ES2950483T3 - Formación de imágenes multicapa con una capa de tinta transparente de alto brillo - Google Patents

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Abstract

Varias realizaciones se refieren a sistemas de impresión por inyección de tinta diseñados para obtener imágenes multicapa con una capa de tinta transparente de alto brillo. Más específicamente, los sistemas de impresión por inyección de tinta están diseñados para que las tintas transparentes y curables tengan tiempo adicional para nivelarse antes de curarse. El proceso de sedimentación permite que los sistemas de impresión por inyección de tinta produzcan imágenes multicapa con altos valores de brillo. Por ejemplo, se podría unir un soporte a un conjunto de curado que impida que la radiación incida en una determinada porción del sustrato sobre el que se ha depositado recientemente tinta transparente. Como otro ejemplo, se puede disponer una serie inactiva de diodos emisores de luz en línea con el o los cabezales de impresión responsables de depositar tinta transparente. Además, diversas realizaciones también permiten una verdadera impresión multicapa de una capa de color y una capa transparente de alto brillo en un solo paso (por ejemplo, disponiendo los cabezales de impresión en filas dentro de un carro de impresora). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Formación de imágenes multicapa con una capa de tinta transparente de alto brillo
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
[0001] Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente de EE. UU. N.° 15/093.678, depositada el 7 de abril de 2016, y la solicitud de patente provisional de EE. UU. N.° 62/144.754, depositada el 8 de abril de 2015. CAMPO RELACIONADO
[0002] Diversas realizaciones se refieren en general a la impresión por inyección de tinta y al curado . Más particularmente, diversas realizaciones se refieren a sistemas de inyección de tinta configurados para la formación de imágenes multicapa con una capa de tinta transparente de alto brillo.
ANTECEDENTES
[0003] La impresión por inyección de tinta y las tintas curables por energía han experimentado un desarrollo significativo en la última década. En general, estos desarrollos se han centrado en medios más eficaces y eficientes para curar la tinta después de que se haya depositado sobre un sustrato. Los primeros sistemas de impresión por inyección de tinta de curado por energía utilizaron bombillas de mercurio (vapor) de media presión . Estas bombillas fueron capaces de producir una intensidad máxima significativa (W/cm2) y dosis de radiación UV (J/cm2) en una variedad de longitudes de onda.
[0004] Se han adoptado varias estrategias diferentes con respecto a la impresión por inyección de tinta y al curado por radiación (por ejemplo, ultravioleta), entre los que se incluyen:
• Impresión inicial de una capa de color en el soporte, inversión de la dirección de soporte y, a continuación, retroceso del soporte hasta el inicio de la capa de color. Los ajustes de impresión se cambian a continuación, y la capa de color se sobreimprime con una capa de tinta transparente.
• Impresión inicial de una capa de color en el soporte, retirada del soporte del sistema de impresión, reinserción del soporte en la parte posterior del sistema de impresión y, a continuación, sobreimpresión de la capa de color con una capa de tinta transparente utilizando diferentes ajustes.
• En el caso de impresoras de superficie plana, que no son adecuadas para imprimir en soportes flexibles, los soportes rígidos o los cabezales de impresión se fijan en su lugar, y el componente no fijo (es decir, el soporte o los cabezales de impresión) se mueve en una mesa X-Y. Estas configuraciones permiten que se acceda de nuevo a áreas impresas del soporte y que se sobreimprima una capa de tinta transparente en capas de color.
[0005] En cada una de las estrategias anteriores de impresión por inyección de tinta, existe la necesidad de dar a la tinta transparente, curable por radiación, tiempo suficiente para nivelarse antes de que se cure de modo que se pueda maximizar el brillo. Por ejemplo, el documento WO 2015110619 A1 describe una impresora de inyección de tinta UV que comprende un dispositivo de radiación UV y un sistema de obturación para crear una primera zona de radiación en un receptor y para crear una segunda zona de irradiación. Los medios de obturación del sistema de obturación se pueden abrir o cerrar. El documento WO 20141126578 A1 describe un procedimiento de impresión de una imagen usando tinta curable por UV. El procedimiento comprende después de que haya transcurrido un primer periodo de tiempo aplicar una primera cantidad de luz UV por una primera región y después de que haya transcurrido un segundo periodo de tiempo aplicar una segunda cantidad de luz UV por una segunda región. El documento WO2011099557 A1 describe una impresora de inyección de tinta que comprende un dispositivo de radiación UV y una máscara para ajustar la distribución de iluminancia.
RESUMEN
[0006] En esta invención se presentan sistemas y técnicas de impresión por inyección de tinta para mejorar el brillo de imágenes multicapa impresas en un sustrato. Estos sistemas de impresión por inyección de tinta proporcionan a las tintas transparentes y curables un tiempo adicional para asentarse y nivelarse antes de ser curadas. Dicho de otra manera, los sistemas de impresión por inyección de tinta descritos en esta invención evitan que la tinta transparente se exponga inmediatamente a un conjunto de curado y, en su lugar, introducen selectivamente la tinta transparente en el conjunto de curado después de un cierto periodo de tiempo (por ejemplo, segundos o minutos después de depositarse sobre un sustrato).
[0007] Diversas realizaciones descritas en esta invención permiten una verdadera impresión multicapa de una capa de color y una capa transparente en una sola etapa. Por ejemplo, la(s) tinta(s) de color podría(n) depositarse sobre el sustrato mediante una primera fila de cabezales de impresión, y la tinta transparente podría depositarse sobre el sustrato mediante una segunda fila de cabezales de impresión. La tinta transparente se expulsa típicamente sobre la parte superior de una capa de color de modo que la capa transparente pueda actuar como un recubrimiento protector (por ejemplo, para la intemperie, resistencia a la abrasión o antigraffiti), capa de revestimiento por inundación brillante o barniz o brillo localizado. Sin embargo, la tinta transparente también podría expulsarse directamente sobre el sustrato (p. ej., como un imprimante).
[0008] A la tinta transparente se le da tiempo para asentarse antes de exponerse a un conjunto de curado. Esto se puede lograr realizando ajustes estructurales en el sistema de impresión por inyección de tinta. Por ejemplo, podría fijarse un apoyo al conjunto de curado que evite que la radiación incida sobre una sección del sustrato sobre la que se ha depositado la tinta transparente. Como otro ejemplo, podría erigirse una barrera inmediatamente antes del(de los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente que proteja de la radiación a la tinta transparente recientemente depositada .
[0009] El sistema de impresión por inyección de tinta puede incluir un único conjunto de curado o múltiples conjuntos de curado. Por ejemplo, un primer conjunto de curado podría estar configurado para curar la capa de color, mientras que un segundo conjunto de curado podría estar configurado para curar la capa transparente. En algunas realizaciones, los conjuntos de curado primero y segundo están configurados para emitir diferentes tipos de radiación. Por ejemplo, el primer conjunto de curado puede configurarse para emitir radiación electromagnética de subtipo C (UVC), y el segundo conjunto de curado puede configurarse para emitir radiación electromagnética de subtipo A (UVA), subtipo B (UVB), subtipo V (UW) o una combinación de los mismos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0010] Una o más realizaciones de la presente descripción se ilustran a modo de ejemplo y no de limitación en las figuras de los dibujos adjuntos, en los que las mismas referencias indican elementos similares.
La figura 1 representa la dirección de alimentación de soporte (también denominado en esta invención "sustrato") a medida que avanza a través de un sistema de impresión por inyección de tinta.
La figura 2 es un diagrama de un sistema de impresión por inyección de tinta que está configurado para depositar tanto tinta de color como tinta transparente sobre un sustrato.
La figura 3 representa la cara inferior de un sistema de impresión por inyección de tinta que es capaz de curar tinta depositada sobre un sustrato usando uno o más conjuntos de curado.
La figura 4 representa la cara inferior de un sistema de impresión por inyección de tinta que es capaz de curar tinta depositada sobre un sustrato usando una matriz segmentada de LEDs.
Las figuras 5A-C son vistas inferior, lateral y de extremo de un conjunto de curado que incluye un apoyo de protección, que bloquea la radiación en un área particular.
La figura 6 es una tabla que muestra una comparación de valores de brillo para diferentes bloques de color sobre los que se ha impreso un recubrimiento transparente usando diversas realizaciones descritas en esta invención y configuraciones de impresora convencionales.
La figura 7 muestra un sistema de impresión por inyección de tinta que incluye cabezales de impresión fijos para depositar tintas de color y tinta transparente y sistemas de curado para curar la tinta depositada en un sustrato. La figura 8 representa un procedimiento de curado de una imagen multicapa que incluye una capa de tinta de color y una capa de tinta transparente.
La figura 9 es un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento que puede usarse para implementar ciertas características de algunas de las realizaciones descritas en esta invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0011] Los sistemas y técnicas para la formación de imágenes multicapa con una capa de tinta transparente de alto brillo se describen en esta invención. Para fines de ilustración y facilidad de comprensión, el término "capa" incluye cualquier tipo de revestimiento o imprimante, a menos que el contexto indique específicamente lo contrario. Estos sistemas y técnicas proporcionan tintas transparentes y curables (por ejemplo, curables por radiación ultravioleta) con un tiempo suficiente para nivelarse antes de ser curadas, de modo que se pueda maximizar el brillo.
[0012] Diversas realizaciones permiten la verdadera impresión multicapa de una capa de color (por ejemplo, una imagen en color) y una capa transparente de alto brillo en una sola etapa. Es decir, la impresión multicapa puede llevarse a cabo sin mover el soporte de impresión hacia atrás, retirar y reinsertar el soporte de impresión en el sistema de impresión, o incorporar una segunda etapa. Diversas realizaciones también permiten que se ejecuten impresiones multicapa en impresoras de inyección de tinta rollo a rollo y en impresoras de inyección de tinta híbridas que son capaces de imprimir tanto en soportes de impresión flexibles en forma de rollo como en soportes de impresión rígidos (por ejemplo, hojas individuales).
[0013] Los sistemas descritos en esta invención permiten que los revestimientos transparentes fluyan y se nivelen de modo que puedan actuar como imprimante, recubrimiento protector (por ejemplo, para intemperie, resistencia a la abrasión o antigraffiti), capa de revestimiento por inundación brillante o barniz o brillo localizado.
[0014] La siguiente descripción proporciona ciertos detalles específicos para una comprensión exhaustiva y una descripción habilitadora de estas realizaciones. Un experto en la tecnología relevante entenderá, sin embargo, que algunas de las realizaciones se pueden poner en práctica sin muchos de estos detalles.
[0015] Del mismo modo, un experto en la tecnología relevante también entenderá que algunas de las realizaciones pueden incluir otras características que no se describen en detalle en esta invención. De manera adicional, algunas estructuras o funciones bien conocidas pueden no mostrarse ni describirse en detalle a continuación, para evitar complicar innecesariamente las descripciones relevantes de los diversos ejemplos.
[0016] La terminología utilizada a continuación debe interpretarse en su forma más amplia y razonable, aunque se esté utilizando junto con una descripción detallada de ciertos ejemplos específicos de las realizaciones. De hecho, ciertos términos pueden incluso enfatizarse a continuación; sin embargo, cualquier terminología destinada a ser interpretada de manera restringida se definirá de forma abierta y específica como tal en esta sección de Descripción detallada.
Descripción general del sistema
[0017] La figura 1 representa la dirección de alimentación de soporte (también denominado en esta invención "sustrato") a medida que avanza a través de un sistema de impresión por inyección de tinta 100. El sistema de impresión por inyección de tinta 100 podría ser una impresora de inyección de tinta híbrida o de rollo a rollo convencional. Un sistema de impresión por inyección de tinta 100 incluye típicamente un carro 102 de impresora que contiene uno o más cabezales de impresión que depositan tintas u otros fluidos sobre el sustrato flexible o rígido 104. La figura 1 también representa la trayectoria de un carro 102 de impresora que se desplaza lateralmente a través del sustrato 104. La trayectoria recorrida por el carro 102 de impresora a medida que se desplaza lateralmente a través del sustrato 104 es normalmente sustancialmente perpendicular a la dirección de alimentación de soporte.
[0018] La figura 2 es un diagrama de un sistema de impresión por inyección de tinta 200 configurado para depositar tanto tinta de color como tinta transparente sobre un sustrato 208. Muchos sistemas de impresión por inyección de tinta incluyen al menos un cabezal de impresión que aplica una tinta o fluido transparente y curable al sustrato 208. En este caso, por ejemplo, el sistema de impresión por inyección de tinta 200 incluye un carro 202 de impresora que aloja cabezales de impresión 204 que expulsan tinta transparente y cabezales de impresión 206 que expulsan tinta de color. Sin embargo, como se señaló anteriormente, los sistemas de impresión por inyección de tinta convencionales no proporcionan el tiempo suficiente para que la tinta transparente se asiente y se nivele antes de ser curada.
[0019] Algunos de los sistemas de impresión descritos en esta invención posicionan el(los) cabezal(es) de impresión 204 que son responsables de depositar tinta transparente en una disposición particular. Por ejemplo, el(los) cabezal(es) de impresión 204 puede(n) estar en línea con los cabezales de impresión 206 responsables de expulsar tinta de color, puede(n) colocarse delante o detrás de los otros cabezales de impresión 206 (por ejemplo, en una fila separada), o puede(n) fijarse a la parte delantera o trasera del carro 202 de impresora .
[0020] Cuando los cabezales de impresión 204, 206 en un carro 202 de impresora están dispuestos en múltiples filas, es posible imprimir múltiples capas una encima de la otra (es decir, producir una impresión multicapa) en una sola pasada del sustrato 208 a través del sistema de impresión 200. Por ejemplo, los sistemas de impresión cuyos carros se desplazan hacia adelante y hacia atrás lateralmente a través de un sustrato pueden usar una primera fila de cabezal(es) de impresión para imprimir una capa de color (por ejemplo, una imagen o texto) y una segunda fila de cabezal(es) de impresión para imprimir una capa transparente. La capa transparente puede cubrir parte o la totalidad de la capa de color. Por ejemplo, la tinta transparente solo se puede depositar en una parte de una imagen en color.
[0021] Para lograr tanto una alta calidad de impresión para la capa de color como un alto brillo de la capa transparente en una construcción multicapa,una sección de una lámpara de curado 210 puede estar cubierta o desactivada. Más específicamente, la tinta de color se puede depositar sobre un segmento de sustrato que se expone a un área activa de la lámpara de curado 210 inmediatamente o muy poco después de la impresión. Sin embargo, la lámpara de curado 210 puede bloquearse o apagarse en un área inactiva que pasa por encima de la tinta transparente. Eventualmente, a medida que el sustrato 208 avanza a través del sistema de impresión 200, la tinta transparente se mueve más allá del área inactiva de la lámpara de curado 210 y alcanza una posición donde la tinta transparente se expone a suficiente radiación para iniciar el procedimiento de curado. La duración del tiempo durante el cual la tinta transparente no se expone a la radiación (también denominado "tiempo hasta la lámpara") es lo suficientemente grande como para permitir que las gotitas individuales de tinta transparente fluyan juntas y se nivelen, lo que produce un mayor brillo del que se obtendría de otro modo.
[0022] El tiempo hasta la lámpara para la tinta transparente también se puede aumentar de forma incremental mediante el curado con una lámpara que conduce a los cabezales de impresión 204, 206 y al carro 202 a medida que atraviesa el soporte 208 y mediante impresión unidireccional. Dependiendo de la composición de tinta transparente, el tipo de sustrato y el tipo de sistema de curado, puede ser necesario permitir que la tinta transparente fluya durante decenas de segundos o incluso minutos para maximizar el nivel de brillo de la capa transparente.
[0023] Se podrían usar muchas combinaciones diferentes de capas para la impresión multicapa siempre que la capa superior comprenda al menos una cierta cantidad de tinta transparente. Por ejemplo, la capa superior podría incluir parches de tinta transparente y tintas de colores o solo parches de tinta transparente, o podría ser una capa de revestimiento por inundación de tinta transparente. A continuación se enumeran varios ejemplos de posibles combinaciones de capas. Obsérvese que algunas imágenes pueden incluir cuatro o más capas, aunque muchas de las realizaciones descritas en esta invención solo pueden incluir dos o tres capas:
• Color -Transparente
• Color - Transparente - Transparente
• Imprimante transparente - Color - Transparente
• Imprimante transparente - Blanco - Color - Transparente
• Blanco -Color -Transparente
• Blanco - Blanco - Color - Transparente
• Blanco - Color - Transparente - Transparente
• Capa de bloqueo negra en soportes transparentes - Color- Transparente
• Capa de bloqueo negra en soportes transparentes - Blanco - Color - Transparente
• Color en soportes transparentes - Blanco - Color - Transparente
[0024] La figura 3 representa la cara inferior de un sistema de impresión por inyección de tinta 300 que es capaz de curar la tinta depositada sobre un sustrato utilizando uno o más conjuntos de curado 308a-b. Las tintas de color se depositan inicialmente sobre el sustrato mediante uno o más cabezales de impresión de tinta de color 304, y se curan al menos parcialmente mediante secciones activas de los conjuntos de curado 308a-b. El(los) cabezal(es) de impresión de tinta de color 304 puede(n) estar dispuesto(s) en una fila como se muestra en la figura 3. Los conjuntos de curado 308a-b, mientras tanto, podrían ser lámparas de curado que están dispuestas en lados opuestos del carro 302 de impresora .
[0025] Cuando la imagen en color avanza hacia la zona muerta delineada por líneas discontinuas, uno o más cabezales de impresión de tinta transparente 306 pueden depositar tinta transparente sobre la parte superior de la imagen en color. Por ejemplo, la tinta transparente podría depositarse mediante una segunda fila de cabezal(es) de impresión o un subconjunto de los cabezales de impresión en la segunda fila (por ejemplo, solo los cabezales de impresión más exteriores en cada extremo). En algunas realizaciones, una parte de cada conjunto de curado 308a-b está bloqueada (como se muestra por las áreas rayadas 310a-b) de modo que la sección de sustrato entre las líneas discontinuas no está expuesta a ninguna radiación de los conjuntos de curado 308a-b.
[0026] Una vez que esa sección del sustrato avanza más allá de la línea discontinua inferior, la tinta transparente puede curarse mediante una radiación emitida por los conjuntos de curado 308a-b. En algunas realizaciones, el sistema de impresión por inyección de tinta 300 está configurado para transportar el sustrato a una velocidad particular de modo que la tinta transparente disponga de tiempo suficiente para asentarse antes de exponerse a los conjuntos de curado 308a-b. Por ejemplo, un transportador puede hacer avanzar el sustrato a una velocidad particular mientras deposita tinta sobre el sustrato, y luego disminuir la velocidad de avance (o detener el avance por completo) cuando la sección del sustrato reside dentro de la zona muerta.
[0027] La(s) tinta(s) de color y la(s) tinta(s) transparente(s) depositadas sobre el sustrato pueden ser, por ejemplo, una tinta curable sólida, una tinta curable de base acuosa o una tinta curable a base de disolvente. Los conjuntos de curado 308a-b podrían incluir bombillas fluorescentes, diodos emisores de luz, bombillas de baja presión o lámparas y/o láseres de dímero excitado (excimer). Por ejemplo, los conjuntos de curado 308a-b pueden ser lámparas de vapor de mercurio de baja presión configuradas para emitir radiación UV.
[0028] Más específicamente, los conjuntos de curado 308a-b pueden configurarse para emitir longitudes de onda de radiación electromagnética de subtipo A (UVA), subtipo B (UVB), subtipo C (UVC), subtipo V (UW) o alguna combinación de los mismos. Las longitudes de onda UW generalmente miden entre 395 nm y 445 nm. Las longitudes de onda UVA generalmente miden entre 315 nanómetros (nm) y 395 nm. Las longitudes de onda UVB generalmente miden entre 280 nm y 315 nm. Las longitudes de onda UVC generalmente miden entre 100 nm y 280 nm. Sin embargo, un experto en la materia reconocerá que estos intervalos pueden ser algo adaptables/maleables. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden caracterizar longitudes de onda de 285 nm como UVC.
[0029] La figura 4 representa la cara inferior de un sistema de impresión por inyección de tinta 400 que es capaz de curar la tinta depositada en un sustrato usando una matriz segmentada de LEDs. El sistema de impresión por inyección de tinta 400 puede incluir un carro 402 de impresora que aloja uno o más cabezales de impresión de tinta de color 404 y uno o más cabezales de impresión de tinta transparente 406. En algunas realizaciones, el(los) cabezal(es) de impresión de tinta coloreada 404 y el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente 406 están alojados dentro de carros de impresora separados.
[0030] El(los) cabezal(es) de impresión de tinta de color 404 puede(n) depositar inicialmente tinta de color sobre el sustrato que se cura al menos parcialmente mediante la(s) primera(s) matriz(matrices) 408a-b de LED. La primera matriz 408 de LED podría estar dispuesta en uno o ambos lados del carro 402 de impresora. A medida que el sustrato se mueve a través del sistema de impresión por inyección de tinta 400 y la capa de color avanza a la zona muerta delineada por dos líneas discontinuas, la tinta transparente puede depositarse sobre el sustrato mediante el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente 406. Debido a que la(s) segunda(s) matriz(matrices) 410a-b de LED está(n) inactiva(s), la sección de sustrato que está dispuesta entre las líneas discontinuas no está expuesta a ninguna radiación (y, por lo tanto, no está curada). La falta de radiación proporciona a la tinta transparente el tiempo suficiente para asentarse y nivelarse de modo que el brillo pueda maximizarse.
[0031] Una vez que la sección del sustrato avanza más allá de la línea discontinua inferior, tanto la capa de color como la capa transparente pueden ser curadas por la(s) tercera(s) matriz(matrices) 412a-b de LED . El resultado final es una imagen multicapa que incluye al menos una capa de color (por ejemplo, una imagen de color) que está dispuesta debajo de una capa transparente. La capa transparente puede cubrir parte o la totalidad de la capa de color. Por ejemplo, la tinta transparente solo se puede depositar en segmentos particulares de la capa de color como un brillo localizado.
[0032] Cada matriz de LEDs podría configurarse para emitir una radiación que tenga una longitud de onda particular. Por ejemplo, la(s) primera(s) matriz(matrices) 408a-b de LED puede(n) emitir longitudes de onda UVC, mientras que la(s) tercera(s) matriz(matrices) 412a-b de LED puede(n) emitir longitudes de onda UVA. En algunas realizaciones, una o más de las matrices de LED son fuentes de luz mixtas que incluyen múltiples fuentes de luz (por ejemplo, bombillas fluorescentes o diodos emisores de luz) que están configuradas para emitir dos tipos diferentes de radiación electromagnética.
[0033] Las figuras 5A-C son vistas inferior, lateral y de extremo de un conjunto de curado 500 que incluye un apoyo de protección 504, que bloquea la radiación en un área particular. Más específicamente, el apoyo de protección 504 se puede fijar a la carcasa 502 del conjunto de curado 500 usando uno o más sujetadores. Los sujetadores pueden incluir imanes, clips/guías mecánicos o algún tipo de adhesivo. Adicional o alternativamente, el apoyo de protección 504 y/o la carcasa 502 pueden incluir orificios o indentaciones que son adecuados para tornillos, tuercas y pernos, etc.
[0034] En general, el apoyo de protección 504 no necesita estar hecho de ningún material particular siempre que el apoyo de protección 504 sea capaz de evitar que la radiación emitida por el conjunto de curado 500 alcance la tinta que se ha depositado sobre un sustrato dispuesto debajo del conjunto de curado 500. Pero el apoyo de protección 504 podría estar compuesto de un metal o plástico que se pueda limpiar fácilmente y sufra una degradación limitada con el tiempo.
[0035] Como se muestra en la figura 3, el apoyo de protección 504 se puede fijar al alojamiento 502 para crear una zona muerta donde el sustrato permanece inalterado. Más específicamente, el apoyo de protección 504 asegura que solo ciertos segmentos del sustrato estén expuestos a la radiación emitida por el conjunto de curado en un punto dado en el tiempo. El apoyo de protección 504 podría estar dispuesto cerca de la parte delantera, media o trasera del conjunto de curado 500. La posición del apoyo de protección 504 se puede determinar en función de la posición del(de los) cabezal(es) de impresión responsable(s) de depositar tinta transparente sobre el soporte.
[0036] La figura 6 es una tabla que muestra una comparación de valores de brillo para diferentes bloques de color en los que se ha impreso un recubrimiento transparente utilizando diversas realizaciones descritas en esta invención y configuraciones de impresora convencionales. En este caso, por ejemplo, los conjuntos de bloques de color se imprimieron usando un Vutek H2000 Pro con suavizado de luz, obturadores dobles, curado medio y velocidad estándar. Los valores de brillo ilustran la eficacia de los sistemas y técnicas descritos en esta invención para lograr un alto brillo. Más específicamente, los valores de brillo ilustran la importancia de proporcionar tinta transparente el tiempo suficiente para asentarse antes de curarse.
[0037] La figura 7 muestra un sistema de impresión por inyección de tinta 700 que incluye cabezales de impresión fijos 702, 706 para depositar tintas de color y tinta transparente y sistemas de curado 704, 708 para curar la tinta depositada en un sustrato 710. Un transportador 712 puede ser responsable del avance del sustrato 710 a través del sistema de impresión por inyección de tinta 700. En algunas realizaciones, los sistemas de secado se incluyen en su lugar o, o además de, los sistemas de curado 704, 708.
[0038] El sistema de impresión por inyección de tinta 700 también incluye una zona muerta donde no se permite que ninguna luz o radiación (por ejemplo, radiación UV actínica) alcance el sustrato 710. La zona muerta se crea típicamente haciendo ajustes estructurales al sistema de impresión por inyección de tinta 700 . Por ejemplo, podría fijarse un apoyo de protección a un sistema de curado como se muestra en la figura 6. Como otro ejemplo, podría erigirse una barrera que impida que la radiación emitida por el sistema de curado 704 para la capa de color pase un punto determinado.
[0039] El tiempo que una sección del sustrato 710 pasa dentro de la zona muerta puede basarse en numerosos factores. Por ejemplo, el segmento puede desplazarse a través de la zona muerta lentamente si una cantidad moderada de tinta transparente es depositada por el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente 706 , mientras que el segmento puede detenerse completamente en la zona muerta si una gran cantidad de tinta transparente es depositada por el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente 706 . El transportador 712 puede hacer avanzar el sustrato a través de la zona muerta sin impedimentos si una pequeña cantidad de tinta transparente (o ninguna cantidad de tinta transparente en absoluto) fue depositada sobre el segmento por el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente 706 .
[0040] Numerosas realizaciones también son susceptibles de realizar un secado a base de agua de una manera similar. Es decir, el secado y/o calentamiento podría realizarse en lugar del curado basado en energía (por ejemplo, UV). En tales realizaciones, los conjuntos de curado pueden reemplazarse por conjuntos de calentamiento que incluyen lámparas de arco, LEDs, lámparas infrarrojas (IR), calentadores cerámicos, etc. Al igual que los conjuntos de curado descritos anteriormente, el conjunto de calentamiento puede bloquearse o retirarse completamente de un área adyacente al(a los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente 706 de modo que la tinta transparente tenga tiempo suficiente para asentarse.
[0041] La figura 8 representa un procedimiento 800 para curar una imagen multicapa que incluye una capa de tinta de color y una capa de tinta transparente. Las instrucciones de impresión son recibidas inicialmente por un sistema de impresión de inyección de tinta desde una fuente (etapa 801). La fuente puede comunicar instrucciones de impresión a través de una conexión física local (por ejemplo, a través de una conexión de bus serie universal (USB)) y/o una conexión remota (por ejemplo, a través de una red Wi-Fi local, una conexión Bluetooth de igual a igual o un proveedor de servicios de Internet (ISP) acoplado a la red Wi-Fi local a través de un enrutador).
[0042] El sistema de impresión por inyección de tinta comienza entonces el procedimiento de impresión depositando tinta de color sobre un sustrato para formar una capa de color según las instrucciones de impresión (etapa 802) . La capa de color se cura entonces al menos parcialmente al exponerse a un primer conjunto de curado (etapa 803) . El primer conjunto de curado podría incluir, por ejemplo, LED configurados para emitir una radiación UV a una longitud de onda particular que se basa, al menos en parte, en la composición de la tinta de color. La capa de color podría curarse parcial o totalmente por el conjunto de curado durante esta etapa.
[0043] El sistema de impresión por inyección de tinta luego deposita tinta transparente en al menos una parte de la capa de color para formar una capa transparente (etapa 804). La capa transparente puede actuar como un recubrimiento protector (por ejemplo, para la intemperie, resistencia a la abrasión o antigraffiti), una capa de revestimiento por inundación brillante o barniz o brillo localizado. El sistema de impresión por inyección de tinta está diseñado para que la tinta transparente tenga tiempo suficiente para asentarse antes de ser curada (etapa 805). Esto se puede hacer de múltiples maneras. Por ejemplo, podría fijarse un apoyo de protección al conjunto de curado que impida que la radiación alcance el sustrato. Como otro ejemplo, puede existir un espacio suficiente entre el primer conjunto de curado y el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente de tal manera que la radiación no afecte a la tinta transparente depositada sobre el sustrato.
[0044] La capa transparente se cura entonces al menos parcialmente mediante un segundo conjunto de curado (etapa 806). En algunas realizaciones, los conjuntos de curado primero y segundo son parte del mismo conjunto de curado. Por ejemplo, un apoyo de protección puede separar un único conjunto de curado en múltiples segmentos que emiten radiación. Sin embargo, los conjuntos de curado primero y segundo podrían ser, en cambio, conjuntos de curado distintos. En tales realizaciones, los distintos conjuntos de curado podrían configurarse para emitir los mismos tipos de radiación o diferentes tipos de radiación .
[0045] A menos que sea contrario a la posibilidad física, se prevé que las etapas descritas anteriormente se puedan realizar en diversas secuencias y combinaciones. Otras etapas también podrían incluirse en algunas realizaciones. Por ejemplo, una capa transparente podría depositarse inicialmente por el(los) cabezal(es) de impresión de tinta transparente sobre el sustrato como un imprimante transparente que se dispone debajo de la capa de color. Los expertos en la materia también apreciarán que las etapas descritas en esta invención podrían alterarse de diversas maneras. Por ejemplo, el orden de las etapas puede reorganizarse, las subetapas pueden realizarse en paralelo, algunas etapas ilustradas pueden omitirse, otras etapas pueden incluirse, etc. Además, ciertas etapas pueden consolidarse en una sola etapa y las acciones representadas por una sola etapa pueden representarse alternativamente como una colección de subetapas.
Química de las tintas transparentes
[0046] Las tintas transparentes curables por radiación descritas anteriormente comprenden preferentemente los siguientes componentes en ciertos niveles de composición, que se enumeran a continuación:
• Oligómeros curables por radiación: 0-30 %
• Monómeros curables por radiación: 40-90 %
• Fotoiniciadores: 1-10%
• Estabilizadores de luz y absorbentes UV: 0-8 %
• Flujo y aditivos de nivelación: 0-3 %
• Tensioactivos para el control de la energía superficial: 0-2 %
• Antioxidantes, estabilizadores térmicos e inhibidores de la polimerización: 0-3 %
• Biocidas: 0-3 %
• Nanopartículas para la dureza de la superficie: 0-5 %
[0047] Obsérvese, sin embargo, que varios tipos de tintas curables por energía transparentes (por ejemplo, radiación o convección) podrían incluir algunos o todos estos componentes, así como componentes adicionales no descritos en este caso.
Sistema de procesamiento
[0048] La figura 9 es un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento 900 que puede usarse para implementar ciertas características de algunas de las realizaciones descritas en esta invención. El sistema de procesamiento 900 puede incluir o ser parte de un servidor, un ordenador personal, una tableta, un asistente digital personal (PDA), un teléfono móvil, un dispositivo ("inteligente") conectado a la red u otro dispositivo electrónico capaz de proporcionar instrucciones a un sistema de impresión.
[0049] El sistema de procesamiento 900 puede incluir una o más unidades centrales de procesamiento ("procesadores") 902, memoria 904, un dispositivo de comunicación 906 y un dispositivo de entrada/salida 908 (por ejemplo, teclados, dispositivos de puntero y pantallas táctiles) que están conectados a una interconexión 910.
[0050] La interconexión 910 se ilustra como una abstracción que representa uno cualquiera o más buses físicos separados, conexiones punto a punto, o ambos conectados por puentes, adaptadores o controladores apropiados. Por lo tanto, la interconexión 910 puede incluir, por ejemplo, un bus de sistema, un bus de interconexión de componentes periféricos (PCI) o un bus PCI-Express, un bus HyperTransport o de arquitectura estándar de la industria (ISA), un bus de interfaz de sistema informático pequeño (SCSI), un bus serie universal (USB), un bus IIC (12C) o un bus 1394 estándar del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), también denominado "Firewire".
[0051] La memoria 904 es un medio de almacenamiento legible por ordenador que puede almacenar instrucciones que implementan al menos partes de las diversas realizaciones. Además, las estructuras de datos y las estructuras de mensajes pueden almacenarse o transmitirse a través de un medio de transmisión de datos (por ejemplo, una señal en un enlace de comunicaciones). Se pueden usar varios enlaces de comunicaciones, tales como Internet, una red de área local, una red de área amplia o una conexión conmutada punto a punto. Por lo tanto, los medios legibles por ordenador pueden incluir medios de almacenamiento legibles por ordenador (por ejemplo, medios no transitorios) y medios de transmisión legibles por ordenador.
[0052] Las instrucciones almacenadas en la memoria 904 pueden implementarse como software y/o firmware para programar uno o más procesadores 902 para llevar a cabo las acciones descritas anteriormente. En algunas realizaciones, dicho software o firmware puede proporcionarse inicialmente al procesador 902 descargándolo desde un sistema remoto a través del dispositivo de comunicación 906, tal como un adaptador Ethernet, módem por cable, adaptador Wi-Fi, transceptor celular o transceptor Bluetooth.
[0053] Las diversas realizaciones de la invención introducidas en esta invención pueden implementarse, por ejemplo, mediante circuitos programables (por ejemplo, uno o más microprocesadores), programados con software y/o firmware, completamente en circuitos cableados de propósito especial (es decir, no programables), o en una combinación de tales formas. Los circuitos cableados de propósito especial pueden tener la forma de, por ejemplo, uno o más ASIC, PLD, FPGA, etc.
Observaciones
[0054] La descripción anterior y los dibujos son ilustrativos y no deben ser interpretados como limitantes. Se describen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de la descripción. Sin embargo, en ciertos casos, no se describen detalles bien conocidos con el fin de evitar restar claridad a la descripción. Además, se pueden realizar diversas modificaciones sin desviarse del alcance de las realizaciones.
[0055] La referencia en la presente memoria descriptiva a "una realización" o "alguna realización" significa que una cualidad, estructura o característica particular descrita en relación con la realización se incluye en al menos una realización de la descripción. No todas las apariciones de la frase "en una realización" en diversos lugares de la memoria descriptiva se refieren necesariamente a la misma realización, ni las realizaciones separadas o alternativas son necesariamente mutuamente excluyentes de otras realizaciones. Además, se describen diversas características que pueden presentar algunas realizaciones y no otras. De manera similar, se describen diversos requisitos que pueden ser requisitos para algunas realizaciones y no para otras.
[0056] Los términos utilizados en esta memoria descriptiva generalmente tienen sus significados ordinarios en la técnica, dentro del contexto de la descripción y en el contexto específico donde se utiliza cada término. Ciertos términos que se usan para describir la descripción se analizan anteriormente, o en otra parte de la memoria descriptiva, para brindar orientación adicional al profesional con respecto a la descripción de la divulgación. Para mayor comodidad, se pueden resaltar ciertos términos, por ejemplo, usando cursivas y/o comillas. El uso de resaltado no tiene influencia en el alcance y el significado de un término; el alcance y significado de un término es el mismo, en el mismo contexto, esté o no resaltado. Se apreciará que el mismo elemento se puede describir de más de una manera. Por ejemplo, se reconocerá que la "memoria" es una forma de un "almacenamiento" y que los términos en ocasiones pueden usarse indistintamente.
[0057] En consecuencia, se puede utilizar un lenguaje alternativo y sinónimos para uno cualquiera o varios de los términos analizados en esta invención, y no se debe dar importancia especial a si un término se elabora o analiza en esta invención. Se proporcionan sinónimos para ciertos términos. La mención de uno o más sinónimos no excluye el uso de otros sinónimos. El uso de ejemplos en cualquier parte de esta memoria descriptiva, incluyendo ejemplos de cualquier término discutido en esta invención, es meramente ilustrativo y no pretende limitar adicionalmente el alcance y el significado de la descripción o de ningún término ejemplificado. Asimismo, la descripción no se limita a las diversas realizaciones proporcionadas en esta memoria descriptiva.
[0058] Sin intención de limitar aún más el alcance de la descripción, los ejemplos de instrumentos, aparatos, procedimientos y sus resultados relacionados de acuerdo con las realizaciones de la presente descripción se dan anteriormente. Obsérvese que los títulos o subtítulos pueden usarse en los ejemplos por conveniencia de un lector, lo que de ninguna manera debería limitar el alcance de la descripción. A menos que se definan de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en esta invención tienen el mismo significado que entienden comúnmente los expertos en la técnica a la que pertenece esta descripción. En caso de conflicto, prevalecerá el presente documento, incluidas las definiciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) que comprende:
un carro (102, 202, 302, 402) que incluye
un primer cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) que deposita tinta de color sobre un sustrato (104, 208, 710), y un segundo cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) que deposita tinta transparente sobre el sustrato (104, 208, 710), donde el segundo cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) está dispuesto aguas abajo del primer cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) en la dirección de alimentación de soporte;
una fuente de luz que está configurada para emitir radiación para curar la tinta depositada sobre el sustrato (104, 208, 710),
donde la fuente de luz está dispuesta a lo largo de un lado del carro (102, 202, 302, 402); y un apoyo (504) que está fijado estáticamente a lados opuestos de una carcasa de la fuente de luz de manera que el apoyo cubre una parte de la fuente de luz para evitar temporalmente que la radiación alcance una sección del sustrato (104, 208, 710) sobre la que se ha depositado la tinta transparente, y
donde el soporte (504) está posicionado sustancialmente en línea con el segundo cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) de modo que la tinta transparente depositada en la sección del sustrato (104, 208, 710) no se expone inmediatamente a la radiación emitida por la fuente de luz durante un periodo de tiempo durante el cual se permite que la tinta transparente se asiente, y
donde el periodo de tiempo se basa en una anchura del apoyo.
2. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 1, donde la tinta de color y la tinta transparente son tintas curables por radiación ultravioleta.
3. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 1, donde la tinta de color es una tinta diluida de base acuosa o una tinta diluida a base de disolvente que es curada al menos parcialmente por la fuente de luz inmediatamente después de ser depositada sobre el sustrato (104, 208, 710) por el primer cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706).
4. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 1, donde la tinta de color comprende un primer fotoiniciador adaptado para absorber un primer intervalo de longitudes de onda emitidas por la fuente de luz.
5. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 4, donde la tinta transparente comprende un segundo fotoiniciador adaptado para absorber un segundo intervalo de longitudes de onda emitidas por la fuente de luz.
6. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 5, donde la fuente de luz es una fuente de luz mixta que incluye una pluralidad de diodos emisores de luz que están configurados para emitir el primer intervalo de longitudes de onda y el segundo intervalo de longitudes de onda, donde los intervalos primero y segundo de longitudes de onda corresponden a una radiación electromagnética de subtipo A (UVA), subtipo B (UVB), subtipo C (UVC) o subtipo V (UVV), y donde la fuente de luz emite la radiación de una bombilla fluorescente, un diodo emisor de luz, una bombilla de baja presión, una bombilla de media presión , una lámpara excimer o un láser excimer.
7. Un procedimiento que comprende:
retener un sustrato (104, 208, 710) en un transportador (712) que mueve el sustrato (104, 208, 710) a través de un sistema de impresión por inyección de tinta (100, 200, 300, 400, 700);
depositar la tinta de color sobre el sustrato (104, 208, 710) usando un primer cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) para formar una capa de color;
curar al menos parte de la capa de color exponiendo la tinta de color a una primera fuente de luz, donde la primera fuente de luz está configurada para emitir longitudes de onda de radiación ultravioleta; depositar la tinta transparente sobre al menos una parte de la capa de color usando un segundo cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706); permitir que la tinta transparente se asiente en una capa transparente antes de iniciar un procedimiento de curado retardando el transportador inmediatamente después de que la tinta transparente se deposite sobre el sustrato, donde dicho retardo hace que la tinta transparente se disponga debajo de una fuente de luz inactiva o un apoyo que evita que la radiación alcance el sustrato;
y curar al menos parte de la capa transparente exponiendo la tinta transparente a una segunda fuente de luz, donde la segunda fuente de luz está configurada para emitir longitudes de onda de radiación ultravioleta.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, donde se permite que la tinta transparente se asiente durante un periodo de tiempo particular antes de exponerse a la segunda fuente de luz, donde el periodo de tiempo particular se basa en una anchura del apoyo (504) o de la fuente de luz inactiva, y donde las longitudes de onda de radiación de las fuentes de luz primera y segunda comprenden radiación electromagnética de subtipo A (UVA), subtipo B (UVB), subtipo C (UVC) o subtipo V (UVV).
9. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además: secar la tinta de color y la tinta transparente usando uno o más secadores dispuestos aguas abajo de los cabezales de impresión primero y segundo (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) en la dirección de alimentación de soporte.
10. El procedimiento de la reivindicación 9, donde el periodo de tiempo particular se basa en la composición de la tinta transparente, el área superficial total de la al menos una parte de la capa de color sobre la que se deposita la tinta transparente, la cantidad total de tinta transparente depositada sobre el sustrato (104, 208, 710), o alguna combinación de los mismos.
11. Un sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) que comprende:
un transportador (712) que hace avanzar un sustrato (104, 208, 710) a través del sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) en una dirección de alimentación de soporte;
un primer cabezal de impresión fijo (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) que deposita tinta de color sobre el sustrato (104, 208, 710) para formar una capa de color; un primer sistema de curado (704, 708) que cura al menos parcialmente la capa de color, donde el primer sistema de curado (704, 708) está dispuesto aguas abajo del primer cabezal de impresión fijo (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) en la dirección de alimentación de soporte; una barrera por debajo de la cual el transportador puede hacer avanzar el sustrato en la dirección de alimentación de soporte, donde la barrera evita que la radiación emitida por el primer sistema de curado pase por un punto dado en la dirección de alimentación de soporte; un segundo cabezal de impresión fijo (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) que deposita tinta transparente sobre el sustrato (104, 208, 710) para formar una capa transparente, donde el segundo cabezal de impresión fijo (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) está dispuesto aguas abajo del punto dado en la dirección de alimentación de soporte, para garantizar que la tinta transparente no esté expuesta a la radiación emitida por el primer sistema de curado;
un segundo sistema de curado (704, 708) que cura al menos parcialmente la capa transparente, donde el segundo sistema de curado (704, 708) está desplazado con respecto al segundo cabezal de impresión fijo (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) una distancia suficiente para garantizar que la tinta transparente tenga tiempo de asentarse antes de exponerse a la radiación emitida por el segundo sistema de curado (704, 708).
12. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 11, donde el primer cabezal de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) es uno de los múltiples cabezales de impresión (204, 206, 304, 306, 404, 406, 702, 706) configurado para depositar tintas de color sobre el sustrato (104, 208, 710).
13. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 11, donde los sistemas de curado primero y segundo (704, 708) están configurados para emitir una radiación electromagnética de diferentes longitudes de onda.
14. El sistema de impresión (100, 200, 300, 400, 700) de la reivindicación 11, donde el transportador (712) ralentiza el avance del sustrato (104, 208, 710) en la dirección de alimentación de soporte o se detiene por completo después de que la tinta transparente se haya depositado sobre el sustrato (104, 208, 710) con el fin de proporcionar a la tinta transparente el tiempo para asentarse.
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