BRPI1107031A2 - mÉtodo e sistema para impressço de reflexo, para compensar erros de registro em uma impressora de jato de tinta de bobina contÍnua - Google Patents
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Abstract
Patente de Invenção: MÉTODO E SISTEMA PARA IMPRESSçO DE REFLEXO, PARA COMPENSAR ERROS DE REGISTRO EM UMA IMPRESSORA DE JATO DE TINTA DE BOBINA CONTÍNUA. A presente invenção refere-se a um método para operar uma impressora que possibilita que sejam gerados parâmetros de compensação e armazenados em associação e condições de sistema detectadas no momento da geração do parâmetro de compensação. Ao detectar condições de sistema correspondentes em uma ocasião posterior, a impressora é capaz de usar os parâmetros de compensação gerador e armazenados previamente, para ajustar a regulação das ejeções de cabeças de impressão, para aperfeiçoar o registro em imagens de tinta formadas pelo sistema.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E SISTEMA PARA IMPRESSÃO DE REFLEXO, PARA COMPENSAR ERROS DE REGISTRO EM UMA IMPRESSORA DE JATO DE TINTA DE BOBINA CONTÍNUA".
A presente invenção refere-se, em geral, a sistemas de impressão de bobina móveis, e, mais particularmente, a sistemas de impressão de bobina móveis, que usam um sistema de reflexo para registrar imagens impressas por
cabeças de impressão diferentes.
São conhecidos sistemas de impressão de bobina , que executam um sistema de registro de reflexo simples ou duplo, para regular o fornecimento de sinais de disparo a cabeças de impressão em uma zona de impressão do sistema de impressão de bobina. "Sistema de registro de reflexo duplo" refere- se a um sistema que usa sinais de velocidade angular correspondentes à rota- ção de dois ou mais rolos, para computar a velocidade da bobina em uma ca- beça de impressão posicionada entre os rolos. Um sistema de registro de refle- xo simples refere-se a um sistema que usa os sinais de velocidade angular cor- respondentes à rotação de apenas um rolo, para computar uma velocidade li- near da bobina, que é usada para prever posições e regulagem da bobina em uma zona de impressão. "Modo de reflexo", tal como usado neste documento, refere-se a uma impressora que está sendo operada com um sistema de regis- tro de reflexo duplo ou com um sistema de registro de reflexo simples. Algumas impressoras são capazes de ser operadas em qualquer modo de reflexo.
Para executar o controle da impressão de reflexo, um controlador pode usar medições de tensão de células de carga, que fornecem medições da tensão da bobina, junto com as medições de velocidade angular de codificado- res associados aos rolos no sistema de impressão de bobina, para computar velocidades de bobina lineares em diversos locais no sistema. Essas velocida- des lineares possibilitam ao processador determinar quando uma parte de bo- bina previamente impressão por uma estação de marcação está oposta a outra estação de marcação, de modo que a segunda estação de marcação pode ser operada pelo controlador com sinais de disparo para ejetar tinta de uma cor diferente sobre a bobina em registro correto com a tinta já colocada sobre a bobina por uma estação de marcação prévia. Além disso, controles de impres- são de reflexo possibilitam que a impressão em qualquer estação de marcação dada seja depositada em uma maneira igualmente espaçada e uniforme. A o- peração de uma estação de marcação subsequente pode produzir ruído visual na imagem. Esse efeito é conhecido como erro de registro. Medições precisas são, portanto, importantes no registro de diferentes imagens em cores na bobi- na para produzir imagens como pouco ou nenhum ruído visual. Isto é, medi- ções de velocidade angular precisas simplificam o processo de determinar a velocidade linear da bobina em uma posição específica e a regulação dos si- nais de disparo correlacionados à velocidade de bobina linear. Medições precisas podem ser afetadas por mudanças que surgem
de condições ambientais. Por exemplo, mudanças de temperatura podem mu- dar o diâmetro de um ou mais cilindros de rolo de modo suficientemente signifi- cativo para afetar a precisão da velocidade computada para a bobina e a regu- lação dos sinais de disparo para as cabeças de impressão que ejetam tinta quando a bobina passa pelas cabeças de impressão. Outro fator ambiental que afeta o registro de imagens impressas por grupos diferentes de cabeças de impressão é a contração da bobina. A contração da bobina é causada quando a bobina é submetida a temperaturas relativamente altas, quando a bobina mo- ve-se ao longo do caminho relativamente longo através do sistema de impres- são de bobina. As temperaturas elevadas expelem o teor de umidade da bobi- na, o que faz com que a bobina se contraia. Quando as medidas físicas da bo- bina mudam depois de um grupo de cabeças de impressão tiver formado uma imagem em uma tinta colorida, mas antes de outro grupo de cabeças de im- pressão tiver formado uma imagem em outra cor de tinta, então o registro das duas imagens é afetado. A mudança pode ser suficiente para causar erros de registro entre padrões de tinta ejetados pelos grupos diferentes de cabeças de impressão. A quantidade de contração depende do calor ao qual a bobina é submetida, a velocidade da bobina quando move-se sobre componentes aque- cidos, o teor de umidade do papel e o tipo do papel, por exemplo. Além disso, a quantidade de água na bobina altera a elasticidade da bobina e as computa- ções das velocidades da bobina com essas mudanças. Levar em consideração o efeito de mudanças da bobina e condições ambientais para cálculos de im- pressão de reflexo, durante a operação de um sistema de impressão de bobi- na, é importante para registro de imagens em sistemas de impressão de bobi- na.
Uma impressora está configurada para usar o método para gerar sinais de disparo com referência a parâmetros de compensação associados a parâmetros ambientais e de papel. A impressora inclui transporte de meio, que está configurado para transportar o meio através da impressora em uma dire- ção do processo, uma pluralidade de barras de impressão, sendo que cada barra de impressão tem uma pluralidade de cabeças de impressão montadas em uma barra de impressão e um circuito ativador de cabeças de impressão, que está conectado operacionalmente a cada cabeça de impressão montada em uma barra de impressão, para fornecer um sinal de regulação a cada cabe- ça de impressão montada na barra de impressão para ejetar tinta sobre o meio que está sendo transportado ao longo da pluralidade de cabeças de impressão na barra de impressão pelo transporte do meio na direção de processo, um dispositivo de representação de imagens montado próximo a uma parte do transporte de meio para gerar dados de imagem correspondente a uma parte transversal ao processo do meio que está sendo transportado através da im- pressora na direção do processo, depois do meio ter recebido tinta ejetada das cabeças de impressão montadas nas barras de impressão, pelo menos um sensor de temperatura montado na impressora, sendo que pelo menos um sensor de temperatura gera um sinal indicador de uma temperatura na impres- sora, pelo menos um sensor de condição da bobina montado na impressora, sendo que pelo menos um sensor de condição de bobina gera um sinal indica- dor de uma condição de bobina na impressora, um dispositivo de entrada, con- figurado para possibilitar a introdução de parâmetros operacionais, e um con- trolador conectado operacionalmente ao dispositivo de representação de ima- gens, o dispositivo de entrada, pelo menos um sensor de temperatura, pelo menos um sensor de condição de bobina, e os circuitos ativadores para a plu- ralidade de barras de impressão, sendo que o controlador está configurado pa- ra identificar um erro de registro com referência a dados de imagem recebidos do dispositivo de representação de imagens, para gerar um parâmetro de com- pensação correspondente ao erro de registro identificado, para detectar com referência aos sinais gerados pelo ao menos um sensor de temperatura, pelo menos um sensor de condição de bobina, e o dispositivo de entrada, uma pri- meira pluralidade de condições na impressora no momento em que a impresso- ra gerou uma imagem correspondente aos dados de imagem dos quais o erro de registro foi identificado, e armazenar o parâmetro de compensação em uma memória da impressora em associação com a primeira pluralidade de condi- ções.
Figura. 1 é uma vista esquemática de um sistema de representação de imagens aperfeiçoado, que obtém parâmetros de composição com referên- cia a condições ambientais e/ou de bobina, para atenuar erros de registro, que surgem das condições ambientais e/ou de bobina.
Figura 2 é uma vista esquemática de uma configuração de cabeça de impressão da técnica anterior, que pode ser usada no sistema da figura 1, tal como visto ao longo das linhas 7a7.
Figura 3 é uma vista esquemática de uma unidade de barra de im- pressão, que pode ser usada no sistema de representação de imagens da figu- ra 1.
Figura 4 é um diagrama de bloco de um sistema de impressão de bobina, que obtém parâmetros de compensação com referência a condições ambientais e/ou de bobina e gera sinais de disparo que compensam erros de registro que surgem das condições ambientais e/ou de bobina.
Figura 5 é um fluxograma de um processo para identificar e arma- zenar parâmetros de compensação para uso em lidar com erros de registro, que ocorrem em um sistema de impressão de bobina.
O sistema de representação de imagens do sistema de impressão mostrado na figura 1 inclui uma máquina impressora para processar os dados de imagem, antes de gerar os sinais de controle para os ejetores de jatos de tinta para ejetar corantes. Os corantes podem ser tinta ou qualquer substância apropriada que inclui um ou mais corantes ou pigmentos e que pode ser apli- cada ao meio selecionado. O corante pode ser preto ou qualquer outra cor de- sejada e um determinado aparelho de representação de imagens pode ser ca- paz de aplicar uma pluralidade de corantes diferentes ao meio. O meio pode incluir qualquer uma variedades de substratos, incluindo papel simples, papel revestido,papel acetinado, filmes, plásticos ou transparências, entre outros, e o meio pode estar disponível em bobinas, rolos ou outros formatos físicos.
O sistema de representação de imagens 600 de jato de tinta direto na folha, de meio contínuo, de mudança de fase inclui um sistema de abaste- cimento e manuseio de meio, configurado para fornecer uma bobina longa ( isto é., substancialmente contínua) de meio W de "substrato" (papel,, plástico ou outro material imprimível) de uma fonte de meio, tal como uma bobina de meio 10 montada em um rolo de bobina 8. Para impressão simplex, a impres- sora consiste em rolo de alimentação 8, condicionador de meio 16, estação de impressão 20, condicionador de bobina impressa 80, estação de revestimento 95 e unidade de rebobinamento 90. Para operações duplex, o inversor de bobi- na 84 é usado para virar e inverter a posição da bobina, para 0,apresentar um segundo lado de meio à estação de impressão 20, ao condicionador da bobina impressa, à estação de revestimento 95, antes de ser apanhada pela unidade de rebobinamento 90. Na operação simplex, a fonte de meio 10 tem uma largu- ra que cobre substancialmente a largura dos rolos sobre os quais o meio se desloca através da impressora. O meio pode ser desenrolado da fonte 10 con- forme necessário e impelido por uma multiplicidade de motores, não mostra- dos, que giram um ou mais rolos. O condicionador de meio inclui rolos 12 e um aquecedor prévio 18. Os rolos 12 controlam a tensão do meio desenrolado, quando o meio move-se ao longo de um caminho através da impressora. Em modalidades alternativas, o meio pode ser transportado ao longo do caminho em forma de folha cortada, sendo que, nesse caso, o abastecimento de meio e o sistema de manuseio podem incluir qualquer dispositivo apropriado ou estru- tura que possibilita o transporte de folhas de meio cortadas ao longo de um caminho desejado através do dispositivo de representação de imagens. O a- quecedor prévio 18 leva a bobina a uma temperatura inicial predeterminada, que é selecionada para características de imagem desejadas, correspondentes ao tipo de meio que está sendo impresso, bem como ao tipo, cores e número de tintas que está sendo usado. O aquecedor prévio 18 pode usar calor de con- tato, radiante, condutor ou de convecção para levar ao meio a uma temperatura de aquecimento prévio selecionada, que em uma modalidade prática está em um âmbito de cerca de 30°C a cerca de 70°C. O meio é transportado através de uma estação de impressão 20, que inclui uma série de unidades de cor ou módulos 21 A, 21B, 21C e 21 D, sendo que cada unidade de cor estende-se efetivamente sobre a largura do meio e é capaz de colocar tinta diretamente ( isto é., sem uso de um membro intermediário ou de offset) sobre o meio em movimento. A disposição de cabe- ças de impressão na zona de impressão do sistema 600 é descrita mais deta- lhadamente com referência à figura 2. O controlador 50 da impressora recebe dados de velocidade de codificadores montados próximos aos rolos, posiciona- dos em cada lado da parte do caminho oposto às quatro cabeças de impres- são, para calcular a velocidade linear e posição da bobina, quando a bobina passa à frente das cabeças de impressão. O controlador 50 usa esses dados para gerar sinais de disparo para ativar os ejetores de jato de tinta nas cabeças de impressão, para possibilitar às cabeças de impressão ejetar quatro cores de tinta com regulação e precisão apropriadas para registro dos padrões de cores diferentes, para formar imagens em cores sobre o meio. Os ejetores de jato de tinta ativados pelos sinais de disparo correspondem aos dados de imagem pro- cessados pelo controlador 50. Os dados de imagem podem ser transmitidos à impressora, gerados por um scanner (não mostrado), que é um componente da impressora, ou gerados e fornecidos à impressora de outro modo. Em diversas modalidades possíveis, uma unidade de cor para cada cor primária pode incluir uma ou mais cabeças de impressão; múltiplas cabeças de impressão em uma unidade de cor podem ser formadas em uma única fileira ou uma disposição de fileiras múltiplas; cabeças de impressão de uma disposição de fileiras múltiplas podem ser dispostas em ziguezague; uma cabeça de impressão pode imprimir mais de uma cor; ou as cabeças de impressão ou partes de uma unidade de cor podem ser montadas de modo móvel em uma direção transversal à direção do processo P, tal como para aplicações de cor por pontos e similares.
Associado a cada unidade de cor há um membro de suporte 24A- 24D, tipicamente na forma de uma barra ou rolo, que está disposto de modo substancialmente oposto à unidade de cor no lado posterior do meio. Cada membro de suporte é usado para posicionar o meio a uma distância predeter- minada das cabeças de impressão opostas ao membro de suporte. Cada membro de suporte pode estar configurado para emitir energia térmica para aquecer o meio para uma temperatura predeterminada, para manter o meio a uma temperatura predeterminada, que, em uma modalidade prática, está no âmbito de cerca de 4°C a cerca de 6°C. Os diversos membros de suporte po- dem ser controlados individualmente ou coletivamente. À medida que o meio com representação parcial de imagens move-
se para receber tintas de diversas cores das cabeças de impressão de estação de impressão 20, a temperatura o meio é mantida dentro de um determinado âmbito. Tinta é ejetada das cabeças de impressão, tipicamente, a uma tempe- ratura significativamente mais alta do que a temperatura do meio receptor. Consequentemente, a tinta aquece o meio. Portanto, outros dispositivos regu- ladores de temperatura podem ser usados para manter a temperatura do meio dentro de um âmbito predeterminado. Por exemplo, a temperatura do ar e a quantidade de corrente de ar atrás e na frente do meio também podem afetar a temperatura do meio. Consequentemente, sopradores de ar ou ventiladores podem ser utilizados para facilitar o controle da temperatura do meio. Desse modo, a temperatura do meio é mantida substancialmente uniforme para a eje- ção de todas as tintas das cabeças de impressão da estação de impressão 20.
Seguindo aos aquecedores centrais 30, uma disposição de fixação 40 está configurada para aplicar calor e/ou pressão ao meio para fixar as ima- gens no meio. A disposição de fixação pode incluir qualquer dispositivo ade- quado ou aparelho apropriado para fixar imagens no meio, incluindo rolos de pressão aquecidos ou não aquecidos, aquecedores radiantes, lâmpadas de aquecimento e similares. Na modalidade da figura 1, a disposição de fixação inclui um "espalhador" 40, que aplica uma pressão predeterminada, e, em al- gumas modalidades, calor ao meio. A função do espalhador 40 é apanhar o que são, essencialmente, gotículas, uma disposição de gotículas, ou linhas de tinta na bobina W e espalham as mesmas por pressão e, em alguns sistemas, calor, de modo que os espaços entre gotas adjacentes são preenchidos e sóli- dos de imagem tornam-se uniformes. Após a passagem através do espalhador 40, o meio impresso pode ser enrolado sobre um rolo para remoção do sistema (impressão simplex) ou guiada para o inversor da bobina 84 para inversão e deslocamento para outra seção dos rolos para uma segunda passagem pelas cabeças de impressão, pelos aquecedores centrais, pelo espalhador e pela estação de revestimento.
A operação e controle dos vários subsistemas, componentes e fun- ções do sistema 600 são realizados com ajuda do controlador 50. O controla- dor 50 pode ser equipado com processadores programáveis gerais ou especia- lizados, que executam instruções programadas. As instruções e dados neces- sários para realizar as funções programadas podem ser armazenados na me- mória associada aos processadores ou controladores. Os processadores, suas memórias e circuito de interface configuram os controladores e/ou máquina impressora para realizar as funções, tal como a função de calibração do motor elétrico, tal como descrita abaixo. Esses componentes podem estar previstos em um cartão de circuito impresso ou previstos como um circuito em um circui- to integrado específico de aplicação (ASIC). Cada um dos circuitos pode estar realizado com um processador separado ou circuitos múltiplos podem estar realizados no mesmo processador. Alternativamente, os circuitos podem ser realizados com componentes ou circuitos distintos previstos em circuitos de VLSI. Os circuitos descritos no presente podem ser realizados com uma com- binação de processadores, ASICs, componentes distintos ou circuitos de VLSI. O controlador 50 pode estar conectado operacionalmente à barra de impressão e motores de cabeças de impressão dos módulos de cor 21A-21D, a fim de ajustar a posição das barras de impressão e cabeças de impressão na direção transversal ao processo sobre a bobina de meio. O controlador 50 pode estar configurado com instruções programadas para executar um ou os dois proces- sos de registro identificados abaixo. O sistema de representação de imagens 600 também pode incluir
um sistema de representação de imagens óptico 54, que está configurado de uma maneira similar à descrita acima para criar a imagem da bobina impressa. O sistema de representação de imagens óptico está configurado para detectar, por exemplo, a presença, intensidade e/ou localização de gotas de tinta ejeta- das sobre o membro receptor pelos jatos de tinta do conjunto de cabeças de impressão. O sistema de representação de imagens 54 deve ser colocado de- pois dos sistemas de marcação 21, mas pode estar antes ou depois de qual- quer um dos sistemas de pós-impressão 30, 40ou 95. Uma vista esquemática de uma zona de impressão 800, que pode ser usada no sistema 600, é mostrada na figura 2. A zona de impressão 800 inclui quatro módulos ou unidades de cor 812, 816, 820 e 824, dispostos ao longo de uma direção de processo 804. Cada unidade de cor ejeta tinta de uma cor que é diferente das outras unidades de cor. Em uma modalidade, a unidade de cor 812 ejeta tinta preta, unidade de cor 816 ejeta tinta amarela, a unidade de cor 820 ejeta tinta ciano, e a unidade de cor 824 ejeta tinta magenta. A dire- ção de processo 804 é a direção de um membro receptor de imagem que mo- ve-se, quando se desloca abaixo da unidade de cor, da unidade de cor 824 à unidade de cor 812. Cada unidade de cor inclui duas disposições de impres- são, que inclui duas barras de impressão, que, em cada caso, sustentam múlti- plas cabeças de impressão. Por exemplo, a disposição de barras de impressão 836 da unidade de cor magenta inclui duas barras de impressão 840 e 844. Cada barra de impressão sustenta uma pluralidade de cabeças de impressão, tal como exemplificado pela cabeça de impressão 848. A barra de impressão 840 tem três cabeças de impressão, enquanto a barra de impressão 844 tem quatro cabeças de impressão, mas barras de impressão alternativas podem usar um número maior ou menor de cabeças de impressão. As cabeças de im- pressão nas barras de impressão dentro de uma disposição de barras de im- pressão, tais como as cabeças de impressão na barra de impressão 840 e 844, estão dispostas em ziguezague para possibilitar impressão sobre o membro receptor de imagens na direção transversal do processo, em uma primeira re- solução. As cabeças de impressão nas barras de impressão da disposição de barras de impressão 836 dentro da unidade de cor 824 estão misturadas com referência às cabeças de impressão na disposição de barra de impressão 838, para possibilitar a impressão na tinta colorida sobre a largura do membro re- ceptor de imagem na direção transversal ao processo, em uma segunda reso- lução. As barras de impressão e as disposições de barras de impressão de ca- da unidade de cor estão dispostas dessa maneira. Uma disposição de barras de impressão em cada unidade de cor está alinhada com uma das disposições de barras de impressão em cada uma das outras unidades de cor. As outras disposições de barras de impressão estão alinhadas de modo similar uma com a outra. Desse modo, as disposições de barras de impressão possibilitam a impressão gotasobregota de diferentes cores primárias para produzir cores se- cundárias. As cabeças de impressão misturadas também possibilitam gotas de tinta Iadoalado de cores diferentes, para ampliar a gama de cores e tonalidades disponíveis com a impressora. A figura 3 mostra uma configuração para um par de barras de im-
pressão que pode ser usado em um módulo de cor do sistema 600. As barras de operação 404A e 404B estão conectadas operacionalmente, em cada caso, aos motores de barras de impressão 408A e 408B, e uma pluralidade de cabe- ças de impressão 416A-E e 420A, 420B está montada nas barras de impres- são. As cabeças de impressão 416A-E estão conectadas operacionalmente, em cada caso, a motores elétricos 412A-E, enquanto as cabeças de impressão 420A e 420B não estão conectadas a motores elétricos, mas estão montadas fixamente, em cada caso, nas barras de impressão 404A e 404B. Cada motor de barra de impressão move a barra de impressão conectada operacionalmen- te ao motor em qualquer uma das direções transversais ao processo 428 ou 432. Um padrão de teste pode ser impresso sobre meio na inicialização da o- peração do sistema de impressão, no início de uma execução de serviço ou durante uma execução de serviço, imprimindo uma parte do padrão de teste em uma zona de interdocumento no meio. Dados de imagem do padrão de tes- te no meio são gerados pelo sistema de representação de imagens descrito acima e processados por um programa de processamento de imagens, execu- tado por um ou mais processadores no sistema de impressão. A análise dos dados de imagem possibilita a identificação das posições das cabeças de im- pressão, bem como quaisquer mudanças nas medidas transversalmente ao processo no meio, quando o meio move-se através da zona de impressão. Es- sa informação posicionai pode ser usada para detectar e identificar o registro que ocorre em imagens impressas pelas cabeças de impressão da impressora. Tal como usado neste documento, erro de registro refere-se a uma quantidade de deslocamento na direção do processo para imagens de tinta produzidas por cabeças de impressão diferentes, que causa ruído visual na imagem final. A quantidade do erro de registro pode ser quantificada e um valor de compensa- ção pode ser identificado. O valor de compensação pode ser, por exemplo, um parâmetro de tempo para ativar as cabeças de impressão montadas em uma das barras de impressão. Tal como usado neste documento, "parâmetro de regulação" refere-se a uma quantidade de tempo que é usada para ajustar o fornecimento de um sinal de disparo a um circuito de ativação ou a uma cabeça de impressão, para compensar um erro de registro na direção do processo. Por retardamento ou adiantamento do tempo, no qual as cabeças de impressão são ativadas para ejetar tinta, o erro de registro pode ser atenuado ou elimina- do. O parâmetro de compensação é depois associado ao ambiente, tempo, bobina ou evento, que identifica dados para armazenamento em uma memória da impressora. Depois disso, quando forem detectados ambientes, tempo, bo- bina ou condições de evento idênticos ou similares, os mesmos podem ser u- sados para receber o parâmetro de compensação da memória e o parâmetro de compensação pode depois ser usado para operar as cabeças de impressão para lidar com o erro de registro que ocorre quando essas condições ou even- tos são encontrados.
No estado estacionário para um sistema de impressão, tal como o
mostrado na figura 1, a velocidade média da bobina vezes a massa de material da bobina por comprimento precisam ser iguais em todos os rolos ou outras superfícies de interface não deslizantes da bobina. De outro modo, a bobina poderia romper-se ou afrouxar-se. Para levar em consideração as diferenças em velocidades instantâneas nos rolos ou próxima à zona de impressão, um processador de reflexo duplo interpola entre velocidades de bobina lineares em um par de rolos, um rolo em cada lado de uma estação de marcação, com refe- rência à direção da bobina em movimento, para identificar uma velocidade line- ar para a bobina em uma posição próxima à estação de marcação. Essa inter- polação usa a velocidade da bobina linear derivada da velocidade angular de um rolo colocado em uma posição antes da bobina atingir a estação de marca- ção e a velocidade de bobina linear derivada da velocidade angular de um rolo colocado em uma posição depois da bobina passar pela estação de marcação, junto com as distâncias relativas entre a estação de marcação e os dois rolos. O valor interpolado correlaciona-se a uma velocidade de bobina linear na esta- ção de marcação. Uma velocidade de bobina linear é interpolada para cada estação de marcação. A velocidade de bobina interpolada em cada estação de marcação possibilita ao processador gerar os sinais de queima para que as cabeças de impressão ejetem tinta quando a parte apropriada da bobina deslo- ca-se à frente de cada estação de marcação.
Para lidar com erros de registro, que podem surgir de mudanças de bobina originadas de condições ambientais ou parâmetros de bobina, foram desenvolvidos um método e um sistema, que associam parâmetro de correção de regulação com um ou mais condições ambientais e/ou parâmetros de bobi- na para possibilitar a geração e fornecimento de sinais de regulação, que ope- ram cabeças de impressão com maior precisão para as condições de sistema detectadas. Um sistema 200, que identifica parâmetros ambientais e/ou de bo- bina em diversas posições no sistema de impressão da bobina e que computa parâmetros de compensação correspondentes aos parâmetros ambientais e/ou da bobina, é mostrado em forma de diagrama de bloco na figura 4. Tal como mostrado nessa figura, o sistema de impressão de bobina 200 inclui o controla- dor de sistema 50, uma extremidade frontal digital (DFE) 204, um processador de imagens binário 208, a interface da cabeça de impressão e placas amplifi- cadoras de forma de ondas 216, uma pluralidade de cabeças de impressão 220, sensores de temperatura da bobina 224, sensores de temperatura do rolo 228, codificadores e sensores de tensão 230, um processador de registro 232, um dispositivo de representa de imagens na bobina 54 e um controlador de cabeça de impressão 238.
Em maiores detalhes, o controlador de sistema 50 recebe informa- ções de controle para operar o sistema de impressão de bobina de uma extre- midade frontal digital (DFE) 204. Durante um serviço, dados de imagens a ser impressos também são fornecidos pela DFE aos componentes do sistema de impressão de bobina, que operam as cabeças de impressão para ejetar tinta sobre a bobina e formam imagens de tinta que correspondem às imagens for- necidas pela DFE. Esses componentes incluem o processador de imagens bi- nário 208 e a interface de cabeça de impressão e placas amplificadoras de formas de ondas 216. O processador binário realiza processos de representa- ção de imagens binário. Cada interface de cabeça de impressão e placa ampli- ficadora de formas de ondas 216 gera os sinais de disparo que operam os eje- tores de jato de tinta nas cabeças de impressão 220, que estão acopladas ele- tricamente a uma das placas 216. O controle de registro e cor é fornecido pelo processador de registro 232, que ajusta a regulação dos jatos de tinta e a posi- ção da cabeça de impressão. O dispositivo de representação de imagens 54 fornece ao processador de registro 232 dados de imagem da bobina em uma posição predeterminada ao longo do caminho da bobina através do sistema de impressão de bobina. O controlador de registro realiza processamento de si- nais nos dados de imagem recebidos do dispositivo de representação de ima- gens para determinar as posições da tinta ejetada sobre a bobina. As tempera- turas da bobina em diversos locais no sistema de impressão de bobina são for- necidas pelos sensores de temperatura da bobina 224, as temperaturas dos rolos no sistema de impressão de bobina são fornecidas pelos sensores de temperatura dos rolos 228, e as velocidades dos rolos e a tensão na bobina em diversos locais são fornecidas pelos codificadores e sensores de tensão 230. Esses valores de temperatura, velocidade e tensão são parâmetros de condi- ções ambientais e da bobina, que são fornecidos ao controlador de cabeças de impressão 238. O controlador de sistema 50 também pode receber dados de parâmetro de bobina e de eventos através de um dispositivo de entrada 226, tais como tela sensível ao toque, teclado ou outro dispositivo de entrada ativa- dor ou de dados. O controlador de cabeças de impressão 238 pode receber esses dados do controlador de sistema 50 através de um bus comum na im- pressora. Esses valores podem ser usados tal como descrito abaixo, para computar velocidades angulares modificadas para os rolos e velocidades da bobina, parâmetros e compensação e para identificar uma pluralidade de con- dições existentes na impressora em um momento específico.
O controlador de cabeças de impressão 238 na figura 4 também recebe dados de erros de posição do processador de registro 232. Esses da- dos também podem ser usados para computar parâmetros de compensação para as computações de velocidade da bobina. Além disso, o controlador de cabeças de impressão está configurado para associar os parâmetros de com- pensação a um conjunto de identificadores e valores para as condições ambi- entais e/ou parâmetros de bobina e armazenar um parâmetro de compensação em associação ao conjunto de identificadores e valores. Por exemplo, para as primeiras imagens impressas em uma execução de serviço pode ser determi- nado empiricamente que elas necessitam um deslocamento ou variação, que desaparece lentamente com a continuidade da execução. Desse modo, um parâmetro de compensação identificado para o deslocamento ou variação é armazenado em associação a um identificador de início de identificação. Em outro exemplo, o tempo efetivo decorrido desde uma última execução de im- pressão pode ser identificado como um evento que está associado a um parâ- metro de compensação para compensar erros de registro devido à ausência de atividade no sistema de impressão. Outros eventos incluem um serviço de ma- nutenção, uma execução de impressão longa ou similares. De modo similar, o tipo e/ou a duração de um conjunto e condições ambientais (por exemplo, tem- peraturas detectadas em um ou mais rolos ou posições ao longo do caminho do meio) podem ser associadas a um parâmetro de compensação.
No sistema 200 mostrado na figura 4, os sensores de temperatura para os rolos 228 estão montados na proximidade de rolos no sistema de im- pressão de bobina, que estão tipicamente localizados na área imediatamente antes, imediatamente depois e dentro da área ocupada com as cabeças de impressão. Esses sensores fornecem sinais de temperatura ao controlador de cabeças de impressão 238, que correspondem a uma temperatura do rolo montado próximo ao sensor. Desse modo, o controlador 238 é capaz de detec- tar a temperatura de um rolo na zona de impressão dos sinais recebidos do sensor de temperatura montado próximo ao rolo. No processo de medição de velocidade da bobina, a velocidade da bobina pode ser aproximada pela equa- ção: VWeb = COroIo * (d+thpapei)/2, onde Vweb é a velocidade da bobina, ωΓΟι0 é a velocidade angular de um rolo, obtida de um codificador rotativo, d é o diâmetro do rolo e thpapei é a espessura efetiva da bobina. Em um controlador que usa um processo de registro de reflexo simples para computar a velocidade e a po- sição da bobina para a regulação do disparo da cabeça de impressão, o diâme- tro de apenas um rolo é usado para a computação. Se o diâmetro do rolo for tratado como uma constante, erros são introduzidos nos cálculos de velocidade e posição da bobina, uma vez que o diâmetro efetivo do rolo ou rolos usado no processo de registro muda em resposta a uma mudança de temperatura no rolo. A fim de lidar com as mudanças de diâmetro introduzidos por variações de temperatura, é identificado um coeficiente de expansão térmica para cada rolo. Além disso, a espessura da área de secção transversal da bobina de folha afe- ta o cálculo da velocidade da bobina e esse parâmetro de bobina pode mudar com uma mudança na temperatura da bobina. Também o módulo de elastici- dade para a bobina afeta o nível de extensão da bobina sob a tensão de bobina aplicada e, consequentemente, o registro da imagem. A fim de lidar com essas mudanças introduzidas por variações de temperatura, é identificado um coefici- ente de expansão térmica para o módulo de elasticidade e a área de secção transversal da bobina.
Erros nos sinais de velocidade angular gerados por codificadores conectados operacionalmente aos rolos podem ser introduzidos por mudanças no diâmetro de um rolo, causadas por expansão térmica do rolo. Para lidar com essas fontes de erros de velocidade e posição da bobina, um controlador pode usar um coeficiente de expansão térmica para um rolo e um diferencial de tem- peratura que é medido com referência à temperatura de base, à qual o coefici- ente de expansão térmica foi medido para identificar variações de diâmetro em um rolo, a temperaturas que estão sendo detectadas no momento. Essas vari- ações de diâmetro podem ser armazenadas em associação às temperaturas de rolo detectadas para posterior recuperação. As variações de diâmetro recupe- radas podem ser usadas para modificar os valores de diâmetro do rolo, usados para computar erros de velocidade e posição da bobina. De modo similar, um coeficiente de expansão térmica identificado para o módulo de elasticidade e área de secção transversal da bobina pode ser armazenado em associação às temperaturas às quais os parâmetros da bobina mudam.
O armazenamento de parâmetros de compensação em associação a condições ambientais e/ou parâmetros de bobina possibilitam ao dispositivo de representação de imagens da bobina detectar condições que foram deter- minadas empiricamente para produzir erros de registro e recuperar parâmetros de compensação, que são fornecidos ao controlador de cabeças de impressão 238. Esses parâmetros de compensação possibilitam ao controlador de cabe- ças de impressão corrigir erros de medição de velocidade da bobina induzidos por temperatura, que surgem de mudanças em parâmetros da bobina, diâme- tros de rolos e eventos da impressora. O coeficiente de expansão térmica pode ser atualizado ocasionalmente com referência aos dados de correção do coefi- ciente fornecidos pelo controlador de registro 232. Além disso, variações de temperatura de tempo de funcionamento da bobina de olha podem ser calcula- dos com referência a uma variação de temperatura medida em um rolo e, vice versa, a variação de temperatura de tempo de funcionamento de um rolo pode ser calculada com referência a uma variação de temperatura medida na bobi- na. Cálculos de variações de temperatura tanto para um rolo como para uma bobina podem usar uma relação entre temperaturas de bobina e rolo, com base em relações físicas empíricas e/ou teóricas. Por exemplo, uma temperatura de bobina calculada pode estar baseada na temperatura do rolo, na velocidade da bobina, espessura da bobina e ângulo de wrap. Mas, medições de temperatura para cada rolo e o meio seriam mais precisas. Tal como usada neste documen- to, identificação de uma temperatura ou diferença de temperatura inclui calcular a temperatura ou diferença de temperatura, bem como medir a temperatura ou diferença de temperatura. "Medir" uma temperatura ou diferença de temperatu- ra significa usar um sensor para quantificar uma temperatura, enquanto "calcu- lar" significa usar uma relação observada empiricamente, uma relação teórica ou uma combinação de uma relação observada empiricamente e uma relação teórica com referência a outra temperatura ou diferença de temperatura, para chegar a uma temperatura ou variação de temperatura, sem medir diretamente a temperatura ou variação de temperatura. Tais como usados neste documen- to, "identificar" e "calcular" incluem a operação de um circuito constituído de hardware, software ou uma combinação de hardware e software, que chega a um resultado com base em uma ou mais medições de relações físicas com e- xatidão ou precisão apropriada para uma aplicação prática. Enquanto a tempe- ratura da bobina de bolha, dos mecanismos e rolos é uma influência direta co- nhecida sobre os erros de registro com impressão de reflexo, outros fatores podem ser mais sutis e difíceis de quantificar e variáveis com o tempo, história da máquina etc. Consequentemente, os parâmetros de compensação deriva- dos empiricamente destinam-se a corrigir também esses outros fatores.
O processo mostrado na figura 5 pode ser usado para medir erros de registro, gerar um parâmetro de compensação e armazenar o parâmetro de compensação em associação com um identificador ou valor para as condições ambientais e/ou da bobina. O processo começa com a impressão de um pa- drão de teste (bloco 504). Dados de imagem do padrão de teste são gerados (bloco 508). Em uma modalidade, o sistema de representação de imagens cap- tura dados de uma área de representação de imagens, que tem, aproximada- mente, vinte polegadas de largura na direção transversal ao processo. As ca- beças de impressão imprimem a uma resolução de 600 dpi na direção trans- versai do processo e mais de 12.000 detectores ópticos estão dispostos em uma fileira única ao longo da barra para gerar uma linha de scan única sobre o membro de representação de imagens. Os detectores ópticos estão configura- dos em associação em uma ou mais fontes luminosas que dirigem luz em dire- ção à superfície da bobina de meio. Depois de serem gerados os dados de i- magem correspondentes ao padrão de teste, os dados de imagem são usados para identificar erros de registro (bloco 512).
Se os erros de registro forem maiores do que um limiar predetermi- nado (bloco 516), pelo menos uma medição de condição I é capturada (bloco 520). As condições que podem ser medidas incluem dados ambientais, de bo- bina, tempo e evento. De outro modo, o processo de impressão continua (bloco 550). Os dados ambientais incluem as medições e cálculos de temperatura, medições de codificador e medições e cálculos de tensão, obteníveis dos sen- sores 234, 228 e 230. As condições da bobina podem ser identificadas com referência a esses dados dos sensores ou de medições obtidas dos dados de imagem de um ou mais padrões de teste impressos na bobina. Dados de tem- po e/ou evento, tal como um tempo decorrido de um evento específico, também podem ser gerados. Um ou mais desses dados ambientais, de botina, tempo e vento podem ser selecionados e usados para gerar um conjunto de identifica- dores e/ou valores (bloco 524). Por exemplo, leituras de temperatura podem ser usadas em uma função de remodelação, para gerar um identificador ou valor correspondente às condições ambientais. O termo "chave", tal como usa- do neste documento, refere-se a um valor gerado por uma função de remode- lação, que pode ser associado a um parâmetro de compensação para recupe- ração posterior do parâmetro de compensação. De modo similar, um identifica- dor ou valor pode ser gerado para as condições de bobina ou o evento momen- tâneo que ocorre no sistema de impressão de bobina. O conjunto de identifica- dores e/ou valores é depois usado para determinar se um ou mais parâmetros de compensação foram armazenados em associação com o conjunto de identi- ficadores (bloco 528). Se não tiverem sido armazenados parâmetros de com- pensação para o conjunto de identificadores e valores, um ou mais parâmetros de compensação são gerados (bloco 532). Tal como usada neste documento, a "correspondência" de medições de condições detectadas com medições de condições identificadas previamente, usadas para armazenar parâmetros de compensação, refere-se a uma correspondência exata ou próxima a um identi- ficador, que é gerada das medições de condições detectadas com um identifi- cador gerado de uma medição de condições detectadas previamente ou com uma pluralidade medições de condições com limiares associados, que possibili- tam que seja gerada uma pontuação das diversas medições de condições mo- mentâneas, que estão dentro dos limiares sobre as medições de condições detectadas previamente.
Os parâmetros de compensação são usados para ajustar parâme- tros de regulação e/ou sistemas de disparo para compensar erros de registro detectados (bloco 536). Em uma modalidade, parâmetros de regulação de ca- beça de impressão são ajustados com os parâmetros de compensação e envi- ados ao circuito de interface de cabeça de impressão 216 para cada barra de impressão, onde os parâmetros de regulação de cabeça de impressão estão armazenados. O controlador de cabeças de impressão 218 gera depois um sinal para que a interface de cabeça de impressão gere os sinais de disparo de cabeça de impressão para operar as cabeças de impressão de uma maneira que compensa os erros de registro na direção do processo. Alternativamente, o controlador de cabeças de impressão 238 pode gerar e fornecer a um circuito de interface de cabeça de impressão 216 um sinal de disparo para cada cabe- ça de impressão, com referência aos parâmetros de regulação de cabeça de impressão ajustados. Os parâmetros de compensação são depois armazena- dos em associação ao conjunto de identificadores e valores (bloco 540) e a impressão continua (bloco 550). Desse modo, os parâmetros de compensação podem ser recuperados simplesmente, em vez de gerados na próxima ocor- rência das condições ambientais ou da bobina, ou eventos que levam à gera- ção dos parâmetros de compensação. Se o conjunto de identificadores e/ou valores gerado tiver um ou mais parâmetros de compensação armazenados em associação ao conjunto, os parâmetros de compensação são recuperados (bloco 544) e usados para compensar os erros de registro (bloco 548). Depois, a impressão continua (bloco 550).
No sistema e métodos descritos acima, uma história de banco de dados da ação de registro como função das diversas condições é gerada e u- sada para ajustar a operação do sistema de impressão quando situações simi- lares são detectadas. Diversos fatores de correção podem ser automaticamen- te capturados e atualizados em base regular. Esse banco de dados possibilita à impressora "conhecer" fatores de correção que podem ser aplicados às corre- ções tanto do tempo como da história mencionada acima, bem como de outros fatores de correção de parâmetros. Esses fatores de correção podem ser apli- cados tanto à freqüência como à regulação de deslocamento dos sinais de dis- paro das cabeças de impressão. Esses termos de correção podem ser deter- minados empiricamente quer em uma ocorrência única ou conhecidos dentro de dados de tempo de funcionamento baseados na máquina. Por exemplo, er- ros de inicialização de registro podem simplesmente calculados pela média sobre as diversas execuções passadas.
Claims (19)
1. Método para gerar sinais de disparo para cabeças de impressão em uma impressora, que compreende: gerar dados de imagem de uma imagem gerada pela impressora, identificar um erro de registro com referência aos dados de ima- gem, gerar um parâmetro de compensação correspondente ao erro de registro identificado; detectar pelo menos uma medição de condição em uma impresso- ra em uma ocasião correspondente à geração da imagem pela impressora; armazenar o parâmetro de compensação em uma memória da im- pressora, em associação a uma medição de condição, detectar pelo menos uma medição de condição em uma impresso- ra, que corresponde à medição de condição detectada na impressora na ocasi- ão correspondente à geração da imagem pela impressora; recuperar da memória o parâmetro de compensação correspon- dente à medição de condição detectada na impressora na ocasião correspon- dente à geração da imagem pela impressora; gerar um sinal de disparo para cabeças de impressão montadas em pelo menos uma barra de impressão na impressora, com referência ao pa- râmetro de compensação recuperado; e fornecer o sinal de disparo às cabeças de impressão montada na pelo menos uma barra de impressão, para operar ejetores de jato de tinta nas cabeças de impressão, com referência à primeira medição de condição na im- pressora.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a detecção da medição de condição compreende, ainda: Detectar uma medição de condição para pelo menos um de uma temperatura, parâmetro de bobina e tempo na impressora.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, em que a detecção da medição de condição para tempo compreende, ainda: identificar um tempo decorrido desde um evento detectado.
4. Método de acordo com a reivindicação 2, em que a detecção da medição de condição para temperatura compreende, ainda: detectar pelo menos uma temperatura para uma zona de impres- são ou um rolo de suporte na impressora.
5. Método de acordo com a reivindicação 2, em que a detecção da medição de condição para um parâmetro de bobina compreende, ainda: detectar uma espessura de meio, um tipo de meio, uma velocidade de bobina ou um modo de reflexo.
6. Método de acordo com a reivindicação 3, em que o evento de- tectado é uma ação de manutenção, um final de uma execução de impressão, ou um início de uma execução de impressão.
7. Método de acordo com a reivindicação 3, em que a detecção da medição de condição inclui uma pluralidade de condições ambientais detecta- das na impressora.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, que compreende, ain- da: gerar uma chave correspondente à medição de condição na im- pressora; e armazenar o parâmetro de compensação na memória, em associa- ção com a chave.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a geração de sinais de disparo compreende, ainda: ajustar uma freqüência ou um retardamento de fornecimento para um sinal de disparo, com referência ao parâmetro de compensação recuperado da memória.
10. Impressora, que compreende: Um transporte de meio, que está configurado para transportar meio através da impressora em uma direção do processo; uma pluralidade de barras de impressão, em que cada barra de impressão tem uma pluralidade de cabeças de impressão montadas na barra de impressão e um circuito ativador de cabeça de impressão, que está conec- tado operacionalmente a cada cabeça de impressão montada em uma barra de impressão, para fornecer um sinal de regulação a cada cabeça de impressão montada na barra de impressão para ejetar tinto sobre o meio que está sendo transportado à frente da pluralidade de cabeças de impressão na barra de im- pressão pelo transporte de meio na direção do processo; um dispositivo de representação de imagens montado próximo a uma parte do transporte de meio para gerar dados de imagem correspondentes a uma parte transversal ao processo do meio que está sendo transportado a- través da impressora na direção do processo, depois de o meio ter recebido tinta ejetada das cabeças de impressão montadas nas barras de impressão; pelo menos um sensor de temperatura montado na impressora, sendo que o pelo menos um sensor de temperatura gera um sinal indicador de uma temperatura na impressora; pelo menos um sensor de condição de bobina montado na impres- sora, sendo que o pelo menos um sensor de condição de bobina gera um sinal indicador de uma condição de bobina na impressora; um dispositivo de entrada capacitado para introduzir parâmetros operacionais; e um controlador conectado operacionalmente ao dispositivo de re- presentação de imagens, ao dispositivo de entrada, ao pelo menos um sensor de temperatura, ao pelo menos um sensor de condição de bobina, e aos circui- tos de ativação das cabeças de impressão para a pluralidade de barras de im- pressão, sendo que o controlador está configurado para identificar um erro de registro com referência a dados de imagem recebidos do dispositivo de repre- sentação de imagens, para gerar um parâmetro de compensação correspon- dente ao erro de registro identificado, para detectar com referência aos sinais gerados pelo ao menos um sensor de temperatura, pelo menos um sensor de condição de bobina e pelo dispositivo de entrada, uma primeira pluralidade de condições na impressora, em uma ocasião na qual a impressora gerou uma imagem correspondente aos dados de imagem, dos quais o erro de registro foi identificado, e armazenar o parâmetro de compensação em uma memória da impressora, em associação à primeira pluralidade de condições.
11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, em que o controla- dor está configurado, ainda, para detectar uma segunda pluralidade de condi- ções na impressora, que correspondem à primeira pluralidade de condições, em que a segunda pluralidade de condições é detectada com referência a um sinal gerado pelo ao menos um sensor de temperatura, um sinal gerado por pelo menos um sensor de condição de bobina, um tempo detectado na impres- sora, um evento detectado na impressora, e pelo menos um parâmetro opera- cional, introduzido através do dispositivo de entrada, em que o controlador também está configurado para recuperar o parâmetro de compensação arma- zenado em associação à primeira pluralidade de condições da memória conec- tada operacionalmente ao controlador, para gerar um sinal de disparo para ca- beças de impressão montadas em pelo menos uma barra de impressão na im- pressora, com referência ao pelo menos um parâmetro de compensação, e fornecer o sinal de disparo ao circuito ativador de cabeças de impressão para a barra de impressão na qual as cabeças de impressão estão montadas para operar ejetores de jato de tinta nas cabeças de impressão, com referência à primeira pluralidade de condições na impressora.
12. Impressora de acordo com a reivindicação 11, em que o contro- lador está configurado, ainda, para detectar pelo menos um parâmetro opera- cional ao receber pelo menos um parâmetro de bobina do dispositivo de entra- da.
13. Impressora de acordo com a reivindicação 11, em que o contro- Iador está configurado, ainda, para detectar o tempo na impressora, com refe- rência a um tempo decorrido desde um evento detectado.
14. Impressora de acordo com a reivindicação 11, em que pelo menos um sensor de temperatura está posicionado próximo a uma zona de impressão ou de um rolo de suporte na impressora.
15. Impressora de acordo com a reivindicação 12, em que pelo menos um parâmetro de bobina recebido do dispositivo de entrada identifica pelo menos um de uma espessura do meio, de um tipo de meio, de uma velo- cidade de bobina e de um modo de reflexo.
16. Impressora de acordo com a reivindicação 13, em que o contro- Iador está configurado, ainda, para detectar um evento ao detectar uma ação de manutenção, um final de uma execução de impressão ou um início de uma execução de impressão.
17. Impressora de acordo com a reivindicação 13, em que o contro- lador está configurado, ainda, para detectar um evento ao detectar um parâme- tro recebido do dispositivo de entrada.
18. Impressora de acordo com a reivindicação 11, em que o contro- Iador está configurado, ainda, para gerar uma chave correspondente à primeira pluralidade de condições na impressora e para armazenar o parâmetro de compensação na memória da impressora em associação com a chave.
19. Impressora de acordo com a reivindicação 11, em que o contro- lador está configurado, ainda, para gerar os sinais de disparo, ajustando uma freqüência ou um retardamento de fornecimento para um sinal de disparo, com referência ao parâmetro de compensação recuperado da memória.
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| B11Y | Definitive dismissal - extension of time limit for request of examination expired [chapter 11.1.1 patent gazette] |