ES2251185T3 - Impresora modular de chorro de tinta. - Google Patents
Impresora modular de chorro de tinta.Info
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Abstract
Un mecanismo de escritura (401; 1801) para usar con un mecanismo (301) de copia en papel destinado a recibir selectivamente en él un mecanismo de escritura, que comprende: medios (405; 1813) de impresión de chorro de tinta para transferir tinta a medios de impresión (309); al menos una tinta predeterminada; al menos medios (411-417; 1805-1811) que contienen tinta para contener una cantidad predeterminada de al menos dicha tinta predeterminada; medios de acoplamiento (431-437) para acoplar dichos medios que contienen tinta y los medios de impresión de chorro de tinta, medios de entrega (421-427; 1821, 1823) para entregar dicha tinta desde dichos medios que la contienen (411-417; 1805-1811) a dichos medios de impresión de chorro de tinta (405; 1813); medios de servicio (407; 1817) para dar servicio a los medios de impresión de chorro de tinta; medios eléctricos (445; 1825) para conectar señales de potencia y lógica a dicho mecanismo de escritura incluyendo dichos medios de impresión de chorrode tinta y dichos medios de servicio; medios de alojamiento (403; 1803) para alojar dichos medios de impresión (405; 1813), tinta, medios (411-417; 1805-1811) que contienen tinta, medios de entrega (421-427; 1821, 1823), medios eléctricos (445; 1825), y medios de servicio (407; 1877) en un contenedor unificado de montaje que proporciona una unidad modular reemplazable; y dichos medios de alojamiento (403; 1803) y dichos medios de impresión de chorro de tinta (405; 1813) que tienen medios (313; 1815) para enlazar selectivamente con el mecanismo (301) de copia en papel cuando son recibidos en él de tal modo que dichos medios de impresión de chorro de tinta están posicionados para imprimir tinta sobre los medios de impresión (309).
Description
Impresora modular de chorro de tinta.
El presente invento se refiere en general a la
tecnología de chorro de tinta y, más particularmente, a métodos y
aparatos para producir copias en papel con dispositivos y sistemas
modulares de copias en papel de chorro de tinta.
El arte de la tecnología de chorro de tinta está
relativamente bien desarrollado. Productos comerciales tales como
impresoras de ordenador, trazadores gráficos, copiadoras, y máquinas
de facsímiles emplean tecnología de chorro de tinta para producir
copias en papel. Los elementos básicos de esta tecnología están
descritos, por ejemplo, en diferentes artículos en la revista de
Hewlett-Packard, ediciones de Vol. 36, Nº 5 (Mayo
1985), Vol. 39, Nº 4 (Agosto 1988), Vol. 39, Nº 5 (Octubre 1988),
Vol. 43, Nº 4 (Agosto 1992), Vol. 43, Nº 6 (Diciembre 1992) y Vol.
45, Nº 1 (Febrero 1994). Dispositivos de chorro de tinta están
también descritos por W.J. Lloyd y H.T. Taub en Dispositivos de
Emisión de Copia en papel, capítulo 13 (Ed. R.C. Durbeck y S. Sherr,
Academic Press, San Diego, 1988).
Fundamentalmente, la Figura 1 (TÉCNICA ANTERIOR)
representa un aparato de copia en papel de chorro de tinta, en esta
realización ejemplar una impresora 101 periférica de ordenador. Un
alojamiento 103 encierra los mecanismos de funcionamiento eléctrico
y mecánico de la impresora 101. Generalmente, el funcionamiento está
dirigido por un controlador electrónico (normalmente un
microprocesador o placa de circuito impresa controlada de circuito
integrado específico de aplicación ("ASIC"), no mostrados)
conectado por un cableado apropiado a un ordenador (no mostrado). Es
bien conocido el hecho de programar y ejecutar la formación de
imágenes, impresión, manipulación de medios de impresión, funciones
de control y lógica de tratamiento de datos con instrucciones de
microprograma "firmware" o software. Los medios de impresión
105 de hoja cortada, cargados por el usuario final en una bandeja de
entrada 107, son alimentados por un mecanismo de transporte de
trayecto de papel interno adecuado (no mostrado) a una estación de
impresión en la que son creadas imágenes gráficas y fotográficas y
texto alfanumérico. Un carro 109, montado en un vástago deslizador
111, explora el medio de impresión. Está prevista una tira o cinta
codificadora 113 para conservar el seguimiento de la posición del
carro 109 en cualquier instante dado. Un conjunto 115 de plumas de
chorro de tinta individuales, o cartuchos de impresión,
117A-117D están montados de forma liberable en el
carro 109 para un fácil acceso (generalmente, en un sistema a todo
color, están previstas tintas para los colores primarios
substractivos, cian, amarillo, magenta (CMY) y negro verdadero (K)).
Una vez que se ha completado una página de impresión, el medio de
impresión es expulsado por el mecanismo de transporte sobre una
bandeja de salida 119.
En el corazón de un aparato de copias en papel de
chorro de tinta está el propio instrumento de inscripción,
comúnmente llamado un "cartucho de impresión" o una
"pluma". Como se ha mostrado en la Figura 2 (el objeto de
solicitudes de patente separadas cedidas a la cesionaria del
presente invento), una pluma 210 ejemplar de chorro de tinta incluye
un cuerpo, o envolvente, 212 que contiene un depósito de tinta, o
una cámara acumuladora de tinta y mecanismos reguladores de presión
de la cabeza impresora relacionada (no mostrados), que contienen o
bien tinta fluida o bien fluido de impresión del tipo fundido en
caliente. Una cabeza impresora 214 incluye una placa 216 de
boquillas que tiene una pluralidad de pequeños orificios 217 (por
ejemplo, de un diámetro de aproximadamente veinte m) desde los
cuales finas gotitas de tinta (por ejemplo, de aproximadamente 10
picolitros) son expulsadas sobre medios de impresión adyacentes
cuando la o las plumas exploran a través de una zona de impresión a
una velocidad elevada (aproximadamente 635 mm por segundo
"mmps"), depositando gotitas de tinta en diseños que a través
de la manipulación de matriz de puntos forman caracteres de texto
alfanuméricos o imágenes gráficas. Un circuito "flexible" 218
incluye contactos eléctricos 220 para conectar la pluma 210 al
controlador electrónico. Los elementos de la cabeza impresora tienen
una vida limitada debido a las cargas eléctricas, termodinámicas y
de dinámica de fluidos impuestas durante el funcionamiento. Así, en
el estado actual de la técnica, una parte significativa en términos
de coste y funcionalidad del sistema de escritura debe ser
reemplazada con cada cambio de cartucho de impresión.
Los elementos del aparato están directamente
implicados con el entintado de un medio de impresión - en otras
palabras, todos los componentes del sistema que entran en contacto
con tinta que no son el propio medio de impresión - son denominados
más adelante como un mecanismo de escritura; elementos que no son de
escritura del sistema del aparato de copia en papel son denominados
a continuación como un mecanismo de copias en papel. Cartuchos,
plumas, depósitos de tinta, y similares son denominados como
consumibles de chorro de tinta. (La utilización de estos términos es
por conveniencia de descripción y no deben ser entendidos como una
limitación al marco del invento, ni debe tal intención o limitación
estar implícita en los mismos).
Habiendo resultado comercialmente practicable a
principios de los 80, la tecnología de chorro de tinta es un campo
de inventos relativamente joven. En el estado de la técnica de
sistemas de chorro de tinta térmicos, dos instrumentos de escritura
complementarios han resultado comercialmente viables. El primero es
el tipo de cartucho de impresión desechable; el segundo es el tipo
de pluma de cabeza impresora semipermanente.
El instrumento de escritura desechable tiene un
depósito auto-contenido ("en el eje" o "a
bordo"; lo que significa generalmente en el subsistema del carro
de pluma) para almacenar tinta y proporcionar cantidades apropiadas
de tinta a la cabeza impresora durante un ciclo de impresión o de
servicio durante toda la vida del instrumento de escritura. Cuando
se acaba la tinta, el cartucho de tinta completo es reemplazado por
el usuario final.
Cuando la tecnología de chorro de tinta estaba en
sus primeras etapas, la esperanza de vida de la cabeza impresora era
más o menos equivalente a la cantidad de tinta que quedaba en el
depósito de tinta incluido en su interior. Más recientemente,
avances en el estado de la técnica para el diseño y fabricación de
cabezas impresoras han conducido a una esperanza de vida funcional
mayor para la cabeza impresora que puede ser usada con un depósito
de tinta dimensionado de modo razonable, no reemplazable. Así, el
desarrollo y comercialización de un segundo tipo comercial que usa
un subsistema de escritura con tinta reemplazable que emplea un
elemento de impresión semipermanente, en el que la tinta es
alimentada al mecanismo de la cabeza impresora desde un depósito de
tinta reemplazable situado bien en el eje o bien "fuera del
eje", (con respecto al subsistema de carro de pluma), tal como
una vejiga o bolsa de tinta cargada (véase por ejemplo, la Patente
Norteamericana Nº 5.359.353 (Hunt y col.) cedida a la cesionaria
común del presente invento e incorporada aquí como referencia). Este
segundo tipo de instrumento de escritura, la pluma semipermanente,
puede también incluir mecanismos para regular tanto el requisito de
la contrapresión sobre la cabeza impresora (en un instrumento de
escritura de chorro de tinta libre de tinta) como el flujo de tinta
desde el depósito de tinta situado fuera a la pluma (mostrada en la
Figura 2 como en posesión de un mecanismo 222 de entrada de tinta
que estaría acoplado 223 a los suministros de tinta 224 situados
fuera del eje reemplazables o rellenables). En el aparato de copia
en papel del tipo fuera de eje, hay situados depósitos de tinta
separados, reemplazables o rellenables dentro del alojamiento fijo
103 del aparato, Figura 1, y apropiadamente acoplados al conjunto
115 de pluma móvil mediante conductos de tinta, tales como tubos que
son impermeables a las sustancias químicas de la tinta. En el
aparato de copia en papel del tipo sobre el eje, depósitos de tinta
separados, reemplazables o rellenables, se acoplan directamente al
enlace de tinta de la cabeza impresora y están situados sobre el
sistema de carro de pluma móvil.
Cada configuración comercial tiene ventajas y
desventajas. El instrumento de escritura del tipo de cartucho de
impresión desechable es simple y fácil de usar pero costoso, ya que
el mecanismo de cabeza impresora relativamente caro es desechado
junto con la cámara de tinta sobre el eje una vez que la tinta ha
sido totalmente consumida. Además, la cámara de tinta sobre el eje
no reemplazable dentro y fuera de él limita el número de páginas que
puede ser impreso debido a su capacidad de tinta relativamente
pequeña. Con el aumento de la longevidad de la cabeza impresora, los
usuarios finales han vuelto a rellenar juegos o kits o cartuchos de
tinta reciclados de menor coste que resultan menos caros que
reemplazarlos con un nuevo cartucho de tinta. El uso de kits de
relleno de tinta es a menudo una tarea sucia. Más aún, la necesidad
y el deseo de abaratar la tinta continua creciendo. La reciente
comercialización de la impresión de chorro de tinta próxima a la
calidad fotográfica ha aumentado el consumo de tinta de los usuarios
finales mucho más rápidamente que en el pasado cuando eran la norma
la simple formación de imágenes de gráficos a color y textos.
Incluso documentos de negocio tradicionales están incluyendo ahora
más imágenes y gráficos complejos, consumiendo así más tinta.
Naturalmente, los costes de reemplazamiento del usuario final
aumentan.
El sistema del tipo de pluma semipermanente es
potencialmente más económico para el usuario final. El subsistema de
tinta sobre el eje, reemplazable, ofrece un menor coste por
impresión de página, pero se requiere que el usuario final reemplace
depósitos de tinta menores más a menudo que con realizaciones fuera
de eje. Esto es debido a la limitación física de cuánta tinta puede
ser razonablemente llevada en el sistema del carro. De modo similar
al sistema de cartucho de tinta desechable, hay también
inconvenientes de rendimiento y tamaño debido a la masa y volumen de
los depósitos de tinta sobre el eje. Los aparatos de copia en papel
del tipo de depósito de tinta fuera de eje potencialmente pueden
tener un carro menor y ofrecer un depósito de tinta mayor; el
inconveniente es un diseño más complejo, incluyendo mecanismos de
entrega de tinta adicionales dentro del aparato que añaden coste.
Los beneficios del depósito de tinta mayor son un rendimiento
potencialmente mayor debido a un carro de masa menor, menores
frecuencias de intervención del usuario, e incluso menor coste por
página. En un sistema de copia en papel a todo color que usa una
pluralidad de plumas semipermanentes, una pluralidad de depósitos de
tinta fuera del eje, y un conjunto concomitante de interconexiones,
si tiene lugar un error de impresión, la fuente del problema puede
ser difícil de localizar. El diagnóstico del usuario final puede ser
imposible a menos que el fabricante proporcione tecnología cara para
resolver problemas. Cambios en la formulación de la tinta - bien por
el fabricante del equipo original o por una segunda fuente que usa
materiales y sustancias químicas más baratos - puede dar como
resultado que un usuario final reemplace inadvertidamente un
depósito con un modelo incompatible, dando como resultado nuevamente
errores de impresión o incluso fallos catastróficos del equipo. Aún
más, en algunas aplicaciones, ciertos elementos del subsistema de
escritura no son reemplazados con la alimentación de tinta, tales
como tubos del depósito a la pluma, válvulas, y similares; así,
deben emplearse criterios de diseño - incluyendo formulaciones de
sustancias químicas de tinta - de modo que estos elementos tengan
una esperanza de vida tan grande como la de los componentes del
mecanismo de copia en papel.
Además, todas las configuraciones anteriores
requieren un puesto de servicio costoso, permanente (es decir, que
corresponda con la esperanza de vida del sistema de copia en papel),
que incluye las funciones principales de limpieza de los orificios
de la boquilla de la cabeza impresora de tinta acumulada o
encharcada (limpiadores), recoger la tinta residual
("escupideras"), y proporcionar protección a la cabeza
impresora tapándola cuando no se usa (dispositivos de capuchón o
tapa). Aunque aparentemente es un dispositivo simple, la tecnología
del puesto de servicio de chorro de tinta presenta muchos desafíos
para el diseño. Deben diseñarse elementos de servicio no
reemplazables para que duren la vida útil del mecanismo de copia en
papel. Por ejemplo, se plantean restricciones o limitaciones del
diseño tanto sobre el tamaño del producto como sobre los algoritmos
de servicio del elemento de impresión debido a la capacidad limitada
de una escupidera permanente. La escupidera debe ser lo bastante
grande para contener el residuo de tinta procedente de todas las
operaciones de servicio durante la vida del mecanismo de copia en
papel, no solamente del mecanismo de escritura. Esto limita el
volumen de tinta que puede ser escupido durante cada intervalo de
servicio. Limitar la cantidad de tinta para el servicio de la cabeza
impresora limita la flexibilidad del diseño para instrumentos de
escritura. Además, el uso prolongado puede ocasionar que algunos de
los elementos de servicio, en particular el capuchón o tapa y el
limpiador se fatiguen y desgasten, o el dispositivo de escupir se
atasque y de como resultado un problema. Obsérvese también, que
fallos en la cabeza impresora, tales como fugas de tinta, pueden
hacer que los elementos de servicio sean inoperantes; componentes de
servicio que han fallado pueden causar fallos en cualquier nuevo
instrumento de escritura subsiguientemente instalado. Además, si un
nuevo cartucho de impresión contiene una tinta que es incompatible
con la tinta que ha sido dejada en los elementos de servicio
procedente de un cartucho de impresión previo, el nuevo cartucho de
impresión puede fallar debido a la contaminación de la tinta del
puesto de servicio. Al no reemplazar los elementos de servicio con
cada nuevo cartucho de impresión, la elección de futuras tintas está
limitada por la composición del uso de la tinta anterior. Así, los
puestos de servicio permanente aumentan los costes de fabricación y
de soporte.
Una clave para el éxito comercial tanto de los
sistemas de impresión de chorro de tinta de cartucho de impresión
desechable como de pluma semipermanente es la elevada calidad de
impresión - que se aproxima a la calidad de impresión fotográfica,
electrofotográfica y de láser - a un coste relativamente bajo
conseguido mediante el uso de elementos de impresión reemplazables.
Aunque es conocido comercialmente empaquetar y vender componentes de
chorro de tinta juntos, el presente invento proporciona un concepto
que usa una nueva aproximación tanto a los consumibles de chorro de
tinta como al aparato de copia en papel. El objetivo es obtener los
beneficios de las tecnologías de chorro de tinta tanto desechable
como de fuera de eje sin las desventajas asociadas de cada una. Como
tal, se ha emprendido una nueva redistribución de los componentes y
funciones de impresión de chorro de tinta del estado de la técnica
dentro de un aparato de copia en papel de chorro de tinta.
En sus aspectos básicos, el presente invento
proporciona un aparato modular de chorro de tinta que tiene un
mecanismo de escritura en el que todos los elementos individuales
implicados directamente con el proceso de entintado están combinados
en un módulo fácilmente almacenable, desechable, o reacondicionable,
e intercambiable. También es proporcionado un mecanismo de copia en
papel compatible.
En un aspecto básico, el presente invento es un
mecanismo de escritura para usar con un aparato de copia en papel
destinado a recibir selectivamente en él un mecanismo de escritura,
que incluye: medios de impresión de chorro de tinta para transferir
tinta a medios de impresión; al menos una tinta predeterminada; al
menos medios que contienen tinta para contener una cantidad
predeterminada de al menos una tinta predeterminada; medios de
acoplamiento para acoplar los medios que contienen tinta y los
medios de impresión de chorro de tinta, medios de entrega para
entregar la tinta desde los medios que la contienen hasta los medios
de impresión; medios eléctricos para conectar señales de potencia y
lógica al mecanismo de escritura; medios de servicio para que sirvan
a los medios de impresión de chorro de tinta; medios de alojamiento
para alojar los medios de impresión, tinta, medios que contienen
tinta, medios de entrega, medios eléctricos, y medios de servicio en
un contenedor unificado de montaje que proporciona una unidad
modular reemplazable; y los medios de alojamiento y los medios de
impresión de chorro de tinta que tienen medios para enlazar
selectivamente con el aparato de copia en papel cuando son recibidos
en él de tal modo que los medios de impresión de chorro de tinta
están posicionados para imprimir tinta sobre los medios de
impresión.
Aún en otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un mecanismo de escritura de chorro de tinta que incluye
un módulo unitario que contiene todos los componentes húmedos para
un aparato de copia en papel de chorro de tinta montado
respectivamente en una construcción funcional, que tiene un enlace
eléctrico y un enlace mecánico para integrar el módulo en un aparato
de copia en papel de tal forma que no haya un enlace de fluido entre
el módulo y el aparato de copia en papel distinto del que constituye
la transferencia de fluido de impresión desde el módulo sobre el
medio de impresión dentro del aparato de copia en papel.
Aún en otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un mecanismo de escritura de chorro de tinta que
incluye: un alojamiento; un depósito de tinta dentro del
alojamiento; tinta contenida dentro del depósito; un instrumento de
escritura dentro del alojamiento; acoplamiento de fluido entre el
depósito de tinta y el instrumento de escritura; un puesto de
servicio dentro del alojamiento montado en relación operativa para
dar servicio al instrumento de escritura; y controles electrónicos
montados dentro del alojamiento conectado al menos al instrumento de
escritura y que contienen información de control específica a la
funcionalidad de impresión y servicio del mecanismo de
escritura.
Aún en otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un mecanismo de copia en papel para un aparato de copia
en papel destinado a usar un mecanismo de escritura de tipo de
casete que contiene todos los componentes húmedos de un sistema de
chorro de tinta, incluyendo al menos un depósito de tinta que tiene
tinta en él, acoplado en términos de fluidos a un mecanismo de
entintar dentro del mecanismo de escritura para transferir tinta
desde el mecanismo de escritura al medio de impresión dentro del
aparato de copia en papel que usa procesos de chorro de tinta. El
mecanismo de copia en papel incluye: un puesto de impresión;
mecanismos para transportar medios de impresión a y desde el puesto
de impresión; y mecanismos para enlazar el mecanismo de copia en
papel mecánica y eléctricamente con el mecanismo de escritura,
incluyendo los mecanismos para enlazar un receptáculo de casete para
recibir el mecanismo de escritura en él para posicionar el mecanismo
de escritura con relación al aparato de copia en papel, mecanismos
para aplicarse y activar mecánica y eléctricamente los componentes
húmedos del mecanismo de escritura, y mecanismos para alinear los
mecanismos de entintar del mecanismo de escritura al puesto de
impresión.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un mecanismo de copia en papel que incluye: un puesto de
impresión de chorro de tinta; un transporte del medio de impresión
montado con relación al puesto de impresión para mover medios de
impresión a y desde el puesto de impresión; un montaje de un
mecanismo de escritura que tiene un enlace de instrumento de
escritura para alinear los instrumentos de escritura de chorro de
tinta del mecanismo de escritura al puesto de impresión de tal modo
que los mecanismos de escritura son intercambiables, y un activador
de puesto de servicio de chorro de tinta montado con relación al
montaje del mecanismo de escritura de tal modo que el activador
enlaza con un puesto de servicio de un mecanismo de escritura, en el
que el mecanismo de copia en papel no tiene componentes que hagan
contacto con la tinta.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un aparato modular de copia en papel que incluye: un
primer módulo unitario que incluye todos los componentes de máquina
de copia en papel, teniendo el primer módulo unitario una primera
esperanza de vida del equipo; un segundo módulo unitario que incluye
todos los componentes de mecanismo de escritura de chorro de tinta,
teniendo el segundo módulo unitario una segundo esperanza de vida
del equipo sustancialmente más corta que la primera esperanza de
vida del equipo; y situado en el primer módulo unitario y el segundo
módulo unitario, mecanismos complementarios para que enlacen
selectivamente el segundo módulo unitario al primer módulo unitario
de tal forma que insertar el segundo módulo unitario en el primer
módulo unitario forma automáticamente un aparato de copia en papel
de chorro de tinta listo operativamente en el que el segundo módulo
unitario es reemplazable. Además, el segundo módulo unitario es
reemplazable una pluralidad de veces en las que el número de
reemplazamientos es aproximadamente igual a la relación de la
primera esperanza de vida del equipo a la segunda esperanza de vida
del equipo.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un aparato de copia en papel de chorro de tinta que
incluye: un primer módulo integrado que incluye todos los
componentes secos del mecanismo de copia en papel, teniendo el
primer módulo integrado una primera esperanza de vida del equipo; un
segundo módulo integrado que incluye todos los componentes húmedos
del mecanismo de escritura de chorro de tinta, teniendo el segundo
módulo integrado una segunda esperanza de vida del equipo
sustancialmente más corta que la primera esperanza de vida del
equipo; y situado en el primer módulo integrado y el segundo módulo
integrado, mecanismos mecánicos y electromecánicos complementarios
para enlazar selectivamente el segundo módulo integrado al primer
modulo integrado de tal forma que al insertar el segundo módulo
integrado dentro del primer módulo integrado se forma
automáticamente un aparato de copia en papel de chorro de tinta
listo operativamente en el que el segundo módulo integrado es
reemplazable a lo largo de la primera esperanza de vida del
equipo.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un método para hacer funcionar un aparato de copia en
papel, que incluye capturar un mecanismo de escritura insertable que
contiene todos los componentes húmedos de chorro de tinta en un
mecanismo de copia en papel compatible, de tal modo que las
funciones de impresión de chorro de tinta y las funciones de
servicio de los componentes de chorro de tinta son automáticamente
integradas en el aparato de copia en papel insertando el mecanismo
de escritura en él.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un aparato para producir copias en papel que incluye: un
mecanismo de escritura de chorro de tinta, que tiene un elemento de
impresión; y un mecanismo de copia en papel de chorro de tinta, que
tiene un puesto receptor en el que el mecanismo de escritura y el
mecanismo de copia en papel son interbloqueados selectivamente de
tal forma que el mecanismo de copia en papel captura el elemento de
impresión y además de tal forma que el mecanismo de copia en papel
pueda retirar selectivamente el elemento de impresión del mecanismo
de escritura y transportar el elemento de impresión a una posición
para imprimir con chorro de tinta y devolver selectivamente el
elemento de impresión al mecanismo de escritura cuando no hay
impresión de chorro de tinta.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un sistema de copia en papel de chorro de tinta mejorado
que incluye la combinación de una pluralidad de mecanismos de
escritura intercambiables en forma de módulos de casete, conteniendo
cada módulo de casete todos los componentes húmedos de un sistema de
copia en papel de chorro de tinta, proporcionando la pluralidad
capacidades de impresión de chorro de tinta diferentes; y al menos
un mecanismo de copia en papel, que contiene componentes no húmedos
de un sistema de copia en papel de chorro de tinta, para recibir
selectivamente en él al menos un módulo de casete para formar un
sistema de copia en papel de chorro de tinta operativo junto con
él.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un sistema de chorro de tinta, incluyendo el sistema (1)
un mecanismo de escritura con casete, que incluye: un componente de
impresión que tiene una entrada para recibir al menos una tinta a su
través, una cabeza impresora, y un componente múltiple para
transferir tinta desde la entrada a la cabeza impresora, al menos un
componente de depósito de tinta acoplado en relación de fluidos al
elemento de impresión; al menos una formulación de tinta contenida
dentro del depósito; un componente de servicio para tapar y limpiar
la cabeza impresora y para recibir la tinta residual escupida por la
cabeza impresora durante el servicio de la misma; un primer
componente controlador electrónico conectado a la cabeza impresora;
un primer componente conectador eléctrico para conectar señales de
potencia y control a la casete; un cableado eléctrico que conecta el
primer controlador electrónico al primer conectador eléctrico; un
alojamiento que contiene todos los componentes de la casete; y (2)
un mecanismo de copia en papel, que incluye: un receptáculo de
casete para recibir la casete del mecanismo de escritura en él; un
carro para recibir el componente de impresión cuando la casete es
recibida en el receptáculo de casete y para mover en traslación el
componente de impresión alejándole y acercándole a la casete del
mecanismo de escritura; un motor inversor acoplado al carro para
proporcionarle un movimiento de traslación; un mecanismo para
alimentar medios de impresión a una posición próxima al componente
de impresión cuando el carro está moviendo en traslación el
componente de impresión; un segundo componente conectador eléctrico
para conectar al primer componente conectador eléctrico cuando la
casete es recibida en el receptáculo de casete; un segundo
controlador electrónico para proporcionar señales de potencia y
control; cableado eléctrico que conecta el segundo conectador
eléctrico al segundo controlador electrónico; un mecanismo para
funciones de acoplamiento y activación del componente de servicio
cuando la casete es recibida en el receptáculo de casete; y un
alojamiento que rodea el mecanismo de copia en papel.
En otro aspecto básico, el presente invento
proporciona un aparato de copia en papel que incluye: un mecanismo
de copia en papel, que tiene un subsistema de transporte de medios
de impresión para mover los medios de impresión a través de una zona
de impresión.
Es una ventaja del presente invento que
subsistemas de escritura modulares y subsistemas de mecanismo de
copia en papel modulares puedan ser desarrollados independientemente
como perfeccionamientos en el progreso del estado de la técnica.
Es una ventaja del presente invento que
proporciona a un OEM la capacidad de convertir repetidamente una
base instalada de máquinas de copia en papel a tecnologías de
mecanismo de escritura mejoradas.
Es una ventaja del presente invento que permite
diseños que hacen corresponder volúmenes de depósito de tinta con la
esperanza de vida de la cabeza impresora, optimizando la
correspondencia de componentes tanto para sus prestaciones como para
su coste.
Es una ventaja del presente invento que
proporciona una aproximación modular a sistemas de escritura de
chorro de tinta que es conveniente y económica para usuarios finales
y así mismo para fabricantes de equipamiento original
("OEM").
Es una ventaja del presente invento que sus
características de reemplazamiento modular eliminan virtualmente la
necesidad de procedimientos para resolver problemas de los sistemas
de escritura de chorro de tinta.
Es una ventaja del presente invento que mejora la
posibilidad de fabricación de aparatos de máquinas de copia en papel
de chorro de tinta eliminando procesos en "húmedo" de operación
de ensamblaje, es decir, los relacionados con alimentaciones de
tinta a granel, tubos rellenos con tinta, y similares.
Es otra ventaja del presente invento que usa el
menor número de componentes individuales reemplazables, si los hay,
y el menor número de enlaces entre el mecanismo de escritura y el
mecanismo de copia en papel, reduciendo por ello el coste y la
complejidad de funcionamiento y uso.
Es otra ventaja del presente invento que la total
reemplazabilidad del mecanismo de escritura en un sólo módulo
proporciona más grados de libertad para diseñar modificaciones de
acuerdo con el avance del estado de la técnica y para resolver
problemas del mecanismo de escritura en una base instalada.
Es otra ventaja del presente invento que permite
al OEM introducir actualizaciones a muy bajo coste, si ha lugar, al
usuario final.
Es otra ventaja del presente invento que los
componentes del puesto de servicio de vida limitada pueden ser
fabricados según especificaciones para la vida estimada del módulo
del mecanismo de escritura en vez de la del mecanismo de copia en
papel, reduciendo por ello el coste de fabricación.
Debido a que los fallos del sistema de escritura
pueden ser causados tanto por usarlo muy poco como por usarlo
demasiado, es una ventaja del presente invento que proporciona un
mecanismo de escritura que puede tener una esperanza de vida
estimada basada bien en el tiempo o en el uso, por ejemplo un año o
un número ajustado de páginas impresas, prevaleciendo lo que ocurra
primero.
Es otra ventaja del presente invento que es
adaptable a una variedad de aplicaciones de cambio repetido basadas
en el tipo de uso: hogar, oficina, hobby recreativo, actividades de
uso de ordenador por niños, y similares.
Es otra ventaja del presente invento que es
adaptable para proporcionar al usuario final una variedad de módulos
que se pueden intercambiar selectivamente con el objetivo de
producir diferentes resultados de copia en papel, por ejemplo texto
en negro continuo, gráficos en color, formación de imágenes en
escala de grises, impresión en calidad fotográfica a todo color, y
similares, basados en las necesidades inmediatas del usuario.
Es otra ventaja del presente invento que es
adaptable para proporcionar al usuario final una variedad de
opciones de coste, por ejemplo módulos más lentos/de menor coste
frente a módulos más rápidos/de mayor coste; módulos de baja
calidad/de bajo coste frente a módulos de calidad fotográfica/de
coste elevado.
Es aún otra ventaja del presente invento que
proporciona a los OEM con contingencias de reciclado más
simples.
Es aún otra ventaja del presente invento que
proporciona a los OEM con capacidades de renovación y de nueva
comercialización.
Es aún otra ventaja del presente invento que
proporciona un producto más respetuoso medioambientalmente.
Es aún otra ventaja del presente invento que
proporciona a los OEM y al usuario final procedimientos de ensayo de
producto más simples de enchufar y funcionar.
Es aún otra ventaja del presente invento que un
mecanismo de escritura modular unitario proporcione a los OM un
factor de fiabilidad más elevada de producto transportado.
Es aún otra ventaja del presente invento que
reduce el coste de impresión por página.
Es aún otra ventaja del presente invento que
permite un aparato de copia en papel de chorro de tinta con una
huella o impresión de menor espacio de trabajo.
Es aún otra ventaja del presente invento que
permite más variedad de sistemas de escritura para necesidades
especiales.
Es aún otra ventaja del presente invento que
permite estrategias de desarrollo de producto de máquina de copia en
papel y de máquina de escritura separadas.
Es otra ventaja del presente invento que permite
la gestión de la cadena de suministros de distribución comercial
simplificada.
Es otra ventaja del presente invento que permite
el origen separado de máquinas de copia en papel que no requieren
conocimiento íntimo de la tecnología de chorro de tinta.
Es aún otra ventaja del presente invento que
permite la retirada y almacenamiento repetidos de un subsistema de
escritura de chorro de tinta y sin la necesidad de mecanismos
especiales para impedir la degradación antes de volver a
utilizarlo.
Otros objetos, características y ventajas del
presente invento resultarán evidentes de la consideración de la
siguiente explicación y de los dibujos adjuntos, en los que
designaciones de referencias similares representan características
similares a lo largo de todos los dibujos.
La fig. 1 (Técnica Anterior) es un dibujo
esquemático, en vista en perspectiva, de un aparato comercial
ejemplar de copia en papel de chorro de tinta.
La fig. 2 es un dibujo esquemático, en vista en
perspectiva de una pluma de chorro de tinta cómo puede ser usada en
un aparato tal como el mostrado en la fig. 1.
La fig. 3 es un dibujo esquemático (parcialmente
cortado) en vista en perspectiva de componentes pertinentes de un
mecanismo de copia en papel modular de acuerdo con el presente
invento para usar en unión con un mecanismo de escritura de acuerdo
con el presente invento.
La fig. 4 es un dibujo esquemático en vista en
perspectiva, parcialmente despiezado de modo ordenado de un
mecanismo de escritura modular de acuerdo con el presente invento
para usar en unión con un mecanismo de copia en papel como se ha
mostrado en la fig. 3.
La fig. 4A es una vista despiezada ordenadamente
del mecanismo de escritura como se ha mostrado en la fig. 4.
La fig. 5 es un dibujo esquemático en vista en
perspectiva del mecanismo de escritura como se ha mostrado en la
fig. 4 acoplado en los componentes del mecanismo de copia en papel
de la fig. 3.
La fig. 5A es un dibujo esquemático en vista en
perspectiva del mecanismo de escritura como se ha mostrado en la
fig. 4 insertado en un mecanismo de copia en papel como se ha
mostrado en la fig. 3.
La fig. 6 es un dibujo esquemático en vista en
perspectiva (ángulo inferior) de un módulo de impresión del
mecanismo de escritura como se ha mostrado en la fig. 4.
La fig. 7 es un diagrama de bloques de fluidos de
acuerdo con el presente invento como se ha mostrado en la fig.
4.
La fig. 8 (Técnica Anterior) es un diagrama de
bloques de fluidos para un sistema de chorro de tinta basado en
cartucho de impresión desechable.
La fig. 9 (Técnica Anterior) es un diagrama de
bloques de fluidos para un sistema de chorro de tinta basado en
alimentación de tinta reemplazable.
La fig. 10 es un diagrama de bloques eléctrico de
acuerdo con el presente invento como se ha mostrado en la fig.
4.
La fig. 11 (Técnica Anterior) es un diagrama de
bloques eléctrico para una impresora de ordenador HP® Deskjet® 850C,
que es del tipo que utiliza un sistema de cartucho de impresión
desechable como se ha mostrado en la fig. 8.
La fig. 12 (Técnica Anterior) es un diagrama de
bloques eléctrico para un aparato de copia en papel del tipo que
utiliza un sistema de alimentación de tinta reemplazable como se ha
mostrado en la fig. 9.
La fig. 13 es una vista en perspectiva de acuerdo
con el presente invento como se ha mostrado en las figs. 4 y 5A con
el módulo de mecanismo de escritura instalado en el mecanismo de
copia en papel en un "modo listo para su uso".
La fig. 14 es una vista en perspectiva de acuerdo
con el presente invento como se ha mostrado en la fig. 13 con el
módulo del mecanismo de escritura instalado en el mecanismo de copia
en papel en un "modo de impresión".
La fig. 15 es una vista en perspectiva de acuerdo
con el presente invento como se ha mostrado en la fig. 14 para
demostrar un circuito flexible de seguimiento.
La fig. 16 es un dibujo en alzado que representa
esquemáticamente un puesto de servicio de realización ejemplar, su
enlace con el mecanismo de copia en papel, y su funcionamiento tal y
como puede ser empleado en el presente invento como se ha mostrado
en las figs. 13 y 14.
La fig. 17 es una vista en perspectiva de una
realización alternativa del presente invento como se ha mostrado en
la fig. 4, en la que está representada una construcción de puesto de
servicio alternativa.
La fig. 18 es una realización alternativa de un
mecanismo de escritura de acuerdo con el presente invento en una
vista en perspectiva (ángulo de sobreelevación).
La fig. 19 es una realización alternativa del
mecanismo de escritura como se ha mostrado en la fig. 18 en una
vista en perspectiva (ángulo inferior).
Los dibujos a los que se ha hecho referencia en
está memoria deben ser comprendidos como dibujos que no están a
escala excepto si se ha indicado específicamente.
Se hace referencia a continuación en detalle a
una realización específica del presente invento, que ilustra el
mejor modo actualmente considerado por los inventores para poner en
práctica el invento.
Aunque se ha mostrado como "técnica
anterior", debe reconocerse que la Figura 1 también representa un
aparato de copia en papel genérico para el propósito de explicación
y las bases para las reivindicaciones al presente invento con
relación a los componentes que pueden ser bien conocidos en la
técnica; por ejemplo, alojamientos, bandejas de papel, controles, y
similares, para los que una explicación detallada adicional es
extraña para una comprensión del presente invento. Los subtítulos
son proporcionados aquí simplemente para la conveniencia del lector;
no se pretende limitar el marco del invento ni tampoco debe
implicarse de ellos.
De acuerdo con el presente invento, la Figura 3
muestra componentes de un mecanismo de copia en papel 301 adaptado a
un enlace con un mecanismo de escritura (como se describirá en
detalle más adelante con respecto a la Figura 4). Estructuras
exteriores, bandejas de papel, placas de controlador electrónico, y
otros componentes de un mecanismo de copia en papel son bien
conocidos por los expertos en la técnica y la inclusión de detalles
no es necesaria para la comprensión del invento. Así, la Figura 1
representa aquellas características de mecanismo de copia en papel
de un aparato de copia en papel completo como sería conocido en la
técnica y usado de acuerdo con el presente invento.
Un montante 303 de bastidor 337 tiene un motor de
pasos 305 de medios de impresión y una transmisión de rodillo de
accionamiento 307 de medios de impresión montada adecuadamente en
él. Un medio de impresión ejemplar, una hoja de papel 309, está
mostrada, con una zona de impresión de barrido 311, como se ha
indicado por la flecha y las líneas de trazos, que tiene una altura
de barrido aproximadamente igual que una dimensión en altura del
orificio de la cabeza impresora; la anchura de barrido es
aproximadamente de borde a borde a través de la hoja de papel.
Obsérvese sin embargo, que como una variedad de realizaciones de
cabeza impresora son conocidas en la técnica, la zona de impresión
311 no está limitada en la práctica simplemente al área de barrido
indicada; por ejemplo, teóricamente, una cabeza impresora de
longitud de página podría imprimir una hoja completa en una pasada.
Un rodillo 312 de accionamiento de medios de impresión mueve los
medios a través de la zona de impresión 311 durante un ciclo de
impresión, escalonando usualmente los medios un barrido después de
una o más exploraciones de un elemento de impresión. Un carro 313 de
módulo de impresión está adaptado para deslizar en un vástago
antirrotación 315 y barra corredera 317. Una variedad de diseños de
carro 313 de módulo de impresión puede ser llevada a la práctica; en
la puesta en práctica ejemplar mostrada, el carro 313 incluye una
corredera tubular 319 que rodea la barra corredera 317 y una rueda
321 que gira en vacío que desliza sobre el vástago antirrotación
315. Un motor de accionamiento reversible 323 tiene un árbol de
accionamiento 325 acoplado a una banda de accionamiento 327 que a su
vez está acoplada al carro 313 de tal forma que el movimiento de
traslación bidireccional puede ser impartido al carro 313 para
explorar un módulo de impresión (como se describirá en detalle a
continuación con relación a la Figura 6) montando en él a través del
medio de impresión 309. Otros mecanismos de accionamiento del carro
tales como accionamientos de cable y cabrestante, accionamientos de
tornillo, y similares como serían conocidos en la técnica, son
compatibles con el presente invento. La posición del carro es
seguida a través de un módulo codificador 329 montado en el carro
313 y una tira o cinta codificadora 331 montada en el bastidor 337;
véase por ejemplo, la Patente norteamericana Nº 4.789.874 (de
Majette, cedida a la cesionaria común del presente invento e
incorporada aquí a modo de referencia).
Aunque distintas puestas en práctica de los
elementos del mecanismo de copia en papel individual descritas son
bien conocidas en la técnica, la adaptación modular para enlazar con
un módulo de mecanismo de escritura unitario es única. A este
respecto, el carro 313 del módulo de impresión 313 incluye una
ménsula 333 que tiene un rebaje 335 cortado en ella para recibir de
modo liberable un componente de módulo de impresión de un mecanismo
de escritura de tal manera que el módulo de impresión es capturado
en una relación fija al carro 313 por la acción de instalar el
módulo de mecanismo de escritura completo en el mecanismo de copia
en papel 301, o subsiguientemente a la inserción del mecanismo de
escritura por la acción de mover el carro para hacerle corresponder
con el instrumento de escritura. Así, el módulo de impresión es
extraíble fuera del mecanismo de escritura para explorar a través de
la zona de impresión 311 y a continuación es reinsertable de nuevo
en el mecanismo de escritura. El carro 313 usa su rebaje 335 y
referencia 336 cuando es necesario para alinear el módulo de
impresión apropiadamente con respecto a la zona de impresión 311 del
medio.
En otras palabras, junto con el desarrollo de
mecanismos de escritura modulares, el mecanismo 301 de copia en
papel incluye características específicas de entrada en almacén del
módulo del mecanismo de escritura compatible. El carro 313 está
situado operativamente para interbloquearse con un instrumento de
escritura de un mecanismo de escritura bien cuando el mecanismo de
escritura es recibido en el mecanismo de copia en papel o bien
después de la inserción del módulo de escritura por la acción del
movimiento del carro para coincidir con el instrumento de escritura.
Obsérvese que el mecanismo 301 de copia en papel es también un
diseño modular destinado específicamente a enlazar con un módulo de
mecanismo de escritura de diseño compatible; un submódulo impresión
de chorro de tinta del módulo del mecanismo de escritura es aplicado
y alineado apropiadamente de modo automático para explorar a través
de una zona de impresión en el medio de impresión por el simple acto
de insertar tal mecanismo de escritura en el mecanismo de copia en
papel. En la realización mostrada, el mecanismo 301 de copia en
papel tiene subcomponentes destinados a sacar el módulo de impresión
fuera de un mecanismo de escritura insertado para realizar
operaciones de impresión y para poner el módulo de impresión de
nuevo en el mecanismo de escritura cuando no está imprimiendo.
Claramente, son posibles una variedad de otras aplicaciones
comerciales. Véanse por ejemplo las figs. 18 y 19 descritas a
continuación.
Aunque no se ha ilustrado, se ha pretendido
específicamente por los inventores que un mecanismo de copia en
papel de acuerdo con el presente invento puede tener más de un
receptáculo de casete de mecanismo de escritura para recibir
mecanismos de escritura en él. Además, es conocido que también
pueden emplearse mecanismos de "jukebox" o caja de música para
cambiar los mecanismos de escritura en un receptáculo de casete.
La fig. 4 representa una realización ejemplar de
un mecanismo de escritura 401. Como será obvio para una persona
experta en la técnica, puede diseñarse una amplia variedad de
módulos de mecanismo de escritura para ajustarse a las necesidades
de una aplicación comercial particular. Fundamentalmente, es el
propósito del invento tener un mecanismo de escritura 401 que separa
los componentes de chorro de tinta "húmedos", que comprende
aquellos componentes que entran en contacto con la tinta o
directamente soporta componentes en contacto con la tinta
(envolventes, conexiones eléctricas de cabeza impresora, y
similares) del resto del aparato de copia en papel. Una unidad de
mecanismo de escritura alojada que es simplemente insertada por el
usuario final a la manera de una construcción de casete, aún con esa
simple acción consigue la integración total del sistema, es un
objetivo en esta redistribución del sistema de copia en papel de
chorro de tinta. Al final de la vida de la unidad de mecanismo de
escritura, es fácilmente retirado y desechado o devuelto al OEM para
renovación o reciclado. El sistema de copia en papel es rejuvenecido
reemplazando un sistema, de entintado usado, a modo de casete con
uno nuevo. El sistema es alterado cambiando una casete que tiene
primeras características de impresión con una casete que tiene
diferentes características de impresión, por ejemplo, un módulo de
mecanismo de escritura de tinta de impresión de texto negro para
imprimir documentos frente a un módulo de mecanismo de escritura de
tinta de neón para impresión de hoja de transferencia de
camisetas.
Un alojamiento 403 de mecanismo de escritura,
forma un recipiente para los componentes del mecanismo de escritura
401; las especificaciones de este alojamiento están sujetas a la
puesta en práctica del diseño específico del mecanismo de copia en
papel para el enlace con el mecanismo de escritura. El alojamiento
403 encierra un submódulo de impresión 405, un módulo de puesto de
servicio 407, y al menos un depósito de tinta - cuatro mostrados
para una aplicación CMYK de color completo - 411, 413, 415, 417,
junto con los tubos de circulación de tinta asociados 421, 423, 425,
427, y acoplamientos de fluido de control de flujo de depósito a
tubo, tales como las válvulas 431, 433, 435, 437, respectivamente.
Los tubos de flujo de tinta 421 - 427 pueden ser conectados
apropiadamente y guiados dentro y fuera del alojamiento 403, donde
la pared 404 del alojamiento está provista de recortes apropiados
443, 447 para acomodar la inserción de casete del mecanismo de
escritura 401 dentro del mecanismo de copia en papel 301 y el
subsiguiente movimiento de extracción-retracción de
los componentes del mecanismo de escritura implicados en explorar a
través de una hoja del medio de impresión adyacente colocado por el
mecanismo de transporte de papel. En una construcción más simple, en
vez de una pared fija 404 de alojamiento, una cubierta de retirar
por desgarro puede ser empleada (similar a la comúnmente usada para
cartuchos de tóner de fotocopias) unida de modo sea retirada por el
usuario final justo antes de la inserción del mecanismo de escritura
en el mecanismo de copia en papel. Con el fin de maximizar las
ventajas del presente invento, es beneficioso simplificar el módulo
401 del mecanismo de escritura de tal modo que desde el punto de
vista del usuario final esté tanto completamente integrado para una
simple inserción o retirada a modo de casete, de un paso, como que
sea completamente desechable. Para las posibilidades de fabricación,
es beneficioso mantener la envolvente exterior del mecanismo de
escritura simple y económico. Una cartulina reforzada, de plástico
simplificada, o similar, una envolvente con menos requisitos de
moldeo que un alojamiento moldeado completamente consigue este
objetivo.
En la realización ejemplar mostrada, los
depósitos de tinta 411 - 417 comprenden una construcción simple de
bolsa de Mylar® única, o bolsa múltiple, situada fija entre una
pared de alojamiento 403, o fondo, y una placa de presión 441. Los
depósitos de tinta 411 -
417 pueden ser de cualquier forma, tamaño, construcción y configuración como sea adecuado para una puesta en práctica modular 401 de mecanismo de escritura particular.
417 pueden ser de cualquier forma, tamaño, construcción y configuración como sea adecuado para una puesta en práctica modular 401 de mecanismo de escritura particular.
En la realización preferida, los componentes del
módulo del mecanismo de escritura completo comprenden una unidad, de
un solo uso, desechable, o reciclable o renovable por el fabricante,
- reconociendo que "un solo uso" significa también
intercambiable de modo intermitente con otros módulos de mecanismo
de escritura de diferentes características de impresión. Sin
embargo, se ha considerado también que el mecanismo de escritura
pueda ser diseñado para proporcionar depósitos de tinta rellenables
o reemplazables (como se ha descrito a continuación con respecto a
las figs. 18 y 19). Esto, sin embargo, obviaría alguna de las
ventajas expuestas en la sección anterior del Resumen del Invento,
particularmente las relacionadas con actualizaciones que son
transparentes al usuario, por ejemplo, cambios en las formulaciones
de tinta, diseño de ciclo de vida de un solo uso de componentes de
módulo de puesto de servicio, y similares. No obstante, puede haber
una necesidad de depósitos de tinta reemplazables o rellenables
comercialmente; por ello pueden ser fabricados y suministrados,
depósitos de reemplazamiento, un conjunto de depósitos multicolor, y
kits de rellenado (por ejemplo, jeringuillas llenas de tinta como es
conocido en la técnica).
Volviendo a la fig. 3, el mecanismo de copia en
papel 301 está provisto de un mecanismo 339 de puesta a presión del
depósito de tinta. Un aplicador de presión 341 en forma de L tiene
un brazo 343 sustancialmente plano destinado a deslizar a través de
la parte superior de una placa de presión 441 (figs. 4, 14 y 15)
montado de manera móvil, tal como sobre un montaje deslizante
tradicional (no mostrado), al alojamiento junto a los depósitos de
tinta 411 - 417 en el mecanismo de escritura 401. Cuando el
mecanismo de escritura 401 es insertado en el mecanismo de copia en
papel 301, el brazo 343 hace contacto con la placa 441. El brazo 343
está montado sobre un vástago, u otro montaje adecuado, 347
conectado a una palanca 349 de ajuste y retorno de placa de presión
349. Cargando elásticamente (no mostrado) el vástago 347 o la
palanca 349, es aplicada una presión positiva a los depósitos de
tinta 411 - 417 aplicando una fuerza de carga a la placa de presión
441 mediante el brazo 343. En otras palabras, por rotación (mecánica
o electrónicamente, véase línea de trazos 345, fig. 3) del mecanismo
de puesta a presión 339, la placa de presión 441 es forzada a
ejercer una presión sobre los depósitos de tinta 411 - 417 con el
fin de transferir tinta desde dentro de los depósitos al submódulo
de impresión 405 mediante las válvulas 431 - 437 y tubos 421 - 427.
La palanca de ajuste y retorno 349 está también configurada para
contrarrestar la carga durante la instalación de un módulo 401 de
mecanismo de escritura en el mecanismo de copia en papel 301.
Volviendo a la fig. 4, la pared 404 del alojamiento está provista de
una abertura 443 para recibir el brazo 343 a su través al insertar
el mecanismo de escritura 401 en el mecanismo de copia en papel 301
de tal modo que la placa de presión 441 está en contacto con el
brazo.
Obsérvese que una variedad de instrumentos de
escritura del submódulo 405 de impresión puede estar destinada a ser
usada de acuerdo con el presente invento o módulos de impresión de
propietarios pueden ser nuevamente diseñados. Una realización
ejemplar específica está descrita a continuación con respecto a la
fig. 6. Esto significa también que una variedad de técnicas y
aparatos de rellenar están también disponibles para el diseñador de
sistema en el estado de la técnica. La transferencia de tinta desde
un depósito fuera de eje no necesita estar limitada a las
realizaciones ejemplares específicas representadas en los dibujos.
Cualquier equivalente destinado a una puesta en práctica específica
puede trabajar igualmente también. Por ejemplo como se ha dicho en
la patente norteamericana Nº 4.968.998 (de Allen, cedida a la
cesionaria común del presente invento) para un Sistema de Impresión
de Chorro de Tinta Rellenable, las técnicas de inyección de tinta
del puesto de servicio son conocidas en el arte.
Similarmente, una variedad de interconexiones de
fluido y mecanismos de válvulas están disponibles para el diseñador
del sistema. Tipos simples auto-sellables
herméticamente, de hacer o romper, tipos de aguja y cámara, tipos de
circulación en un sentido, y similares, pueden ser empleados como
sería reconocido por un experto en la técnica. Otro ejemplo en una
puesta en práctica más sofisticada para un depósito fuera de eje con
un enlace de tubería con válvula entre el depósito y una pluma está
mencionado en la Solicitud de patente norteamericana Ser. Nº
08/523.424 permitido (de Johnson y col., cedida a la cesionaria
común del presente invento) para un Sistema de Entrega de Tinta
Fuera de Eje de Chorro de Tinta, en el que se emplea una válvula de
múltiples posiciones, controlada. De modo distinto a reconocer que
el presente invento no está limitado a las realizaciones ejemplares
específicas representadas en los dibujos, más detalles de
alimentaciones de tinta fuera de eje no son esenciales para una
comprensión del presente invento. En la realización preferida, todas
las conexiones de fluido son no separables, mejorando la fiabilidad,
reduciendo el coste de fabricación, y reduciendo el tamaño.
Como se ha mostrado en las figs. 4, 14 y 15, un
brazo oscilante 451 en forma de tijeras tiene un primer extremo
montado dentro del alojamiento mediante un montaje de pivotamiento
tradicional para permitir la libertad de movimiento y retroceso al
mecanismo de escritura 401. El alojamiento 403 del mecanismo de
escritura tiene una ranura apropiada 406 (figs. 14 y 15 solamente)
que permite al brazo oscilante 451 oscilar dentro y fuera de la
envolvente del alojamiento. Para llevar los tubos de tinta 421 - 427
(figs. 4 y 14) y el cableado eléctrico, el circuito flexible 609
(fig. 15), el brazo oscilante 451 tiene gargantas 455 dimensionadas
apropiadamente (según se ve mejor en la fig. 15) y apéndices de
pinza 457, 459 para asegurar los tubos y cables en la garganta. El
segundo extremo del brazo oscilante 451 está fijado pivotablemente
al submódulo de impresión 405. Cuado el carro 313 (fig. 3) del
mecanismo de copia en papel 301 extrae el submódulo de impresión 405
del mecanismo de escritura 401, le siguen los tubos 421 - 427
montados del brazo oscilante y el circuito 609.
Como puede reconocerse ahora y como se ha
mostrado en las figs. 5 y 5A, el mecanismo de escritura 401 y el
mecanismo de copia en papel 301 están destinados a coincidir en un
ajuste por presión, o ajuste por salto elástico deslizante,
instituido por la inserción del mecanismo de escritura a modo de
casete del usuario final en el mecanismo de copia en papel. Después
de la inserción, el submódulo de impresión 405 es automáticamente
hecho coincidir con el rebaje 335 (fig. 3) del carro 313. El
submódulo de impresión 405 está acoplado mecánicamente al carro 313
en una orientación apropiada para explorar por la simple acción de
la instalación del mecanismo de escritura modular 401 en el
mecanismo de copia en papel 301. De nuevo, sistemas de integración,
más complicados, automatizados, como mecanismos de "jukebox",
pueden ser empleados para cambiar módulos del mecanismo de
escritura.
Volviendo brevemente a la fig. 4, se ha
pretendido además que la conexión eléctrica entre el mecanismo de
escritura 401 y el mecanismo de copia en papel 301 sea afectada
durante la misma instalación mediante el conectador eléctrico 445
para el que está prevista una abertura 447 en la pared 404 del
alojamiento. Puede emplearse un conectador eléctrico 445 estándar
como es conocido en la técnica y deseado para una puesta en práctica
específica. Así, el número de elementos de enlace entre el mecanismo
de escritura 401 y el mecanismo de copia en papel 301 son reducidos
a un simple enlace eléctrico y unos pocos simples enlaces mecánicos.
No se requiere acoplamiento o enlace de fluidos entre el mecanismo
de escritura 401 y el mecanismo de copia en papel 301. Esto resuelve
muchos de los problemas comunes de la técnica anterior como se han
enumerado en la sección anterior de Antecedentes del Invento.
Insertar un mecanismo de escritura en un mecanismo de copia en papel
destinado para ello proporciona automáticamente al usuario final un
aparato de copia en papel completamente integrado que está listo
para su uso. Usar variantes o renovarlos son tan simples como
cambiar un mecanismo de escritura por otro.
La fig. 5A representa otras características y
modificaciones de diseño del concepto modular para mecanismos de
copia en papel y mecanismos de escritura. El mecanismo de copia en
papel 301 está provisto de un bastidor de base 501 diseñado
específicamente para recibir al mecanismo de escritura 401 en una
cavidad 503 del bastidor que forma un receptáculo de casete para
acomodar una simple inserción de un mecanismo de escritura 401 a
modo de casete, de un solo paso, como se ha representado por la
flecha 505. Como una ventaja importante del presente invento, se ha
pretendido que el submódulo de impresión 405 (figs. 4, 5 y 6) sea un
elemento de poca masa. Solo una cantidad limitada de tinta está a
bordo durante la impresión. Por ello, puede requerirse la vigilancia
de niveles de tinta en el submódulo de impresión 405. Un detector
507 de nivel de tinta (figs. 5 y 5A) como sería conocido en la
técnica está montado en una barra transversal 509 del bastidor 501
del mecanismo de copia en papel 501 junto a la zona de barrido del
carro 313 de exploración superponiendo el medio de impresión 309 a
la zona de impresión 311.
La fig. 6 demuestra un submódulo de impresión
405, de tipo de exploración, ejemplar destinado a ser usado en un
mecanismo de escritura 401. Una envolvente exterior consiste de una
parte superior 601 de plumas, un contenedor de tinta 603, un
múltiple de tinta 605, 607 y una cabeza impresora 611. La cabeza
impresora 611 está conectada con un extremo de un circuito flexible
609 que a su vez soporta un elemento de placa de boquillas 612 de la
cabeza impresora en relación apropiada al múltiple de tinta 605, 607
y otros subcomponentes de la cabeza impresora como sería conocido en
la técnica (elementos generadores de gotas de tinta y similares; no
mostrados). La realización preferida del presente invento es para un
tipo de cabeza impresora térmica de chorro de tinta; sin embargo,
cabezas impresoras piezoeléctricas, de ondas, y de otro tipo son
también adecuados para usar de acuerdo con el presente invento. El
extremo distal del circuito flexible 609 está destinado a acoplar el
submódulo de impresión 405 al conectador eléctrico 445, fig. 4. El
circuito flexible 609 puede también llevar un circuito integrado 613
controlador de mecanismo de escritura. Referencias 615, 616, 617,
618, 619, 620 (y cualesquiera otras incorporadas en una puesta en
práctica específica que podría estar oculta en una vista en
perspectiva) están previstas como necesarias para hacer coincidir el
submódulo de impresión 405 en orientación apropiada al carro 313
como se ha descrito con respecto a las figs. 3 y 5. La realización
mostrada es para un módulo de impresión a cuatro colores, completa;
por ello, se emplean cuatro conjuntos de matrices 621 de orificios
de chorro de tinta. Otras matrices pueden ser usadas de acuerdo con
el intento y propósito de uso de cualquier mecanismo de escritura
401 particular. El submódulo de impresión 405 tendría mecanismos
internos para recibir cada tinta desde un depósito acoplado a él
(véase fig. 4), dependiendo de las características de impresión del
diseño del mecanismo de escritura particular; por ejemplo, un puerto
de entrada para una casete de tinta totalmente negra; cuatro puertos
de entrada y un contenedor de múltiples cámaras 603 para una casete
de mecanismo de escritura a todo color CMYK, y similares.
El submódulo de impresión 405 en una realización
preferida es un tipo de pluma semipermanente, que tiene mecanismos
capaces de controlar la contra-presión de la cabeza
impresora y controlar el flujo de tinta desde el depósito o
depósitos fuera de eje en el módulo de impresión. Otras mecanismos
de pluma semipermanente de manera conocida pueden también ser
incorporados al módulo de impresión. Tales mecanismos están
descritos en una variedad de patentes; por ejemplo, patentes
norteamericanas Nº 4.831.818 (Chan), 4.992.802 (Dion), 5.409.134
(Cowger), 5.325.119 (Fong), 5.448.818 (Scheffelin), y 5.650.811
(Seccombe) cada una cedida a la cesionaria común del presente
invento. Otros detalles de estos mecanismos no son esenciales para
una comprensión del presente invento.
Cuando un mecanismo de escritura 401 es insertado
en un mecanismo de copia en papel 301 como se ha mostrado en la fig.
5A, como un elemento fijo del submódulo de impresión 405, la cabeza
impresora 611 del módulo de impresión es puesta automáticamente en
alineación apropiada para la operación de impresión cuando el módulo
de impresión es hecho coincidir con el carro 313 (fig. 3) mediante
el simple enlace mecánico 335. En la realización preferida, no
necesitan hacerse otras conexiones eléctricas o de fluido entre el
submódulo de impresión 405 y el carro 313.
Se ha pretendido en una realización preferida que
el submódulo de impresión 405 sea un componente de poca masa con una
alimentación de tinta predeterminada a bordo limitada a un volumen
necesario para entintar un área predeterminada de medio de
impresión, por ejemplo, menor o igual que una página del medio de
mayor tamaño compatible con el aparato de copia en papel. En otros
términos, el volumen de tinta en el eje es sustancialmente menor que
el volumen de tinta en un depósito, por ejemplo 1/10 del volumen del
depósito, de tal modo que sustancialmente toda la tinta es llevada
fuera del eje dentro del mecanismo de escritura. Pequeños
subsistemas de carro se benefician de dos propiedades, poca masa y
pequeño volumen.
Se requieren motores menores para accionar la
menor masa. Se requieren menores alimentaciones de corriente y
electrónica de accionamiento para accionar los menores motores. Una
masa menor permitirá generalmente un control de ruido más fácil. Los
sistemas de movimiento menores generan usualmente un ruido de mayor
frecuencia; las fuentes de excitación, tales como el ruido del tren
de engranajes y el del motor, son a mayores frecuencias. Las
frecuencias naturales de los sistemas móviles son más elevadas ya
que la rigidez usualmente aumenta más rápidamente que la masa. Las
frecuencias mayores son más fáciles de controlar; los materiales de
absorción de sonidos son mucho más efectivos a frecuencias mayores.
Los elementos de poca masa móviles es menos probable que exciten las
envolventes o paneles de contención del aparato, que generan ruido
de baja frecuencia (de hasta aproximadamente 3500 Hz). Los paneles
relativamente grandes acoplan su energía de vibración al aire mucho
mejor que los componentes menores. Las bajas frecuencias son
percibidas más sonoras que las frecuencias más elevadas.
Un mecanismo de impresión menor puede ser puesto
en práctica sin la rigidez requerida para masas mayores. Mover el
subsistema de masa menor, es decir, explorar hacia atrás y hacia
delante a través de la zona de impresión, provoca menos sacudidas de
la impresora procedentes de la reacción a los movimientos del carro.
La sacudida de la impresora puede resultar sustancial cuando alguno
de los carros de mayor masa se mueve hacia atrás y hacia delante.
Menos sacudidas de la impresora permiten que todo el soporte
estructural en la impresora sea menor. Mover una masa menor permite
una reducción del tamaño de los soportes del carro. Los requisitos
de rigidez son reducidos en el soporte del carro y los componentes
de sistema de accionamiento tal como las bandas de accionamiento del
carro. Es más fácil mantener frecuencias de resonancia elevadas. Las
frecuencias resonantes inferiores tienen mayor amplitud para un
nivel de aceleración dado, conduciendo a más ondulación de
velocidad. La ondulación de velocidad conduce a defectos de
impresión, especialmente en impresión a color cuando los colores ya
no se alinean correctamente debido a una ligera mala colocación de
los puntos. Las frecuencias resonantes del movimiento ortogonal al
eje de exploración del carro son también más fáciles de mantener
elevadas. De nuevo los desplazamientos dan como resultado defectos
de impresión usualmente en forma de cambios de color periódicos. El
diseño del servo es más fácil debido a las frecuencias resonantes
más elevadas. Una masa menor permite una velocidad mayor. Utilizar
de manera efectiva mayor velocidad del carro requiere mayores
aceleraciones. Se requiere una mayor aceleración para mantener
iguales las longitudes y tiempos de la pendiente de aceleración.
Como de acuerdo con las leyes de Newton, F = mA, una masa menor
requiere menos fuerza para acelerar. Obtener beneficios sustanciales
de velocidades del carro de 152,4 cm por segundo ("cm/s") en
una impresora de 203,2 mm de ancho requiere una aceleración de 3 g
comparada a la aceleración corrientemente usada de 1 g para alcanzar
50,8 cm/s.
Similarmente, se derivan beneficios
significativos de tener un volumen de tinta en eje relativamente
pequeño. Se requieren menos sobre desplazamientos para habilitar la
impresión con todos los puntos a través de la anchura de la cabeza
impresora. Los productos son menores, tanto en altura debido a la
altura de la pluma como en anchura debido a menor
sobre-desplazamiento. Con el espacio de sobremesa
justo en muchas aplicaciones comerciales, se desean productos con
una necesidad de espacio de trabajo menor. Los costes de transporte
son reducidos debido a que se ajustan más unidades en una única
plataforma de transporte a granel. Productos menores también
satisfacen los requisitos de rigidez y resistencia mecánica con
estructuras de menor sección transversal. La rigidez es proporcional
a la inversa de la longitud al cubo. Si hay menos distancia entre
matrices de orificios lineales, el desplazamiento desde la posición
ideal debido a la ondulación de velocidad es menor. Esto reduce la
desalineación de color para una ondulación de velocidad dada.
Estos beneficios de un módulo de impresión y
carro asociado de poca masa pueden usarse bien para reducir el coste
o aumentar el rendimiento. El menor tamaño para el mismo rendimiento
dará un sistema de coste inferior. Mayores aceleraciones y menos
sobre-desplazamientos permiten rendimientos más
elevados si todo lo demás en el sistema permanece igual.
Obsérvese que una realización alternativa puede
ser diseñada en la que el módulo de impresión no es realmente
extraído del mecanismo de escritura. Orientando el mecanismo de
escritura a través del eje de transporte del papel, el eje y (véase
fig. 1), es simple considerar una disposición en la que un mecanismo
de carro del mecanismo de copia en papel alcanzada al mecanismo de
escritura para coger un módulo de escritura montado dentro del
mecanismo de escritura para atravesar la zona de impresión sin dejar
el mecanismo de escritura. Tal realización será descrita a
continuación con respecto a las figs. 18 y 19. De manera similar,
una cabeza impresora de página ancha, una vez alineada al mecanismo
de copia en papel, puede imprimir la zona de impresión completa sin
ningún movimiento del instrumento de escritura. En tales
realizaciones alternativas, no hay aún interacción de fluidos entre
el módulo de mecanismo de escritura y el mecanismo de copia en papel
excepto para la transferencia de fluido de impresión desde el
mecanismo de escritura directamente al medio de impresión.
Los fundamentos de la tecnología de puesto de
servicio de chorro de tinta son conocidos en la técnica. La patente
norteamericana Nº 4.567.494 (Taylor), presentada el 29 de junio de
1984, es una patente previa para Aparato de Limpieza, Cebado y Tapa
de Boquilla, para Impresoras Térmicas de Chorro de Tinta, cedida a
la cesionaria común del presente invento. Los procedimientos de
puesta en marcha y servicios son también conocidos en la
técnica.
Un puesto de servicio puede proporcionar un
número de funciones útiles, incluyendo:
1. Limpiar las boquillas atascadas y eliminar
burbujas de una pluma;
2. Cubrir boquillas cuando una cabeza impresora
no está en uso para impedir su contaminación.
3. Impedir que la tinta se seque en las boquillas
cuando una cabeza impresora no está en uso.
4. Limpiar los contaminantes de la boquilla
recogidos durante la impresión; y
5. Proporcionar una posición para disparar
boquillas dentro para limpiar boquillas deprimidas.
La patente norteamericana Nº 5.455.608 (Stewart y
col.) para un Algoritmo de Puesta en Marcha de una Pluma para Plumas
de Chorro de Tinta Térmicas de Negro y Color es ejemplar de tales
procedimientos de funcionamiento del puesto de servicio (cedida a la
cesionaria común del presente invento).
Una pluralidad de diseños y operaciones de puesto
de servicio son conocidos en la técnica. Más de uno, o una
combinación de diseños es compatible con el presente invento.
En un primer ejemplo, la impresora 850C Deskjet
de HP emplea un puesto de servicio de tipo giratorio que limpia
ortogonalmente las matrices de orificios lineales de las placas de
boquillas de la cabeza impresora de cartuchos de impresión usados
con este modelo. Los puestos de servicio de tipo giratorio están
mostrados en la patente norteamericana nº 5.115.250 (Harmon y col.,
presentada el 12 de enero de 1990) para un Limpiador para Cabeza
Impresora de Chorro de Tinta; patente norteamericana nº 5.103.244
(Gast y col., presentada el 5 de julio de 1990) para un Método y
Aparato para Limpiar Cabezas Impresoras de Chorro de Tinta; la
patente norteamericana nº 5.146.243 (English y col., presentada el
29 de julio de 1991) para un Sistema de Tapa de Diafragma para
Impresoras de Chorro de Tinta; la patente norteamericana nº
5.000.614 1930 (Osborne y col., presentada el 28 de octubre de 1994)
para un Sistema de Limpieza Giratorio Ortogonal para Cabezas
Impresoras [sic] de Chorro de Tinta (cada una de las cuales está
cedida a la cesionaria común del presente invento).
En otro ejemplo, los puestos de servicio
"elevador" son también conocidos en la técnica como se ha
mostrado en la patente norteamericana nº 5.396.277 (Gast y col.,
presentada el 25 de septiembre de 1992) para un Método y Aparato de
Movimiento de Carro y Limpiador Sincronizado para Impresoras de
Chorro de Tinta; la patente norteamericana nº 5.455.609 (Gast y
col., presentada el 30 de septiembre de 1992) para un Puesto de
Servicio de Cabeza Impresora para Impresoras; la patente
norteamericana nº 5.440.331 (Grange, presentada el 21 de diciembre
de 1992) para un Aparato de Servicio para Cabeza Impresora (cada una
cedida a la cesionaria común del presente invento).
Una corredera o dispositivo deslizante que se
mueve en traslación que también sube a una posición de cobertura
elevada está mostrado en la patente norteamericana nº 4.853.717
(Harmon y col., presentada el 23 de octubre de 1987) para un Puesto
de Servicio para Impresoras de Chorro de Tinta (cedida a la
cesionaria común del presente invento).
Como será reconocido por una persona experta en
la técnica, emplear una o más de éstas técnicas de puesto de
servicio es aplicable al presente invento. La comunidad de uso es
que es preferible tener el puesto de servicio dentro del mecanismo
de escritura, aunque un activador de puesto de servicio pueda ser
parte del mecanismo de copia en papel.
Por ejemplo, un problema principal con cartuchos
de tinta reemplazables en el estado de la técnica es que cuando no
está en uso, una cabeza impresora de chorro de tinta debe ser tapada
para impedir problemas tales como goteo e incrustación de tinta
harían la pluma inoperante. [Tapar también es conocido en la
técnica;, por ejemplos, véanse la patente norteamericana nº
5.027.134 (Harmon y col., presentada el 1 de septiembre de 1989)
para una Tapa o Capuchón de No Atascamiento y Puesto de Servicio
para Cabezas Impresoras de Chorro de Tinta; la patente
norteamericana nº 5.448.270 (Osborne, presentada el 16 de noviembre
de 1994) para una Tapa o Capuchón de Cabeza Impresora de Chorro de
Tinta que Tiene Labio Suspendido (ambas cedidas a la cesionaria
común del presente inventó). En algunas impresoras domésticas de
bajo coste, las plumas son cambiadas regularmente; negra para
impresión de texto, color para gráficos. Dispositivos de
almacenamiento y tapa separados deben ser proporcionados con tales
plumas. Además, se ha encontrado que diferentes formulaciones
químicas de tinta requieren tapas o capuchones formados de
materiales que son compatibles. El presente invento resuelve estos
problemas ya que el mecanismo debe escritura incluye los elementos
de servicio. La cabeza impresora es completamente tapada cuando no
está en uso si el mecanismo de escritura está instalado o almacenado
fuera de la impresora. Esto permite que un mecanismo sea cambiado
con uno que tiene diferentes características de impresión. Por
ejemplo una oficina puede tener un "mecanismo de escritura de
texto" que contiene sólo un depósito de tinta negra de gran
volumen, que proporciona un uso diario extensivo y un "mecanismo
de escritura de gráficos de color" que contiene depósitos de
tinta cian, magenta, amarilla y negra que se usan sólo de manera
ocasional.
De manera similar, los limpiadores de cabezas
impresoras están sujetos a desgaste y rotura. Limpiadores ejemplares
están citados por la cesionaria del presente invento en la patente
norteamericana nº 5.151.715 (Ward y col., presentada el 30 de julio
de 1991) para un Limpiador de Cabeza Impresora para Impresoras de
Chorro de Tinta (cedida a la cesionaria común del presente invento.
Reemplazar los limpiadores siempre que un mecanismo de escritura es
reemplazado elimina sustancialmente la necesidad de cualquier
mantenimiento.
Durante el funcionamiento, oclusiones parciales o
atascos en las boquillas y orificios de la cabeza impresora son
limpiados periódicamente disparando un número de gotas de tinta a
través de cada una de las boquillas en un proceso de limpieza o
purgado conocido como "escupido". La tinta usada es recogida en
una parte de depósito de escupido del puesto de servicio, conocida
como una "escupidera". En las escupideras de la técnica
anterior, la mayoría de la tinta escupida aterrizaba en la parte
inferior de la escupidera. Algo de tinta, sin embargo, corría hacia
abajo por las paredes del tubo o "chimenea" de la escupidera
bajo la fuerza de gravedad y a un depósito, donde muchos disolventes
se evaporaban. Algunas veces la tinta usada solidificaba antes de
alcanzar el depósito, formando estalagmitas/estalactitas desde los
depósitos de tinta a lo largo de los lados de la chimenea. Estas
estalagmitas/estalactitas de tinta a menudo crecían y atascaban la
entrada a la escupidera. Para evitar este fenómeno, las escupideras
tradicionales deben ser amplias, a menudo de más de 8 mm de anchura,
para manejar una tinta de alto contenido en sólidos. Como las
escupideras tradicionales estaban localizadas entre la zona de
impresión y los otros componentes de servicio, esta anchura
adicional aumentaba la anchura total de la impresora, dando como
resultado un coste adicional añadido a la impresora, en costes de
material, y de transporte. Además, esta mayor anchura de impresora
aumentaba el tamaño total de la impresora, produciendo una huella o
asiento mayor, es decir, un mayor espacio de trabajo requerido para
recibir la impresora, que era indeseable para muchos
consumidores.
Como se ha mencionado antes, las escupideras
estaban situadas entre la zona de impresión y los otros componentes
de servicios, y para minimizar el impacto sobre la anchura de la
impresora, las escupideras tradicionales eran sólo lo bastante
anchas para recibir tinta de una cabeza impresora cada vez. Así, la
rutina de escupido tradicional de una unidad de múltiples plumas
posicionaba primero una cabeza impresora sobre la escupidera para
escupir, luego el carro de plumas movía la siguiente pluma sobre la
escupidera para escupir. Desgraciadamente, todo este movimiento del
carro no solo deceleraba la rutina de escupido, sino que también es
ruidoso.
Además de aumentar el contenido en sólidos, se
han desarrollado tintas que precipitan mutuamente para mejorar los
contrastes de color. Por ejemplo, un tipo de tinta de color hace que
la tinta negra precipite fuera de la solución. Esta precipitación
fija rápidamente los sólidos negros a la página, lo que impide el
sangrado de los sólidos negros a las regiones de color de la página
impresa. Desgraciadamente, si las tintas de color y negro que
precipitan mutuamente son mezcladas juntas en una escupidera
tradicional, no fluyen hacía un material de drenaje o absorbente. En
vez de ello, una vez mezcladas, las tintas negra y de color se
coagulan rápidamente en un gel con algún líquido residual.
Así, las tintas negra y de color mezcladas no
sólo pueden exhibir un aumento de sólidos rápido, sino que la
fracción líquida puede tender también a correr y empapar (fluyendo a
través de la acción capilar) en posiciones indeseables. Para
resolver el problema de la mezcla, algunas impresoras usaban dos
escupideras estacionarias tradicionales, una para la tinta negra y
una para la tinta de color. Desgraciadamente, cada una de estas
escupideras dobles debe ser lo bastante ancha para evitar el atasco
de las estalagmitas/estalactitas que crecen hacia dentro desde las
paredes laterales de la chimenea de la escupidera. Tal diseño de
escupidera doble, con las escupideras situadas entre la cabeza
impresora y otros componentes de servicio, aumentaba además la
anchura total y la huella de la impresora. Además, junto al
crecimiento de los lados de la escupidera, las
estalagmitas/estalactitas de tinta crecían a veces hacia arriba
desde la parte inferior de la escupidera. Para impedir que estas
estalagmitas/estalactitas interfieran con la cabeza impresora a lo
largo del tiempo, se requería típicamente el uso de escupideras muy
profundas, que podrían también aumentar el tamaño total de la
impresora.
De nuevo, muchos de los problemas asociados con
escupir y escupideras son resueltos teniendo escupideras que son
desechadas con el mecanismo de escritura.
Detalles de un tipo de puesto de servicio de
movimiento de traslación tal como se ha mostrado aquí en las figs.
4, 5, 13 y 14 y que puede ser empleado de acuerdo con el presente
invento están descritos en la Solicitud de patente norteamericana
Ser. Nº 08/862.952, presentada el 30 de mayo de 1997, para un Puesto
de Servicio de Traslación para Cabezas Impresoras de Chorro de Tinta
de Formación de Imágenes, cedida a la cesionaria común del presente
invento, incorporada aquí por referencia en su totalidad, y repetida
aquí en la parte pertinente con un dibujo de la misma etiquetada
aquí como Figura 16.
La fig. 16 muestra esquemáticamente el
funcionamiento de un puesto de servicio de traslación básico 60
construido de acuerdo con el presente invento que puede estar
situado como se ha mostrado en las figs. 4, 5, 13 y 14 designado
generalmente como módulo de puesto de servicio 407. El puesto de
servicio 60 tiene una plataforma o palet de traslación 62, que puede
ser accionado linealmente usando una variedad de dispositivos de
propulsión diferentes, tales como una cremallera 64 formada a lo
largo del lado inferior de la plataforma y accionada por un piñón
65. El piñón 65 puede ser accionado por un conjunto de motor y
engranaje tradicional (no mostrado) para el movimiento de traslación
como se ha indicado por la flecha de doble cabeza 66. En la puesta
en práctica corriente, el piñón 65 y el conjunto de motor de
accionamiento y engranaje asociado resultan un elemento del
mecanismo de copia en papel 301, figs. 3, 5, 5A, 13, 14 y 15. La
plataforma 62 lleva distintos componentes de servicio, tales como un
par de limpiadores tradicionales 68 y un par de capuchones o tapas
69, cada uno de los cuales puede ser construido de cualquier
material tradicional conocido por los expertos en la técnica, pero
preferiblemente, son de un material elastómero, elástico, no
abrasivo, tal como caucho de nitrilo, o más preferiblemente,
monómero de etileno polipropileno dieno (EPDM).
La plataforma 62 puede también llevar una parte
70 de puesto de purgado o escupido no absorbente, que recibe tinta
que es purgada o "escupida" desde las cabezas impresoras de
chorro de tinta 54, 56 unidas al múltiple de tinta del módulo de
escritura y secciones generadoras de gotas de tinta 50, 52. Situado
a lo largo de una parte 72 de plataforma de escupido rebajada de la
plataforma 62, la realización preferida de puesto de escupido 70
incluye un escudo de escupido absorbente, tal como una almohadilla
de escupido 74, que está hecha preferiblemente de un material
absorbente poroso. Preferiblemente, la almohadilla 74 es un material
compacto de polietileno humedecible, particularmente un material
compacto poroso que tiene tratamientos superficial y químico del
polímero de manera que es humedecible por la tinta. Un material de
almohadilla adecuado está disponible comercialmente con el nombre
registrado de Poron, fabricado por la Porex Company de Atlanta,
Georgia. Alternativamente, la almohadilla de escupido 74 puede ser
de un material de poliolefina, tal como un plástico sinterizado de
poliuretano o polietileno, que en un material poroso, fabricado
también por la compañía Porex. En una realización preferida, la
absorción de la almohadilla 74 es aumentada humedeciendo previamente
la almohadilla para transportar mejor el vehículo o disolventes de
la tinta a través de los poros de la almohadilla. La almohadilla 74
puede ser humedecida previamente o bien antes, durante, o después
del montaje de la plataforma 62, usando por ejemplo, un compuesto de
Polietilen-glicol ("PEG"); sin embargo se
prefiere humedecer previamente el conjunto antes. Otra almohadilla
porosa 74 adecuada puede ser de un material de nylon
sinterizado.
La almohadilla de escupir 74 tiene una superficie
exterior que sirve como un cara de escudo 75. Preferiblemente, la
cara 75 de la almohadilla está situada en estrecha proximidad a las
cabezas de impresión 54 y 56 durante el escupido, por ejemplo del
orden de 0,5 a 1 mm. Esta estrecha proximidad es bien adecuada
particularmente para reducir la cantidad de aerosol de tinta en el
aire. La plataforma de escupido 72 es sustancialmente plana, aunque
puede ser útil un contorno para drenaje o para circulación de aire
para ayudar a la evaporación. La almohadilla de escupido 74
ilustrada es de un espesor sustancialmente uniforme, así la cara 75
de escudo es también sustancialmente plana o de contorno, aunque
pueden ser útiles otros contornos de superficie, tales como una
serie de gargantas u otros diseños para aumentar el área superficial
de escudo para la absorción.
Para eliminar cualquier acumulación de residuo u
otro desecho de tinta en la superficie de la cara 75 de escudo, el
puesto de servicio 60 puede incluir también un dispositivo rascador
76 de almohadilla de escupido. El rascador 76 ilustrado tiene un
dispositivo de soporte 78 que monta la cuchilla rascadora 80. Para
aplicar la superficie 75 de escudo con la cuchilla rascadora 80, la
plataforma 62 se mueve en la dirección de la flecha 66 y así el
rascador puede limpiar la cara 75 del escudo. Este residuo de
escupido es empujado por la cuchilla rascadora 80 a un agujero de
drenaje o sumidero 82 formado a través de la plataforma 62, por lo
que el residuo cae a su través para su recogida en un cubo 84 u otro
receptáculo. Así el rascador 76 del escudo no interfiere con los
limpiadores 68 de cabeza impresora, los limpiadores 68 han sido
colocados a bordo o dentro de la almohadilla de escupido 74.
Un material preferido para la cuchilla rascadora
80, es un material de elastómero, no abrasivo, fuerte, tal como
caucho de nitrilo, o más preferiblemente, monómero de etileno
propileno dieno (EPDM), u otros materiales comparables conocidos en
la técnica. Otro material elastómero preferible para la cuchilla
rascadora 80 es una mezcla de polipropileno y polietileno (en una
relación de aproximadamente 90:10), tal como la vendida con el
nombre registrado, "Ferro 4", por la Ferro Corporation,
División de Plásticos Cargados y Reforzados, 5001 O'Hara Drive,
Evansville, Indiana 47711. Este elastómero Ferro 4 es un material
bastante duro, que no es tan elástico como las cuchillas limpiadoras
típicas de EPDM. El elastómero Ferro 4 tiene muy buenas propiedades
al desgaste, y buena compatibilidad química con una variedad de
diferentes composiciones de tinta. Por ejemplo, durómetros adecuados
(escala A de Shore) para la cuchilla rascadora 80 pueden oscilar
desde 35 a 100. En algunos puestas en práctica, rascadores duros,
tales como de un plástico similar al nylon, por ejemplo, pueden ser
adecuados para limpiar la almohadilla 75 del escudo. Además, un
rascador formado de alambre de acero no solamente es barato, sino
que también permite que la tinta incrustada sea fácilmente rota con
el rascador.
Para llevar los limpiadores 68 y las tapas o
capuchones 69 a aplicación con las cabezas impresoras 54 y 56, la
plataforma 62 es movida en la dirección de la fecha 66, con la
posición cubierta mostrada en la fig. 16. El par de tapas 69 están
montadas en la plataforma 62 usando un mecanismo de elevación de la
tapa que se aplica en una cabeza impresora o carro que incluye un
dispositivo deslizante o corredera 85 cargado elásticamente. La
corredera 85 está acoplada a la plataforma 62 por dos pares de
uniones o enlaces 86 y 88, para un total de 4 enlaces uniones, cada
una a la plataforma 62 y a la corredera 85. De las cuatro uniones,
solamente dos son visibles en la fig. 16, estando las dos uniones
restantes oscurecidas a la vista por las dos uniones que se han
mostrado. La corredera 85 puede ser cargada a la posición
descendida, mostrada en líneas de trazos en la fig. 16, mediante un
miembro de carga, tal como un elemento elástico 90.
Cuando el carro 313, fig. 3 ha posicionado el
submódulo de impresión 405, fig. 6 y fig. 13, en el mecanismo de
escritura 401, próximamente al puesto de servicio 60, el piñón 65
acciona la plataforma 62 mediante la cremallera 64 hasta que los
brazos 92 que se extienden hacia arriba desde la corredera 85, se
apliquen bien al cuerpo del submódulo de impresión 405, o bien al
carro 313. El piñón 65 continua accionando la plataforma 62 hacia la
derecha como se ha mostrado en la fig. 16, lo que hace que la
corredera 82 ascienda desde la plataforma, extendiendo el resorte
90, hasta que las tapas o capuchones 69 se aplican a las cabezas
impresoras respectivas 54, 56. Aunque los pares de uniones 86, 88
están mostradas en una posición erecta al capuchón en la fig. 16, es
evidente que una orientación inclinada con respecto a la plataforma
62 puede también ser útil en algunos puestas en práctica, por
ejemplo para acomodar ligeras variaciones en alzado de las cabezas
impresoras 54, 56.
Así, el piñón 65 puede accionar la plataforma 62,
mediante la cremallera 64, hacia atrás y hacia delante en la
dirección de la flecha 66 para posicionar la plataforma 62 en
distintas posiciones para dar servicio a las cabezas impresoras 54,
56. Para limpiar las cabezas impresoras 54, 56, la plataforma es
preferiblemente hecha oscilar hacia atrás y hacia delante como se ha
indicado por la flecha 66. Para escupir a través de las boquillas
para limpiar cualquier bloqueo, o para vigilar las subidas de
temperatura y similares, la plataforma es movida a una posición de
limpieza de las boquillas donde el escudo de escupido 75 está bajo
las cabezas impresoras. El movimiento de cobertura de la plataforma
está descrito anteriormente. Para eliminar cualquier residuo de
tinta de la superficie del escudo de escupido 75, la plataforma 62
es movida hasta que el escudo 75 es rascado por la cuchilla 80 y a
un cubo 84. Si es necesario, la plataforma 62 puede ser hecha
oscilar hacia atrás y hacia delante para rascar el escudo 75.
Otros detalles relativos a este puesto de
servicio particular puede ser obtenidos por referencia a la
solicitud de patente norteamericana Ser. Nº 08/862.952, sin embargo
no son esenciales más detalles para una comprensión del invento.
Detalle relativos aún a otro tipo de puesto de
servicio de movimiento de traslación, tal como se ha mostrado aquí
en las figuras 4, 5, 13 y 14 como útil de acuerdo con el presente
invento están descritos en la solicitud de patente norteamericana
Ser. Nº 08/667.611, presentada el 3 de julio de 1996, para un Puesto
de Servicio de Traslación Integrado para Cabezas Impresoras de
Chorro de Tinta (cedida a la cesionaria común del presente
invento).
Aunque el puesto de servicio está preferiblemente
dentro del módulo del mecanismo de escritura, puede estar en el
mecanismo de copia en papel y ser entregado a un módulo de máquina
de escribir al insertarlo en el mecanismo de copia en papel. Sin
embargo, esto obvia muchas de las ventajas de tener un componente de
puesto de servicio desechable, o renovable, fabricado en el módulo
de máquina de escribir. El problema más serio creado es que un
módulo retirado sin tapar la cabeza impresora provocaría
probablemente fallos en la impresión al realizar cualquier intento
para volver a utilizar el módulo en una fecha posterior.
Como mínimo, el módulo de escritura debe incluir
un dispositivo de cubierta de la cabeza impresora. Volviendo a la
figura 17, un mecanismo de escritura 401 que tiene una corredera
1701 de puesto de servicio solamente con un capuchón 1703 de cabeza
impresora está montado en él (compárese con la fig. 4). Un
posicionador de capuchón 1705 asciende hacia arriba desde la
corredera 1701 para hacer contacto con una cara del submódulo 405 a
fin de posicionar el capuchón 1703 con relación a la cabeza
impresora.
La repartición fundamental de un aparato de copia
en papel de chorro de tinta de acuerdo con el presente invento está
representada en forma de diagrama de bloques por las figs. 7 y 10, y
comparada con la técnica anterior en las figs. 8, 9, 11, y 12.
La fig. 7 representa la construcción de fluidos
de un mecanismo 401 de escritura consumible de acuerdo con el
presente invento. En comparación, un cartucho de impresión comercial
típico, tal como el cartucho 51626 de
Hewlett-Packard usado en la OfficeJet Deskjet HP y
otras máquinas de copia en papel populares esta representado por la
fig. 8 (TÉCNICA ANTERIOR); obsérvese que se requiere que un puesto
de servicio 407 para tal cartucho de impresión comercial sea una
parte integral del aparato de copia en papel y tenga una esperanza
de vida concomitante y una capacidad que le acompañe. Un producto de
cartucho de chorro de tinta reemplazable, tal como se ha mostrado en
la fig. 1, que utiliza una pluma semipermanente como en la fig. 2,
está representado en la fig. 9 (TÉCNICA ANTERIOR); se requieren dos
consumibles para tales sistemas y el puesto de servicio 407 deben
ser permanente como en el sistema de la fig. 8. Así, la comparación
con la fig. 7 muestra distintas diferencias de reparto de
consumibles que indican también la consecución de objetivos y
ventajas de acuerdo en el presente invento como se han enumerado en
la sección anterior del Resumen del Invento.
Un conjunto de figuras similares representan las
diferencias en reparto del sistema electrónico, figs. 10 a 12. La
fig. 10 representa el reparto de acuerdo en el presente invento. La
fig. 11 (TÉCNICA ANTERIOR) representa el reparto como es común a un
producto comercial, por ejemplo la impresora Deskjet HP 850C que usa
cartuchos de impresión como se ha descrito antes. La fig. 12
representa un sistema fuera de eje tal como sería puesto en práctica
en una impresora que utiliza la pluma semipermanente 210 de la fig.
2. Es conocido en la técnica prever algoritmos de control para dar
servicio al instrumento de escritura, rellenarlo, e imprimir (por
ejemplo modos de impresión y mapas de colores). Teniendo control de
sistemas húmedos dentro del módulo de mecanismo de escritura,
proporciona la ventaja de permitir un control actualizado con otros
cambios del sistema de escritura.
En otras palabras, la electrónica está repartida
de acuerdo con el presente invento de tal modo que el diseñador del
aparato de copia en papel necesita un mínimo conocimiento de los
requisitos del chorro de tinta. En la puesta en práctica preferida,
para imprimir, el aparato de copia en papel simplemente accedería al
mecanismo de escritura especificando un color dado en una cierta
rejilla de puntos o elemento de imagen. El mecanismo de escritura
ajustaría automáticamente para diferentes formulaciones de tinta,
mapas de color de tinta, y volúmenes de gota. Además, el mecanismo
de escritura contendría bastante conocimiento para tener un control
completo sobre todos los algoritmos de servicio y llenado de tinta.
Un nuevo mecanismo de escritura, que se adhiere al mismo protocolo
podría ser añadido posteriormente en la vida del producto. Un nuevo
mecanismo de escritura permitiría también libertad de diseño que no
es corriente actualmente en sistemas no modulares con respecto a
tintas, tamaños de gota, manipulación de gota de tinta en matrices
de puntos, y algoritmos de puesto de servicio.
Este reparto pone inteligencia en el módulo del
mecanismo de escritura. Hay tres niveles de puesta en práctica. El
nivel más básico sería tener la información de menor nivel acerca
del mecanismo de escritura contenida en el módulo del mecanismo de
escritura. Tiempo de impulso, orden de disparo de gota, e
información relacionada estarían contenidas en el mecanismo de
escritura. El aparato de copia en papel pensaría en la pluma como en
una columna de gotas de x picolitros. Esto alivia al diseñador del
aparato de copia en papel del conocimiento necesario del menor nivel
de requerimientos de la pluma de chorro de tinta. Para menores
mejoras, estos son los parámetros más probables de cambiar, y éstos
pueden ser cambiados y los nuevos mecanismos de escritura serían
compatibles retroactivamente con el aparato de copia en papel en el
campo.
El siguiente nivel es para permitir o habilitar
el acceso del mecanismo de escritura independiente del volumen de
gota y de los mapas de color de tinta. El aparato de copia en papel
accedería al mecanismo de escritura requiriendo colores calibrados
específicos en una rejilla especificada. El mecanismo de escritura
contendría la información para traslación. Podrían añadirse nuevas
tintas con diferentes mapas de colores, y los mapas de colores
modificados en el mecanismo de escritura se compensarían
automáticamente sin cambios en el aparato de copia en papel. El
mecanismo de escritura se ajustaría al volumen de gota y a los
cambios de la rejilla del escudo. Un mecanismo de escritura basado
en una pluma de 10 pl tomaría los 300 dpi, datos de gota de 30 pl y
automáticamente los traduciría a datos de gota de 10 pl, disparando
tres gotas para cada demanda de gota de 30 pl.
Al mayor nivel, el mecanismo de escritura tendría
control sobre todas sus necesidades. Esto incluye el control de
algoritmos de servicio y válvulas de tinta. Esto podría ser puesto
en práctica de modo similar a un applet (pequeño programa de
aplicación) de JAVA®, que sería cargado desde el mecanismo de
escritura al aparato de copia en papel para controlar estos
algoritmos, o con un protocolo más objetivado. Para un algoritmo de
servicio, el mecanismo de escritura instruiría al carro a moverse a
una cierta posición, y luego dispararía automáticamente algunas
gotas. Para el control de entrega de tinta, podrían existir entradas
desde ciertos sensores que detectan el nivel de tinta y dan salida a
las válvulas que controlan el flujo de tinta. El algoritmo de
control sería ejecutado desde el mecanismo de escritura, y podría
ser fácilmente actualizado con un nuevo mecanismo de escritura.
De nuevo, una comparación de las figs. 11 y 12
con la fig. 10 muestra distintas diferencias de reparto de
consumibles que indican el cumplimiento de los objetivos y ventajas
de acuerdo con el presente invento como han sido enumerados en la
sección anterior del Resumen del Invento. El controlador del
mecanismo de escritura puede así ser un circuito integrado que
controla la secuencia, disparo, tiempo de impulso, control de
energía de disparo, control de temperatura, escala de volumen de
gota, corrección de posición de gota, algoritmos de conversión de
color, mapas de color, algoritmos de modo impresión, protocolos de
enlace de la óptica de tinta, y similares como puede ser común en el
estado de la técnica para operaciones de cabeza impresora de chorro
de tinta, y también algoritmos de servicio y llenado del instrumento
de escritura.
Las figs. 13 y 14 muestran un mecanismo de copia
en papel y un mecanismo de escritura combinados que forman un
aparato de copia en papel. En lo fundamental, cuando no se está
imprimiendo, como se ha representado en las figs. 5 y 13, el
submódulo 405 de impresión insertado está tapado o cubierto por el
puesto de servicio 407 (véase también, fig. 4). La presión está
siendo aplicada a la placa 441 de presión del depósito de tinta
mediante el aplicador 341 de presión cargado de tal modo que se
ejerce una presión positiva sobre cada uno de los depósitos de tinta
411 a 417. Una hoja de medio de impresión 309 es transportada por el
motor 305 de pasos y la transmisión asociada 307 acoplada al rodillo
312 de accionamiento del papel para tener una zona de impresión 311
subyacente a la cabeza impresora (oculta) del submódulo 405 de
impresión acoplado ahora al carro de exploración 313 y ajustar para
que sea accionado hacia atrás y hacia delante transversalmente a
través de la zona de impresión 311 por el motor 323.
La fig. 14 muestra el sistema mientras se está
realizando una operación de impresión. El puesto de servicio 407 ha
sido trasladado fuera del camino (compárese con la posición de la
fig. 13), destapando la cabeza impresora, y limpiando la placa de
boquillas. Se han realizado cualesquiera algoritmos de escupido para
limpiar y cebar los orificios de la cabeza impresora. El carro 313,
accionado por el motor inversor 323 bajo control del "control de
impresora", fig. 10, atraviesa ("eje x" como se ha indicado
por flechas) la zona de impresión 311 del medio de impresión 309. El
brazo oscilante 451, que lleva los tubos de tinta
421-427, y el circuito flexible 609 (no mostrado,
pero que se puede ver en la fig. 15), que están acoplados
pivotablemente al submódulo de impresión 405, sigue el movimiento
del carro 313. Durante la travesía, los datos de tratamiento de
imagen (véase fig. 10, "Tratamiento de Imagen") transferidos al
circuito integrado 613 del mecanismo de escritura (figs. 6 y 10) es
usado de una manera conocida o de una manera con algoritmo de
propietario de impresión por matriz de puntos para disparar gotitas
de tinta desde orificios 621 de la cabeza impresora 611 (también
fig. 6) sobre el medio de impresión 309. Después de terminar una
exploración de barrido de acuerdo con una algoritmo de modo de
impresión empleado (por ejemplo 1 pasada, 2 pasadas y así
sucesivamente), el medio de impresión 309 es hecho avanzar a pasos
("eje y" como se ha indicado por la flecha etiquetada) para
posicionar la siguiente zona 311 de impresión de barrido por debajo
de la cabeza impresora 611. Si el borde anterior del medio de
impresión llega desde la parte frontal, la parte posterior, la parte
superior, o la parte inferior del puesto de impresión del mecanismo
de copia en papel es una cuestión de elección del diseño.
Cuando el detector 507 de tinta envía una señal
de que el submódulo de impresión 405 está bajo de tinta, el carro
313 devuelve el módulo de impresión de nuevo al mecanismo de
escritura y es realizado un ciclo de llenado. Una vez terminado, se
reanuda la impresión. Obsérvese cuidadosamente, de que los
algoritmos de llenado en una pasada son también empleados de acuerdo
con el presente invento. Para un ejemplo, se hace referencia a la
patente norteamericana nº 5.650.811, concedida el 22 de julio de
1997 a Seccombe y col., para un Aparato para Proporcionar Tinta a
una Cabeza Impresora (cedida a la cesionaria común del presente
invento). Se ha considerado en general que el instrumento de
escritura puede ser rellenado a petición, si está situado dentro del
mecanismo de escritura o continuamente durante una operación de
impresión. Son conocidas una variedad de aplicaciones en la técnica
o pueden ser desarrolladas como una construcción de propietario.
Las figs. 18 y 19 representan una realización
alternativa de un mecanismo de escritura 1801. Un alojamiento 1803
está configurado para ser recibido en un mecanismo de copia en papel
complementario (no mostrado) de tal modo que el módulo del mecanismo
de escritura se encuentra a través de la zona de impresión (véase
fig. 3, 311). Cuatro depósitos de tinta integrales 1805, 1807, 1809,
1811 están montados individualmente en el alojamiento 1803. En la
realización preferida, los depósitos 1805-1811 son
puestos a presión por sí mismos. Obsérvese que esto no sólo hace la
fabricación más simple, sino también hace que el mecanismo de
escritura 1801 sea renovable o reconfigurable haciendo depósitos que
puedan ser reemplazados cuando se desee. Sin embargo, debe
reconocerse que proporcionar al usuario final depósitos de
reemplazamiento individuales obviarán ciertas ventajas de un módulo
de mecanismo de escritura unitario y podría conducir a serios fallos
de equipo si se mezclan tintas incompatibles.
En un extremo del mecanismo de escritura 1801,
una cabeza impresora 1813 de chorro de tinta (fig. 19 solamente)
está situada de tal modo que cuando el mecanismo de escritura está
instalado en el mecanismo de copia en papel compatible está
posicionada aproximadamente sobre un extremo de la zona de
impresión. Un dispositivo de retención y liberación de leva 1815
está previsto para liberar la cabeza impresora 1813, un puesto de
servicio 1817, y un conectador eléctrico 1819 para interbloquear con
mecanismos de activación del mecanismo de copia en papel
complementarios de una manera similar a la realización anterior
(véanse por ejemplo elementos 313, fig. 3, y fig. 16). Un múltiple
1821 de tinta que incorpora acoplamientos de fluido apropiados a la
cabeza impresora 1813 a través de tubos de tinta 1823 (fig. 19
solamente) está montado en el alojamiento 1803 de tal modo que la
inserción de un depósito de tinta individual
1805-1811 libera tinta de dentro de cada depósito al
múltiple 1821, por ejemplo, un ajuste por salto elástico que rompe
un cierre hermético del depósito. Como con la realización anterior,
un circuito flexible de desplazamiento 1825 está montado para ser
capaz de seguir a la cabeza impresora 1813 cuando atraviesa un medio
de impresión.
"tinta" es usado aquí genéricamente para
cualquier tinta, tinte (por ejemplo tintes textiles para impresión
de prendas), colorante, tóner, composición de fusión en caliente,
fluido de impresión, o similar, que es compatible con la tecnología
de chorro de tinta. Una ventaja distintiva del presente invento es
la capacidad de proporcionar al usuario final una variedad de
mecanismos de escritura fácilmente intercambiables, cada uno con
distintas características de impresión. Por ejemplo, para impresión
de textos alfanuméricos de gran densidad, puede instalarse una única
casete de mecanismo de escritura de tinta negra de gran volumen;
para imprimir impresiones de calidad fotográfica, es instalado un
conjunto de depósitos de tinta de diferentes colores - por ejemplo
cían claro, cían oscuro, magenta claro, magenta oscuro, amarillo, y
negro- en una única casete de mecanismo de escritura.
De nuevo, aunque se prefiere tener el mecanismo
de escritura configurado como una construcción de un solo uso,
pueden ser suministrados kits para reemplazar o llenar los
depósitos.
El presente invento proporciona componentes de un
sistema y subsistema de chorro de tinta reconfigurados del mismo que
es útil en el campo de la impresión y que proporciona metodologías
únicas de fabricación, construcción, ensamblaje, utilización,
funcionamiento, renovación, rejuvenecimiento, restauración, y que
proporciona componentes para un aparato de copia en papel de chorro
de tinta. La anterior descripción de realizaciones del presente
invento ha sido presentada con propósitos de ilustración y
descripción. No se ha pretendido ser exhaustivo o limitar el invento
a la forma precisa o a realizaciones ejemplares descritas.
Obviamente, serán evidentes muchas modificaciones y variaciones para
las personas expertas en la técnica. Similarmente, cualesquiera
operaciones de proceso descritas podrían ser intercambiables con
otras operaciones a fin de conseguir el mismo resultado. La
realización ha sido elegida y descrita a fin de explicar mejor los
principios del invento y su mejor modo de puesta en práctica, para
permitir por ello a otros expertos en la técnica comprender el
invento para distintas realizaciones y con distintas modificaciones
que son adecuadas al uso particular o a la puesta en práctica
considerados. Se ha pretendido que el marco del invento sea definido
por la reivindicaciones adjuntas al mismo.
Claims (16)
1. Un mecanismo de escritura (401; 1801) para
usar con un mecanismo (301) de copia en papel destinado a recibir
selectivamente en él un mecanismo de escritura, que comprende:
medios (405; 1813) de impresión de chorro de tinta para transferir
tinta a medios de impresión (309); al menos una tinta
predeterminada; al menos medios (411-417;
1805-1811) que contienen tinta para contener una
cantidad predeterminada de al menos dicha tinta predeterminada;
medios de acoplamiento (431-437) para acoplar dichos
medios que contienen tinta y los medios de impresión de chorro de
tinta, medios de entrega (421-427; 1821, 1823) para
entregar dicha tinta desde dichos medios que la contienen
(411-417; 1805-1811) a dichos medios
de impresión de chorro de tinta (405; 1813); medios de servicio
(407; 1817) para dar servicio a los medios de impresión de chorro de
tinta; medios eléctricos (445; 1825) para conectar señales de
potencia y lógica a dicho mecanismo de escritura incluyendo dichos
medios de impresión de chorro de tinta y dichos medios de servicio;
medios de alojamiento (403; 1803) para alojar dichos medios de
impresión (405; 1813), tinta, medios (411-417;
1805-1811) que contienen tinta, medios de entrega
(421-427; 1821, 1823), medios eléctricos (445;
1825), y medios de servicio (407; 1877) en un contenedor unificado
de montaje que proporciona una unidad modular reemplazable; y dichos
medios de alojamiento (403; 1803) y dichos medios de impresión de
chorro de tinta (405; 1813) que tienen medios (313; 1815) para
enlazar selectivamente con el mecanismo (301) de copia en papel
cuando son recibidos en él de tal modo que dichos medios de
impresión de chorro de tinta están posicionados para imprimir tinta
sobre los medios de impresión (309).
2. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, que comprende además: dichos medios de impresión
(405; 1813) que están montados en dicho mecanismo de escritura (401;
1801) de tal modo que sean selectivamente extraídos desde dichos
medios de alojamiento (403; 1803) para ciclos de impresión y
reinsertados selectivamente en dichos medios de alojamiento durante
ciclos de no impresión.
3. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que los medios de servicio (407; 1817)
comprenden además: medios (69) para tapar o cubrir dichos medios de
impresión (405; 1813).
4. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que los medios de servicio (407; 1817)
comprenden además: medios (68) para limpiar dichos medios de
impresión (405; 1813).
5. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que los medios de servicio (407; 1817)
comprenden además: medios (70) para recibir tinta disparada desde
dichos medios de impresión (405; 1813).
6. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, que comprende además: medios de control para
controlar las señales electrónica y electromecánica a y desde dicho
mecanismo de escritura (401; 1801).
7. El mecanismo de escritura (401; 1801) según la
reivindicación 6ª, en el que hay además medios de control para
controlar funciones electrónica y electromecánica de componentes del
mecanismo de escritura.
8. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 6ª o 7ª, en el que los medios de control comprenden
además: medio de circuito para conectar dichos medios de impresión a
dicho aparato de copia en papel y medios de circuito integrado para
procesar controles operativos de los medios de impresión.
9. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que medios de impresión de chorro de tinta
(405; 1813) comprenden además: un componente de cabeza impresora de
poca masa (405; 1813) que tiene una alimentación predeterminada de
tinta integrada en dicho componente, en el que el volumen
predeterminado está limitado a un volumen necesario para entintar
una área predeterminada de dicho medio de impresión (309) menor que
o igual que una página del mayor tamaño de medio compatible con
dicho aparato de copia en papel.
10. El mecanismo de escritura (401; 1801) según
cualquiera de la reivindicaciones 1ª a 8ª, en el que los medios de
impresión de chorro de tinta (405; 1813) comprenden además: un
componente de cabeza impresora de poca masa (405; 1813) en el que
dicho componente de cabeza impresora de tinta de poca masa integrado
está limitado a un volumen de alimentación predeterminado en el que
una relación de la tinta en el componente de cabeza impresora de
poca masa a la tinta contenida en dichos medios de mecanismo de
escritura (401; 1801) fuera de dicho componente de cabeza impresora
de poca masa es menor de 1 a 10.
11. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que cada medio de contención de tinta
(411-417; 1805-1811) para contener
una cantidad predeterminada de al menos dicha tinta predeterminada
es un depósito de tinta reemplazable individualmente (411, 413, 415,
417, 1805, 1807, 1809, 1811).
12. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que cada medio de contención de tinta
(411-417; 1805-1811) para contener
una cantidad predeterminada de al menos dicha tinta predeterminada
es un depósito de tinta rellenable individualmente (411, 413, 415,
417; 1805, 1807, 1809, 1811).
13. El mecanismo de escritura según la
reivindicación 1ª, en el que los medios de entrega
(421-427; 1821, 1823) para entregar dicha tinta
desde dichos medios contenedores (411-417;
1805-1811) a dichos medios de impresión, comprenden
además: medios (411-417; 1821, 1823) para entregar a
dicha tinta a dichos medios de impresión (405; 1813) a petición.
14. Un aparato de copia en papel que comprende:
el mecanismo de escritura (401; 1801) según cualquier reivindicación
precedente; y medios de mecanismo de copia en papel (301) para
entregar dichos medios de impresión (309) a y desde una posición
(311) de zona de impresión en él y para posicionar un mecanismo de
escritura (401; 1801) con relación a dicha posición de zona de
impresión.
15. El aparato de copia en papel según la
reivindicación 14ª, que comprende además: medios de coincidencia
(313; 1815) para hacer coincidir de modo liberable dichos medios de
mecanismo de escritura (401; 1801) con dichos medios de mecanismo de
copia en papel (301).
16. El aparato de copia en papel según la
reivindicación 14ª, que comprende además: medios para entregar dicha
potencia eléctrica y datos a dichos medios eléctricos (445;
1825).
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