ES2920779T3 - Impresora de chorro de tinta - Google Patents

Abstract

Una impresora de inyección de tinta comprende un mecanismo de transporte (120) para transportar un sustrato a lo largo de un primer eje, un motor de impresión (160) que comprende al menos dos barras de impresión de inyección de tinta (165.1... 8) dispuestas a lo largo del primer eje y un controlador para controlar La expulsión de la tinta por al menos dos barras de impresión de inyección de tinta. Además, comprende al menos dos primeros codificadores para la determinación de al menos dos primeras posiciones de ubicaciones de sustrato a lo largo del primer eje y un módulo de compensación para procesar las al menos dos primeras posiciones determinadas para generar al menos un primer parámetro de compensación individual para cada uno de los Al menos dos barras de impresión de inyección de tinta (1 65.1... 8). Los primeros parámetros de compensación se transmiten al controlador para influir en la expulsión de la tinta de tal manera que los efectos debido a las variaciones de las al menos dos primeras posiciones del sustrato a lo largo del primer eje se compensan. Los efectos de los errores de posicionamiento que pueden afectar diferentes barras de impresión (165.1... 8) dispuestas a lo largo del eje longitudinal del motor de impresión (160) de manera diferente pueden compensarse utilizando los codificadores, individualmente para las diferentes barras de impresión (165.1... 8). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Impresora de chorro de tinta

Campo técnico

La invención se refiere a una impresora de chorro de tinta que comprende un mecanismo de transporte para transportar un sustrato a lo largo de un primer eje, un motor de impresión que comprende al menos dos barras de impresión de chorro de tinta dispuestas a lo largo de un eje longitudinal del motor de impresión y un controlador para controlar la expulsión de tinta por las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta.

Antecedentes de la técnica

Las impresoras de chorro de tinta normalmente incluyen uno o una pluralidad de cabezales de impresión de chorro de tinta, incluyendo cada uno una agrupación de boquillas formadas en una cara de boquilla. Las boquillas expulsan gotas de tinta, proporcionándose la tinta desde un suministro de tinta a través de una trayectoria de tinta. La expulsión de gotas de tinta puede controlarse mediante accionadores adecuados, tal como transductores piezoeléctricos. En las denominadas impresoras de chorro de tinta de "goteo bajo demanda", cada accionador puede, de manera selectiva, dispararse para expulsar una gota en una ubicación específica sobre un sustrato. Los cabezales de impresión y el sustrato pueden moverse relativamente entre sí durante la operación de impresión. En particular, el sustrato puede moverse escalonadamente a lo largo de una primera dirección, mientras que los cabezales de impresión de chorro de tinta se escanean continuamente a lo largo de una segunda dirección, que puede ser perpendicular a la primera dirección.

Para conseguir un alto rendimiento, muchas impresoras de chorro de tinta comprenden una pluralidad de cabezales de impresión de chorro de tinta. Cada cabezal de impresión es parte de un módulo de impresión de chorro de tinta. Además del cabezal de impresión, un módulo de este tipo cuenta con componentes adicionales para alimentar y acondicionar la tinta, para controlar la expulsión de la tinta por el cabezal de impresión y/o para fines mecánicos o térmicos. Una pluralidad de tales módulos se montan en un conjunto de montaje, en una relación adyacente a lo largo de una dirección longitudinal del conjunto de montaje, es decir, se crea una denominada "barra de impresión". Las agrupaciones de boquillas de cabezales de impresión adyacentes pueden estar dispuestas de tal manera que sea posible una impresión sin fisuras sobre el ancho de una pluralidad de cabezales de impresión de chorro de tinta, es decir, la agrupación de boquillas de toda la barra de impresión se crea por una pluralidad de cabezales de impresión de chorro de tinta, pero sigue siendo continua con una disposición uniforme de boquillas en toda la agrupación.

Con el fin de imprimir grandes superficies, por ejemplo, en impresión textil, pueden fijarse varias barras de impresión a una unidad mecánica, formando las barras de impresión y la unidad mecánica un motor de impresión. Todo el motor puede moverse con respecto al sustrato. En particular, cada una de las barras de impresión está destinada a producir gotas de tinta sobre el sustrato que tienen un color determinado, es decir, tintas de diferentes colores (tales como cian, magenta, amarillo y negro) se suministran a diferentes barras de impresión. La imagen será la combinación de gotas producidas por diferentes barras de impresión durante diferentes escaneos del motor de impresión. Es crucial que las posiciones de las gotas de diferentes escaneos coincidan exactamente con el fin de evitar distorsiones de la imagen o defectos de color.

Además, la imagen está constituida por varias bandas creadas en diferentes escaneos del motor de impresión. Incluso la más mínima imprecisión puede dar lugar a "puntadas" visibles en la transición de una banda a la siguiente.

Las impresoras de chorro de tinta conocidas que comprenden un motor de impresión que tiene una pluralidad de barras de impresión sufren imprecisiones de posicionamiento y, por lo tanto, son propensas a los defectos de imagen tal como se mencionó anteriormente. El documento US2011063357 da a conocer una impresora de chorro de tinta conocida de este tipo.

Sumario de la invención

El objeto de la invención es crear una impresora de chorro de tinta perteneciente al campo técnico mencionado inicialmente, que presente susceptibilidad reducida a los defectos de imagen.

La solución de la invención se especifica mediante las características de la reivindicación 1. Según la invención, la impresora de chorro de tinta comprende al menos dos primeros codificadores para determinar al menos dos primeras posiciones de ubicaciones de sustrato dispuestas a lo largo del primer eje. La impresora de chorro de tinta comprende, además, un módulo de compensación para procesar las al menos dos primeras posiciones determinadas para generar al menos un primer parámetro de compensación individual para cada una de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta. Los primeros parámetros de compensación se transmiten al controlador para influir en la expulsión de tinta de tal manera que se compensen los efectos debidos a las variaciones de las al menos dos primeras posiciones del sustrato a lo largo del primer eje.

Una fuente de errores de imagen son ligeros desplazamientos en la posición del sustrato, por ejemplo, debido a un ligero cambio de tensión de un sustrato que tiene propiedades elásticas o debido a un mínimo abultamiento del sustrato. Pueden evitarse errores de imagen correspondientes empleando los primeros codificadores. La invención permite compensar la influencia de las variaciones de las posiciones del sustrato con respecto a al menos dos barras de impresión que tienen una posición diferente con respecto al primer eje. La compensación garantiza que todas las partes de la imagen que va a imprimirse sobre el sustrato estén en registro, es decir, en particular, que no haya solapamientos ni vacíos con respecto a la imagen impresa.

Cada una de las barras de impresión de chorro de tinta comprende uno o varios cabezales de impresión de chorro de tinta, en particular cabezales de impresión de chorro de tinta de goteo bajo demanda. Los cabezales de impresión están dispuestos en la barra de impresión en una fila lineal o en un patrón escalonado, es decir, a lo largo de dos o más filas lineales. En el primer caso, el eje longitudinal del motor de impresión discurre a lo largo de la fila lineal, en el segundo caso, el eje longitudinal es paralelo a las filas lineales y constituye, generalmente, una línea central o un eje de simetría del patrón de la barra de impresión del motor de impresión.

Básicamente, a continuación se comentan dos configuraciones del motor de impresión. En una primera configuración, la extensión longitudinal de varias barras de impresión (en particular de todas las barras de impresión) se extiende a lo largo de un eje común que es paralelo al primer eje. En una segunda configuración, hay varios grupos de barras de impresión, extendiéndose las extensiones longitudinales de las barras de impresión perpendiculares al primer eje, cubriendo cada grupo el ancho del área de impresión y estando dispuestos los diferentes grupos (por ejemplo, en relación con diferentes colores) en diferentes posiciones a lo largo del primer eje. En ambas configuraciones, diferentes barras de impresión tienen diferentes posiciones a lo largo del primer eje debido a la extensión longitudinal del motor de impresión y/o la disposición de las barras de impresión en diferentes posiciones a lo largo del primer eje, por ejemplo, si la impresora de chorro de tinta comprende varias barras de impresión que cubren todo el ancho del sustrato y que están dispuestas en paralelo entre sí, separadas por una distancia a lo largo del primer eje.

El término "codificador" no se limita a un componente físico. Éste abarca los codificadores "virtuales" que se proporcionan mediante una combinación de componentes de hardware (tales como sensores) y de software. No obstante, un codificador proporcionará información de posición con respecto a un eje determinado y a una posición de medición determinada.

Las al menos dos ubicaciones, cuyas posiciones se determinan usando los codificadores, se disponen a lo largo del primer eje. Como ejemplo, las dos posiciones pueden estar dispuestas cerca de los dos extremos del área de impresión. Opcionalmente, se disponen entre medias codificadores adicionales.

En particular, la impresora de chorro de tinta según la invención es adecuada para imprimir sobre sustratos de gran superficie, tal como material textil. Si quiere conseguirse un alto rendimiento, el motor de impresión, es decir, el componente que incluye todas las barras de impresión, será normalmente bastante grande, es decir, sus extensiones, tal como la extensión a lo largo del primer eje, será grande. Esto significa que las variaciones de las ubicaciones del sustrato a lo largo de esta extensión pueden ser sustanciales y dar lugar a distorsiones de la imagen impresa si no se compensan. Estas distorsiones pueden afectar a la imagen impresa de manera diferente, dependiendo de la posición de la barra de impresión respectiva. Por lo tanto, según la invención, las distorsiones se compensan de manera individual barra de impresión por barra de impresión.

Preferiblemente, a cada barra de impresión del número total de barras de impresión se le asignará un parámetro de compensación individual. No obstante, está en el alcance de la invención agrupar dos o más barras de impresión y asignar el mismo valor de compensación a todas las barras de impresión del grupo.

El módulo de compensación puede incorporarse en hardware, en software o en una combinación de hardware y software. La salida del módulo de compensación se conectará a la entrada del controlador con el fin de transmitir los parámetros de compensación. En principio, estos parámetros pueden transmitirse a través de buses de datos habituales. Sin embargo, debe garantizarse que el tiempo necesario para la determinación de las posiciones, para la generación de los parámetros por parte del módulo de compensación, la transmisión al controlador y el procesamiento por parte del controlador debe ser sustancialmente menor que la escala de tiempo habitual de cambios de los errores de posición que van a compensarse, es decir, la compensación debe efectuarse en "tiempo real".

La invención es particularmente ventajosa en el contexto de impresoras de chorro de tinta que tienen al menos tres barras de impresión de chorro de tinta dispuestas en diferentes posiciones a lo largo del primer eje. Estas impresoras permiten un alto rendimiento pero son particularmente propensas a errores de posición de las barras de impresión debido a la extensión considerable del motor de impresión.

No obstante, la invención también es, en principio, aplicable a impresoras de chorro de tinta que tienen solo dos barras de impresión.

El mecanismo de transporte para transportar el sustrato comprende una pluralidad de rodillos que soportan el sustrato, y los al menos dos primeros codificadores se asignan a al menos dos de los rodillos. Los codificadores pueden comprender sensores para detectar la posición de rotación de estos rodillos y/o cámaras que graban la imagen impresa (o estructuras preexistentes) sobre el sustrato en la posición de los rodillos.

Además, la impresora de chorro de tinta puede comprender primeros codificadores que son independientes de los rodillos.

Los al menos dos rodillos tienen una circunferencia diferente. Cuando se usan codificadores que detectan la posición de rotación (o velocidad) de los rodillos, esto permite distinguir entre los efectos que se originan en los diferentes rodillos durante el procesamiento. La información adicional correspondiente permite una compensación más precisa. En el caso más sencillo, la sección transversal de los rodillos es circular, y la circunferencia diferente se consigue eligiendo diferentes diámetros para los al menos dos rodillos.

El módulo de compensación puede programarse para aplicar una interpolación a las primeras posiciones determinadas con el fin de generar los primeros parámetros de compensación. En un caso sencillo, el parámetro de compensación para una barra de impresión determinada puede calcularse a partir de posiciones determinadas por los dos codificadores más cercanos a la barra de impresión respectiva. Las distancias de los dos codificadores pueden tenerse en cuenta para calcular una media ponderada a partir de las dos posiciones. De manera similar, pueden tenerse en cuenta tres o más posiciones.

En otro enfoque, las posiciones determinadas por la pluralidad de codificadores se empleará para calcular los parámetros de un parametraje de las posiciones de las barras de impresión.

Alternativamente, no hay interpolación. Esta puede ser una solución adecuada, por ejemplo, si un único codificador se asigna a cada una de las barras de impresión, de modo que puede generarse un parámetro de compensación para una barra de impresión específica a partir de la posición determinada por el codificador asignado.

En una primera realización preferida, la extensión longitudinal de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta del motor de impresión se extiende paralela al primer eje, y la impresora de chorro de tinta comprende un mecanismo de escaneo para mover el motor de impresión a lo largo de un segundo eje perpendicular al primer eje. Esto significa que el eje longitudinal del motor de impresión debe ser paralelo al eje de transporte del sustrato (el eje de alimentación). El segundo eje (el eje de escaneo) es perpendicular al eje longitudinal del motor de impresión. En un escaneo dado del motor de impresión, las barras de impresión funcionarán, por lo tanto, en diferentes regiones del sustrato. Este diseño ha resultado permitir una reducción considerable del tiempo requerido para invertir la dirección de escaneo, aumentando de ese modo considerablemente la velocidad de impresión. Además, puede reducirse la huella de la impresora en una dirección perpendicular al primer eje.

La impresora de chorro de tinta comprende, además, al menos dos segundos codificadores para la determinación de al menos dos segundas posiciones de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta a lo largo del segundo eje, en la que el módulo de compensación está programado para procesar las segundas posiciones para generar al menos un segundo parámetro de compensación individual para cada una de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta y en la que los segundos parámetros de compensación se transmiten al controlador para influir en la expulsión de tinta de tal manera que se compensan los efectos debidos a las diferencias de las al menos dos segundas posiciones a partir de posiciones de referencia predeterminadas.

Debido a holgura o ajuste inexacto, el eje definido por la extensión longitudinal de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta puede estar ligeramente inclinado hacia el primer eje, y puede haber un ángulo que llegue hasta los 0,5°. Especialmente en motores de impresión que tienen una extensión considerable a lo largo del primer eje, pequeñas inexactitudes de la orientación del motor de impresión, es decir, pequeñas inclinaciones del eje longitudinal con respecto al primer eje, dan lugar a errores absolutos bastante grandes en la posición de las gotas de tinta creadas en el sustrato, a lo largo del segundo eje. Estos errores afectan normalmente, de manera diferente, a diferentes barras de impresión dispuestas a lo largo del eje longitudinal del motor de impresión. Una solución sería hacer la construcción de la impresora, en particular del motor de impresión, más rígida. Sin embargo, esto significa normalmente un aumento considerable del peso. Al usar los segundos codificadores según la invención, los efectos de estas inexactitudes pueden compensarse, individualmente para las diferentes barras de impresión, sin tener un aumento de peso, en particular con respecto al motor de impresión que tiene que moverse de manera dinámica durante el proceso de impresión.

Los al menos dos segundos codificadores pueden incorporarse de diferentes maneras. Las opciones son el uso de codificadores lineales o interferómetros.

De nuevo, el módulo de compensación puede programarse para aplicar una interpolación a las segundas posiciones determinadas con el fin de generar los segundos parámetros de compensación. En un caso sencillo, el parámetro de compensación para una barra de impresión determinada puede calcularse a partir de posiciones determinadas por los dos codificadores más cercanos a la barra de impresión respectiva en el momento de la medición. Las distancias de los dos codificadores pueden tenerse en cuenta para calcular una media ponderada a partir de las dos posiciones. De manera similar, pueden tenerse en cuenta tres o más posiciones.

En otro enfoque, las posiciones determinadas por la pluralidad de codificadores se emplearán para calcular los parámetros de un parametraje de las posiciones de las barras de impresión.

Alternativamente, no hay interpolación. Esto puede ser una solución adecuada, por ejemplo, si un único codificador siempre puede asignarse a cada una de las barras de impresión, de modo que puede generarse un parámetro de compensación para una barra de impresión específica a partir de la posición determinada por el codificador asignado.

En particular, los primeros parámetros de compensación son valores de desplazamiento espacial y el controlador selecciona las boquillas de expulsión de las barras de impresión que van a usarse según los valores de desplazamiento espacial. En particular, las agrupaciones de boquillas de las barras de impresión comprenden una región activa que incluye la mayoría de las boquillas y una región inactiva que incluye el resto de las boquillas. La posición de la región activa puede desplazarse por software a lo largo del eje longitudinal de la agrupación de boquillas. Esto permite compensar el error de posición de la barra de impresión con respecto al sustrato, a lo largo del eje longitudinal.

En particular, los segundos valores de compensación son valores de desplazamiento temporal y el controlador desplaza en el tiempo la expulsión de tinta de una o varias de las barras de impresión según los valores de desplazamiento temporal. El desplazamiento temporal afecta a la posición de la gota de tinta durante el movimiento de escaneo del motor de impresión y, por lo tanto, a las barras de impresión. Al asignar desplazamientos temporales adecuados, el efecto de una inclinación del motor de impresión con respecto a un eje de referencia que es perpendicular al eje de escaneo puede compensarse.

Una impresora de chorro de tinta ventajosa comprende

a) un mecanismo de transporte para transportar un sustrato a lo largo de un primer eje;

b) un motor de impresión que comprende al menos dos barras de impresión de chorro de tinta dispuestas a lo largo de un eje longitudinal del motor de impresión;

c) un mecanismo de escaneo para mover el motor de impresión a lo largo de un segundo eje, estando el segundo eje orientado perpendicular al primer eje;

d) un controlador para controlar la expulsión de tinta por las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta; y el eje longitudinal del motor de impresión discurre paralelo al primer eje.

En un escaneo dado del motor de impresión, las barras de impresión funcionarán, por lo tanto, en diferentes regiones del sustrato. Este diseño ha resultado permitir una reducción considerable del tiempo requerido para invertir la dirección de escaneo, aumentando de ese modo considerablemente la velocidad de impresión. Además, puede reducirse la huella de la impresora en una dirección perpendicular al primer eje.

En el contexto de una impresora de chorro de tinta de este tipo, cada una de las barras de impresión de chorro de tinta comprende una agrupación de boquillas de tinta, cuya extensión principal se extiende a lo largo del eje longitudinal. La agrupación de boquillas de la barra de impresión puede estar formada por agrupaciones de boquillas de una pluralidad de cabezales de impresión de chorro de tinta. Estas agrupaciones de boquillas pueden estar dispuestas de tal manera que forman un patrón uniforme continuo de boquillas. Preferiblemente, la agrupación de boquillas de tinta de una barra de impresión es una disposición bidimensional de boquillas de tinta, que tienen una determinada longitud (en la extensión principal) y una determinada anchura (perpendicular a la extensión principal), en la que la anchura es menor que la longitud. Preferiblemente, todas las boquillas de tinta de la agrupación de tinta de la barra de impresión se suministran con la misma tinta, es decir, la barra de impresión creará gotas de tinta de un único color.

La extensión principal de la agrupación de boquillas tiene una longitud I. Las barras de impresión de chorro de tinta están dispuestas en el motor de impresión de tal manera que una distancia longitudinal d entre un inicio de la agrupación de boquillas de una primera barra de impresión de chorro de tinta y un inicio de una agrupación de boquillas de una segunda barra de impresión de chorro de tinta, adyacente a la primera barra de impresión de chorro de tinta, es mayor que la longitud I de la agrupación de boquillas. El controlador está programado para controlar el mecanismo de transporte para efectuar una alimentación de transporte principal de longitud I entre los escaneos de las bandas posteriores. Cabe señalar que la longitud I se refiere solo a la región activa de la agrupación de boquillas, si no se emplean todas las boquillas de la agrupación de boquillas para imprimir en un escaneo determinado. Si se evitan los múltiplos enteros de I para d, este diseño tiene el efecto de que las transiciones entre las bandas contiguas (creadas en diferentes escaneos) estarán en diferentes posiciones para diferentes colores. Por lo tanto, se evitan puntadas claramente visibles.

d = I x, donde x = (m/n) I, donde n es el número de barras de impresión de chorro de tinta y m es un número entero, donde 1 < m < n. Esto garantiza que las transiciones entre las bandas contiguas de los diferentes colores se distribuyan de manera uniforme en la superficie de impresión. Al mismo tiempo, se hace posible un diseño compacto del motor de impresión, donde el valor de m puede elegirse con el fin de optimizar el diseño con respecto al espacio requerido para las barras de impresión y una extensión longitudinal mínima.

Preferiblemente, el mecanismo de transporte comprende una pluralidad de rodillos que soportan el sustrato. Esto permite soportar y transportar de manera fiable el sustrato. Tal como se mencionó anteriormente, los rodillos pueden usarse adicionalmente para detectar la posición local del sustrato.

Ventajosamente, una cinta adhesiva para fijar el sustrato se soporta en la pluralidad de rodillos. Antes de alcanzar los rodillos, el sustrato se presiona sobre la cinta adhesiva, después de pasar por la impresora, el sustrato se separa de la cinta. La adhesión del sustrato a la cinta permite un transporte fiable y esencialmente sin tensión del sustrato.

Preferiblemente, la pluralidad de rodillos está dotada de un mecanismo de refrigeración. Esto permite controlar de manera fiable la temperatura del sustrato soportada en los rodillos. Por lo tanto, pueden minimizarse inexactitudes provocadas por las diferencias de temperatura. El mecanismo de refrigeración es, en particular, un mecanismo de refrigeración de fluidos tal como un mecanismo de refrigeración por agua.

Una realización particularmente preferida de la invención es una impresora de chorro de tinta que comprende a) un mecanismo de transporte para transportar un sustrato a lo largo de un primer eje;

b) un motor de impresión que comprende al menos cuatro barras de impresión de chorro de tinta para imprimir al menos cuatro colores diferentes dispuestos a lo largo de un eje longitudinal del motor de impresión, donde su eje longitudinal discurre paralelo al primer eje y donde cada una de las barras de impresión de chorro de tinta comprende una agrupación de boquillas de tinta, cuya extensión principal se extiende a lo largo del eje longitudinal; c) un mecanismo de escaneo para mover el motor de impresión a lo largo de un segundo eje, estando el segundo eje orientado perpendicular al primer eje;

d) un controlador para controlar la expulsión de tinta por las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta; e) al menos dos primeros codificadores para la determinación de la menos dos primeras posiciones de ubicaciones dispuestas a lo largo del eje longitudinal del motor de impresión en relación con el primer eje;

f) un módulo de compensación para procesar las primeras posiciones determinadas para generar al menos un primer parámetro de compensación individual para cada una de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta, en el que los primeros parámetros de compensación se transmiten al controlador para influir en la expulsión de tinta de tal manera que se compensan los efectos debidos a las diferencias de las al menos dos primeras posiciones en relación con el eje de referencia.

Otras realizaciones ventajosas y combinaciones de características surgen de la descripción detallada a continuación y la totalidad de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos usados para explicar las realizaciones muestran:

la figura 1 una representación esquemática de un primer diseño básico de una impresora de chorro de tinta según la invención;

la figura 2 una representación esquemática de un segundo diseño básico de una impresora de chorro de tinta; la figura 3 una vista lateral de una impresora de chorro de tinta según la invención que incluye estaciones aguas arriba y aguas abajo;

la figura 4 una vista lateral del mecanismo de transporte, el mecanismo de escaneo y el motor de impresión de la impresora de chorro de tinta;

la figura 5 una vista oblicua de la impresora de chorro de tinta;

la figura 6 una vista desde arriba de la impresora de chorro de tinta;

la figura 7 una vista delantera de la impresora de chorro de tinta;

la figura 8 un diagrama de bloques que ilustra la compensación de variaciones de la posición del sustrato; y

la figura 9 una representación esquemática de la posición del motor de impresión en escaneos de bandas de impresión posteriores y de las bandas de color resultantes.

En las figuras, los mismos componentes reciben los mismos símbolos de referencia.

Realizaciones preferidas

La figura 1 es una representación esquemática de un primer diseño básico de una impresora de chorro de tinta según la invención. La impresora de chorro de tinta 100 comprende un mecanismo de transporte 120 para transportar un sustrato 1 a lo largo de una dirección de transporte principal 2. Además, comprende un mecanismo de escaneo 140 para mover un motor de impresión 160 a lo largo de un eje de escaneo 3. El eje de escaneo 3 es perpendicular a la dirección de transporte principal 2. El motor de impresión 160 comprende 8 barras de impresión 165 dispuestas en una fila, siendo la fila, así como la extensión principal de las barras de impresión 165, paralela a la dirección de transporte principal 2. En un escaneo dado, cada una de las barras de impresión 165 actuará sobre otra región del sustrato 1.

La figura 2 es una representación esquemática de un segundo diseño básico de una impresora de chorro de tinta. La impresora de chorro de tinta 200 comprende un mecanismo de transporte 220 para transportar un sustrato 1 a lo largo de una dirección de transporte principal 2. Además, comprende un motor de impresión 260 que comprende cuatro barras de impresión 265.1, 265.2, 265.3, 265.4 que se extienden en una dirección perpendicular a la dirección de transporte principal 2 y que cubren todo el ancho del sustrato 1. Cada barra de impresión 265.1...4 comprende un número de cabezales de impresión de chorro de tinta, dispuestos en un patrón escalonado, de una manera conocida como tal. Los cabezales de impresión de chorro de tinta cubren todo el ancho del sustrato 1 sobre el que se va a imprimir.

Se describe una realización específica de una impresora de chorro de tinta según la invención en relación con las figuras 3 a 7. Esta impresora de chorro de tinta sigue el primer diseño básico tal como se muestra en la figura 1.

La figura 3 es una vista lateral de una impresora de chorro de tinta según la invención que incluye estaciones aguas arriba y aguas abajo. La figura 4 es una vista lateral del mecanismo de transporte, el mecanismo de escaneo y el motor de impresión de la impresora de chorro de tinta. La figura 5 es una vista oblicua de la impresora de chorro de tinta, la figura 6, una vista desde arriba y la figura 7, una vista delantera.

La impresora de chorro de tinta 100 está dispuesta en una línea de impresión, entre un alimentador 300 para desenrollar y tensar el sustrato textil y una estación de secado 400 para secar el sustrato impreso. La impresora de chorro de tinta 100 comprende una cinta de soporte 121 que discurre alrededor de dos rodillos principales 122, 123, estando uno de los rodillos 122 dotado de un motor de servoaccionamiento 124. La cinta de soporte 121 se tensa mediante rodillos tensores adecuados. La superficie superior del mecanismo de transporte 120, que actúa conjuntamente con el motor de impresión 160, está formada por 9 rodillos de soporte 131.1...131.9. Están dispuestos de modo que forman una superficie con forma de arco, un primer rodillo de soporte 131.1 está dispuesto en una posición orientada hacia el extremo delantero de una primera de las barras de impresión 165.1 del motor de impresión 160, un último rodillo de soporte 131.9 está dispuesto en una posición orientada hacia el extremo posterior de una última de las barras de impresión 165.8, y los rodillos de soporte 131.2...8 adicionales están dispuestos en posiciones orientadas hacia un espacio entre barras de impresión 165.1...8 adyacentes.

El sustrato se adhiere a la cinta de soporte 121 mediante un adhesivo adecuado y la aplicación de una fuerza de presión mediante un dispositivo de fijación 125 en la región del rodillo 123 en el lado de alimentación, y se separa de nuevo de la cinta de soporte 121 mediante un dispositivo de separación 126 en la región del rodillo 122 en el lado de descarga. La cinta se limpia, en particular, se libera de los restos de adhesivo mediante un dispositivo de limpieza 127 dispuesto esencialmente por debajo del rodillo 122 en el lado de descarga.

El rodillo 123 en el lado de alimentación, adyacente al alimentador 300 está dispuesto a una altura inferior que el rodillo 122 en el lado de descarga, adyacente a la estación de secado 400. Esto permite alimentar directamente el sustrato a la estación de secado 400 en una altura y un ángulo de alimentación adecuados.

La impresora de chorro de tinta 100 comprende, además, un mecanismo de escaneo 140 que comprende un soporte principal 141 proporcionado por un mecanismo de guía lineal 142 para soportar el motor de impresión 160 e impulsado por un mecanismo impulsor lineal conocido como tal. La guía lineal 142 comprende tres raíles paralelos fijados al soporte principal 141 que actúan conjuntamente con tres mecanismos de cojinete de rodillos paralelos. Esto permite mover el motor de impresión 160 a lo largo de un eje de escaneo 3. A ambos lados del soporte principal 141 se proporciona una cadena de cables 143, 144 que comprende líneas de tinta y agua así como cables de alimentación y de red para suministrar y controlar las barras de impresión del motor de impresión 160.

El motor de impresión 160 comprende un bastidor principal 161 que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del motor de impresión 160 y al que se unen de manera fija tres mecanismos de cojinete de rodillos. El bastidor principal 161 incluye una estructura plana similar a una rejilla que define un plano esencialmente vertical. A un lado de la estructura se fijan las barras de impresión 165.1...165.8 (véase la figura 5).

Cada una de las barras de impresión 165.1...8 comprende 4 módulos de impresión de chorro de tinta de goteo bajo demanda, comprendiendo cada módulo un cabezal de impresión de chorro de tinta.

De una manera conocida como tal, tanto las superficies inferiores de los cabezales de impresión como las agrupaciones de boquillas respectivas tienen forma romboidal, estando las agrupaciones de boquillas ligeramente inclinadas con respecto al eje longitudinal de la barra de impresión. Esto permite tener una transición sin fisuras entre los dos módulos adyacentes. En consecuencia, se forma una agrupación de boquillas de tinta uniforme continua, siendo el ancho útil (perpendicular al eje longitudinal de la barra de impresión) de 40,6 mm (2048 boquillas, 1200 ppp), siendo la longitud útil de 173,4 mm (8192 boquillas, 1200 ppp). El motor de impresión 160 tiene una longitud total de 1400 mm, una anchura de 100 mm y una altura de 300 mm.

A continuación, se describe la compensación de variaciones de la posición del sustrato a lo largo de la dirección de transporte principal 2. Se muestra esquemáticamente en el diagrama de bloques de la figura 8. La base para la compensación son valores obtenidos de codificadores vinculados a los dos rodillos 122, 123, es decir, un primer valor de codificador 21 obtenido del rodillo 122 y un segundo valor de codificador 22 obtenido del rodillo 123. En primer lugar, se filtra una serie temporal de mediciones de los valores de codificador 21,22 por un filtro de mediana. Los valores de corrección se obtienen mediante la determinación de la diferencia entre las mediciones filtradas y una línea de referencia recta (análisis del paso del codificador 41,42). La línea de referencia se obtiene a partir de un ajuste por mínimos cuadrados con respecto a las mediciones filtradas. Los valores de corrección dependen de la velocidad. Por lo tanto, en una siguiente etapa, los valores de corrección se compensan por la velocidad respectiva para obtener valores de corrección 23, 24 independientes de la velocidad. Estos valores 23, 24 se almacenan y se usarán posteriormente durante el funcionamiento de la impresora en una corrección de etapa del codificador 43, 44. Con cada revolución de los rodillos se obtienen valores de corrección adicionales. Se emplean continuamente para refinar los valores de corrección 23, 24 almacenados.

Las mediciones de codificador corregidas 25, 26 se filtran por un filtro de muesca adaptativo. De nuevo, los coeficientes del filtro se determinan revolución a revolución y se actualizan continuamente. La entrada del filtro de muesca adaptativo (es decir, un período coseno y un período seno) no cambia para las diferentes revoluciones del rodillo respectivo, en consecuencia, el filtro de muesca adaptativo puede implementarse por una estructura de suma múltiple sencilla. El análisis de concentricidad 45, 46 produce valores de corrección 27, 28 siendo un período sinusoidal con una fase y amplitud determinadas. El promedio de los coeficientes estabiliza la fase de este seno de corrección. Los valores de corrección 27, 28 se almacenan y se utilizarán posteriormente durante el funcionamiento de la impresora en una corrección de concentricidad 47, 48.

Los valores de codificador corregidos 29, 30 se alimentan a la corrección de alargamiento final 50. En esta fase del proceso, los valores corregidos 30 del codificador 2 se interpolan para obtener valores de codificador relacionados con los mismos puntos en el tiempo que los valores corregidos 29 del codificador 1. Además, debido al hecho de que los diámetros de los rodillos no son iguales, los valores interpolados del codificador 2 se compensarán por la relación de los diámetros de los rodillos.

Se conoce la distancia entre los rodillos, así como entre el rodillo 1 y cada una de las barras de impresión. Para cada punto en el tiempo relacionado con un valor obtenido por el codificador 1 y para cada una de las barras de impresión, la diferencia entre el valor de codificador relacionado con el codificador 2 y el valor de codificador relacionado con el codificador 1 se compensa por la relación de las distancias. El resultado se resta del valor de codificador obtenido del codificador 1, corrigiendo así el codificador 1. Esto equivale a obtener la dinámica del codificador 1 que presentaría directamente debajo de la barra de impresión respectiva. Dicho de otra manera, se calculan los codificadores "virtuales" que tienen un diámetro de rodillo 0 y que están colocados directamente debajo de las barras de impresión.

El mismo procedimiento se aplica al codificador 2. Los codificadores virtuales relacionados con las barras de impresión que se encuentran más cerca del codificador 1 se calculan basándose en el codificador 1, mientras que los codificadores virtuales relacionados con las barras de impresión que se encuentran más cerca del codificador 2 se calculan basándose en el codificador 2. La compensación se aplica en el sentido de que la región de boquillas de la barra de impresión respectiva que se utiliza realmente para producir la parte respectiva de la imagen se desplaza convenientemente, según el parámetro de compensación respectivo.

De manera similar, pueden compensarse las variaciones de la posición angular del motor de impresión 160. Los valores de los codificadores se obtienen de codificadores lineales que miden cada uno la posición de una ubicación a lo largo del motor de impresión 160 con respecto al segundo eje. Las etapas de procesamiento para obtener los parámetros de compensación individuales para las barras de impresión corresponden esencialmente a los descritos anteriormente. Sin embargo, por el contrario, para la compensación, la expulsión de la tinta por parte de la barra de impresión respectiva se retrasa usando un retardo variable en el tiempo, constante en la distancia y dependiente de la velocidad, lo que permite aplicar las correcciones tanto en el futuro como en el pasado.

Este es también el tipo de compensación que se aplica en el caso de una configuración tal como se muestra en la figura 2.

La figura 9 es una representación esquemática de la posición del motor de impresión en los escaneos de bandas de impresión posteriores y de las bandas de color resultantes.

Con el fin de simplificar la presentación, se muestra un motor de impresión 160' que tiene solo cuatro barras de impresión 165.1'..165.4'. La generalización a otros números de barras de impresión (por ejemplo, 8) es sencilla.

La parte izquierda de la figura 9 muestra la posición del motor de impresión 160' con respecto al sustrato 1 en escaneos de cinco bandas de impresión 10.1...10.5 posteriores. Para facilitar la presentación, la posición del sustrato 1 es fija, mientras que la posición del motor de impresión 160' se mueve de banda a banda. Sistemáticamente, en el contexto de la impresora de chorro de tinta, tal como se muestra en las figuras 3 a 7, el cambio de posición relativa entre el motor de impresión 160' y el sustrato 2 se provocará por el movimiento del sustrato 2 por medio del mecanismo de transporte.

Las barras de impresión 165.1'...165.4' están representadas por sus agrupaciones de boquillas. Estas agrupaciones presentan un área activa 166 que constituye una región central a lo largo del eje longitudinal de la barra de impresión (y, por tanto, de la agrupación de boquillas) y dos áreas inactivas 167 que constituyen las regiones de extremo a lo largo del eje longitudinal de la barra de impresión. Tal como se describe con más detalle a continuación, la posición exacta del área activa 166 puede adaptarse dinámicamente con el fin de compensar los errores de posicionamiento de la barra de impresión respectiva con respecto al sustrato 1 a lo largo del eje longitudinal. Las agrupaciones de boquillas de las barras de impresión 165.1...4' están dispuestas a lo largo del eje longitudinal del motor de impresión 160. La longitud I del área activa es de 173,4 mm, la distancia d del inicio de las áreas activas de dos barras de impresión contiguas es de 238,4 mm. Las cuatro barras de impresión 165.1...4' se suministran con tinta de diferentes colores: cian para la barra de impresión 165.1', magenta para la barra de impresión 165.2', amarillo para la barra de impresión 165.3' y negro para la barra de impresión 165.4'. Los diferentes colores están representados esquemáticamente en la figura 9 por diferentes sombreados.

El sustrato se desplaza entre bandas contiguas por la distancia I, que corresponde a la longitud del área activa. Esto significa que, mediante bandas posteriores, toda el área del sustrato 1 puede imprimirse con un determinado color. Lo mismo ocurre con todos los colores, pero la transición de una banda a otra será diferente para cada uno de los colores, tal como puede observarse en la parte derecha de la figura 9, que muestra las áreas impresas en una banda para los cuatro colores. Al combinar los cuatro colores, las transiciones se distribuirán uniformemente por el sustrato, y no habrá transiciones entre bandas contiguas que incluyan más de un color.

En resumen, cabe señalar que la invención crea una impresora de chorro de tinta que presenta una susceptibilidad reducida a los defectos de imagen.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Impresora de chorro de tinta (100; 200) que comprende

a) un mecanismo de transporte (120; 220) para transportar un sustrato (1) a lo largo de un primer eje (2);

b) un motor de impresión (160; 260) que comprende al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165; 265) dispuestas a lo largo del primer eje (2);

c) un controlador para controlar la expulsión de tinta por las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165; 265);

e) al menos dos primeros codificadores para la determinación de al menos dos primeras posiciones de ubicaciones de sustrato (1) a lo largo del primer eje (2);

f) un módulo de compensación para procesar las al menos dos primeras posiciones determinadas para generar al menos un primer parámetro de compensación individual para cada una de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165; 265);

en la que los primeros parámetros de compensación se transmiten al controlador para influir en la expulsión de tinta de tal manera que se compensan los efectos debidos a las variaciones de las al menos dos primeras posiciones del sustrato (1) a lo largo del primer eje (2);

en la que el mecanismo de transporte (120; 220) para transportar el sustrato (1) comprende una pluralidad de rodillos (122, 123) que soportan el sustrato, estando los al menos dos primeros codificadores asignados a al menos dos de los rodillos (122, 123), y en la que una extensión longitudinal de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165) del motor de impresión (160) se extiende paralela al primer eje (2) y en la que la impresora de chorro de tinta comprende un mecanismo de escaneo (140) para mover el motor de impresión (160) a lo largo de un segundo eje (3) perpendicular al primer eje (2);

caracterizada por al menos dos segundos codificadores para la determinación de al menos dos segundas posiciones de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165) a lo largo del segundo eje (3), en la que el módulo de compensación está programado para procesar las segundas posiciones para generar al menos un segundo parámetro de compensación individual para cada una de las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165) y en la que los segundos parámetros de compensación se transmiten al controlador para influir en la expulsión de tinta de tal manera que se compensan los efectos debidos a las diferencias de las al menos dos segundas posiciones a partir de posiciones de referencia predeterminadas.

2. Impresora de chorro de tinta según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende al menos tres barras de impresión de chorro de tinta (165; 265) dispuestas a lo largo del primer eje.

3. Impresora de chorro de tinta según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque los primeros parámetros de compensación son valores de desplazamiento espacial y porque el controlador selecciona las boquillas de expulsión de las barras de impresión (165) que van a usarse según los valores de desplazamiento espacial.

4. Impresora de chorro de tinta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los segundos valores de compensación son valores de desplazamiento temporal y porque el controlador desplaza en el tiempo la expulsión de tinta de una o varias de las barras de impresión (165) según los valores de desplazamiento temporal.

5. Impresora de chorro de tinta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

en la que las al menos dos barras de impresión de chorro de tinta (165) están dispuestas a lo largo de un eje longitudinal del motor de impresión (160) y cada una de las barras de impresión de chorro de tinta (165) comprende una agrupación de boquillas de tinta, cuya extensión principal se extiende a lo largo del eje longitudinal y comprende, además, un mecanismo de escaneo (140) para mover el motor de impresión a lo largo de un segundo eje, estando el segundo eje orientado perpendicular al primer eje;

caracterizada porque el eje longitudinal del motor de impresión (160) discurre paralelo al primer eje (2), en la que la extensión principal de la agrupación de boquillas tiene una longitud I, porque las barras de impresión de chorro de tinta (165) están dispuestas en el motor de impresión (160) de tal manera que una distancia longitudinal d entre un inicio de la agrupación de boquillas de una primera barra de impresión de chorro de tinta (165.1) y un inicio de una agrupación de boquillas de una segunda barra de impresión de chorro de tinta (165.2), adyacente a la primera barra de impresión de chorro de tinta (165.1), es mayor que la longitud I de la agrupación de boquillas, en la que el controlador está programado para controlar el mecanismo de transporte para efectuar una alimentación de transporte principal de la longitud I entre escaneos de bandas posteriores, en la que d = I x, donde x = (m/n) I, donde n es el número de barras de impresión de chorro de tinta (165) y m es un número entero, donde 1 < m < n.

6. Impresora de chorro de tinta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el mecanismo de transporte (120) comprende una pluralidad de rodillos (122, 123, 131) que soportan el sustrato.

7. Impresora de chorro de tinta según la reivindicación 6, caracterizada porque una cinta adhesiva (121) para fijar el sustrato se soporta en la pluralidad de rodillos (122, 123, 131).

8. Impresora de chorro de tinta según la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque la pluralidad de rodillos (122, 123, 131) están dotados de un mecanismo de refrigeración.