BRPI1000819A2 - método e sistema para a detecção de cilindro de cabeça de impressão - Google Patents

Abstract

MéTODO E SISTEMA PARA A DETECçãO DE CI-LINDRO DE CABEçA DE IMPRESSãO. Um método de detecção de um cilindro de cabeça de impressão se inicia com a formação de um padrão de teste em uma superfície de recebimento de imagem. O padrão de teste inclui uma pluralidade de marcas dispostas através da superfície de recebimento de imagem em uma direção de processo cruzado, com cada marca dentre a pluralidade sendo formada por um diferente bocal de uma cabeça de impressão. As posições de direção de processo cruzado de cada marca dentre a pluralidade de marcas são, então, detectadas; e as posições de direção de processo cruzado detectadas são correlacionadas a um valor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeça de impressão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO ESISTEMA PARA A DETECÇÃO DE CILINDRO DE CABEÇA DE IMPRESSÃO".

A presente invenção refere-se a dispositivos de geração de ima-gem que utilizam cabeças de impressão para formar imagens em um meio,e, em particular, ao alinhamento de tais cabeças de impressão no dispositivode geração de imagem.

A impressão a jato de tinta envolve a ejeção de gotículas de tintaa partir dos orifícios de uma cabeça de impressão sobre um substrato derecebimento de modo a formar uma imagem. Os sistemas de impressão ajato de tinta normalmente utilizam uma arquitetura de impressão direta ou deimpressão em ofsete. Em um típico sistema de impressão direta, a tinta éejetada a partir de jatos na cabeça de impressão diretamente sobre umsubstrato de recebimento final. Em um sistema de impressão em ofsete, acabeça de impressão aplica jatos de tinta em uma superfície de transferên-cia intermediária, como, por exemplo, uma camada líquida sobre um tambor.O substrato de recebimento final é em seguida colocado em contato com asuperfície de transferência intermediária e a imagem de tinta é transferida efundida ou fixada ao substrato.

O alinhamento da cabeça de impressão dentro de um sistemade impressão a jato de tinta que inclui uma única cabeça de impressão podeser expressado como a posição da cabeça de impressão com relação à su-perfície de recebimento de imagem. O alinhamento de múltiplas cabeças deimpacto nos sistemas de impressão a jato de tinta que incluem múltiplas ca-beças de impressão pode ser expressado como a posição de uma cabeçade impressão com relação à superfície de recebimento de imagem, como,por exemplo, um substrato de meio ou superfície de transferência intermedi-ária, ou uma outra cabeça de impressão dentro de um sistema de coordena-das de múltiplos eixos. Para fins de apresentação, os termos "direção deprocesso cruzado" e "direção de eixo X" se referem a uma direção ou eixoperpendicular à direção de percurso de uma superfície de recebimento deimagem por uma cabeça de impressão, os termos "direção de processo" e"direção de eixo Y" se referem a uma direção ou eixo paralelo à direção deuma superfície de recebimento de imagem, o termo "eixo Z" se refere a umeixo perpendicular ao plano do eixo X-Y.

Um tipo particular de parâmetro de alinhamento é o cilindro decabeça de impressão. Conforme usado no presente documento, o cilindro decabeça de impressão se refere a uma rotação no sentido horário ou anti-horário de uma cabeça de impressão sobre um eixo normal à superfície derecebimento de imagem, ou seja, o eixo Ζ. O desalinhamento do cilindro decabeça de impressão pode ser o resultado de fatores, tais como vibraçõesmecânicas, ou outras causas de problema nos componentes da máquina,que podem alterar as posições e/ou ângulos da cabeça de impressão comrelação a uma superfície de recebimento de imagem. Como conseqüênciade um desalinhamento de cilindro, as linhas dos bocais poderão ficar diago-nais com relação ao movimento de direção de processo da superfície de re-cebimento de imagem, como resultado do cilindro da cabeça de impressão,o que poderá fazer com que as linhas horizontais, as bordas de imagem, oucoisa do gênero fiquem inclinadas com relação à superfície de recebimentode imagem.

Um método que pode ser usado para detectar o cilindro de ca-beça de impressão é imprimindo uma linha horizontal usando uma ou maislinhas dos bocais de uma cabeça de impressão e medindo o ângulo de umaou mais linhas com relação ao ângulo horizontal usando um scanner planoou sensor linear. As medições de ângulo podem, então, ser usadas para de-tectar o cilindro de cabeça de impressão. Os ângulos de medição de linhasimpressas, no entanto, requerem um alinhamento preciso do scanner ousensor com relação à superfície de recebimento de imagem. Quando o sis-tema de medição utiliza uma folha impressa sobre um scanner plano, a rota-ção do papel com relação ao scanner poderá produzir medições imprecisas.De maneira similar, quando o sistema de medição utiliza um sensor linear, odesalinhamento do sensor com relação à superfície de recebimento de ima-gem poderá produzir medições imprecisas.

SUMÁRIOFoi desenvolvido um método de detecção de cilindro de cabeçade impressão insensível ao desalinhamento ou à obliqüidade de um sensorde imagem com relação a uma superfície de recebimento de imagem comrelação ao sensor de imagem. Em particular, o método de detecção de cilin-dro de cabeça de impressão começa com a formação de um padrão de testeem uma superfície de recebimento de imagem. O padrão de teste inclui umapluralidade de marcas dispostas através da superfície de recebimento deimagem em uma direção de processo cruzado com cada marca dentre a plu-ralidade sendo formada por um bocal diferente de uma cabeça de impres-são. As posições da direção de processo cruzado de cada marca na plurali-dade de marcas são em seguida detectadas; e as posições de direção deprocesso cruzado detectada são correlatas a um valor de cilindro de cabeçade impressão para a cabeça de impressão.

Em uma outra modalidade, um método de detecção de cilindrode cabeça de impressão inclui a formação de um padrão de teste em umasuperfície de recebimento de imagem. O padrão de teste inclui uma plurali-dade de marcas dispostas através da superfície de recebimento de imagemem uma direção de processo cruzado, com cada marca dentre a pluralidadesendo formada por um bocal diferente de uma cabeça de impressão. O pa-drão de teste é em seguida escaneado de modo a determinar espaçamentosde direção de processo cruzado entre cada marca na pluralidade de marcas.Os espaçamentos de direção de processo cruzado determinados são emseguida correlacionados a um valor de cilindro de cabeça de impressão paraa cabeça de impressão.

Em uma outra modalidade, é provido um sistema para a detec-ção de cilindro de cabeça de impressão. O sistema inclui um padrão de testecompreendendo uma pluralidade de marcas dispostas através de uma su-perfície de recebimento de imagem em uma direção de processo cruzado,cada marca na pluralidade sendo formada por um bocal diferente de umacabeça de impressão. O sistema inclui um sensor de imagem configuradopara gerar sinais indicativos de uma posição de direção de processo cruzadode cada marca no padrão de teste. Uma controladora é configurada parareceber os sinais do sensor de imagem e correlacionar as posições de dire-ção de processo cruzado das marcas com um valor de cilindro de cabeça deimpressão para a cabeça de impressão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista em elevação esquemática de uma moda-lidade de um dispositivo de geração de imagem.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva da disposição das cabe-ças de impressão no dispositivo de geração de imagem da Figura 1.

A Figura 3 é uma vista frontal simplificada de uma superfície deejeção de uma cabeça de impressão.

A Figura 4 é uma vista frontal da superfície de ejeção da Figura3 exibindo um cilindro de cabeça de impressão.

A Figura 5 ilustra uma modalidade de um padrão de teste quepode ser usado para detectar o cilindro de cabeça de impressão e a cabeçade impressão usada para formar o padrão de teste.

A Figura 6 ilustra uma outra modalidade de um padrão de testeque pode ser usado para detectar o cilindro de cabeça de impressão e a ca-beça de impressão usada para formar o padrão de teste.

A Figura 7 é um gráfico das diferenças no espaçamento espera-do e medido entre as marcas do padrão de teste da Figura 6 versus a dis-tância de direção de processo das marcas relativas à linha 1.

A Figura 8 é um fluxograma de um método de detecção de cilin-dro de cabeça de impressão.

As Figuras 9a e 9b ilustram uma modalidade alternativa de umpadrão de teste para uma medição de cilindro de cabeça de impressão queutiliza uma técnica de entrelaçamento de jatos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Os aspectos da modalidade exemplar se referem a um dispositi-vo de geração de imagem e a um sistema de registro para um dispositivo degeração de imagem. O dispositivo de geração de imagem inclui um elementode recebimento de imagem extensível, como, por exemplo, uma manta outambor, que define uma superfície de recebimento de imagem que é aciona-da em uma direção de processo entre estações de marcação. Conforme u-sado no presente documento, a direção de processo é a direção na qual osubstrato sobre o qual a imagem é transferida se movimenta através do dis-positivo de geração de imagem. A direção de processo cruzado, ao longo domesmo plano que o do substrato, é substancialmente perpendicular à dire-ção de processo.

Conforme usado no presente documento, os termos "impresso-ra" e "dispositivo de geração de imagem" de modo geral se referem a umdispositivo para a aplicação de uma imagem em um meio de impressão epodem abranger qualquer aparelho, como, por exemplo, uma copiadora digi-tal, uma máquina de confecção de livros, uma máquina de fac-símile, umamáquina multifuncional, etc., que realiza uma função de impressão paraqualquer fim. O "meio de impressão" pode ser uma folha física de papel,plástico, ou outro substrato de meio de impressão físico adequado para ima-gens, quer pré-cortado ou alimentado por manta. O dispositivo de geraçãode imagem pode incluir uma variedade de outros componentes, tais comoacabadores, alimentadores de papel, ou coisa do gênero, e pode ser incor-porado como uma copiadora, impressora, ou uma máquina multifuncional.Uma "tarefa de impressão" ou "documento" é normalmente um conjunto defolhas relacionadas, geralmente um ou mais conjuntos de cópia intercaladoscopiados a partir de um conjunto de folhas de tarefa de impressão originaisou imagens de página de documento eletrônico, a partir de um usuário emparticular, ou de outra forma relacionadas. Uma imagem de modo geral podeincluir informações eletrônicas que devem ser produzidas no meio de im-pressão por meio do dispositivo de marcação e podem incluir um texto, grá-ficos, fotografias, ou coisa do gênero.

Com referência a seguir à Figura 1, é ilustrada uma modalidadede um dispositivo de geração de imagem 10 da presente invenção. Confor-me ilustrado, o dispositivo 10 inclui uma estrutura 11 ao qual são direta ouindiretamente montados todos os seus subsistemas operacionais e compo-nentes, conforme descrito a seguir. Na modalidade da Figura 1, o dispositivode geração de imagem 10 é um dispositivo de marcação indireta que incluium elemento de geração de imagem intermediário 12 mostrado na forma deum tambor, mas que pode também ser da forma de uma correia sem fio su-portada. O elemento de geração de imagem 12 tem uma superfície de rece-bimento de imagem 14 móvel na direção 16, e sobre a qual são formadasimagens coloridas de mudança de fase. Um rolo transfix aquecido 19 rotativona direção 17 é carregado contra a superfície 14 do tambor 12 de modo aformar uma linha de tangência de transfix 18, dentro da qual as imagens co-loridas formadas sobre a superfície 14 são transfixadas sobre uma folha demeio 49. Nas modalidades alternativas, o dispositivo de geração de imagempode ser um dispositivo de marcação direta no qual as imagens coloridassão formadas diretamente sobre um substrato de recebimento, como, porexemplo, uma folha de meio ou uma manta contínua de meios.

O dispositivo de geração de imagem 10 inclui ainda um subsis-tema de liberação de tinta 20 que tem pelo menos uma fonte 22 de uma tintacolorida. Uma vez que o dispositivo de geração de imagem 10 é uma máqui-na de produção de imagem multicor, o sistema de liberação de tinta 20 incluiquatro (4) fontes 22, 24, 26, 28, que representam quatro (4) cores diferentesCYMK (ciano, amarelo, magenta, preto) de tinta. Em uma modalidade, a tintautilizada no dispositivo de geração de imagem 10 é uma "tinta de mudançade fase", o quer dizer que a tinta é substancialmente sólida à temperaturaambiente e substancialmente líquida quando aquecida a uma temperaturade fusão de tinta de mudança de fase para ejeção em uma superfície de re-cebimento de imagem. Por conseguinte, o sistema de liberação de tinta in-clui um aparelho de fusão de tinta de mudança de fase e controle (não mos-trado) para a fusão ou mudança de fase da forma sólida da tinta de mudançade fase para uma forma líquida. A temperatura de fusão de tinta de mudançade fase pode ser qualquer temperatura capaz de fundir uma tinta de mudan-ça de fase sólida em uma forma líquida ou fundida. Em uma modalidade, atemperatura de fusão da tinta de mudança de fase é de aproximadamente100° C a 140° C. Em modalidades alternativas, no entanto, qualquer materialde marcação adequado ou tinta poderá ser usado, incluindo, por exemplo,uma tinta aquosa, uma tinta de base oleosa, uma tinta curável UV, ou simi-lar.

O sistema de liberação de tinta é configurado para suprir tintaem forma líquida para o sistema de cabeça de impressão 30, incluindo pelomenos um conjunto de cabeça de impressão 32. Uma vez que o dispositivode geração de imagem 10 é um dispositivo multicor, de alto rendimento ealta velocidade, o sistema de cabeça de impressão 30 inclui conjuntos decabeça de impressão de tinta multicor e uma quantidade (por exemplo, qua-tro (4)) de conjuntos de cabeça de impressão separados (32, 34 mostradosna Figura 1).

Conforme ainda mostrado, o dispositivo de geração de imagem10 inclui um sistema de suprimento e manipulação de meios 40. O sistemade suprimento e manipulação de meios 40, por exemplo, pode incluir fontesde suprimento de folhas ou substratos 42, 44, 48, cuja fonte de suprimento48, por exemplo, é um abastecedor ou alimentador de papel de alta capaci-dade para o armazenamento e suprimento de substratos de recebimento deimagem na forma de folhas cortadas 49, por exemplo. O sistema de supri-mento e manipulação de substrato 40 inclui ainda um conjunto aquecedor oupré-aquecedor de folha ou substrato 52. O dispositivo de geração de ima-gem 10, conforme mostrado, pode ainda incluir um alimentador de documen-to original 70 que tem uma bandeja de contenção de documento 72, disposi-tivos de alimentação e recuperação de folhas 74, e um sistema de exposiçãoe varredura de documentos 46.

A operação e o controle dos diversos subsistemas, componentese funções da máquina ou impressora 10 são feitos com o auxílio de umacontroladora ou subsistema eletrônico (ESS) 80. O subsistema ESS ou con-troladora 80, por exemplo, é um mini-computador dedicado, auto-contidotendo uma unidade de processador central (CPU) 82, um armazenador ele-trônico 84, e um vídeo ou interface de usuário (UI) 86. O subsistema ESS oucontroladora 80 inclui, por exemplo, um sistema de entrada e controle desensor 88, bem como um sistema de colocação e controle de pixel 89. Alémdisso, a CPU 82 lê, captura, prepara e gerencia o fluxo de dados de imagementre as fontes de entrada de imagem, como, por exemplo, o sistema de var-redura 76, ou uma conexão de estação on-line ou de trabalho 90, e os con-juntos de cabeça de impressão 32, 34, 36, 36. Assim sendo, o subsistemaESS ou controladora 80 é o principal processador multitarefa para operar econtrolar todos os demais subsistemas e funções de máquina, incluindo oaparelho de limpeza de cabeça de impressão e o método abaixo apresentado.

Em operação, os dados de imagem para uma imagem a ser pro-duzida são enviados para a controladora 80 a partir do sistema de varredura76 como também através da conexão de estação on-line ou de trabalho 90para o processamento e partida dos conjuntos de cabeça de impressão 32,34, 36, 38. Além disso, a controladora determina e/ou aceita os controles desubsistema ou de componentes relacionados, por exemplo, a partir das en-tradas de um operador através da interface de usuário 86, e, por conseguin-te, executa tais controles. Como um resultado, as formas sólidas coloridasapropriadas da tinta de mudança de fase são fundidas e liberadas para osconjuntos de cabeça de impressão. Da mesma forma, o controle de coloca-ção de pixel é praticado com relação à superfície de geração de imagem 14,formando, assim, as imagens desejadas por tais dados de imagem, e ossubstratos recebidos são supridos por meio de qualquer uma das fontes 42,44, 48 ao longo do percurso de suprimento 50 em registro sincronizado coma formação de imagem sobre a superfície 14. Finalmente, a imagem é trans-ferida da superfície 14 e fixamente fundida na folha de cópia dentro da linhade tangência de transfix 19.

O dispositivo de geração de imagem pode incluir um sensor deimagem em linha 54. O sensor de imagem em linha é configurado para de-tectar, por exemplo, a presença, intensidade, e/ou posição das gotas de tintaejetadas sobre o elemento de recebimento por meio dos jatos de tinta doconjunto de cabeça de impressão. Em uma modalidade, o sensor de ima-gem inclui uma fonte de luz (não mostrada) e um sensor de luz (não mostra-do). A fonte de luz pode ser um único diodo emissor de luz (LED) acoplado aum tubo de luz que emite a luz gerada pelo LED para uma ou mais aberturasdo tubo de luz que direcionam luz na direção do substrato de imagem. Emuma modalidade, três LEDs1 um que gera luz verde, um que gera luz verme-lha, e um que gera luz azul, são seletivamente ativados de modo que ape-nas uma luz radie por vez de modo a direcionar luz através do tubo de luz eseja direcionada para o substrato de imagem. Em uma outra modalidade, afonte de luz é uma pluralidade de LEDs dispostos em um arranjo linear. OsLEDs, nesta modalidade, direcionam luz para o substrato de imagem. A fon-te de luz, nesta modalidade, pode incluir três arranjos lineares, um para cadauma das cores vermelha, verde e azul. De maneira alternativa, todos osLEDs podem ser dispostos em um único arranjo linear em uma seqüênciarepetida das três cores. Os LEDs da fonte de luz são acoplados à controla-dora 80, que, seletivamente, aciona os LEDs. A controladora 80 pode gerarsinais que indicam qual LED ou quais LEDs ativar na fonte de luz.

A luz refletida é medida pelo sensor de luz. O sensor de luz, emuma modalidade, é um arranjo linear de dispositivos fotossensíveis, como,por exemplo, os dispositivos acoplados de carga (CCD). Os dispositivos fo-tossensíveis geram um sinal elétrico que corresponde à intensidade ouquantidade de luz recebida pelos dispositivos fotossensíveis. O arranjo linearse estende substancialmente através da largura do elemento de recebimentode imagem. De maneira alternativa, um arranjo linear menor pode ser confi-gurado de modo a transladar através do substrato de imagem. Por exemplo,o arranjo linear pode ser montado em um carro móvel que translada atravésdo elemento de recebimento de imagem. Outros dispositivos para movimen-tar o sensor de luz podem também ser usados.

A controladora é configurada de modo a prover sinais de contro-le para o sensor de imagem 54 que, por exemplo, seletivamente aciona osLEDs de modo a direcionar luz para a manta e/ou acionar os sensores de luzde modo a detectar a luz refletida a partir da superfície de recebimento deimagem. O acionamento das fontes de luz e dos sensores de luz do sensorde imagem pode ser sincronizado ao movimento da superfície de recebimen-to de imagem de modo que a superfície seja varrida apenas nas áreas dese-jadas onde as imagens de uma ou mais cabeças de impressão são formadas.Com referência, a seguir, à Figura 2, a impressora / copiadora10 descrita neste exemplo é uma máquina de produção de imagem multico-lorida, de alto rendimento e alta velocidade, tendo quatro cabeças de im-pressão, incluindo as cabeças de impressão superiores 32 e 36, e as cabe-ças de impressão inferiores 34 e 38. Cada cabeça de impressão 32, 34, 36,e 38 tem uma superfície frontal correspondente, ou superfície de ejeção 33,35, 37 e 39 para a ejeção de tinta para as superfícies de recebimento 14 demodo a formar uma imagem. Enquanto forma uma imagem, um modo aquireferido como modo de impressão, as cabeças de impressão superiores 32,36 podem ser escalonadas com relação às cabeças de impressão inferiores34, 38 em uma direção transversal ao percurso de superfície de recebimento16 (Figura 1) a fim de cobrir diferentes porções da superfície de recebimento14. A disposição escalonada permite que as cabeças de impressão formemuma imagem por toda a largura do substrato.

A superfície de ejeção de cada cabeça de impressão inclui umapluralidade de bocais dispostos em linhas e colunas na superfície de ejeçãoem posições que correspondem às posições de jato de tinta na cabeça deimpressão. As linhas de bocal se estendem linearmente na direção de pro-cesso cruzado da superfície de ejeção. Os bocais podem também ser dis-postos linearmente, na direção de processo da superfície de ejeção. O es-paçamento entre cada bocal em uma linha, no entanto, é limitado pelo nú-mero de jatos de tinta que pode ser colocado em uma dada área da cabeçade impressão. Para aumentar a resolução de impressão, os bocais nas li-nhas podem ser desviados ou escalonados dos bocais em pelo menos al-gumas dentre as outras linhas que se estendem na direção de processo cru-zado (ao longo do eixo X). O escalonamento ou deslocamento dos bocaisnas linhas aumenta o número de colunas de tinta que pode ser formado porunidade de distância na direção de processo cruzado de uma superfície derecebimento de imagem e, desta maneira, aumenta a resolução das ima-gens que podem ser formadas pelo dispositivo de geração de imagem.

Uma ilustração simplificada de uma superfície de ejeção, como,por exemplo, a superfície de ejeção 33 da cabeça de impressão 32, é mos-trada na Figura 3, tendo quatro linhas de bocais 104, 106, 108, 110, comcada linha tendo sete bocais 112. A disposição escalonada das linhas 104,106, 108, 110 provê a cabeça de impressão com vinte e oito bocais. As ca-beças de impressão podem ser providas com mais ou menos linhas, e cadalinha pode ser provida com mais ou menos bocais que os ilustrados na Figu-ra 3. Cada cabeça de impressão pode ser configurada de modo a emitir go-tas de tinta de cada cor utilizada no dispositivo de geração de imagem. Sen-do assim, cada cabeça de impressão pode incluir uma ou mais linhas de bo-cais para cada cor de tinta usada no dispositivo de geração de imagem. Emuma outra modalidade, cada cabeça de impressão pode ser configurada demodo a utilizar uma cor de tinta e, deste modo, pode ter uma pluralidade delinhas de bocais que são configuradas para ejetar a mesma cor de tinta.

Conforme acima mencionado, um fator que afeta as operaçõesde geração de imagem é o alinhamento de uma cabeça de impressão comrelação ao substrato de recebimento e com relação às demais cabeças deimpressão do dispositivo de geração de imagem. Um tipo particular de pa-râmetro de alinhamento é o cilindro de cabeça de impressão. Conforme usa-do aqui, o cilindro de cabeça de impressão se refere à rotação horária ouanti-horária de uma cabeça de impressão sobre um eixo geométrico normalà superfície de recebimento de imagem. O cilindro de cabeça de impressãopode resultar de fatores, tais como vibrações mecânicas, montagem de ca-beça, manutenção periódica da cabeça, e outras fontes de problemas noscomponentes de máquina, que podem alterar as posições e/ou os ângulosda cabeça de impressão com relação a uma superfície de recebimento deimagem.

A Figura 4 ilustra a superfície de esteira de jogo simplificada daFigura 3, que exibe um desalinhamento de cilindro no sentido anti-horário R.Como resultado do desalinhamento de cilindro anti-horário, as linhas dosbocais 104, 106, 108, 110 da cabeça de impressão na Figura 4 não são per-pendiculares com relação ao movimento da direção de processo Y da super-fície de recebimento de imagem, o que poderá fazer com que as linhas im-pressas, bordas de imagem, ou coisa do gênero, fiquem inclinadas com re-lação à superfície de recebimento de imagem. Embora o cilindro de cabeçade impressão possa ser detectado mediante a medição dos ângulos das li-nhas impressas, bordas de imagem, ou coisa do gênero, usando um scannerplano ou um sensor linear e a correlação dos ângulos medidos com o cilin-dro de cabeça de impressão, a medição dos ângulos das linhas impressaspoderá ser suscetível a imprecisões. Por exemplo, quando o sistema de me-dição usa uma folha impressa sobre um scanner plano, a rotação do papelcom relação ao scanner poderá produzir medições imprecisas. De maneirasimilar, quando o sistema de medição utiliza um sensor linear, o desalinha-mento do sensor com relação à superfície de recebimento de imagem pode-rá produzir medições inexatas.

Uma outra conseqüência do desalinhamento de cilindro de ca-beça de impressão é uma alteração no espaçamento entre os jatos na dire-ção de processo cruzado (eixo X) da superfície de ejeção. Dependendo dadisposição dos bocais na superfície de ejeção e da direção do cilindro (porexemplo, sentido horário ou anti-horário), o espaçamento de eixo X entre osbocais poderá aumentar ou diminuir e, em alguns casos, poderá resultar emum espaçamento desigual, ou aberturas, na cobertura ao longo do eixo X dasuperfície de ejeção. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, os espa-çamentos, tais como os espaçamentos A', B', C', e D', entre os bocais dediferentes linhas são alterados devido ao cilindro da cabeça de impressãocom relação aos espaçamentos A, B, C, D entre os mesmos bocais da Figu-ra 3. Além disso, uma vez que a progressão dos bocais ao longo do eixo Xmuda da linha de topo 104 para a linha de fundo 110, são formadas abertu-ras D' maiores que o espaçamento A', B', C' entre os outros bocais. Quandoo cilindro da cabeça de impressão estava na direção oposta da ilustrada naFigura 4, ou seja, no sentido horário, o oposto seria verdadeiro. Por exem-plo, com a modalidade da superfície de ejeção da Figura 3 tendo um desali-nhamento de cilindro no sentido horário, os espaçamentos A', B', C1 entre osbocais à medida que os bocais progridem da linha de fundo 110 para a linhade topo 104 seriam maiores que o espaçamento entre os bocais nas transi-ções D' da linha de topo 104 para a linha de fundo 110. Em ambos os casos,estas aberturas ou espaçamento desigual poderão resultar em formação debanda de alta freqüência periódica nas imagens formadas pela cabeça deimpressão.

O cilindro de cabeça de impressão pode ser detectado por meioda medição ou detecção da diferença no espaçamento da direção de pro-cesso cruzado (eixo X) entre as marcas, como, por exemplo, traços, pontos,ou coisa do gênero, formadas usando pelo menos dois bocais diferentes deuma cabeça de impressão de um espaçamento desejado entre as marcas.Por exemplo, com referência às Figuras 3 e 4, o cilindro de cabeça de im-pressão poderá ser detectado ao medir as distâncias entre as marcas for-madas pelos bocais. A distância entre as marcas corresponde à distânciaentre os bocais. As distâncias, como, por exemplo, as distâncias A', B', C', D'podem ser comparadas, por exemplo, com um espaçamento esperado entreas marcas / bocais. Na modalidade das Figuras 3 e 4, os espaçamentos es-perados A, B, C, D entre as marcas / bocais correspondem às distâncias ouespaçamentos entre as marcas quando a cabeça de impressão é posiciona-da otimamente, ou seja, com poucos a nenhum cilindro de cabeça de im-pressão. As distâncias ou espaçamentos esperados entre as marcas paraum dado padrão de teste são conhecidos e podem ser determinadas empiri-camente durante a fabricação e teste de um dispositivo de geração de ima-gem com as cabeças de impressão do dispositivo de geração de imagemposicionadas dentro das tolerâncias de cilindro de cabeça de impressão comrelação à superfície de recebimento de imagem. A diferença entre os espa-çamentos detectados, por exemplo, os espaçamentos A', B', C', D' da Figura4, entre as marcas e os espaçamentos esperados, por exemplo, os espaça-mentos A, B, C, D da Figura 3, e entre as marcas na direção de processocruzado X é proporcional ao cilindro da cabeça de impressão. Além disso, adetecção do espaçamento de processo cruzado entre as marcas formadaspelos diferentes bocais de uma cabeça de impressão é insensível ao desali-nhamento de uma folha impressa com um scanner plano ou à obliqüidade deum sensor linear com relação à superfície de recebimento de imagem.

Em uma modalidade, a fim de detectar o cilindro de cabeça deimpressão, a controladora é configurada de modo a atuar pelo menos umacabeça de impressão do dispositivo de geração de imagem para formar umpadrão de teste sobre a superfície de recebimento de imagem. Um padrãode teste compreende uma pluralidade de marcas formadas em uma superfí-cie de recebimento de imagem que ficam espaçadas uma da outra, esten-dendo-se na direção de processo cruzado (eixo X) da superfície de recebi-mento de imagem. Cada marca de um padrão de teste é formada usandoum bocal diferente de uma cabeça de impressão. Qualquer número adequa-do de bocais e o posicionamento de bocais na superfície de ejeção de umacabeça de impressão podem ser utilizados de modo a formar um padrão deteste. Por exemplo, os padrões de teste podem ser impressos usando pou-cos, por exemplo, dois bocais ou todos os bocais de uma cabeça de impres-são. As marcas de um padrão de teste podem ser qualquer tipo de marca,tais como traços, pontos, ou coisa do gênero, que permitam a detecção dasdistâncias de direção de processo cruzado entre as marcas.

Os padrões de teste compreendem dados, como, por exemplo,um mapa de bits, para a controladora, indicando a partir de quais jatos / bo-cais ejetar gotas e as sincronizações para as atuações. Os padrões de tesepodem ser criados e armazenados na memória durante o desenho ou fabri-cação do sistema. De maneira alternativa, a controladora pode incluir umsoftware, um hardware e/ou um firmware configurados para gerar padrõesde teste "instantâneos". A controladora é operável de modo a gerar sinais deesteira de jogo de gotas para o acionamento dos jatos de tinta no sentido deejetar gotas através dos bocais correspondentes de acordo com os padrõesde teste.

Um padrão de teste pode ser impresso usando os bocais de pelomenos duas linhas diferentes de bocais de uma cabeça de impressão. A Fi-gura 5 mostra uma modalidade de um padrão de teste 100 impresso usandocada bocal 112 de duas linhas, por exemplo, a linha Aea linha Β. O padrãode teste resultante 100 é compreendido de um arranjo de marcas 116, 118que se estende na direção de processo cruzado X que se alterna entre umamarca 116 impressa por um bocal da linha A ("marca da linha A") e umamarca 118 formada por um bocal da linha B ("marca da linha B"). Emboraquaisquer das duas linhas possam ser usadas para formar o padrão de tese,as linhas selecionadas para formar um padrão de teste podem ser escolhi-das de modo a aumentar a capacidade de detectar diferenças nos espaça-mentos detectados entre as marcas dos espaçamentos esperados entre asmarcas. Por exemplo, as linhas selecionadas de modo a formar um padrãode teste são com vantagem espaçadas uma da outra na direção de processoY da superfície de ejeção 33 de uma cabeça de impressão de modo que pe-quenas rotações da cabeça de impressão provoquem uma mudança relati-vãmente grande nos espaçamentos entre marcas. Além disso, as linhas dosbocais podem ser selecionadas de modo a formar um padrão de teste base-ado nos espaçamentos de direção de processo cruzado esperados entre asmarcas formadas pelos bocais das diferentes linhas. Por exemplo, as linhaspodem ser selecionadas de modo que o espaçamento esperado entre cadamarca 116, 118 no padrão seja substancialmente igual ao ilustrado na Figura5. No padrão de teste da Figura 5, as linhas AeB foram selecionadas demodo que o espaçamento esperado entre cada marca 116, 118 no padrãoseja substancialmente igual ao ilustrado na Figura 5. No padrão de teste daFigura 5, as linhas AeB foram selecionadas porque o espaçamento espera-do entre cada par de marcas com uma marca de linha A à esquerda e umamarca de linha B à direita (116 - 118) é substancialmente igual ao espaça-mento esperado entre cada par de marcas com uma marca de linha B à es-querda e uma marca de linha A à direita (118-116).

Um problema enfrentado na medição das distâncias entre asmarcas de um padrão de teste é a má direção de descida resultando emdesvios de posição das marcas de posições desejadas. A má direção dedescida é não correlacionada de jato a jato, e pode ocorrer, por exemplo,devido a uma não uniformidade de fabricação de bocal para bocal ou devidoà poeira, resíduos, depósitos, ou coisa do gênero, dentro ou em volta de umbocal. Na modalidade da Figura 5, a má direção de descida pode ser expli-cada pela média das distâncias medidas entre pares de marcas correspon-dentes, por exemplo, (16-118), (118-116). Por exemplo, os espaçamentosmedidos entre correspondentes pares de bocais, por exemplo, o bocal dalinha A à esquerda com o bocal da linha B à direita, ou o bocal da linha B àesquerda com o bocal da linha A à direita, podem ser nivelados através dopadrão de teste. Quando os espaçamentos para pares de bocais correspon-dentes são nivelados através do padrão de teste, o erro cumulativo de mádireção de descida de processo cruzado tende a ser zero, efetivamente seanulando.

Com o conhecimento dos espaçamentos medidos e/ou dos es-paçamentos medidos nivelados, e dos espaçamentos esperados entre asmarcas do padrão, poderá ser feita uma determinação pela controladora nosentido de saber se a cabeça de impressão está exibindo o cilindro assimcomo o grau ou a magnitude do cilindro. O cilindro de cabeça de impressãopode ser determinado com base no padrão de teste da Figura 5 de diversasmaneiras. Por exemplo, na modalidade da Figura 5, a distância de direçãode processo entre cada linha é h. A linha A é a primeira linha e a linha B é adécima quarta linha da cabeça de impressão, e, assim, a distância de dire-ção de processo entre a linha Aea linha B é 13h. Em uma modalidade, adistância de direção de processo entre linhas é de aproximadamente 786μηι, de modo que a distância entre a linha Aea linha B seja de aproxima-damente 10,218 μιτι. Quando a cabeça de impressão é laminada em um ân-gulo Oea distância entre as linhas é muito maior que a diferença entre asmarcas vizinhas mais próximas 116 e 118, os espaçamentos de direção deprocesso cruzado entre as marcas formadas pelos bocais são aumentadosou diminuídos em aproximadamente 10,218* seno (Φ). Quando o espaça-mento médio medido entre os pares de marcas com uma marca da linha A àesquerda e uma marca da linha B 118 à direita é designado como Xmkl e oespaçamento médio medido entre os pares de marcas com uma marca dalinha B 118 à esquerda e uma marca da linha A à direita 116 é designadocomo Xkm, neste caso o cilindro de cabeça (Φ) para a cabeça de impressãoé dado por Φ = (Xkm - Xmk)/(2*10.218).

A Figura 6 mostra uma outra modalidade de um padrão de teste100' que pode ser utilizado para detectar e medir um cilindro de cabeça deimpressão. O padrão de teste da Figura 6 foi impresso usando cada bocal deuma pluralidade de diferentes linhas de bocais da cabeça de impressão. Opadrão de teste resultante 100' é compreendido de uma pluralidade de li-nhas 118 de marcas 120 que se estendem na direção de processo cruzadoX com cada linha 118 de marcas correspondendo a um subconjunto de bo-cais da cabeça de impressão 33. O padrão de teste 100' pode ser varrido demodo a determinar a direção de processo cruzado X a distância entre cadamarca 120 de cada linha 118 do padrão e a marca correspondente de umalinha de referência 124 do padrão à esquerda (ou seja, na direção de pro-cesso cruzado) de cada marca. Na modalidade da Figura 6, a linha de refe-rência 124 dos bocais é a primeira linha (a linha de fundo na Figura 6) debocais, embora quaisquer linhas de bocal possam ser designadas como alinha de referência dos bocais.

Similar à apresentação acima com relação à Figura 5, a distân-cia de direção de processo Y entre cada linha da Figura 6 pode ser designa-da como h de modo que a distância de direção de processo entre a linha 124e a linha J, por exemplo, seja (J-1)n. Em uma modalidade, a distância dedireção de processo entre a linha 124 e uma linha J, por exemplo, é (J-1)n.Em uma modalidade, a distância de direção de processo Y entre as linhas éde aproximadamente 786 pm, assim a distância entre a linha 124 e a linha Jé de aproximadamente 786* (J-1) pm. Quando a cabeça de impressão é la-minada em um ângulo Φ, os espaçamentos de direção de processo cruzadoentre as marcas formadas pelos bocais são aumentados ou diminuídos para786* (J-1)* sendo (Φ). A Figura 7 é um gráfico que mostra a diferença entreo espaçamento esperado e o espaçamento medido entre as marcas do pa-drão versus a diferença de direção de processo (eixo Y) no espaçamento apartir da linha 1 da cabeça de impressão. O gráfico pode ser ajustado comuma linha reta usando técnicas conhecidas, tais como, por exemplo, umaaproximação de mínimos quadrados. Conforme ilustrado na Figura 7, a incli-nação da linha reta é substancialmente proporcional ao cilindro da cabeçade impressão. Conforme esperado, as diferenças entre os espaçamentosmedidos e os espaçamentos esperados aumentam à medida que a distânciada distância de direção de processo a partir da linha 1 aumenta.

Um outro fator que influencia a medição do cilindro de cabeça deimpressão é o movimento lateral de uma cabeça de impressão com relaçãoa uma superfície de recebimento de imagem. No dispositivo de geração deimagem da Figura 1, por exemplo, as cabeças de impressão podem ser con-figuradas para translação a uma distância predeterminada (Δρ) na direçãode processo cruzado com relação ao tambor. O ângulo das linhas de direçãode processo é de aproximadamente θ = Δρ/C, em que C é a circunferênciado tambor. O cilindro da cabeça deve ser ajustado a este valor e será Φ sefor ajustado para zero.

Para um dispositivo de geração de imagem configurado paraformar imagens em uma manta contínua de meios, um fator que poderá in-fluenciar a medição do cilindro de cabeça de impressão é o movimento late-ral da manta de meios com relação às cabeças de impressão. Ao usar o pa-drão de teste da Figura 6, o cilindro de cabeça de impressão e o movimentolateral da manta da manta podem ser determinados simultaneamente.Quando há um movimento lateral da manta, as marcas serão desviadas co-mo uma função da linha de bocal. O ângulo do movimento lateral da manta édado pela razão do desvio lateral da manta por uma distância a partir daprimeira linha de bocais para a última linha de bocais. O ângulo do movimen-to lateral da manta de meios pode ser subtraído da medição de cilindro decabeça descrita acima de modo a permitir uma medição mais exata do cilin-dro de cabeça.

Um fluxograma de uma modalidade de um método para a detec-ção e medição do cilindro de uma cabeça de impressão é mostrado na Figu-ra 8. O método se inicia com a formação de um padrão de teste em uma su-perfície de recebimento de imagem. A superfície de recebimento de imagempode ser uma superfície de transferência intermediária, como um tambor oucorreia, ou pode ser uma folha ou uma manta contínua de meio. O padrãode teste é um arranjo de marcas que se estende na direção de processocruzado da superfície de recebimento de imagem formada por uma plurali-dade de bocais de pelo menos duas linhas diferentes de bocais de uma ca-beça de impressão (bloco 800). Depois de o padrão de teste ser impresso nasuperfície de recebimento de imagem, o padrão de teste é desenhado usan-do um sensor de imagem (bloco 804) a fim de detectar as posições de dire-ção de processo cruzado das marcas (bloco 808). Por exemplo, quando umpadrão de teste é formado sobre a superfície de recebimento de imagem, opadrão de teste pode ser escaneado em linha no dispositivo de imagem pormeio de um sensor linear. De maneira alternativa, padrões de teste podemser impressos em uma folha de meio sacrificial e escaneado usando, porexemplo, um scanner plano. Em ambos os casos, os sinais de sensor sãoemitidos para a controladora, indicativos das posições de direção de proces-so cruzado das marcas do padrão de teste.

Um valor de cilindro de cabeça de impressão é em seguida de-terminado com base nas posições de direção de processo cruzado detecta-das das marcas do padrão (bloco 810). O valor de cilindro de cabeça de im-pressão pode ser determinado a partir das posições de direção de processocruzado detectadas das marcas de qualquer maneira adequada na formadescrita acima. No bloco 814, é feita uma decisão se o valor de cilindro decabeça de impressão deve ser ou não ajustado ou corrigido para um movi-mento lateral, como o movimento lateral da cabeça de impressão com rela-ção ao meio ou o movimento lateral do meio com relação à cabeça de im-pressão. Quando mais nenhum ajuste do cilindro de cabeça de impressão éconsiderado necessário, o controle passa para o bloco 824, em cujo momen-to a posição física da cabeça de impressão no dispositivo de geração de i-magem é ajustada de modo a alterar o cilindro de seu valor medido para oseu valor desejado. Quando mais nenhum ajuste é necessário, o movimentorelativo entre o meio e a cabeça de impressão pode ser calculado usando ainclinação do gráfico que mostra a posição de marca média esperada nadireção de processo cruzado versus a posição de direção de processo dalinha do bocal usada para formar as marcas. O movimento lateral pode serinferido para as alterações linha a linha na posição de marca (bloco 818). Odeterminado cilindro de cabeça de impressão pode em seguida ser corrigidopara o movimento lateral de cabeça / meio (bloco 820). O controle em segui-da passa para o bloco 824 em cujo momento a posição física da cabeça deimpressão no dispositivo de geração de imagem é ajustada de modo a alte-rar o cilindro de seu valor medido para o seu valor desejado. O ajuste dasposições físicas das cabeças de impressão dentro de um dispositivo de ge-ração de imagem para corrigir um cilindro é conhecido na técnica, sendoassim, o método exato de ajuste da posição física da cabeça de impressãopara corrigir o cilindro de cabeça de impressão não é uma questão críticapara a presente invenção.

As Figuras 9a e 9b mostram uma modalidade alternativa de umpadrão de teste para medir o cilindro de cabeça de impressão que usa umatécnica de entrelaçamento de jatos. Conforme usado no presente documen-to, o termo "entrelaçamento de jatos" se refere às marcas de impressão dosjatos que se encontram na mesma posição de eixo X em uma cabeça deimpressão, tal como o jato mais à esquerda (1) da linha Aeo jato mais àesquerda (1) da linha C da Figura 5, de tal modo que as marcas fiquem es-paçadas entre si no eixo X. O entrelaçamento pode ser usado para aumentara resolução (DPI) de uma impressora ao imprimir pontos mais próximos en-tre si no eixo X do que o espaçamento de eixo X entre os jatos. Conformeilustrado na Figura 9a, um padrão de teste de entrelaçamento pode ser im-presso por meio da impressão das marcas de um ou mais jatos (n) de umaprimeira linha de jatos da cabeça de impressão, por exemplo, a linha A (Fi-gura 5), transladando a distância de entrelaçamento de cabeça de impres-são +t ao longo do eixo X em uma primeira direção e imprimindo marcas u-sando um ou mais jatos de outra linha que se encontra alinhada com os ja-tos (n) da linha a, por exemplo, a linha C (Figura 5), na qual η correspondeao número ou posição de jatos em uma linha, a cabeça de impressão emseguida translada na direção oposta na distância de entrelaçamento -t aolongo do eixo χ e o um ou mais jatos da linha C são atuados de modo a im-primir marcas nas marcas opostas impressas pelo jato (n) a partir da linha A.Quando a cabeça de impressão não é laminada, os espaçamentos FeGsão substancialmente iguais. No entanto, quando a cabeça de impressãoexibe um cilindro como o cilindro anti-horário ilustrado na Figura 9b, os es-pagamentos F' e G' entre as marcas são alterados com relação aos espa-çamentos FeG entre as mesmas marcas da Figura 9a.

Usando a configuração de cabeça de impressão descrita acimacom relação à Figura 5, quando a cabeça de impressão é laminada em umângulo Φ, os espaçamentos de direção de processo cruzado FeG entre asmarcas formadas pelos jatos são aumentados ou diminuídos em aproxima-damente 10,218* seno (Φ). Quando o espaçamento medido médio F entreos pares de marcas com um jato(n), a marca da linha C à esquerda e umamarca A de linha de jato (n) 118 à direita é designado em Favg, e o espaça-mento médio medido G entre os pares de marca com um jato (n), a marcada linha A à esquerda e um jato (n), a marca de linha C à direita 116 é de-signado por Gavgi em seguida o cilindro de cabeça (Φ) para a cabeça de im-pressão pode ser dado ao calcular Φ = (Favg - Gavg)/(2*10,218).

Claims (10)

1. Método de detecção de cilindro de cabeça de impressão emum sistema de impressão a jato de tinta incluindo uma ou mais cabeças deimpressão, o método compreendendo as etapas de:- formar um padrão de teste em uma superfície de recebimentode imagem, o padrão de teste compreendendo uma pluralidade de marcasdispostas através da superfície de recebimento de imagem em uma direçãode processo cruzado, cada marca dentre a pluralidade sendo formada porum bocal diferente de uma cabeça de impressão;- detectar as posições de direção de processo cruzado de cadamarca dentre a pluralidade de marcas; e- correlacionar as posições de direção de processo cruzado de-tectadas a um valor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeça deimpressão.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, a etapa de formar opadrão de teste compreendendo ainda:- a formação do padrão de teste usando cada bocal de duas li-nhas diferentes dos bocais de uma cabeça de impressão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, a etapa de correla-cionar as posições de direção de processo cruzado detectadas compreen-dendo ainda:- a determinação de espaçamentos de direção de processo cru-zado entre as marcas do padrão de teste com base nas posições de direçãode processo cruzado detectadas; e- a correlação dos espaçamentos de direção de processo cruza-do determinados a um valor de cilindro de cabeça de impressão para a ca-beça de impressão.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, a etapa de correla-cionar os espaçamentos de direção de processo cruzado determinadoscompreendendo ainda:- a determinação de diferenças entre os espaçamentos de dire-ção de processo cruzado determinados e os espaçamentos de direção deprocesso cruzado esperados para as marcas do padrão de teste; e- a correlação das diferenças determinadas entre os espaçamen-tos de direção de processo cruzado e os espaçamentos esperados a umvalor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeça de impressão.

5. Método de detecção de cilindro de cabeça de impressão emum sistema de impressão a jato de tinta incluindo uma ou mais cabeças deimpressão, o método compreendendo as etapas de:- formar um padrão de teste em uma superfície de recebimentode imagem, o padrão de teste compreendendo uma pluralidade de marcasdispostas através da superfície de recebimento de imagem em uma direçãode processo cruzado, cada marca dentre a pluralidade sendo formada porum diferente bocal de uma cabeça de impressão;- escanear o padrão de teste a fim de determinar um espaça-mento de direção de processo cruzado entre cada marca dentre a pluralida-de de marcas; e- correlacionar os espaçamentos de direção de processo cruza-do detectados a um valor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeçade impressão.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, a etapa de formarum padrão de teste compreendendo ainda:- a formação do padrão de teste usando cada bocal de duas li-nhas diferentes de bocais na cabeça de impressão.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, a etapa de correla-cionar os espaçamentos de direção de processo cruzado determinadoscompreendendo ainda:- a determinação de diferenças entre os espaçamentos de dire-ção de processo cruzado determinados e os espaçamentos de direção deprocesso cruzado esperados para as marcas do padrão de teste; e- a correlação das diferenças determinadas entre os espaçamen-tos de direção de processo cruzado e os espaçamentos esperados a umvalor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeça de impressão.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5, a etapa de detectaras posições de direção de processo cruzado compreendendo ainda:- a varredura do padrão de teste usando um sensor linear; e- a geração de sinais indicativos da posição de direção de pro-cesso cruzado das marcas do padrão de teste.

9. Sistema para detectar um cilindro de cabeça de impressão emum sistema de impressão a jato de tinta incluindo uma ou mais cabeças deimpressão, o sistema compreendendo:- uma cabeça de impressão configurada de modo a formar o pa-drão de teste em uma superfície de recebimento de imagem, o padrão deteste compreendendo uma pluralidade de marcas dispostas através de umasuperfície de recebimento de imagem em uma direção de processo cruzado,cada marca dentre a pluralidade sendo formada por um diferente bocal deuma cabeça de impressão;- um sensor de imagem configurado para gerar sinais indicativosde uma posição de direção de processo cruzado de cada marca no padrãode teste; e- uma controladora configurada para receber os sinais do sensorde imagem e correlacionar as posições de direção de processo cruzado dasmarcas a um valor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeça deimpressão.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, a controladorasendo configurada para determinar as distâncias de direção de processocruzado detectadas entre as marcas do padrão com base nos sinais do sen-sor de imagem, e correlacionar as distâncias de direção de processo cruza-do detectadas a um valor de cilindro de cabeça de impressão para a cabeçade impressão.