ES2342034T3 - Aparato de deteccion de fallo de descarga de liquido, aparato de grabacion por inyeccion de tinta, y procedimiento de deteccion de fallo de descarga de liquido. - Google Patents
Aparato de deteccion de fallo de descarga de liquido, aparato de grabacion por inyeccion de tinta, y procedimiento de deteccion de fallo de descarga de liquido. Download PDFInfo
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Abstract
Un aparato de detección de fallo de descarga de líquido que está configurado para detectar un fallo de descarga de líquido de una boquilla (nx) dispuesta en la superficie de un cabezal de inyección de tinta y que descarga gotitas de un líquido, comprendiendo el aparato de detección de fallo de descarga de líquido (20): un controlador de velocidad de descarga que está configurado para controlar una velocidad de descarga de gotitas descargadas desde la boquilla (nx); un elemento fotoemisor (30) que está configurado para emitir un haz (31) en una gotita (36) descargada desde la boquilla (nx); un elemento fotorreceptor (33) que está configurado para recibir una luz difractada generada por difracción del haz (31) por la gotita (36); y una unidad de detección de fallos que está configurada para detectar el fallo de descarga de líquido desde datos de la luz difractada recibidos por el elemento fotorreceptor (33), caracterizado porque el controlador de velocidad de descarga está configurado para controlar la velocidad de descarga de la gotita desde la boquilla (nx) para que se fije a una velocidad desviada con respecto a una velocidad de descarga, que se usa habitualmente, durante un procedimiento de detección de un fallo de descarga de líquido.
Description
Aparato de detección de fallo de descarga de
líquido, aparato de grabación por inyección de tinta, y
procedimiento de detección de fallo de descarga de líquido.
La presente invención se refiere a una
tecnología para detectar un fallo de descarga de líquido en un
aparato de grabación por inyección de tinta.
Un aparato típico de formación de imágenes
incluye una pluralidad de boquillas que descargan gotitas según una
condición predeterminada, una unidad de detección de descarga que
verifica la descarga de las gotitas desde las boquillas y una
unidad de control de recuperación que controla el tiempo de
realización de un procedimiento de recuperación en las boquillas
basado en el resultado de una verificación realizada por la unidad
de detección de descarga. Dicho aparato de formación de imágenes se
ha desvelado en la solicitud de patente japonesa en trámite nº
2005-280.248 (correspondiente al documento
US-2005-219.285). Se imponen
regulaciones estrictas para mejorar la precisión de detección de
las gotitas. Por ejemplo, un diámetro de una boquilla de detección
se hace menor que el de una boquilla de grabación, la amplitud de
una forma de onda de activación de tensión para activar la boquilla
de detección se hace menor que la de activación de la boquilla de
grabación, y el tiempo de subida de la forma de onda de activación
para la boquilla de detección se hace más largo que el de la
boquilla de grabación.
Por otra parte, en el procedimiento de
seguimiento de gotitas desvelado en la solicitud de patente japonesa
en trámite nº 2005-083.769, se emite al menos un
par de haces de láser paralelos, una boquilla descarga una gotita
dirigida entre los haces de láser, y cada uno de los elementos
fotorreceptores recibe un haz de láser correspondiente para
realizar conversión fotoeléctrica. Dado que las señales de salida
del elemento fotorreceptor caen momentáneamente cuando la gotita
cruza el haz de láser, la información sobre la gotita se obtiene
detectando las señales de salida. Por ejemplo, existe un aparato de
formación de imágenes en el que dos pares de haces de láser
paralelos emitidos en ángulos rectos y su boquilla descarga una
gotita dirigida a un cuadrado de intersección.
Sin embargo, el aparato de formación de imágenes
desvelado en la solicitud de patente japonesa en trámite nº
2005-280.248 necesita incluir la boquilla de
detección además de la boquilla de grabación, y por tanto su
configuración se complica. Además, como la descarga de las gotitas
es verificada usando la boquilla de detección en lugar de la
boquilla de grabación que se usa en realidad para grabar una imagen,
el resultado de detección no es completamente fiable. Por otra
parte, el aparato de formación de imágenes desvelado en la
solicitud de patente japonesa en trámite nº
2005-083.769 necesita incluir cuatro elementos
fotoemisores y cuatro elementos fotorreceptores para emitir dos
pares de haces de láser paralelos, lo que da como resultado un alto
coste.
El documento EP-0.461.437
desvela un detector de velocidad de descarga de gotitas de líquido
que comprende un detector de luz que recibe luz difractada de una
gotita de tinta.
Un objeto de la presente invención es resolver
al menos parcialmente los problemas de la tecnología
convencional.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un aparato de detección de fallo de descarga de líquido
según se revela en la reivindicación 1.
Según otro aspecto de la presente invención, se
proporciona un aparato de grabación por inyección de tinta que
incluye el aparato de detección de fallo de descarga de líquido
anterior, según se desvela en la reivindicación 5.
Según otro aspecto más de la presente invención,
se proporciona un procedimiento de detección de fallo de descarga
de líquido de una boquilla según la reivindicación 7.
Los objetos anteriores y otros, las
características, ventajas e importancia técnica e industrial de esta
invención se comprenderán mejor mediante la lectura de la siguiente
descripción detallada de formas de realización de la invención
preferidas en la actualidad, cuando se consideran en conexión con
los dibujos adjuntos.
Figura 1A. Un diagrama esquemático de un aparato
de grabación por inyección de tinta que incluye un aparato de
detección de fallo de descarga de líquido según una primera forma de
realización de la presente invención.
Figura 1B. Una vista en perspectiva ampliada de
una parte del aparato de grabación por inyección de tinta mostrado
en la Figura 1A.
Figura 2. Un diagrama esquemático para explicar
cómo realizar un procedimiento de detección en un cabezal de
inyección de tinta mostrado en la Figura 1A usando el aparato de
detección de fallo de descarga de líquido.
Figuras 3A y 3B. Gráficos de formas de onda de
activación de tensión para descargar tinta desde una boquilla
mostrada en la Figura 2.
Figura 4. Un diagrama esquemático de
trayectorias de una gotita descargada desde la boquilla.
Figura 5. Un gráfico de la potencia óptica
recibida por un elemento fotorreceptor mostrado en la Figura 2
cuando la gotita de tinta sigue trayectorias T1, T2 y T3 mostradas
en la Figura 4.
Figuras 6A y 6B. Diagramas esquemáticos para
explicar cómo se descarga la gotita de tinta a lo largo de la
trayectoria T1.
Figuras 7A, 7B y 7C. Diagramas esquemáticos para
explicar cómo se descarga la gotita de tinta a lo largo de la
trayectoria T3.
Figura 8A. Un gráfico de la potencia óptica
recibida por el elemento fotorreceptor cuando la gotita de tinta
sigue la trayectoria T1.
Figura 8B. Un gráfico de la potencia óptica
recibida por el elemento fotorreceptor cuando la gotita de tinta
sigue la trayectoria T3.
Figura 9. Un gráfico de la relación entre
viscosidad y velocidad del líquido descargado desde la boquilla.
Figuras 10A y 10B. Diagramas esquemáticos para
explicar un mecanismo de descarga de la gotita cuando aumenta la
tensión de activación.
Figura 11. Un gráfico de la potencia óptica
recibida por el elemento fotorreceptor en el caso mostrado en las
Figuras 10A y 10B; y
Figura 12. Un organigrama de un procedimiento de
detección para detectar un fallo de descarga de líquido.
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A continuación se describen en detalle formas de
realización ilustrativas de la presente invención con referencia a
los dibujos adjuntos.
La Figura 1A es un diagrama esquemático de un
aparato de grabación por inyección de tinta 100 que incluye un
aparato de detección de fallo de descarga de líquido 20 según una
primera forma de realización de la presente invención, y la Figura
1B es una vista en perspectiva ampliada de una parte del aparato de
grabación por inyección de tinta 100.
El aparato de grabación por inyección de tinta
100 incluye una cubierta 10 que tiene paredes laterales 11 y 12, un
vástago de guía 13 y una placa de guía 14 que cuelgan entre las
paredes laterales 11 y 12 en paralelo entre sí, y un carro 15
sostenido por el vástago de guía 13 y la placa de guía 14. Una cinta
sin fin (no mostrada) cuelga del carro 15, una polea conductora (no
mostrada) y una polea conducida (no mostrada), en la que la polea
conductora y la polea conducida están dispuestas en el lado derecho
y el lado izquierdo de la cubierta 10. Cuando la polea conductora
gira, la polea conducida se hace girar para hacer avanzar la cinta
sin fin, moviendo con ello el carro 15 lateralmente según se indica
mediante una flecha en la Figura 1A.
El carro 15 incluye cuatro cabezales que
incluyen un cabezal de inyección de tinta amarillo 16y, un cabezal
de inyección de tinta cian 16c, un cabezal de inyección de tinta
magenta 16m y un cabezal de inyección de tinta negro 16b dispuestos
en la dirección de movimiento del carro 15. Sin embargo, el número
de cabezales puede ser superior a cuatro. Los cabezales 16y, 16c,
16m y 16b se referirán colectivamente como los cabezales de
inyección de tinta 16. Cada uno de los cabezales de inyección de
tinta 16 tiene una pluralidad de boquillas (no mostradas)
dispuestas en una matriz unidimensional a lo largo de la parte
inferior del cabezal de inyección de tinta 16. La matriz de
boquillas está dispuesta en perpendicular a la dirección de
movimiento del carro 15.
Cuando el carro 15 está en su posición de inicio
en el lado derecho de la cubierta 10 según se muestra en las
Figuras 1A y 1B, los cabezales de inyección de tinta 16 están en
oposición a una unidad de recuperación autónoma 18 dispuesta en una
placa inferior 17 de la cubierta 10.
La unidad de recuperación autónoma 18 absorbe
tinta desde una boquilla de la que se determina que es defectuosa
por parte del aparato de detección de fallo de descarga de líquido
20. Como consecuencia de ello, el aparato de grabación por
inyección de tinta 100 se recupera del fallo de descarga de líquido
internamente.
El aparato de detección de fallo de descarga de
líquido 20 está dispuesto junto a la unidad de recuperación
autónoma 18 en la placa inferior 17. Más adelante se describirá en
detalle la configuración de la unidad de recuperación autónoma
18.
Se dispone un cilindro 22 en forma de una placa
junto al aparato de detección de fallo de descarga de líquido 20.
Detrás del cilindro 22, una bandeja de alimentación de papel 24 se
mantiene inclinada para retener una hoja 23 como medio de
grabación. El medio de grabación de inyección de tinta incluye
además un rodillo de alimentación (no mostrado) que suministra la
hoja 23 desde la bandeja de alimentación de papel 24 en el cilindro
22, y un rodillo de transporte 25 que expulsa la hoja 23 en el
cilindro 22 a un lado frontal del aparato de grabación por
inyección de tinta 100.
Se dispone una unidad de activación 26 en la
placa inferior 17 en el lado izquierdo de la cubierta 10. La unidad
de activación 26 activa el rodillo de alimentación, el rodillo de
transporte 25 y la polea conductora, haciendo con ello correr la
cinta sin fin para mover el carro 15.
Para grabación, la unidad de activación 26
activa el rodillo de alimentación para suministrar la hoja 23 a una
posición predeterminada en el cilindro 22, y mueve el carro 15 sobre
la hoja 23 de derecha a izquierda. Mientras el carro 15 se está
moviendo a la izquierda, cada boquilla en los cabezales de inyección
de tinta 16 descarga gotitas de tinta, grabando así una imagen
parcial en la hoja 23. Después de que se graba la imagen parcial,
la unidad de activación 26 devuelve el carro 15 a la posición de
inicio y transporta la hoja 23 a una dirección indicada por una
flecha en la Figura 1B una distancia predeterminada.
La unidad de activación 26 mueve de nuevo el
carro 15 a la izquierda descargando gotitas de tinta desde las
boquillas para grabar una siguiente imagen parcial en la hoja 23.
Según se describe anteriormente, la unidad de activación 26
devuelve el carro 15 a la posición de inicio y transporta la hoja
23. El aparato de grabación por inyección de tinta 100 repite un
procedimiento de grabación descrito anteriormente hasta que se graba
toda la imagen en la hoja 23.
La Figura 2 es un diagrama esquemático para
explicar cómo realizar un procedimiento de detección en un solo
cabezal de inyección de tinta 16 usando el aparato de detección de
fallo de descarga de líquido 20, según se ve desde el lado
izquierdo del aparato de grabación por inyección de tinta 100 en una
dirección en paralelo con el vástago de guía 13.
El cabezal de inyección de tinta 16 tiene
boquillas n1, n2, ..., nx, ..., nN dispuestas en la matriz de
boquillas. El aparato de detección de fallo de descarga de líquido
20 incluye un elemento fotoemisor 30, una lente colimadora 32 y un
elemento fotorreceptor 33. El elemento fotoemisor 30 es, por
ejemplo, un láser de semiconductores. La lente colimadora 32 colima
una luz emitida por el elemento fotoemisor 30 para formar un haz 31
con un diámetro de d. El elemento fotorreceptor 33 es, por ejemplo,
un fotodiodo. Se determina una posición del elemento fotorreceptor
33 de manera que su superficie fotorreceptora 34 no interrumpa el
haz 31, que el elemento fotorreceptor 33 esté lo más cerca posible
de un eje óptico 35 del haz 31 aunque esté desplazado del eje óptico
35 una distancia L y que el elemento fotorreceptor 33 reciba una
parte de luces difractadas S1, S2, S3, S4, S5, S6 y S7 generadas
cuando se descarga una gotita de tinta 36 en el haz 31. En la Figura
2, el elemento fotorreceptor 33 está colocado para recibir la luz
difractada directa S3. El aparato de detección de fallo de descarga
de líquido 20 está dispuesto de manera que el haz 31 se emita en un
ángulo recto con respecto a la dirección de descarga de la gotita
de tinta 36 desde la boquilla nx. Cuando el cabezal de inyección de
tinta 16 es pequeño, puede usarse un diodo fotoemisor como elemento
fotoemisor 30 para reducir un coste de producción.
Para detectar un fallo de descarga de líquido,
la lente colimadora 32 colima la luz emitida por el elemento
fotoemisor 30 para generar el haz 31, que se desplaza en ángulo
recto con respecto a la dirección de descarga de la gotita de tinta
36. Cuando la gotita de tinta 36 se descarga correctamente, cae
sobre el haz 31 para generar las luces difractadas S1, S2, S3, S4,
S5, S6 y S7, y la luz difractada S3 es recibida por el elemento
fotorreceptor 33. Cuando la gotita de tinta 36 no se descarga
correctamente, el haz 31 se desplaza en línea recta sin ser
interrumpido por la gotita de tinta 36, y por tanto el elemento
fotorreceptor 33 no recibe la luz difractada S3. Midiendo la salida
de tensión desde el elemento fotorreceptor 33, se determina una
cantidad de potencia óptica recibida por el elemento fotorreceptor
33. Si se recibe una cantidad grande de la potencia óptica,
significa que la gotita de tinta 36 se descarga correctamente. Si
sólo se recibe una pequeña cantidad de la potencia óptica,
significa que existe un fallo de descarga de líquido.
Las Figuras 3A y 3B son gráficos de formas de
onda de activación de tensión para descargar tinta desde la
boquilla nx. En cualquiera de las Figuras 3A y 3B, una curva de
trazo continuo indica una forma de onda de activación de una
tensión de activación V_{1} que se usa normalmente. Una curva de
trazo discontinuo mostrada en la Figura 3A indica una forma de onda
de activación de una tensión de activación V_{2} mayor que la
tensión de activación V_{1}, y una curva de trazo discontinuo
mostrada en la Figura 3B indica una forma de onda de activación de
una tensión de activación V_{3} menor que la tensión de activación
V_{1}.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de
trayectorias de la gotita de tinta 36 descargada desde la boquilla
nx. Una flecha de trazo discontinuo T1 indica una trayectoria de la
gotita de tinta 36 descargada correctamente desde la boquilla nx
para que caiga sobre la hoja 23 en un ángulo recto. Una flecha de
trazo discontinuo T2 indica una trayectoria de la gotita de tinta
36 cuando la trayectoria se curva en un ángulo recto con la matriz
de boquillas. Una flecha de trazo discontinuo T3 indica una
trayectoria de la gotita de tinta 36 cuando la trayectoria se curva
en paralelo con respecto a la matriz de boquillas. Cuando una
boquilla defectuosa descarga la gotita de tinta 36, la gotita de
tinta 36 se divide o sigue una trayectoria curva. Por tanto, la
trayectoria a veces puede curvarse en paralelo, con la matriz de
boquillas dependiente de la presencia de un obstáculo o un grado de
forma defectuosa de la boquilla.
La Figura 5 es un gráfico de la potencia óptica
recibida por el elemento fotorreceptor 33 cuando la gotita de tinta
36 sigue las trayectorias T1, T2 y T3. Cuando la gotita de tinta 36
sigue la trayectoria T1, la gotita de tinta 36 pasa el centro del
haz 31 en el que la intensidad óptica es máxima, y por tanto el
elemento fotorreceptor 33 produce una tensión alta V. En el caso de
la trayectoria T2, la gotita de tinta 36 se desvía del centro del
haz 31, y por tanto el elemento fotorreceptor 33 produce una tensión
V', que es menor que la tensión V. En el caso de la trayectoria T3,
la gotita de tinta 36 pasa por el centro del haz 31 a pesar de la
trayectoria curva, y el elemento fotorreceptor 33 produce la
tensión alta V. Por tanto, en el caso de la trayectoria T3, existe
un riesgo de determinar que la boquilla nx no es defectuosa.
Las Figuras 6A y 6B son diagramas esquemáticos
para explicar el modo en que se descarga la gotita de tinta 36 a lo
largo de la trayectoria T1. En el caso de la descarga correcta de la
gotita de tinta 36, la boquilla nx dispuesta en la superficie de un
cabezal de inyección de tinta 37 descarga una pluralidad de gotitas
de tinta 36a, 36b y 36c continuamente según se muestra en la Figura
6A, que se agrupan por coalescencia en una sola gotita de tinta 36
durante el vuelo, según se muestra en la Figura 6B.
Las Figuras 7A, 7B y 7C son diagramas
esquemáticos para explicar el modo en que se descarga la gotita de
tinta 36 a lo largo de la trayectoria T3. Incluso cuando la
trayectoria se curva en paralelo con la matriz de boquillas, las
gotitas 36a, 36b y 36c se agrupan por coalescencia en la única
gotita de tinta 36 durante el vuelo como en el caso de la descarga
correcta. Sin embargo, por ejemplo, las gotitas de tinta 36b y 36c
siguen la trayectoria curva según se muestra en la Figura 7A,
debido a un objeto extraño o un saliente en la boquilla o cerca de
la boquilla. Cuando la trayectoria se curva en paralelo con la
matriz de boquillas, la gotita de tinta 36a es atraída a una gotita
agrupada por coalescencia desde las gotitas de tinta 36b y 36c,
según se muestra en la Figura 7B. La trayectoria se curva
finalmente en paralelo con la matriz de boquillas, según se muestra
en la Figura 7C.
La Figura 8A es un gráfico de la potencia óptica
recibida por el elemento fotorreceptor cuando la gotita de tinta 36
sigue la trayectoria T1, y la Figura 8B es un gráfico de la potencia
óptica recibida por el elemento fotorreceptor cuando la gotita de
tinta 36 sigue la trayectoria T3.
Según se describe anteriormente, dado que la
gotita de tinta 36 pasa por el centro del haz 31, cuando la boquilla
nx descarga la gotita de tinta 36 correctamente, el elemento
fotorreceptor 33 produce la tensión alta V según se muestra en la
Figura 8A. Por el mismo motivo, cuando la trayectoria se curva en
paralelo con la matriz de boquillas, el elemento fotorreceptor 33
produce la misma tensión alta V según se muestra en la Figura
8B.
La Figura 9 es un gráfico de relación entre
viscosidad y velocidad de una gotita descargada desde la boquilla
nx. Un intervalo de velocidad de descarga normal se indica mediante
un área sombreada. Cuando la viscosidad de la gotita descargada
desde la boquilla nx es alta, la velocidad de descarga normal es
alta. Por ejemplo, cuando se descarga tinta, el intervalo de
velocidad de descarga está entre V_{a} y V_{b}. Sin embargo,
cuando la solución de limpieza se descarga con viscosidad menor que
la de la tinta, el intervalo normal de velocidad de descarga está
entre V_{c} y V_{d}, que son menores que V_{a} y V_{b}. De
esta manera, el intervalo normal de velocidad de descarga se
determina basándose en la viscosidad de la gotita que se descargará,
y la velocidad de descarga está habitualmente dentro del intervalo
normal de velocidad de descarga.
Cuando una boquilla normal descarga gotitas de
tinta basándose en una forma de onda de pulso dentro del intervalo
normal de velocidad de descarga, las gotitas se agrupan por
coalescencia durante el vuelo según se describe anteriormente, y la
gotita formada por coalescencia cae sobre la hoja 23. Cuando la
velocidad de descarga aumenta fuera del intervalo normal de
velocidad de descarga, la única diferencia es que un punto de
coalescencia está más alejado de la superficie del cabezal de
inyección de tinta 37, siempre y cuando las gotitas se descarguen
correctamente.
Por el contrario, cuando existe un fallo de
descarga de líquido y la velocidad de descarga aumenta fuera del
intervalo normal de velocidad de descarga, las gotitas de tinta no
se agrupan por coalescencia. En su lugar, las gotitas de tinta
pueden permanecer divididas o cambiar sus direcciones. Cuando una de
las gotitas descargada a una velocidad normal sigue una trayectoria
curva y se agrupa por coalescencia con otra gotita de tinta, la
gotita agrupada por coalescencia es atraída a la trayectoria curva
con el resultado de una desviación con respecto a una trayectoria
correcta. Además, cuando la velocidad de descarga es alta, una
gotita de tinta precedente ya ha pasado por el punto de
coalescencia antes de que una gotita siguiente alcance el punto de
coalescencia, con el resultado de una gotita dividida que puede
detectarse fácilmente.
Aunque anteriormente se explica un caso de
aumento de la velocidad fuera del intervalo normal de velocidad de
descarga, en un caso de disminución de la velocidad fuera del
intervalo normal de velocidad de descarga, debido a debilidad en la
eyección de la gotita de tinta, la tinta se apelmaza en el objeto
extraño para provocar no descarga o la trayectoria curva.
\newpage
Según se describe anteriormente, un fallo de
descarga de líquido se amplifica cuando las gotitas de tinta se
descargan a una velocidad desviada con respecto al intervalo normal
de velocidad de descarga. Aprovechándose de este hecho, el aparato
de detección de fallo de descarga de líquido 20 incluye un
controlador de velocidad de descarga (no mostrado) que controla la
velocidad de descarga de la gotita desde la boquilla nx para fijarla
a una velocidad desviada con respecto al intervalo normal de
velocidad de descarga durante el procedimiento de detección de un
fallo de descarga de líquido. Para fijar la velocidad a una
velocidad fuera del intervalo normal de velocidad de descarga, el
controlador de velocidad de descarga aumenta la tensión de
activación de V_{1} a V_{2} según se muestra en la Figura 3A o
reduce la tensión de activación de V_{1} a V_{3} según se
muestra en la Figura 3B.
La velocidad de descarga también puede cambiarse
cambiando un diámetro de la boquilla y cambiando la viscosidad de
la gotita. Con la misma forma de onda de activación, la velocidad de
descarga puede aumentarse empleando una boquilla de un diámetro
menor o empleando un líquido que tenga una viscosidad menor.
Las Figuras 10A y 10B son diagramas esquemáticos
para explicar un mecanismo de descarga de la gotita cuando aumenta
la tensión de activación. Algunas de las gotitas de tinta 36a, 36b y
36c descargadas continuamente siguen la trayectoria curva. La
distancia entre la gotita de tinta 36a y la superficie del cabezal
de inyección de tinta 37 es L2 en la Figura 10A más larga que L1
mostrada en la Figura 7A debido a que la gotita de tinta 36a se
descarga con más fuerza con la tensión de activación aumentada, es
decir, debido a que la velocidad de descarga de la gotita 36a es
mayor en la Figura 10A. Por este motivo, las gotitas de tinta 36a,
36b y 36c vuelan en forma de dos gotitas de tinta 36A y 36B según
se muestra en la Figura 10B en vez de agruparse por coalescencia en
una gotita según se muestra en la Figura 7C.
La Figura 11 es un gráfico de la potencia óptica
recibida por el elemento fotorreceptor 33 cuando vuelan las dos
gotitas de tinta 36A y 36B. La forma de onda tiene dos picos, y la
tensión máxima es V' menor que V debido a que las gotitas de tinta
36A y 36B son menores que la gotita de tinta normal 36, con lo que
se detecta el fallo de descarga de líquido. En el caso de la
trayectoria T2 mostrada en la Figura 4, la forma de onda tiene dos
picos y la tensión máxima es todavía menor que V' debido a la
desviación con respecto al centro del haz 31. Las tensiones máximas
son menores debido a que cada una de las gotitas de tinta es menor y
genera luz difractada con menor intensidad óptica.
La causa del fallo puede ser un objeto extraño
cerca de la boquilla, en un borde de la boquilla, o en la boquilla.
Cuando la tensión de activación disminuye, la tinta se apelmaza en
el objeto extraño para provocar un fallo de descarga de líquido.
Como resultado, el elemento fotorreceptor 33 no produce ninguna
tensión, lo que significa que existe un fallo de descarga de
líquido.
El tiempo de subida de la forma de onda de
activación y la amplitud de la forma de onda también afectan a la
descarga de gotitas de tinta. Por tanto, aunque no mostrado en los
dibujos, el fallo de descarga de líquido puede amplificarse
cambiando el tiempo de subida de la forma de onda de activación y/o
la amplitud de la forma de onda.
La Figura 12 es un organigrama de un
procedimiento de detección para detectar un fallo de descarga de
líquido. Con m se establece un número indicativo del número de
veces que se realiza el procedimiento de detección (Etapa S0). La
forma de onda de activación de la tensión de activación se cambia a
una de las formas de onda de activación indicadas por las curvas en
trazo discontinuo mostradas en las Figuras 3A y 3B (Etapa S1). El
elemento fotoemisor 30 emite el haz 31 (Etapa S2). La boquilla nx
descarga la gotita de tinta 36, y se mide la salida de tensión del
elemento fotorreceptor 33 indicativa de la potencia óptica de la luz
difractada directa desde la gotita de tinta 36 (Etapa S3). Se
determina si la forma de onda incluye sólo un pico (Etapa S4), si la
tensión de salida es igual o mayor que un valor predeterminado
(Etapa S5) y si la velocidad de descarga de la gotita está dentro
del intervalo normal de velocidad de descarga (Etapa S6). Cuando se
cumplen todas estas condiciones (SÍ en Etapas S4, S5 y S6), se
determina que la boquilla nx está bien (Etapa S7). A continuación se
apaga el elemento fotoemisor 30 (Etapa S8), y termina el
procedimiento de detección en la boquilla nx.
Si el resultado de la determinación en una
cualquiera de las Etapas S4, S5 y S6 es NO (NO en las Etapas S4, S5
o S6), se registra un número de ID de la boquilla nx como boquilla
defectuosa (Etapas S9, S10 o S11), y se determina que la boquilla
nx es defectuosa (Etapa S12). Si m es igual a M entonces se
determina (Etapa S13). Cuando m es menor que M (NO en Etapa S13),
se limpia la boquilla nx usando la unidad de recuperación autónoma
18 (Etapa S14), se incrementa m en uno (Etapa S15) y el
procedimiento regresa a la Etapa S2. Cuando m es igual a M (SÍ en
Etapa S13), se determina que la boquilla nx no puede recuperarse, se
apaga el elemento fotoemisor 30 (Etapa S8) y termina el
procedimiento de detección en la boquilla nx. A continuación se
repite el mismo procedimiento para las otras boquillas.
Por ejemplo, cuando la forma de onda incluye dos
picos, se considera que la causa del fallo es un objeto extraño
alrededor de la boquilla nx. El objeto extraño podría limpiarse
simplemente usando una solución de limpieza. En tal caso, por
tanto, la boquilla se limpia usando una solución de limpieza
adecuada.
En el procedimiento de detección explicado
anteriormente, la forma de onda de activación de la tensión de
activación se cambia en la Etapa S1. Sin embargo, el procedimiento
de detección puede realizarse con la forma de onda normal al
principio, y sólo cuando se detecta una ligera diferencia en la
salida óptica o en la velocidad de descarga, es decir, sólo cuando
es difícil determinar si la boquilla es defectuosa, la forma de onda
de activación puede cambiarse en la boquilla en cuestión para
determinar si la boquilla es defectuosa.
En lugar de las gotitas de tinta puede usarse,
por ejemplo, solución de limpieza para realizar el procedimiento de
detección. Cuando se usa la solución de limpieza, el aparato de
detección de fallo de descarga de líquido limpia las boquillas
mientras realiza el procedimiento de detección. De esta manera, no
se requiere limpieza después del procedimiento de detección, y así,
puede reducirse el tiempo para la limpieza.
Según un aspecto de la presente invención, dado
que un aparato de detección de fallo de descarga de líquido
amplifica un fallo de descarga de líquido, y realiza un
procedimiento de detección usando una boquilla de grabación en
lugar de usar una boquilla de detección, el resultado de la
detección es fiable, el coste de producción es bajo y el fallo de
descarga de líquido se detecta sin mover ni la boquilla ni el
sistema óptico.
Además, al descargar la solución de limpieza, el
aparato de detección de fallo de descarga de líquido puede realizar
dos procedimientos al mismo tiempo: limpieza en la boquilla y
detección de un fallo de descarga de líquido.
Por otra parte, cuando el aparato de detección
de fallo de descarga de líquido detecta un fallo de descarga de
líquido, una unidad de recuperación autónoma recupera una boquilla
defectuosa.
Aunque la invención se ha descrito con respecto
a formas de realización específicas para una descripción completa y
clara, las reivindicaciones adjuntas no estarán limitadas por ellas
sino que se entiende que comprenden todas las modificaciones y
construcciones alternativas que pueden ocurrir para un experto en la
materia que se encuadren dentro del objeto de las reivindicaciones
adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el
máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet JP 2005280248 A [0002] [0004]
\bullet US 2005219285 A [0002]
\bullet JP 2005083769 A [0003] [0004]
\bullet EP 0461437 A [0005]
Claims (7)
1. Un aparato de detección de fallo de descarga
de líquido que está configurado para detectar un fallo de descarga
de líquido de una boquilla (nx) dispuesta en la superficie de un
cabezal de inyección de tinta y que descarga gotitas de un líquido,
comprendiendo el aparato de detección de fallo de descarga de
líquido (20):
un controlador de velocidad de descarga que está
configurado para controlar una velocidad de descarga de gotitas
descargadas desde la boquilla (nx);
un elemento fotoemisor (30) que está configurado
para emitir un haz (31) en una gotita (36) descargada desde la
boquilla (nx);
un elemento fotorreceptor (33) que está
configurado para recibir una luz difractada generada por difracción
del haz (31) por la gotita (36); y una unidad de detección de fallos
que está configurada para detectar el fallo de descarga de líquido
desde datos de la luz difractada recibidos por el elemento
fotorreceptor (33), caracterizado porque el controlador de
velocidad de descarga está configurado para controlar la velocidad
de descarga de la gotita desde la boquilla (nx) para que se fije a
una velocidad desviada con respecto a una velocidad de descarga, que
se usa habitualmente, durante un procedimiento de detección de un
fallo de descarga de líquido.
2. El aparato de detección de fallo de descarga
de líquido según la reivindicación 1, en el que el controlador de
velocidad de descarga está configurado para ajustar una forma de
onda de activación de una tensión de activación (V_{1}, V_{2})
para descarga desde la boquilla (nx) de manera que la velocidad de
descarga de la gotita (36) está controlada para fijarse a una
velocidad desviada con respecto a una velocidad de descarga, que se
usa habitualmente, durante un procedimiento de detección de un fallo
de descarga de líquido.
3. El aparato de detección de fallo de descarga
de líquido según la reivindicación 1 ó 2, en el que la boquilla (nx)
está configurada para descargar una tinta durante un procedimiento
de detección del fallo de descarga de líquido.
4. El aparato de detección de fallo de descarga
de líquido según la reivindicación 1 ó 2, en el que la boquilla (nx)
está configurada para descargar una solución de limpieza durante un
procedimiento de detección del fallo de descarga de líquido.
5. Un aparato de grabación por inyección de
tinta que incluye un aparato de detección de fallo de descarga de
líquido (20) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
6. El aparato de grabación por inyección de
tinta según la reivindicación 5, que comprende además una unidad de
recuperación autónoma (18) que recupera una boquilla (nx)
defectuosa.
7. Un procedimiento de detección de fallo de
descarga de líquido de una boquilla (nx) que está dispuesta en la
superficie de un cabezal de inyección de tinta y que descarga
gotitas de un líquido, comprendiendo el procedimiento:
control de una velocidad de descarga de gotitas
descargadas desde la boquilla (nx); y
emisión de un haz (31) en una gotita descargada
desde la boquilla (nx) con un elemento fotoemisor (30) y que recibe
una luz difractada generada por difracción del haz (31) por la
gotita con un elemento fotorreceptor (33); y
detección del fallo de descarga de líquido a
partir de datos de la luz difractada recibida por el elemento
fotorreceptor (33), caracterizado porque el control de la
velocidad de descarga de la gotita desde la boquilla (nx) comprende
el control de la velocidad que se fijará a una velocidad desviada
con respecto a una velocidad de descarga, que se usa habitualmente,
durante un procedimiento de detección de un fallo de descarga de
líquido.
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