impresión y para cada posición de impresión del elemento de
impresión o cabezal de impresión a través del medio de impresión, y
almacenarse en un controlador del cabezal de impresión;
proporcionado con la electrónica del cabezal de impresión es capaz
de aplicar estas correcciones a elementos de impresión individuales
durante la impresión. En otra realización usando la electrónica del
cabezal de impresión que solo permite la corrección espacial de la
posición del disparo para el conjunto completo de elementos de
impresión, puede ser más preferible calcular y almacenar un valor de
corrección promedio para el conjunto completo de elementos de
impresión. En otra realización más, las correcciones del disparo
espacial solo se calculan por un número discreto de posiciones a
través del medio de impresión (muestras). Basándose en estas
muestras pueden usarse técnicas de interpolación para calcular el
desfase de la posición del disparo en una posición de impresión
particular. En una realización preferida, el desfase de la posición
del disparo en una posición de impresión particular se calcula en
tiempo real. Los promedios a través del conjunto de elementos de
impresión y la toma muestras a través del medio de impresión reducen
significativamente la cantidad de datos que se calcularán durante
la calibración y la almacenan en el controlador del cabezal de
impresión. En una realización preferida un reducido número de
valores de corrección del disparo espacial pueden calcularse y
almacenarse, basados en una cuadrícula cuadrada de posiciones de
impresión, el tamaño de la cuadricula es la longitud del conjunto
de elementos de impresión de un cabezal de impresión. La cuadrícula
puede parecerse a la que se muestra en la figura 11. Para cada
conjunto de elementos de impresión (es decir, para cada cabezal de
impresión en esta realización), una matriz de consulta básica se
configura con valores de corrección espacial para todas la
velocidades de exploración rápida usadas, para ambos avance y
retroceso de la dirección de exploración rápida, y para cada
emplazamiento de punto en la cuadrícula direccionable por el
conjunto de elementos de impresión. En otras palabras, la matriz de
consulta básica cubre la región direccionable entera del medio de
impresión para el conjunto de elementos de impresión, usando el
movimiento de exploración rápida y de exploración lenta disponible,
pero en una cuadrícula discreta en la dirección de exploración
rápida y de exploración lenta. Esto se ilustra en la figura 11. El
conjunto de elementos de impresión 52 es capaz de imprimir en tres
franjas adyacentes s1, s2 y s3 a lo largo de la dirección de
exploración lenta. Para cada punto de cuadricula, una entrada en la
matriz proporciona un valor de corrección del disparo espacial,
representativo para el área alrededor del punto de cuadricula, por
ejemplo área A11 alrededor del punto de cuadricula (f1, s1)
corresponde con un área de impresión de 50 por 50 mm. Las
variaciones en la distancia de lanzamiento se tratan
automáticamente durante el cálculo de los valores de corrección del
disparo espacial desde ensayos patrones impresas en el
emplazamiento del punto de la cuadrícula. El procedimiento
finalmente resulta en una matriz de consulta básica para cada
cabezal de impresión, almacenada en el controlador del cabezal de
impresión. La matriz de consulta básica contiene series de valores
de corrección del disparo espacial, es decir una serie para cada
posición de impresión, en donde cada valor de corrección del disparo
espacial de una serie corresponde con otro punto operativo de la
impresora, es decir, otra dirección o rapidez de exploración rápida
u otra distancia de lanzamiento.
Durante la impresión, los valores de corrección
del disparo espacial calculados y almacenados para un discreto
número de puntos de cuadrícula se usan para calcular en tiempo real
ajustes de la posición del disparo para cada posición de impresión
entre los puntos de cuadrícula, por ejemplo, por 2D interpolación
binomial ejecutada en el controlador del cabezal de impresión. Los
ajustes de la posición del disparo calculados y adaptados en tiempo
real en cada posición de impresión aseguran que los puntos eyectados
caen sobre el medio de impresión en su posición diana para píxeles.
Una ventaja de usar el ajuste de la posición del disparo, en lugar
de ajuste en la frecuencia del disparo usado a menudo en la técnica
anterior, es que todo el esfuerzo y ajuste de calibración durante
la impresión se hace en unidades de longitud y que el tiempo es
irrelevante. Es decir, los valores de calibración se miden en
unidades de longitud en un ensayo patrón de calibración impreso y
las correcciones se hacen en unidades de longitud en la posición de
la boquilla de inyección del cabezal de impresión. En una
realización preferida, los valores de corrección se almacenan en
\mum en la matriz de consulta básico.
En la realización descrita anteriormente, una no
perpendicularidad y posición del cabezal de impresión respecto a la
alineación de columna y fila puede ajustarse usando los tornillos
ajustables 22 y 32 del dispositivo de posicionamiento del cabezal
del HPD. Una herramienta de ajuste de alineación se proporciona,
denominada en este documento robot "calibrero", para ejecutar
repetidamente y con precisión los ajustes al HPD basada en valores
de calibración calculados desde ensayos patrones de calibración
impresos.
Como se describió previamente, los tornillos
ajustables 22 y 32 del dispositivo de HPD se hacen funcionar desde
la parte de atrás del HPD, es decir, el lado usado para insertar el
cabezal de impresión en el HPD que a menudo es también el lado
donde se hacen muchas de las conexiones del cabezal de impresión
(mecanismos electrónicos, conexiones de tinta, etc.), y desde la
parte delantera del bloque de corte, es decir, el lado donde se
emplazan los elementos de impresión que también es el lado
orientado hacia la mesa de impresión. Los tornillos ajustables
pueden equiparse con un mecanismo de chasquido que asegure un ángulo
de rotación fijo por chasquido y bloquee la posición angular del
tornillo cuando el tornillo no esté en funcionamiento, por ejemplo
20 chasquidos pueden corresponder a 360º de rotación del tornillo.
La operabilidad desde la parte trasera del HPD se proporciona para
ajustes manuales por un operario, basándose en instrucciones
presentadas por el conjunto de programas del calscan en una
interfaz de usuario. La operabilidad desde la parte delantera del
HPD se proporciona para ajustes automáticos por el robot calibrero,
basándose en instrucciones del conjunto de programas del calscan.
La parte delantera de los HPD, es decir, la parte delantera del
bloque deslizante usa el montaje del HPD sobre la placa base de la
boquilla de inyección del cabezal de impresión, se convierte en
accesible cuando la boquilla de inyección del cabezal de impresión
se mueve hacia los lados de la tabla de impresión. Esta posición
puede ser una posición de servicio usada para mantenimiento del
cabezal de impresión, limpieza... y también calibración. Cuando la
boquilla de inyección del cabezal de impresión está en la posición
de servicio, el área debajo de la boquilla de inyección del cabezal
de impresión puede usarse para la instalación de herramientas
automatizadas para procesos de mantenimiento y calibración. El
robot calibrero se instala en el área de servicio debajo de la
boquilla de inyección del cabezal de impresión. El robot calibrero
es un destornillador eléctrico montado sobre un dispositivo de
posicionamiento, pero puede ser cualquier herramienta que se situé
para ajustar un medio de posicionamiento del cabezal de impresión.
En esta realización particular el destornillador es la herramienta
apropiada para ajustar la posición de un tornillo. El dispositivo
del posicionamiento permite el posicionamiento-x
del destornillador en relación con el HPD sobre la placa base de la
boquilla de inyección del cabezal de impresión. El
posicionamiento-x del destornillador se realiza por
un sistema accionador lineal que opera a lo largo de la dirección
de exploración lenta. El posicionamiento-y del
destornillador en relación con el HPD se realiza por el preciso
sistema accionador de exploración rápida que opera la boquilla de
inyección del cabezal de impresión y trae los HPD dentro del
intervalo del destornillador. En una realización ilustrada en la
figura 12, un robot calibrero 70 se equipa con un sistema accionador
lineal para el posicionamiento del destornillador a lo largo de la
dirección de exploración lenta. El sistema accionador lineal se basa
en un carro 60 funcionando sobre un riel guía 71 y accionado por un
motor 74, una correa de temporización 72 y una serie de poleas 73.
Otras realizaciones también pueden usarse. Una realización preferida
de un carro 60 se muestra en la figura 13. Un destornillador 61 se
monta sobre el carro y puede moverse arriba y abajo por medio de un
cilindro neumático 65. El cilindro neumático permite al
destornillador acoplarse con la cabeza del tornillo del tornillo de
ajuste en el HPD. El destornillador se rota por un motor eléctrico
62. Una configuración de tres tornillos con muelle 63 empujan al
brazo soporte 69, con el ensamblaje del destornillador y del motor
eléctrico montado sobre, contra una placa de montaje 64 en el
cilindro neumático 65. Los tornillos con muelles restringen las
fuerzas del destornillador sobre los tornillos ajustables del HPD,
es decir, toda la potencia del cilindro neumático se relaciona y
limita con la compresión de los muelles usados. Después de
posicionar el carro del calibrero debajo de uno de los tornillos
ajustables, el destornillador se mueve hacia arriba para buscar la
cabeza del tornillo (por ejemplo una cavidad hexagonal) del tornillo
ajustable en el bloque deslizante del HPD. El agujero en el bloque
deslizante, donde la cabeza del tornillo se hunde totalmente, puede
ser cónico con el propósito de guiar al destornillador hacia la
cabeza del tornillo. Por lo tanto, una segunda funcionalidad de los
tornillos con muelles 63 puede ser permitir una posición angular del
eje del destornillador 59 en relación con el eje vertical para
facilitar la guía del destornillador hacia la cabeza del tornillo,
en caso de que ocurra una desalineación entre la posición del carro
del calibrero y el tornillo de ajuste. El acoplamiento de la cuña
del destornillador con la cabeza del tornillo se controla
controlando el par de torsión del motor eléctrico del
destornillador. Cuando el acoplamiento se lleva a cabo, incrementará
el par de torsión del motor eléctrico. Antes que el destornillador
comience el ajuste de los tornillos ajustables, el ángulo del
destornillador se alinea con la posición angular actual del tornillo
de ajuste, es decir, el destornillador se alinea con el
"chasquido" actual del tornillo ajustable. La alineación y
acoplamiento del destornillador con el tornillo ajustable puede
realizarse simultáneamente. En una próximo etapa, el conjunto de
programas del calscan instruirán al robot calibrero a rotar al
tornillo ajustable una cantidad exacta de rotaciones con una
precisión de un "chasquido". Un codificador puede proporcionar
información acerca del ángulo de rotación actual del
destornillador. Durante la rotación de los tornillos ajustables
sobre el HPD, el HPD puede reposicionarse a sí mismo en relación
con el plano de comparación de emplazamientos para cabezales de
impresión en la placa base del carro del cabezal de impresión. Por
lo tanto, una tercera funcionalidad de los tornillos con muelles 63
puede ser permitir una posición angular de los ejes del
destornillador 59 para seguir a la cabeza del tornillo del tornillo
ajustable mientras el HPD se reposiciona a sí mismo, sin la
necesidad de reposicionar simultáneamente el carro del calibrero.
Después de colocar el tornillo ajustable del HPD de acuerdo con el
valor de calibración calculado por el calscan, el destornillador se
mueve hacia abajo lejos del HPD y de la parte delantera del cabezal
de impresión y permite el reposicionamiento del carro del calibrero
en línea con un próximo tornillo ajustable. Una posición
"apartada" del destornillador puede detectarse para asegurar
que el robot calibrero no interferirá con la parte delantera de los
cabezales de impresión, los HPD y otros elementos protuberantes
debajo de la boquilla de inyección del cabezal de impresión, antes
de empezar el reposicionamiento del carro del calibrero en el
plano-xy. La detección de la posición
"apartada" puede realizarse usando un brazo soporte 66 y un
sensor óptico 67, como se muestra en la figura 13. Otros sistemas
de detección, conocidos de tecnología de automatización, pueden
usarse. El muelle del brazo soporte 68 asegura una posición
apartada del destornillador cuando el cilindro neumático no esta
conectado. El robot calibrero puede usarse en el proceso de
alineación del cabezal de impresión. Este proceso completo puede
comenzar con la impresión de un ensayo patrón de calibración y
exploración del patrón impreso con un módulo del calscan. Basado en
el ensayo patrón explorado, el conjunto de programas del calscan
puede entonces calcular un número de valores de calibración que
pueden usarse para ajustar físicamente la alineación de los
conjuntos de elementos de impresión en la boquilla de inyección del
cabezal de impresión o pueden usarse como correcciones del conjunto
de programas (por ejemplo, correcciones del disparo espacial)
durante la impresión. El objetivo de estos ajustes es mejorar la
alineación de puntos impresos sobre el medio de impresión y como tal
mejorar la calidad de impresión global. La etapa de ajustar
físicamente la alineación de los conjuntos de elementos de impresión
puede comenzar moviendo la boquilla de inyección del cabezal de
impresión a lo largo de la dirección y o dirección de exploración
rápida y posicionando la boquilla del inyector justo sobre el
espacio operativo del robot calibrero. Ahora una columna completa
de los HPD está dentro del alcance del destornillador calibrero, que
puede moverse a lo largo de la dirección x o dirección de
exploración lenta. El posicionamiento de la boquilla de inyección
del cabezal de impresión se hace por la gran precisión del sistema
accionador de exploración rápida que también se usa durante la
impresión. Después de ajustar la alineación del conjunto de
elementos de impresión en la columna, por la reposición de los HPD
en relación con la placa base de la boquilla de inyección del
cabezal de impresión, la boquilla de inyección del cabezal de
impresión puede reposicionarse para que una próxima columna de los
HPD entré en el espacio operativo del robot
calibrero.
calibrero.
En el caso de que uno de los tornillos
ajustables del HPD esté fuera del intervalo, los ajustes del HPD ya
ejecutados pueden recalcularse y rehacerse con un desfase apropiado
para permitir que un tornillo ajustable del HPD funcione dentro de
su intervalo y mantenga todavía la alineación diana de los conjuntos
de elementos de impresión entre
sí.
sí.
Una solución de calibración automatizada puede
incluir las etapas de (1) instruir al accionador de la impresora a
imprimir un número de ensayos patrones de calibración; (2) explorar
los ensayos patrones de calibración impresos por medio de la cámara
del calscan capturando fotogramas de imagen de alta resolución y
calculando valores de calibración para los cabezales de impresión
sobre las bases de estas imágenes; (3) ajustar la posición del
cabezal de impresión donde se necesite por medio de tornillos
ajustables sobre un dispositivo de posicionamiento del cabezal, con
un robot calibrero, para la alineación de los cabezales de impresión
entre sí y con el movimiento de la boquilla de inyección; (4)
almacenar valores de correcciones del disparo espacial en los
controladores del cabezal de impresión; (5) instruir al accionador
de la impresora a imprimir un número de ensayos patrones de
calibración para verificar la calibración; y (6) o bien salir o
reiniciar el proceso de calibración sobre las bases de los últimos
ensayos patrones impresos.
Uno o más de las etapas de calibración pueden
realizarse manualmente. Por ejemplo, el ajuste de las posiciones
del HPD puede hacerse manualmente. Luego una interfaz de usuario de
calibración puede instruir al operario para realizar una
calibración, y proporcionarle la identificación del HPD (por
ejemplo, coordenadas de filas y columnas) y valores de ajustes (por
ejemplo, x chasquidos en sentido horario del tornillo 32 y y
chasquidos en sentido antihorario del tornillo 32). El operario
puede girar los tornillos ajustables del HPD por medio de la parte
trasera del dispositivo HPD y confirmar el ajuste en la interfaz de
usuario de calibración. Luego la interfaz de usuario puede
proporcionarle al operario instrucciones para un próximo ajuste del
HPD, etc.
La precisión del procedimiento de calibración
puede incrementarse al incrementar el número de puntos usados para
imprimir las líneas de el ensayo patrón de calibración. En los
ejemplos discutidos en esta solicitud, 4 puntos impresos se usan
para definir una línea pero esta cantidad puede alterarse según se
requiera. Al incrementar el número de puntos en una línea impresa
puede incrementar la cantidad de datos que pueden usarse en las
estadísticas para calcular el centro de gravedad de la línea
impresa. Un número de algoritmos se disponen para calcular el
centro de gravedad de una línea de puntos impresos adyacentes, como
los algoritmos usados en los productos de análisis de calidad de
imagen comercialmente disponibles desde QEA o ImageXpert. Un ejemplo
puede basarse en el cálculo del centro de masas para cada uno de
los puntos individuales, colocando una línea recta por estos
centros y usando el centro de esta línea para representar el centro
de gravedad de la línea impresa en el ensayo patrón de
calibración.
La precisión del procedimiento de calibración
también depende de la calidad de los puntos impresos (forma,
tamaño, densidad). Medios receptores de alta absorción de tinta
reducirán la densidad de los puntos impresos y reducirán el
contraste, haciéndolo más difícil para el sistema de análisis de
imagen definir la circunferencia del punto y el centro de masas.
Cuando el medio receptor muestra una significante y descontrolada
propagación de punto, el centro de masas calculado de los puntos
impresos no coincidirá necesariamente con la posición de caída de
la gota sobre el medio receptor. El procedimiento de calibración
puede consecuentemente beneficiarse de usar una tinta curable para
imprimir el ensayo patrón de calibración. La tinta curable se cura
instantáneamente (y al menos parcialmente) después de caer sobre el
medio receptor para fijar el emplazamiento de los puntos impresos
sobre el medio receptor. A menudo esto también mantendrá el
colorante sobre la superficie del medio receptor, siendo una
ventaja respecto a la densidad y contraste del punto impreso. El
tamaño del punto impreso no deberá ser muy pequeño para que la
cámara del calscan sea capaz de representar digitalmente el punto
impreso, es decir, el tamaño del punto y la resolución de la cámara
deben coincidir.
En la discusión anterior, había una pequeña
referencia hacia el registro del color o alineación de los cabezales
de impresión inyectando diferentes colores de tinta. Esto es porque
el procedimiento de calibración se dirige a la alineación de
conjuntos de elementos de impresión entre sí y consecuentemente
independientes intrínsicamente del color. Para el propósito de
exploración apropiada de puntos de colores impresos, el sistema de
la cámara del calscan puede expandirse con filtros de colores
adecuados y/o iluminación RGB LED seleccionable.
La calibración del medio de impresión (véase el
próximo párrafo) y la distancia de lanzamiento pueden realizarse en
posiciones regulares a través del área imprimible del medio de
impresión. Por lo tanto, el ensayo patrón de calibración incluye
algunos parches, en posiciones regulares a través del área
imprimible, que pueden usarse para calcular valores de corrección
de calibración posiciónales o regionales (véase también figura 11).
Los parches pueden ser idénticos o incluir una información de
posición específica.
En el proceso de calibración y alineación del
cabezal de impresión, el módulo del calscan se ha usado para
registrar fotogramas de imagen desde el ensayo patrón de
calibración, el propósito de estos fotogramas de imagen es reunir
información de posición de puntos impresos sobre el medio de
impresión y usar esta información para la alineación del conjunto
de elementos de impresión. El módulo del calscan también puede
usarse para reunir información sobre parámetros de calidad de
impresión como tamaño de punto y forma de punto, y usar esta
información para la calibración del proceso de impresión. Por
ejemplo la información adicional puede usarse para determinar la
resolución óptima de impresión para un volumen de gota dado y
propiedades de humedecimiento dadas (factor de forma) del medio de
impresión, o puede usarse para determinar el volumen optimo de la
gota para una resolución de impresión dada y propiedades de
humedecimiento dadas (factor de forma) del medio de impresión. (La
última opción puede requerir el uso de un cabezal de impresión donde
se ajuste un volumen de gota de las gotas eyectadas, tal como el
Omnidot 760 disponible desde Xaar plc (UK)). Otros parámetros que
pueden ser pertinentes en esta discusión son los
pre-tratamientos del medio de impresión, tipo de
tinta, colocación del secado de la tinta (por ejemplo el tiempo
entre la caída de gota y la curación de UV de la gota), etc.
En la descripción de una realización de una
impresora donde la invención puede usarse, el medio de impresión se
mantiene fijo durante la impresión y la boquilla de inyección del
cabezal de impresión puede moverse en una dirección de exploración
rápida y de exploración lenta para cubrir toda el área imprimible.
Sin embargo, la invención también puede usarse con otras
configuraciones de la impresora por franjas, por ejemplo,
configuraciones donde el movimiento de exploración lenta de la
boquilla de inyección del cabezal de impresión en relación con el
medio de impresión se implementa moviendo el medio de impresión en
relación con un emplazamiento fijo de la boquilla de inyección del
cabezal de impresión en la dirección de exploración lenta. También
otros tipos de medios de impresión y sistemas de transporte pueden
usarse tal como en la impresión de bobinas de papel continuo.
En una realización preferida el módulo del
calscan se monta en la boquilla de inyección del cabezal de
impresión. Esto evita un sistema accionador de movimiento lineal
adicional para movilizar el módulo del calscan en la dirección de
exploración rápida. Sin embargo; en otra configuración de impresoras
este puede no ser la instalación preferida y el módulo del calscan
puede operarse en dirección x y y completamente independiente de los
mecanismos de control de la boquilla de inyección del cabezal de
impresión.
Habiendo descrito en detalle las realizaciones
preferidas de la presente invención, ahora será evidente para
aquellos especialistas en la técnica que pueden hacerse a la misma
numerosas modificaciones sin alejarse del alcance de la invención
como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (9)
1. Un método para la alineación de la impresión
de puntos generada por al menos un conjunto de elementos de
impresión de un aparato de impresión por inyección de tinta que
comprende los siguientes pasos:
- -
- imprimir sobre un medio de impresión (3) una ensayo patrón de calibración (80);
- -
- explorar de el ensayo patrón de calibración (80);
- -
- determinar al menos un valor de calibración basado en la exploración de el ensayo patrón (80), y;
- -
- ajustar la alineación de al menos un conjunto de elementos de impresión (52) basado en al menos un valor de calibración;
caracterizado por que la etapa de ajuste
de la alineación de al menos un conjunto de elementos de impresión
(52) comprende además posicionar una herramienta de ajuste de
alineación (61) en relación con al menos un conjunto de elementos
de impresión (52) y ajuste automático de la alineación de por lo
menos un conjunto de elementos de impresión (52).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la etapa de posicionar la herramienta de ajuste de
alineación (61) en relación con al menos un conjunto de elementos de
impresión (52) incluye mover la herramienta de ajuste de alineación
(61) en una dirección de exploración lenta (SS) y mover al menos un
conjunto de elementos de impresión (52) en una dirección de
exploración rápida (FS).
3. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de ajuste automático
de la alineación de al menos un conjunto de elementos de impresión
(52) incluye mover la herramienta de ajuste de alineación (61) en
una dirección sustancialmente perpendicular a las direcciones de
exploración rápida y de exploración lenta, acoplando la herramienta
de ajuste de alineación (61) con medios (22, 32) para ajustar la
alineación de al menos un conjunto de elementos de impresión (52), y
operando los medios (22, 32) para ajustar la alineación de al menos
un conjunto de elementos de impresión (52) con la herramienta de
ajuste de alineación (61).
4. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta de ajuste de
alineación (61) es un destornillador automático.
5. Un sistema de impresión por inyección de
tinta (1) que comprende
- -
- un conjunto de elementos de impresión (52) para imprimir un ensayo patrón de calibración (80) sobre un medio receptor (3);
- -
- un dispositivo (90) para explorar el ensayo patrón impreso (80);
- -
- un dispositivo para calcular un valor de calibración basado en la exploración del ensayo patrón de calibración (80);
- -
- una herramienta de ajuste de alineación (61) para ajustar la alineación del conjunto de elementos de impresión (52) de acuerdo al valor de calibración calculado;
caracterizado por que el sistema de
impresión por inyección de tinta (1) comprende además un medio de
posicionamiento para posicionar la herramienta de ajuste de
alineación (61) en relación con el conjunto de elementos de
impresión (52) y medios accionadores (62) para manejar la
herramienta de ajuste de alineación (61) para ajustar la alineación
del conjunto de elementos de impresión (52).
6. El sistema de impresión por inyección de
tinta de acuerdo con la reivindicación 5, donde el medio de
posicionamiento comprende un sistema accionador transversal (71,
72, 73, 74) para mover la herramienta de ajuste de alineación (61)
en relación con al menos un conjunto de elementos de impresión (52)
a lo largo de la dirección de exploración lenta (SS), un sistema
accionador de la boquilla del inyector del cabezal de impresión para
mover al menos un conjunto de los elementos de impresión (52) en
relación con la herramienta de ajuste de alineación (61) en una
dirección de exploración rápida (FS) y un sistema accionador de
elevación (65) para mover la herramienta de ajuste de alineación
(61) en una dirección sustancialmente perpendicular a las
direcciones de exploración rápida y de exploración
lenta.
lenta.
7. El sistema de impresión por inyección de
tinta de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 5 o la
reivindicación 6, que además comprende los medios (22, 32) para
ajustar la alineación de por lo menos un conjunto de elementos de
impresión (52) y en el que el sistema accionador de elevación (65)
es también para acoplar la herramienta de ajuste de alineación (61)
con los medios (22, 32) para ajustar la alineación de al menos un
conjunto de elementos de impresión (52).
8. El sistema de impresión por inyección de
tinta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7,
en el que un eje (59) de la herramienta de ajuste de alineación (61)
se monta de forma que se pueda mover sobre el sistema accionador de
elevación (65) para crear y preservar los acoplamientos de la
herramienta de ajuste de alineación (61) con los medios (22, 32)
para ajustar la alineación de al menos un conjunto de elementos de
impresión (52), durante el ajuste de la alineación de al menos un
conjunto de elementos de impresión (52).
9. El sistema de impresión por inyección de
tinta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8,
en el que la herramienta de ajuste de alineación (61) comprende un
destornillador automático.
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