ES2232907T3 - Aparato de copiado y metodo para la retencion de soportes de copiado. - Google Patents
Aparato de copiado y metodo para la retencion de soportes de copiado.Info
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Abstract
Un aparato de copia impresa que comprende una rueda de impulsión del medio (300) y una unidad de sujeción del medio independiente. Esta unidad de sujeción (200) comprende un rodillo (400), en el que se define una zona de impresión, y una fuente de vacío para generar una presión negativa que mantiene al menos una parte del medio sustancialmente liso en dicha zona de impresión. El rodillo mencionado (400) se extiende hacia (405), y solapándose parcialmente, esta rueda impulsora (300). Además, un procedimiento para mantener de manera sustancialmente plana un medio que se va a imprimir sobre una zona de impresión de un aparato de impresión comprende la anexión del medio sobre dicha zona de impresión, generando una presión negativa capaz de mantener una parte del medio liso en la zona de impresión, extendiendo la presión negativa generada a la zona de impresión, para lograr una fuerza mantenedora uniforme sobre la zona de impresión.
Description
Aparato de copiado y método para la retención de
soportes de copiado.
La presente invención se refiere, en general, a
aparatos de copiado, tales como copiadoras, impresoras, escáneres,
facsímiles, y más particularmente a dispositivos mejorados para la
retención o sujeción de los soportes de impresión para dichos
aparatos.
Para reducir los efectos de ondulado del papel y
de rigidez en la colocación de los puntos de la impresión,
constituye una práctica convencional utilizar dispositivos de
retención de las hojas de impresión tales como dispositivos
electroestáticos o de succión. El efecto de rigidez consiste en la
resistencia del papel en doblarse suavemente. Por el contrario, se
dobla localmente de manera brusca, creando arrugas permanentes.
En un dispositivo de retención electroestática,
por ejemplo, la planitud del papel es mantenida estableciendo
tracción electroestática entre una placa de soporte plana sobre la
impresora y la superficie posterior de la hoja a imprimir. De manera
similar, en dispositivos de retención por vacío (ver, por ejemplo,
EP 0 409 596), la planitud de las hojas se mantiene al disponer
succión entre una placa de soporte y la superficie posterior de la
hoja a imprimir. Se debe observar que, en cualquier tipo de
dispositivo de retención del soporte de impresión, el contacto
directo del dispositivo de retención con la superficie impresa se
evita para minimizar las manchas de tinta y otros efectos adversos
sobre el aspecto de la impresión.
Si bien los dispositivos convencionales que
actúan por vacío para la retención de los soportes de impresión son
bastante eficaces en el mantenimiento de la planitud durante la
impresión, presentan inconvenientes. Un inconveniente consiste en la
complejidad de mantener la misma fuerza de retención sobre toda la
anchura del soporte de impresión durante la realización de la
impresión, es decir, en la dirección del movimiento de los cabezales
de impresión. Esto es debido a las pérdidas de aire que permiten los
dispositivos convencionales, provocando que el soporte de impresión
quede sometido a fuerzas distintas, es decir, forzando el soporte a
girar mientras se produce su avance en la dirección de movimiento
del soporte.
Otro inconveniente consiste en que, por una
parte, la fuerza máxima de retención ejercida sobre una hoja está
limitada por la necesidad de mantener cargas de fricción reducidas
en los dispositivos de transporte que provocan el giro o indexación
de las hojas. En impresoras convencionales por chorros de tinta,
dichas limitaciones pueden provocar distancias de separación entre
la pluma y la hoja que varían de una franja de impresión a otra.
Como consecuencia, la presión de retención en un área localizada
sometida a impresión puede ser insuficiente para aplanar ampollas y
otras irregularidades del papel. Por otra parte, el vacío requerido
para eliminar arrugas por las ampollas en una operación de impresión
sería tan elevado que resulta normalmente no factible; en realidad,
un vacío elevado puede succionar la tinta a través del papel y puede
generar al mismo tiempo mucho ruido.
La presente invención se propone dar a conocer un
aparato de copiado mejorado y método de retención en posición del
soporte de impresión en un aparato de copiado.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se da a conocer un aparato de copiado que comprende una
unidad de retención del soporte de impresión y un rodillo de
impulsión independiente del soporte de impresión, comprendiendo
dicha unidad de retención una base de soporte o mesa sobre la que se
define una zona de impresión, y una fuente de vacío para generar
presión negativa para retener, como mínimo, una parte de un soporte
de impresión sustancialmente plana sobre dicha zona de impresión,
teniendo dicha unidad de retención dicha base o soporte,
extendiéndose hacia dicho rodillo de impulsión y solapándose
parcialmente con el mismo.
Esto significa que, dado que el rodillo de
impulsión no está comprendido en la unidad de retención del soporte
a imprimir, en particular no ha sido incluido en el canal de vacío
de la unidad de retención, la magnitud de las pérdidas de aire se
reduce considerablemente. Si bien el tener la base de soporte que se
extiende hacia el rodillo de impulsión permite definir la zona de
impresión más próxima al rodillo de impulsión con todas las ventajas
subsiguientes en términos de mayor exactitud durante el indexado de
los soportes de impresión y capacidad de impresión mejorada más
próxima a los bordes de una hoja cortada.
Además, la presente invención puede ser
especialmente adecuada para impresoras por chorros de tinta que
requieren preferentemente un soporte de impresión indexado de manera
precisa periódicamente sobre una zona de impresión definida en la
impresora para recibir la tinta.
Preferentemente, la fuente de vacío está
conectada a la atmósfera a través de un canal de vacío y una serie
de primeras aberturas, comprendiendo además dicha unidad de
retención medios para extender la presión negativa, generada en la
serie de primeras aberturas, a una posición más próxima a dicho
rodillo de impulsión. En una realización preferente, dichos medios
para extender la presión negativa comprenden una serie de ranuras
que se extienden hacia el rodillo de impulsión, y una serie de
dichas aberturas están situadas dentro de las mencionadas ranuras.
Además, cada abertura de dicha serie de primeras aberturas está
situada dentro de una ranura.
Por lo tanto, el soporte de impresión puede ser
mantenido sustancialmente plano en una posición más próxima al
rodillo de impulsión. Dado que es importante mantener el soporte de
impresión plano, particularmente en la zona de impresión, la misma
puede ser definida más próxima al rodillo de impulsión.
De manera típica, una parte de dicha zona de
impresión se solapa por lo menos parcialmente con dichas ranuras. De
acuerdo con ello, el soporte de impresión se mantiene con mayor
adherencia sobre la base o soporte y, por lo tanto, aplanado,
particularmente en la zona de impresión. No obstante, un vacío
elevado puede arrugar el papel, especialmente si las ranuras son
amplias y están dispuestas paralelamente a la dirección de avance
del papel. Además, si la ranura es paralela a la dirección de
avance, puede hacer que la tinta emigre creando zonas oscuras
localizadas.
Más preferentemente, dicha serie de ranuras está
orientada sustancialmente a 45º con respecto a una dirección de
desplazamiento del soporte de impresión, a través del aparato de
copiado, y dicha serie de ranuras alterna ranuras situadas
alternativamente sustancialmente 45º a cualquiera de los grados de
la dirección del soporte de impresión. De acuerdo con ello, el
disponer las ranuras aproximadamente a 45º ayuda a reducir los
inconvenientes antes mencionados y, además, permite una distribución
regular del vacío a lo largo de la zona de impresión.
No obstante, una secuencia interrumpida de
ranuras puede crear áreas, que tienen un vacío reducido, que cruzan
la zona de impresión completa, en la dirección del eje del soporte
de impresión. Esto puede obligar a la tinta aplicada en estas áreas
a emigrar y crear zonas localizadas oscuras o claras en la copia
impresa.
En otra realización preferente, dichas ranuras en
serie están relacionadas entre sí para generar una o varias ranuras
sustancialmente continuas.
De acuerdo con lo anterior, la forma continua de
las ranuras onduladas ayuda en el sistema a distribuir de manera
regular el vacío a lo largo de la zona de impresión y a reducir la
aparición de una emigración no deseada de tinta sobre el soporte de
impresión.
Preferentemente, como mínimo, una de dichas
series de primeras aberturas está situada sustancialmente al final
de una ranura más allá del rodillo de impulsión.
Se ha observado que, cuando el papel trabaja en
compresión, algunos papeles muy delgados pueden incluso doblarse y
crear bucles entre el rodillo de impulsión y la zona de
impresión.
De acuerdo con ello, en una realización
preferente, dicha unidad de retención comprende además unos primeros
medios controlados por vacío para provocar un esfuerzo sobre el
medio. Además, fuerzas en exceso, es decir, que efectúan el tensado
del papel en la dirección de alimentación, pueden reducir la altura
alcanzada por las arrugas de las ampollas hasta aproximadamente la
mitad.
En cualquier aparato de copiado y,
particularmente en aparatos que utilizan hojas de grandes
dimensiones, tales como impresoras de gran formato, se muestra
engorrosa la carga manual de hojas cortadas de soporte de impresión.
En realidad, la carga manual implica convencionalmente la
utilización de algún mecanismo para retener el soporte de impresión
sobre el que se actuará manualmente una vez que ha sido posicionado
de manera apropiada, o que puede recibir una actuación automática,
incluso en el caso en el que la hoja no ha sido todavía posicionada
de manera
precisa.
precisa.
En una realización preferente, dicha unidad de
retención comprende además segundos medios controlados por vacío
para la alimentación del aparato de copiado con una hoja cortada del
soporte de impresión. Esto proporciona a la misma unidad de
retención otras características adicionales, evitando de esta manera
la necesidad de utilizar otros sistemas de retención. En particular,
permite conseguir una forma más fácil de carga manual de una hoja
cortada del soporte de impresión. Además, permite retener de manera
estable el soporte de impresión sin necesidad de colocar elemento
alguno en contacto con la cara de la hoja sobre la que se desea
efectuar la impresión.
De manera ventajosa, dicha unidad de retención
comprende además terceros medios controlados por vacío para dar
salida al soporte impreso desde el área de impresión, y medios de
retención de los soportes que ya han sido impresos durante un tiempo
de secado predeterminado.
Esto proporciona a la misma unidad de retención
otras características o capacidad, evitando por lo tanto la
necesidad de utilizar otros sistemas de retención. Especialmente,
resulta posible evitar la utilización de ruedas de estrella para la
salida del soporte de impresión, pudiendo aquellas perjudicar la
calidad de la copia impresa.
Considerando otro aspecto de la presente
invención, se da a conocer también un método para la retención, como
mínimo, de una parte de un soporte a imprimir sobre una zona de
impresión sustancialmente plana de un aparato de copiado, que
comprende las siguientes etapas:
- indexado del soporte de impresión sobre dicha
zona de impresión;
- generar una presión negativa capaz de retener
una parte del soporte de impresión sustancialmente plana sobre la
zona de impresión;
- extender la presión negativa generada a la zona
de impresión, a efectos de conseguir una fuerza de retención
sustancialmente uniforme sobre la zona de impresión.
Preferentemente, el método comprende además la
etapa del tensado del soporte de impresión.
La presente invención se describirá a
continuación, solamente a título de ejemplo, con referencia a una
realización de la misma que se ha ilustrado en los dibujos adjuntos,
en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una
impresora por chorros de tinta que incorpora las características de
la presente invención;
la figura 2 muestra un esquema más detallado del
sistema de retención dentro de la impresora de la figura 1;
la figura 3 muestra una parte del sistema de
retención de la figura 2;
la figura 4 es una sección de los componentes de
hardware principales del sistema de retención dentro de la impresora
de la figura 1;
la figura 5 muestra una curva de pruebas de
valores nominales de la presión aplicada a un soporte de impresión
con respecto a un caudal de aire facilitado por el dispositivo de
vacío, utilizado en el sistema de retención de las figuras
anteriores, con el voltaje nominal de 24 voltios.
Haciendo referencia a la figura 1, una impresora
(110) comprende un cuerpo envolvente (112) montado sobre el soporte
(114). El cuerpo envolvente tiene protecciones izquierda y derecha
(116) y (118) para el mecanismo de impulsión. Un panel de control
(120) está montado en la protección de la derecha (118). Un
dispositivo de carro (100), que se ha mostrado en líneas de trazos
por debajo de la tapa (122), está adaptado para movimiento
alternativo a lo largo de la barra (124) de guiado del carro,
mostrado también en líneas de trazos. El conjunto del carro (100)
comprende cuatro cabezales de impresión por chorros de tinta (102),
(104), (106), (108) que almacenan tinta de diferentes colores, por
ejemplo, negro, magenta, ciánico y amarillo, respectivamente, así
como un sensor óptico (105). Al trasladarse el conjunto del carro
(100) con respecto al soporte de impresión (130) a lo largo del eje
X e Y, se activan ciertas toberas seleccionadas de los cabezales de
impresión (102), (104), (106), (108) y se aplica tinta al soporte de
impresión (130). Los colores de los tres cabezales de impresión en
color se mezclan para obtener cualquier otro color específico. La
posición del conjunto de carro (100) en un eje horizontal o de
escaneado del carro (Y) es determinada por un mecanismo de
posicionado del carro con respecto a una tira de encoder (no
mostrada). El soporte de impresión (130), tal como papel, está
dispuesto a lo largo de un eje vertical o eje del soporte de
impresión, mediante un mecanismo de eje del soporte de impresión (no
mostrado). Tal como se utiliza en esta descripción, el eje del
soporte de impresión se llama eje X indicado con el numeral (101) y
el eje de exploración se llama eje Y habiéndose designado con el
numeral (103).
Haciendo referencia a continuación a la figura 2,
un sistema de retención se ha indicado de forma global con el
numeral (200). Este sistema de retención (200) está situado entre
las protecciones (116) y (118) de la izquierda y de la derecha del
mecanismo de impulsión. La anchura del sistema de retención a lo
largo del eje Y es, como mínimo, igual a la anchura máxima
permisible del soporte de impresión. En este ejemplo, debería
permitir la utilización de soportes de impresión con una anchura
hasta 36'', es decir, 914 mm. Una descripción más detallada de
diferentes componentes del sistema de retención (200) se realizará a
continuación haciendo referencia a la figura 3. Los cabezales de
impresión por chorros de tinta (102), (104), (106), (108) son
retenidos rígidamente en el carro móvil (100) de manera que las
toberas del cabezal de impresión se encuentran por encima de la
superficie de una parte del soporte (130) que se encuentra
sustancialmente plana sobre una base de soporte plana y estacionaria
(400) de dicho sistema de
\hbox{retención (200).}
Haciendo referencia a la figura 3, la base plana
(400) se ha mostrado con mayor detalle, y está situada en una
posición frontal de la impresora (110), cooperando con un rodillo de
impulsión principal (300), que a continuación se identifica también
como rodillo principal, situado en una posición posterior, y una
serie de ruedas de pinzado (310), en este ejemplo se utilizan 12
ruedas de pinzado (310), que son controladas para indexar
periódicamente o transportar el soporte de impresión sobre la
superficie del soporte (400). La fuerza entre cada una de las ruedas
de pinzado (310) y el rodillo principal (300) está comprendida entre
3,33 N y 5 N, preferentemente 4,15 N.
Esta distribución de ruedas de pinzado y fuerzas
ayuda a impulsar de manera rectilínea el soporte de impresión (130)
con deslizamiento lateral despreciable, para repartir la expansión
del soporte (130) en toda su anchura. En realidad, se ha observado
que las impresoras con fuerza baja, por ejemplo, 1 N
aproximadamente, permiten que la expansión del soporte de impresión
se acumule en un lugar determinado y esto puede provocar que las
arrugas se hagan tan grandes que provoquen rotura del cabezal de
impresión.
El rodillo principal (300) está dotado de una
superficie convencional que tiene una serie de rebajes
circunferenciales (305) que alojan una serie correspondiente de
salientes (405) del soporte (400) que se extiende hacia la parte
posterior de la impresora (110). Esta combinación de características
permite que el soporte de impresión (130) se desplace de manera
fiable desde el rodillo principal (300) al soporte (400) y
viceversa. En realidad, el intersticio entre el rodillo (300) y el
soporte (400) puede permitir que un borde del soporte de impresión
se acople con la posterior del propio soporte provocando un atasco
de papel.
La impresora (110) comprende una fuente de vacío,
en este caso, un ventilador que no se ha mostrado en los dibujos,
conectado a la atmósfera a través de una serie de orificios, o
aberturas, (330), (350) y un canal de vacío (380); dicha fuente de
vacío genera un flujo de aire al succionar aire desde la
atmósfera.
Debido al diferencial de presión entre la presión
atmosférica sobre la superficie del soporte de impresión (130) y el
vacío aplicado con intermedio del canal de vacío (380) y los
orificios (330), (350) a la parte posterior del soporte de
impresión, la parte del medio (130) próxima a los orificios (330),
(350) está adherida por succión al soporte (400).
A efectos de reducir las pérdidas de aire desde
el canal de vacío (380), los orificios (330), (350) están
distribuidos a una cierta distancia desde el rodillo principal. De
acuerdo con esta realización, una serie de primeros orificios (330)
queda dispuesta en una línea a una cierta distancia comprendida
entre 10 mm y 30 mm, preferentemente 19 mm y una serie de orificios
secundarios (350) distribuidos preferentemente en línea.
Además, el soporte (400) está dotado, de acuerdo
con el ejemplo preferente, de una serie de ranuras substancialmente
lineales que tienen un extremo más próximo y el extremo opuesto más
alejado con respecto al rodillo principal (300). Estas ranuras están
enlazadas entre sí para formar una ranura continua (320), que cruza
substancialmente toda la anchura del soporte (400), estando
dispuesta dicha ranura continua (320) de forma que tenga estructura
ondulada.
La serie de primeros orificios, u orificios
colisos (330), que tienen un diámetro comprendido entre 1,5 mm y 3,5
mm, preferentemente unos 2,5 mm, son distribuidos entonces en el
interior de la ranura ondulada (320), y en esta realización están
situados preferentemente en la parte adicional de la ranura (320)
con respecto al rodillo principal (300).
Es importante observar que dado que el rodillo
principal (300) no está incluido dentro del canal de vacío (380), el
vacío puede ser generado solamente de modo directo a una cierta
distancia con respecto al propio rodillo principal (300). No
obstante, si la ranura (320) queda incluida en la unidad, cuando la
fuente de vacío es activada y en presencia de un soporte de
impresión sobre el soporte (400), el vacío puede expansionarse a lo
largo de la totalidad de la ranura extendiendo el vacío más próximo
al rodillo principal (300).
En esta aplicación el término extensión del vacío
significa que el vacío es generado en una abertura, que es
suministrada normalmente a un área de la parte posterior del soporte
de impresión, siendo ahora suministrado a un área de la parte
posterior del soporte de impresión que es por lo menos 10% mayor,
preferentemente mayor de 500%.
Esto ayuda a aplicar de manera más uniforme el
vacío a la parte posterior del soporte de impresión, reduciendo el
riesgo de tener un valor máximo del vacío que pueda arrugar el
soporte de impresión. Además, gracias a la ranura (320), no hay
necesidad de incluir de manera convencional el rodillo principal
(300) en el canal de vacío (380) y esto significa: a) que las
pérdidas de aire se minimizan, dado que en sistemas convencionales
que tienen el rodillo principal incluido en el canal de vacío la
mayor parte del aire se pierde alrededor del rodillo principal; b)
el flujo de aire es enviado hacia el rodillo principal (300), es
decir, una zona de impresión (450) puede ser definida de forma más
próxima al rodillo principal (300); y c) las dimensiones del canal
de vacío se pueden controlar mejor, lo cual permite una mayor
libertad de diseño para diseñar el sistema de sujeción o
retención.
Las dimensiones del canal de vacío es otro
parámetro relevante para aplicar el vacío apropiado a la parte
posterior del soporte de impresión. Experimentos llevados a cabo por
la solicitante han demostrado que la superficie de sección cuadrada
del canal de vacío (380), mostrada en la figura 3, es
preferentemente mayor que la suma de las superficie de todas las
aberturas (330), (350) distribuidas dentro del soporte (400). Más
preferentemente, la superficie de la sección cuadrada es el doble, o
más, de la suma de las superficies de todas las aberturas (330),
(340).
De acuerdo con lo anterior, es posible imprimir
más próximo a los bordes de un soporte de impresión cortado. En
realidad, el soporte de impresión puede ser todavía indexado por el
rodillo principal (300) y los rodillos de pinzado (310) incluso en
el caso en que se esté efectuando la impresión cerca del mismo
extremo del propio soporte de impresión.
Extensas pruebas llevadas a cabo por la
solicitante han demostrado que una anchura excesiva de la ranura
puede reducir la capacidad de mantener el soporte de impresión
substancialmente plano durante la impresión, afectando por lo tanto
la calidad de impresión. Por el contrario, una anchura demasiado
reducida y/o una profundidad insuficiente pueden afectar la
dirección del flujo de aire, es decir, la fuerza de vacío no llega a
suficiente proximidad del rodillo principal (300).
Además, un vacío muy elevado puede arrugar el
papel, especialmente si las ranuras del orificio coliso (320) son
anchas y están dispuestas paralelamente a la dirección de avance del
papel. Por lo tanto, es aconsejable disponer las ranuras a unos 45º
con respecto al eje X del soporte de impresión y optimizar la
anchura del orificio coliso para minimizar las arrugas del papel y
para distribuir el vacío de manera regular. Además, si la ranura es
paralela a la dirección de avance, puede hacer que la tinta emigre
creando zonas oscuras localizadas.
Esto significa que no es necesario que la serie
de ranuras estén unidas o enlazadas entre sí a efectos de formar una
ranura continua para conseguir las ventajas antes indicadas.
De acuerdo con lo anterior, el orificio coliso
(320) tiene una profundidad superior a 0,5 mm, preferentemente 1 mm,
y una anchura comprendida entre 3 mm y 8 mm, preferentemente 5
mm.
No obstante, la forma continua de la abertura
(320) de forma ondulada ayuda al sistema de retención (200) a
distribuir de manera regular el vacío a lo largo de la zona de
impresión (450). En realidad, una secuencia interrumpida de ranuras
puede crear áreas que tienen un vacío reducido, que cruzan toda la
zona de impresión (450), en la dirección X del eje del soporte de
impresión. Esto puede obligar a la tinta aplicada en estas áreas a
emigrar y crear zonas oscuras o claras localizadas en la copia
impresa.
Además de la abertura ondulada (320), a lo largo
del eje (X) del soporte de impresión, el soporte (400) está dotado
de una serie de rebajes secundarios (360), distribuidos en una línea
según el eje de exploración (Y). En este ejemplo, cada uno de los
rebajes (360) está compuesto de dos partes, una primera
substancialmente cuadrada y una segunda substancialmente triangular,
de manera que la parte triangular queda dispuesta sobre un plano que
es más profundo que el plano en el que se encuentra la parte
cuadrada.
Además, cada una de las partes cuadradas está
dotada de un orificio secundario (350), que tiene un diámetro
comprendido entre 1,5 y 2,5 mm, preferentemente 2,0. Esta secuencia
de rebajes secundarios (360) se combina con una secuencia de ruedas
de un solo sentido (340), formando un rodillo secundario (345), de
manera tal que un grupo de 3 rebajes secundarios consecutivos (360)
está dispuesto entre dos ruedas consecutivas (340). Dicho rodillo
secundario está alojado en el canal de vacío (380).
Por lo tanto, el sistema de retención (200)
comprende 12 ruedas de un solo sentido (340) igualmente separadas a
lo largo del eje de exploración (Y) para suministrar igual tracción
a cada una de las partes del soporte de impresión.
En esta descripción, una rueda de un solo sentido
puede significar una rueda única así como una serie de ruedas en
contacto estricto entre sí, a efectos de constituir una rueda que
tenga una mayor anchura.
Un rebaje secundario (360) está distanciado por
cada elemento adyacente, tanto un rebaje secundario adicional (360)
o rueda (340), mediante un nervio (370). Los nervios se utilizan
para reducir el riesgo de generar arrugas por ampollas que se pueden
extender hacia la zona de impresión (450).
De acuerdo con lo anterior, dos nervios
consecutivos (370), que tienen una altura preferente de 1 mm, están
distanciados entre sí en una distancia comprendida entre 15 mm y 25
mm, preferentemente de unos 20 mm si los dos nervios (370) están
separados por un rebaje secundario (360).
La serie de orificios secundarios (350)
proporciona al canal de vacío (380) aberturas adicionales para el
flujo de aire generado por la fuente de vacío.
Dado que el flujo de aire entre la parte superior
del soporte (400) y la parte posterior del soporte de impresión
(130) puede generar ruido en correspondencia con los orificios
secundarios (350), la forma específica de los rebajes (360) ayuda a
proporcionar al flujo de aire una transición suave, reduciendo los
ruidos resultantes.
En cuanto a los orificios (330) de la abertura,
el vacío generado en correspondencia con los orificios secundarios
(350) se extiende, a efectos de aplicar una presión negativa a la
mayor parte del soporte de impresión (130) dispuesto sobre el
soporte (400). El vacío se extiende especialmente debido a la
presencia de las ruedas de un solo sentido (340), y los nervios
(370), que crean un espacio vacío más grande entre el soporte de
impresión (130) y el soporte del mismo (400).
Además, el diseño de esta parte del sistema de
retención ayuda a la impresora a reducir el efecto de producción de
ampollas sobre la copia impresa.
El tensado del papel en la dirección de
alimentación no constituye ayuda alguna intuitivamente, porque la
arrugas se extienden principalmente también en la dirección de
alimentación. En cualquier modo, las fuerzas generadas pueden
reducir la altura alcanzada por las arrugas hasta la mitad. Además,
se ha observado que cuando el papel funciona en compresión, algunos
papeles delgados pueden deformarse y crear bucles entre el rodillo
principal (300) y la zona de impresión.
Esto significa que la presencia de un rodillo
secundario (345), que tiene la función de tensado de papel durante
la operación de impresión, puede ayudar al control de la aparición
de arrugas en la copia impresa.
No obstante, se debe tener en cuenta que este
rodillo secundario (345) proporciona a la impresora (110) una mayor
capacidad, que se describirá más adelante.
En esta parte del soporte (400), el vacío es
suministrado a través de una serie de orificios (350) y el
intersticio entre cada una de las ruedas de un solo sentido (340) y
su parte circundante del soporte (400).
Se utiliza el vacío para proporcionar la fuerza
entre el soporte de impresión y las ruedas de un solo sentido (340);
el diseño se ha realizado de manera tal que puede proporcionar la
fuerza requerida a la rueda de un solo sentido (340), comprendida
preferentemente entre 0,6 N y 1 N, en este ejemplo, 0,8 N para cada
rueda (340), sin utilizar ruedas de estrella. La eliminación de
ruedas de estrella es una cuestión importante dado que ayuda a
evitar a) el riesgo de producir averías en la copia impresa con las
marcas de las ruedas de estrella, b) la necesidad de utilizar un
mecanismo o dispositivo para retener las propias ruedas de
estrella.
Además, de acuerdo con este ejemplo, a efectos de
transmitir la fuerza de tracción apropiada al soporte de impresión,
la interferencia, es decir, la distancia entre la superficie del
soporte (400) y la parte superior del rodillo de un solo sentido
(340), se mantiene preferentemente entre 0,3 mm y 0,6 mm. Por debajo
de 0,25 mm la tracción disminuye con rapidez, hacia tracción cero
para interferencia cero; si la interferencia es superior a 0,65 mm,
las arrugas creadas por el rodillo de un solo sentido (340) pueden
extenderse a la zona impresa (450).
En las figuras 2 y 3 se ha mostrado también una
primera señal de referencia (390), de acuerdo con este ejemplo, en
forma de una línea de trazos, pero se puede utilizar cualquier tipo
de referencia adecuada, por ejemplo, una línea continua o línea de
puntas. Esta primera referencia (390) atraviesa todo el soporte
(400) desde el lado derecho al lado izquierdo en la dirección del
eje de exploración (Y). Preferentemente, la primera referencia (390)
es tangente a la ranura (320), en el lado más próximo al rodillo
principal (300), y podría estar realizada en un determinado color
y/o en bajo relieve. Esta característica se utiliza preferentemente
en combinación con una segunda referencia (392), situada en un
extremo lateral del soporte (400). La segunda referencia atraviesa
el soporte (400) en la dirección del eje (X) del soporte de
impresión, empezando preferentemente desde la primera referencia
(390) hasta el final del soporte (400) más allá del rodillo
principal (300).
De acuerdo con lo anterior, el usuario dispone de
dos referencias para colocar correctamente los bordes de una hoja de
soporte de impresión cortada, o un rollo del soporte de impresión,
sobre el soporte (400) a efectos de cargar y alimentar la hoja a la
impresora (110). Particularmente, la primera referencia (390)
proporciona al usuario una referencia que puede adaptarse por
completo a un borde de la hoja, simplificando de esta manera la
operación de carga.
En esta realización se sitúa una segunda
referencia en un extremo del soporte (400), que está situado
convencionalmente en el extremo derecho de la impresora, con
respecto al usuario que coloca la hoja.
Esta combinación de referencias aumenta la
facilidad de la opción de carga por parte del usuario, reduciendo la
aparición de posicionados imprecisos del soporte de impresión, lo
que puede provocar atasco de papel durante la alimentación o las
fases de impresión.
Haciendo referencia a continuación a la figura 4,
se ha mostrado que el rollo principal (300) y uno de los rodillos de
pinzado (310) cooperan con un saliente (405) del soporte (400)
reteniendo el soporte de impresión (130). Una de las ruedas (340) de
un solo sentido que produce el tensado del soporte de impresión
(130) en la zona de impresión (450), se ha mostrado también en la
figura. Se puede observar mejor en la figura 4 que el canal de vacío
(380) no se prolonga por debajo de la zona de impresión completa
(450), particularmente el canal de vacío (380) recibe parcialmente
el solape de una parte de la zona de impresión (450) menor del 90%
de la zona de impresión completa (450), preferentemente menos de 50%
y todavía más preferentemente 30-35%.
Haciendo referencia a continuación a la figura 5,
se muestra un esquema de los valores nominales suministrados por la
fuente de vacío, un ventilador, utilizado en este ejemplo. Estos
valores se han medido haciendo funcionar el ventilador a plena
potencia con alimentación a 24 V. La unidad de presión sobre el eje
(Y) es Pascals y la unidad de flujo de aire en el eje (X) es
m^{3}/minuto.
El vacío requerido para eliminar arrugas en la
impresora sería tan elevado que normalmente resultaría
impracticable; en realidad, un elevado vacío puede succionar la
tinta a través del papel y al mismo tiempo puede generar mucho
ruido.
El nivel de vacío se ha ajustado preferentemente
entre 380 Pa y 440 Pa, que se puede conseguir mediante un pequeño
ventilador, produciendo un nivel aceptable de ruido, por ejemplo, 65
dBA.
Varios ciclos de pruebas llevados a cabo por la
solicitante han demostrado que este nivel es suficiente para papel
con rollo rígido, tal como un papel fotográfico de alto brillo, a
efectos de aplanar el curvado durante la impresión. Además, se ha
demostrado que con muchas modalidades de impresión que este nivel de
vacío es improbable que provoque la succión de la tinta a través del
papel.
Se han definido cinco niveles operativos de vacío
para las actividades que se indican:
| Impresión normal CAD | 21V |
| Papel grueso con impresión de alta densidad | 24V |
| Carga y corte de soporte de impresión | 22V |
| Retención durante la alimentación de hojas cortadas | 16V |
| Trabajo con papel de arroz Japonés, en todos los casos | 14V |
De acuerdo con la figura 5 y los tipos de pruebas
realizados por la solicitante, una característica del ventilador que
se estima especialmente valiosa ha sido la capacidad de proporcionar
una presión de 300 Pa, con un caudal de aire aproximado de 0,5
m^{3}/min.
A continuación se hará referencia a las figuras
1, 2, 3 y 4 a efectos de describir la forma en la que un soporte de
impresión puede ser alimentado, impreso y expulsado de la impresora
(110).
Una operación de carga puede ser activada en una
serie de formas distintas, por ejemplo, por una selección por parte
de los usuarios de la operación a realizar en el panel frontal (120)
de la impresora (110), o de manera más fácil, en esta realización,
abriendo la tapa (122).
Una vez que la operación de carga es activada, la
fuente de vacío es puesta en marcha en 16 V, a efectos de ayudar la
operación de carga.
A continuación se indica un ejemplo de la forma
de cargar una hoja cortada de soporte de impresión. No obstante, los
técnicos de la materia podrán apreciar que, de manera similar, se
puede también cargar un rollo de soporte de impresión.
A efectos de cargar una hoja cortada de soporte
de impresión en la impresora, el usuario debe colocar el borde
superior del soporte de impresión (130) en correspondencia con la
primera referencia (390), y la parte superior del borde derecho del
mismo soporte de impresión (130) en correspondencia con la segunda
referencia. Durante toda esta fase, el vacío ayuda al usuario a
retener el soporte de impresión (130) aplicado sobre el soporte
(400), de manera que se pueden realizar solamente con una mano
aquellos ajustes en oposición del soporte de impresión (130). De
acuerdo con ello, el riesgo de producir averías pone en advertencia
en el soporte de impresión (130) (por ejemplo, debidas a huellas de
dedos o caída del soporte de impresión (130) en el suelo) se hace
mínimo.
Una vez que se ha terminado la etapa de carga, el
soporte de impresión (130), es alimentado a la impresora para llevar
a cabo la fase de impresión. La fase de alimentación se puede
activar de varios modos. Por ejemplo, se activa automáticamente
después de que los sensores han detectado el posicionado adecuado
del soporte de impresión (130), o por selección por parte del
usuario de la operación de alimentación desde el panel frontal (118)
o bien, tal como en esta realización, por cierre de la tapa
(122).
Una vez se ha activado la etapa de alimentación,
las ruedas de un solo sentido (340) empiezan a desplazarse en el
sentido de las agujas del reloj para avanzar el soporte de impresión
(130) hacia el rodillo principal (300), hasta que el soporte de
impresión (130) es acoplado entre el rodillo principal y las ruedas
de pinzado (310). Se mantiene el vacío para transmitir la fuerza de
tracción de las ruedas de un solo sentido (340) al soporte de
impresión (130).
Tan pronto como el rodillo principal es
alimentado con el soporte de impresión (130), se llevan a cabo las
etapas convencionales a efectos de retirar del soporte de impresión
(130) del soporte (400) y transportar el soporte de impresión (130)
a una guía de alimentación para la fase de impresión subsiguiente.
Finalmente, la fuente de vacío es desconectada.
Cuando se activa una operación de impresión, el
rodillo principal (300) en cooperación con los rodillos de pinzado
(310) y otros elementos convencionales de la impresora (110)
empiezan a transportar el soporte de impresión, desde la guía de
alimentación, sobre la zona de impresión definida en el soporte
(400). Simultáneamente, la fuente de vacío es puesta en marcha, a
una potencia adecuada al tipo de soporte utilizado y/o al tipo de
puntos de impresión. De esta manera, el vacío mantiene el soporte de
impresión (130) substancialmente plano sobre la zona de impresión
(450) definida sobre un soporte (400) para permitir una impresión de
calidad. Preferentemente, antes de empezar la impresión, el rodillo
principal avanza al soporte de impresión hacia las ruedas de un solo
sentido (340), para hacer que el soporte de impresión establezca
contacto con aquéllas. En realidad, tal como se ha explicado
anteriormente, el soporte debe ser tensado en la dirección (X) para
mantener las arrugas bajo control. De manera alternativa, la
impresión puede empezar incluso en el caso de que las ruedas de un
solo sentido (340) no hayan establecido contacto todavía con el
soporte de impresión.
Una vez que el soporte de impresión (130) se ha
acoplado también por las ruedas de un solo sentido, el avance del
soporte de impresión en la zona de impresión a lo largo de la
dirección del eje de dicho soporte (X) se lleva a cabo por la fuerza
de empuje proporcionada por el rodillo principal (300), que se
desplaza en sentido contrario a las agujas del reloj, y los rodillos
de pinzado (310), desplazándose en sentido de las agujas del reloj,
y por la fuerza de tracción proporcionada por las ruedas de un solo
sentido de tracción (340), que se desplaza asimismo en el sentido
contrario a las agujas del reloj.
Las etapas de impresión convencionales permiten
que el conjunto del carro (100) se desplace hacia los cabezales de
impresión (102), (104), (106) y (108), con respecto al soporte de
impresión (130) a lo largo del eje de exploración (Y), en función de
aplicar tinta al soporte de impresión (130), en una o varias
pasadas, reproduciendo así la imagen deseada.
Se puede activar la operación de salida, por
ejemplo a) automáticamente cuando se ha terminado la operación de
impresión o se ha abortado ésta o bien, b) manualmente a petición
del usuario.
Cuando la operación es activada, la impresora
verifica si el soporte (130) que se debe extraer es una hoja cortada
o un rollo. Si el soporte de impresión (130) es un rollo, se lleva a
cabo una etapa de corte. Eso significa que el soporte (130) es
avanzado en la posición de corte y la fuente de vacío es puesta en
marcha en 22 V, para retener al soporte de impresión
substancialmente plano, minimizando el movimiento del mismo mientras
que una cuchilla, no mostrada, se desplaza por el soporte de
impresión (130) a lo largo del eje de exploración (Y) para cortar
dicho soporte de impresión.
Si el soporte de impresión (130) es una hoja
cortada o después de que el rollo ha sido cortado, el soporte de
impresión es obligado a avanzar en la dirección del eje (X) del
mismo hacia la parte frontal de la impresora (110), es decir, en
alejamiento del rodillo principal (300).
El avance del soporte de impresión es llevado a
cabo por el movimiento en sentido contrario de las agujas del reloj
de las ruedas de único sentido (340), que se acoplan por rozamiento
en una parte de la zona o parte posterior del soporte de impresión
(130), debido a la presión negativa generada por la fuente de vacío
aplicada al soporte de impresión (130). Si una hoja cortada del
soporte de impresión (130) establece contacto con el rodillo
principal (300) y las ruedas de pinzado (310), estos elementos
cooperan también en el avance del soporte de impresión.
En caso de que la copia impresa sobre el soporte
de impresión (130) requiera un tiempo adicional de secado, el
movimiento de las ruedas de único sentido es parado cuando la mayor
parte de la copia de impresión se ha hecho avanzar hacia afuera de
la impresora, por ejemplo, tal como se ha mostrado en la figura 1.
La fuente de vacío se mantiene en marcha durante el tiempo requerido
para secar el soporte de impresión, reteniendo por lo tanto
solamente una zona extrema del soporte de impresión (130), que tiene
preferentemente igual longitud que la anchura del soporte de
impresión (130) y aproximadamente 50 mm en la dirección (X) del eje
del soporte de impresión.
Finalmente, el vacío es interrumpido para
disponer del soporte de impresión (130), por ejemplo, en una bandeja
de recogida convencional, no mostrada.
El técnico en la materia puede apreciar que, de
acuerdo con esta realización preferente, el mismo sistema de
retención, por ejemplo, con un plato y una fuente de vacío, puede
ser capaz de ser utilizado para llevar a cabo una serie de
operaciones distintas, tales como operación de carga y alimentación,
operación de impresión y la operación de extracción. No obstante,
cada una de estas operaciones puede ser llevada a cabo asimismo
utilizando sistemas de retención independientes, es decir,
superficies de retención independientes y/o fuentes de vacío
independientes. Además, el técnico en la materia apreciará que
solamente algunas de dichas operaciones pueden ser realizadas por
medio de un sistema de retención por vacío mientras que los
restantes pueden ser llevados a cabo utilizando sistemas
convencionales.
Claims (16)
1. Aparato de copiado que comprende un rodillo
(300) de impulsión del soporte de impresión y una unidad (200) para
la retención del soporte de impresión, comprendiendo dicha unidad de
retención (200) un soporte (400), sobre el que se define una zona de
impresión (450), y una fuente de vacío para generar presión negativa
para retener como mínimo una parte del soporte de impresión
substancialmente plana sobre dicha zona de impresión (450) y un
espacio (380) de vacío asociado, excediéndose dicho soporte (400)
hacia (405) y solapándose parcialmente con dicho rodillo de
impulsión (300), caracterizándose dicho aparato por tener
dicho rodillo de impulsión (300) situado fuera del espacio de vacío
(380).
2. Aparato de copiado, según la reivindicación 1,
en el que dicha fuente de vacío está conectada a la atmósfera a
través del espacio vacío (380) y una serie de primeras aberturas
(330), comprendiendo además dicha unidad de retención (200) medios
para extender la expresión negativa (320), generada en la serie de
primeras aberturas (330), a una zona más próxima de dicho rodillo de
impulsión (300).
3. Aparato de copiado, según la reivindicación 2,
en el que dichos medios para extender la presión negativa (320)
comprenden una o varias ranuras que se extienden hacia el rodillo de
impulsión (300) y una serie de dichas primeras aberturas están
situadas dentro de las mencionadas ranuras.
4. Aparato de copiado, según la reivindicación 3,
en el que cada abertura (330) de dicha serie de aberturas está
situada dentro de una ranura.
5. Aparato de copiado, según la reivindicación 3
ó 4, en el que una parte de dicha zona de impresión (450) está
solapada por lo menos con una parte de dichas una o varias
ranuras.
6. Aparato de copiado, según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, en el que una serie de dichas una o varias
ranuras están orientadas substancialmente a 45º con respecto a la
dirección de movimiento del soporte de impresión (X) a través del
aparato de copiado (110).
7. Aparato de copiado, según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, en el que una serie de dichas una o varias
ranuras están enlazadas entre sí para generar una o varias ranuras
substancialmente continuas (330).
8. Aparato de copiado, según la reivindicación 6
ó 7, en el que dicha serie de una o varias ranuras se alternan con
ranuras situadas alternativamente a unos 45º a cualquier lado de la
dirección (X) del soporte de impresión.
9. Aparato de copiado, según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 8, en el que como mínimo una de dicha serie de
primeras aberturas (330) está situada substancialmente al final de
una ranura más allá del rodillo de impulsión (300).
10. Aparato de copiado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad de retención
(200) comprende además unos primeros medios controlados por vacío
(345, 360, 370) para el tensado del soporte de impresión (130).
11. Aparato de copiado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad de retención
(200) comprende además unos segundos medios (345, 360, 370)
controlados por vacío para alimentar el aparato de copiado con una
hoja cortada del soporte de impresión.
12. Aparato de copiado, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad de retención
(200) comprende además terceros medios controlados por vacío (345,
360, 370) para la extracción del soporte de impresión impreso desde
el área de impresión.
13. Aparato de copiado, según la reivindicación
12, en el que dichos terceros medios controlados por vacío (345,
360, 370) comprenden además medios de retención para retener un
soporte de impresión durante un tiempo de secado predeterminado.
14. Método para retener como mínimo una parte de
un soporte de impresión (130) a imprimir sobre una zona de impresión
substancialmente (450) plana de un aparato de copiado (110), que
comprende una unidad (200) de retención del soporte vacío, cuyo
método comprende las siguientes etapas:
- indexado del soporte de impresión (130) sobre
dicha zona de impresión por medio de un rodillo de impulsión (300)
situado fuera del espacio de vacío (380) de dicha unidad (200) de
retención;
- generar una presión negativa capaz de retener
una parte del soporte de impresión (130) substancialmente plana
sobre la zona de impresión (450);
- extender la presión negativa generada a la zona
de impresión (450) a efectos de conseguir una fuerza de retención
substancialmente uniforme sobre la zona de impresión (450).
15. Método, según la reivindicación 14, que
comprende además la etapa de tensado del soporte de impresión
(130).
16. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 ó 15, en el que dicha presión negativa es:
- generada mediante una serie de aberturas (330),
y
- extendida mediante una ranura en la que está
situada como mínimo una de dicha serie de aberturas (330).
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