ITTO950172A1 - Stampante a colori a getto di inchiostro - Google Patents

Abstract

Stampante a colori a getto di inchiostro con due testine di stampa rimuovibili contemporaneamente disponibili a bordo del carrello portatestina, di cui una contenente solo un inchiostro nero per stampare le parti di testo del documento, e l'altra contenente una terna di inchiostri con i colori primari, ciano, magenta e giallo, ed inoltre un inchiostro nero "grafico" compatibile fisicamente e chimicamente con gli inchiostri colorati, per stampare le parti del documento contenenti figure a colori; in tal modo tutti i punti neri del documento contenenti figure a colori; in tal modo tutti i punti neri del documenta possono venire stampati come nero "vero" e non come nero "composto", ottimizzando qualità, costo e velocità di stampa.

Description

Descrizione dell’invenzione industriale avente per titolo:

"Stampante a colori a getto di inchiostro",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Area tecnologica dell’invenzione - L’invenzione e’ relativa ad una apparecchiatura per formare immagini in nero e a colori su di un supporto di stampa, normalmente ma non esclusivamente un foglio di carta, mediante la tecnologia a getto di inchiostro.

Presupposti tecnici - Sono note nella tecnica apparecchiature del tipo sopra descritto, come ad esempio stampanti, macchine copiatrici, facsimile, ecc., ed in particolare delle stampanti utilizzate per produrre, mediante mezzi di stampa generalmente in forma di testine di stampa, la stampa di un documento, generato mediante l’uso di una apparecchiatura elettronica complessa ed in particolare di un "computer", su di un supporto di stampa, come ad esempio un foglio di carta, un modulo continuo o un foglio sottile di materiale plastico trasparente; il documento può’ essere generato con il "computer" utilizzando solamente funzioni disponibili internamente ad esso, oppure può’ essere composto integrando un documento o parte di un documento già’ esistente, mediante l’utilizzo di uno speciale dispositivo chiamato "scanner" e noto in se’.

Nelle evoluzioni piu’ recenti della tecnologia, il documento contiene parti {normalmente, ad esempio, un testo) che devono essere stampate in nero, e parti (normalmente, ad esempio, figure, fotografie o grafici) che devono esser stampate a colori, spesso mescolate tra di loro in maniera casuale; il problema che si pone in questi casi e’ quello di stampare con la miglior qualità’ possibile sia le parti in nero che quelle a colori con tempi e costi ridotti: le stampanti a getto di inchiostro, inizialmente in grado di stampare solo in nero, si sono evolute gradualmente verso la stampa a colori, dimostrandosi le piu’ versatili e le piu’ adatte per soddisfare queste esigenze.

Una tipica stampante a getto di inchiostro e' schematicamente composta da:

-un sistema, azionato selettivamente da un motore, di alimentazione e di avanzamento del foglio di carta su cui si vuole stampare rimmagine, tale che l’avanzamento avviene in una determinata direzione per passi discreti (interlinea),

-un carrello mobile, scorrevole su guide, in una direzione perpendicolare a quella di avanzamento del foglio, azionato selettivamente da un motore per compiere un moto di andata ed un moto di ritorno attraverso tutta la larghezza dei foglio stesso,

-un mezzo di stampa, generalmente, ad esempio, una testina di stampa, rimuovibilmente fissata al carrello, in grado di emettere delle gocce di inchiostro contenuto in un serbatoio attraverso una molteplicità' di ugelli contro ia superfìcie del foglio, generando una immagine visibile,

-un governo elettronico che, sulla base delle informazione ricevute dal "computer" a cui e’ collegato e delle predisposizioni impostate dall’utilizzatore, comanda selettivamente i succitati motori e l’emissione delle gocce di inchiostro.

Tralasciando le stampanti cosiddette di "fascia alta", con elevate prestazioni, ma anche molto costose, che utilizzano contemporaneamente quattro distinte testine di stampa (quadricromia) e spesso necessitano di un supporto di stampa speciale (carta "trattata"), nei segmenti di mercato di fascia media e bassa, talvolta identificati con i’acronimo SOHO (dalle iniziali delle parole inglesi "Small Office Home Office") sono state proposte e rese commercialmente disponibili diverse soluzioni alternative, che pero’ non risolvono il problema sopra esposto in maniera del tutto soddisfacente.

Una prima forma nota di soluzione di questo problema consiste, ad esempio, nell’utilizzare, montandole alternativamente sullo stesso carrello in base alle caratteristiche del documento da stampare, una testina di stampa in nero oppure una testina di stampa a colori comprendente tre distinti gruppi di ugelli, ciascun gruppo collegato con un serbatoio contenente un diverso inchiostro colorato e specificatamente un inchiostro ciano, uno giallo ed uno magenta, che rappresentano i colori "primari" con la cui combinazione si possono ottenere tutti gli altri colori, compreso il nero che e’ dato dalla somma dei tre colori "primari"; il nero ottenuto utilizzando questo tipo di testina di stampa a colori e’ di solito indicato come "nero composto" o "nero di processo", volendo appunto significare che non e' ottenuto mediante un unico colorante (il cosiddetto "nero vero"), ma mediante la somma di tre diversi colori. Un esempio deila formulazione e delle caratteristiche chimico-fìsiche di questi inchiostri colorati e* riportato nella Domanda di Brevetto Italiano No. TO 94A000528.

Questa soluzione consente di usare la testina di stampa in nero quando occorra stampare documenti contenenti solo testi, e la testina di stampa a colori in tutti gli altri casi; pero’ il "nero composto", a causa di diversi fattori sfavorevoli tra cui il diverso assorbimento nella carta dei tre inchiostri "primari" ciano, giallo e magenta, la non perfetta sovrapposizione delle gocce dei tre inchiostri e la non perfetta purezza dei tre coloranti corrispondenti ai colori "primari" utilizzati nelle loro formulazione, tende sempre a presentare una sfumatura di colore, ad esempio blu o rosso; a ciò’ si aggiunge la deformazione della carta, che tende a gonfiarsi in corrispondenza del nero "composto" per l’eccessiva quantità’ di inchiostro depositata nello stesso punto, e il fatto di ottenere una densità’ ottica inferiore al "nero vero". Pertanto questa prima forma nota di soluzione, pur essendo economicamente vantaggiosa, non consente l’ottenimento di una buona qualità’ di stampa.

Un esempio commerciale di questa prima forma di soluzione e’ rappresentata dal modello DeskJet 500C della Hewlett-Packard (Marchio Registrato).

Una seconda forma di soluzione al problema, nota nella tecnica, consiste nell'utilizzare, sempre montandola sul carrello in alternativa alla testina di stampa in nero in base alle caratteristiche del documento da stampare, una testina di stampa a colori comprendente quattro distinti gruppi di ugelli, di cui tre gruppi collegati ciascuno con un serbatoio contenente un diverso inchiostro colorato e specificatamente un inchiostro ciano, uno giallo ed uno magenta, ed il quarto gruppo collegato con un serbatoio contenente un inchiostro nero, che indicheremo come "nero grafico" per distinguerlo dall'inchiostro nero utilizzato nelle testine per la sola stampa in nero.

Per comprender meglio le ragioni di questa distinzione occorre ricordare alcune caratteristiche della tecnologia di stampa a getto di inchiostro, ben note a chi e’ esperto del settore.

Nella tecnologia a getto di inchiostro le immagini vengono composte mediante punti (chiamati in inglese "pixel") disposti tipicamente su di un reticolo ortogonale con passo P costante, ad esempio di 1 /300° o 1 /360° di pollice, in entrambe le direzioni; i singoli punti, corrispondenti all'immagine generata sul supporto di stampa dalla goccia di inchiostro emessa da un simgolo ugello, non sono distinguibili ad occhio nudo, cosicché' la percezione e’ quella di una area continua, tranne che nel caso di errori consistenti in variazioni sistematiche anche piccole del passo del reticolo, che danno invece luogo a fenomeni ottici di rarefazione ed addensamento facilmente percepibili anche ad occhio nudo, con scadimento della qualità' delle immagini.

Le testine per la stampa in nero contengono un inchiostro che viene espulso sotto forma di gocce con un volume tipico pari a circa 160 pi, e che e’ formulato in modo da avere una lenta penetrazione nel supporto di stampa (il foglio di carta su cui si stampa) e tende piuttosto a diffondersi in superficie, cosicché’ ogni singolo punto stampato si allarga fino ad entrare in contatto con i punti adiacenti, garantendo cosi’ una buona copertura del supporto di stampa e di conseguenza una elevata densità' ottica.

Le testine per la stampa a colori contengono invece inchiostri che vengono espulsi sotto forma di gocce con un volume tipico dimezzato rispetto al precedente, pari a circa 80-90 pi, e che sono formulati in modo da penetrare velocemente nel supporto di stampa, senza diffondersi in superficie, ma lasciando quanto piu' colorante possibile sulla superficie stessa. La ragione di ciò' e’ che, per ottenere una corretta resa del colore, occorre che ciascun punto, asciugandosi, mantenga il proprio colore originale mentre, se venisse a contatto con un diverso inchiostro quando e’ ancora in fase liquida, si avrebbe una reciproca diffusione ( in inglese indicata con il termine "bleeding") che altererebbe in maniera incontrollata i colori, producendo variazioni delle tinte e sbavature nelle linee di separazione tra un colore e quello adiacente.

L’inchiostro "nero grafico" contenuto nella testina a colorì e’ pertanto ben diverso da quello contenuto nella testina per la sola stampa in nero, ma e’ chimicamente e fisicamente affine, e perciò’ compatibile, con gli inchiostri colorati, nelle immediate adiacenze dei quali viene depositato nel corso di una stampa a colori contenente anche punti neri, sia per scurire i colori stessi sia per tracciare linee o caratteri. La minor densità’ ottica ottenuta e’ una conseguenza della minor dimensione del punto stampato, che risulta separato da zone bianche della carta rispetto ai punti adiacenti.

Con questa seconda forma nota di soluzione, anche il nero stampato nei documenti a colori non e’ piu’ "composto" ma "vero", migliorando cosi’ la qualità’ di stampa rispetto alla soluzione precedente; ma tuttavia essa presenta l’inconveniente che, per le ragioni precedentemente descritte, gli eventuali caratteri di testo stampati in nero con la testina a colori hanno una densità’ ottica inferiore rispetto a quelli stampati con la testina di stampa in nero; inoltre, stampando documenti a colori contenenti una parte di testo in nero rilevante, l’inchiostro nero "grafico", contenuto nella testina a colori, si esaurisce molto prima degli inchiostri colorati e la testina diviene inutilizzabile, anche se contiene ancora una certa quantità’ di inchiostri colorati; ciò’ naturalmente solo nel caso in cui non sia possibile ricaricare o sostituire separatamente i serbatoi dell’inchiostro nero "grafico" e degli inchiostri colorati. Un esempio commerciale di questa seconda forma di soluzione e' rappresentato dal modello BJC4000 della Canon (Marchio Registrato}.

Ulteriori inconvenienti, comuni ad entrambe queste due prime forme di soluzione, consistono da un lato in una penalizzazione della operatività’ della stampante, essendo richiesto all’utente la sostituzione della testina in funzione de! documento da stampare, con connesse possibilità’ di danneggiamento dei contatti tra testina e sede di montaggio sul carrello e di sporcatura in caso di contatto accidentale con gli ugelli della testina; dall'altro lato ciò’ comporta la necessita' di disporre di un idoneo contenitore in cui riporre la testina momentaneamente non utilizzata, per evitare che gli ugelli si otturino in seguito all’essiccamento dell’inchiostro lasciato a contatto con l’aria.

Una terza forma di soluzione al problema, nota nella tecnica, consiste nell’ utilizzare abbinate, sullo stesso carrello, una testina di stampa in nero ed una testina di stampa a colori con i tre colori "primari", analoga a quella illustrata nella prima forma di soluzione, superando cosi’ il problema della sostituzione della testina in funzione del documento da stampare; questa soluzione pero’, per quanto detto prima sulla incompatibilità’ dell'inchiostro nero contenuto nella testina di stampa in nero rispetto agli inchiostri colorati contenuti nella testina a colori, richiede accorgimenti particolari per funzionare in modo soddisfacente se i punti da stampare in nero sono adiacenti, o comunque a distanza inferiore ad un limite minimo prefissato, a quelli da stampare a colori. Inoltre e’ facilmente comprensibile che, poiché' i punti neri sono stampati con gocce che provengono dalia testina di stampa in nero ed i punti colorati con gocce che provengono dalla testina a colori, un non perfetto allineamento geometrico delle due testine produce il difetto legato alla variazione del passo del reticolo sopra descritto.

Sono stati suggeriti nella tecnica dei sistemi per ovviare a questo inconveniente, ad esempio sia richiedendo all’operatore di eseguire, ad ogni sostituzione di una testina di stampa, una complessa procedura di allineamento, sia facendo stampare come "nero composto", mediante la testina di stampa a colori, i punti neri a distanza inferiore ad un valore predeterminato (ad esempio, 6 passi P di 1 /300° di pollice) rispetto a punti colorati, che cosi’ risultano sia geometricamente allineati, provenendo tutti dalla medesima testina a colori, sia compatibili come dimensioni fisiche e caratteristiche chimiche; e facendo invece stampare come "nero vero", mediante la testina di stampa in nero, gli altri punti neri, sufficientemente distanti da punti colorati da non creare ne’ effetti ottici sfavorevoli, anche se la testina di stampa in nero non e' perfettamente allineata, ne’ problemi di contaminazione dovuti a diffusione dei colori. Ciò’ pero’ comporta una notevole complicazione a carico del governo elettronico, che deve individuare nelle immagini da stampare i punti neri da stampare con l una o l’altra testina di stampa, ed una penalizzazione in termini di velocita’ di stampa e di densità’ ottica ottenibile nei punti neri contigui o frammisti alle zone a colori.

Una descrizione di uno di questi sistemi di analisi, scomposizione ed elaborazione del documento da stampare può' essere ad esempio trovata nella Domanda di Brevetto Europeo No. EP 590852, mentre un esempio commerciale di questa terza forma di soluzione e’ rappresentata dal modello DeskJet 550C della Hewlett-Packard (Marchio Registrato).

Sempre allo scopo di ridurre i problemi legati aH’incompatibilita’ fisico- chimica dell’inchiostro nero rispetto agli inchiostri colorati, ed in particolare per aumentare la penetrazione dell’inchiostro nero nel supporto di stampa a scapito della diffusione superficiale, allo scopo di ridurre la distanza rispetto ai punti colorati a cui poter stampare i punti neri con l’inchiostro nero, e’ stata anche proposta nella tecnica nota la possibilità’ di inviare precedentemente una goccia di inchiostro colorato (ad esempio ciano) nei punti neri in cui successivamente viene depositata una goccia di inchiostro nero (vedi ad esempio la Domanda di Brevetto Europeo No. EP 590854), il che pero’ comporta problemi di asciugatura e conseguente deformazione della carta, oltre a penalizzazioni in termini di velocita’ e di costo di stampa.

Tutte le varie forme di soluzione note nella tecnica presentano, per quanto sopra illustrato, una serie di inconvenienti, lasciando cosi’ ancora non soddisfacemente risolto il problema di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, velocemente, a basso costo e con elevata qualità' documenti che contengono parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro.

Sommario dell’invenzione- Scopo della presente invenzione e’ quello di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, documenti contenenti parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro, in modo che ciascuna parte venga stampata con la migliore qualità’ possibile e con la massima velocita’ ottenibile.

Un ulteriore scopo della presente invenzione e’ quello di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, documenti contenenti parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro, in modo che la qualità’ di stampa non sia strettamente condizionata dalla accuratezza delle regolazioni di reciproco allineamento geometrico di due testine di stampa, una di stampa in nero ed una di stampa a colori, montate sullo stesso carrello della stampante.

Un altro scopo della presente invenzione e’ quello di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, documenti contenenti parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro, in modo che non occorrano tecniche sofisticate per individuare i punti neri da stampare con il "nero vero" o con il "nero composto".

Un altro scopo della presente invenzipne e’ quello di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, documenti contenenti parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro, in modo che anche i punti neri delle parti da stampare a colori siano stampati col "nero vero" e non con il "nero composto".

Un altro scopo della presente invenzione e’ quello di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, documenti contenenti parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro, senza dover sostituire la testina di stampa sul carrello della stampante in funzione del documento da stampare.

Un altro scopo della presente invenzione e’ quello di stampare, con stampanti a getto di inchiostro, documenti contenenti parti da stampare in nero e parti da stampare a colori mescolate tra di loro, in modo da ottimizzare il consumo degli inchiostri, sia neri che colorati, contenuti nei serbatoi delle testine di stampa.

I suddetti scopi sono ottenuti per mezzo di una stampante a colorì a getto di inchiostro e di un metodo di stampa caratterizzati come definito nelle rivendicazioni principali.

Questi ed altri scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti sulla base della seguente descrizione di una sua forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agii annessi disegni.

ELENCO DELLE FIGURE

Fig. 1.- Rappresenta una vista schematica del carrello della stampante a colori a getto di inchiostro su cui sono montate due testine di stampa.

Fig. 2.- Rappresenta una possibile disposizione degli ugelli per remissione dell’inchiostro in una testina di stampa in nero.

Fig. 3.- Rappresenta una possibile disposizione degli ugelli per l'emissione dell’inchiostro in una testina di stampa a colorì.

DESCRIZIONE DELLA FORMA PREFERITA

Come già’ ricordato nei "Presupposti tecnici", la costituzione ed il modo di funzionamento generale di una stampante a getto di inchiostro sono già’ ampiamente note nella tecnica, e pertanto non se ne dara’ qui una descrizione dettagliata, limitandosi ad descrivere piu’ particolareggiatamente solo alcune caratteristiche rilevanti ai fini della comprensione della presente invenzione.

Il carrello portatestine 10 (vedere Fig. 1) e’ composto da un supporto 18 scorrevole su una o piu’ guide 15 sotto l'azione di un sistema di trascinamento comandato da un motore, non mostrati in figura, in entrambi i versi rappresentati dalle frecce 11. Sul supporto 18 sono alloggiate due testine di stampa a getto di inchiostro, una testina per la stampa in nero 12 ed una testina per la stampa a colori 13; le due testine 12, 13 possono essere montate e rimosse dal carrello separatamente e sono mantenute vincolate nella corretta posizione da due elementi elastici 14, che possono essere ad esempio delie molline a balestra cooperanti con una apposita sede, non mostrata in figura, ricavata nel corpo deile testine stesse.

Le due testine 12, 13 sono orientate in modo da presentare verso un supporto di stampa 16, rappresentato in figura da un foglio di carta, la faccia che porta gli ugelli da cui vengono emesse gocce di inchiostro, secondo la direzione delle frecce 17, che raggiungono il foglio 16 generando cosi’ un’immagine su di esso. La faccia inferiore delle testine 12, 13, non visibile in figura, e’ a contatto con la terminaliera di un cavo piatto 19, su cui sono ricavati i conduttori per fornire alle testine 12, 13 i comandi per l’emissione selettiva delle gocce di inchiostro provenienti da un governo elettronico, non mostrato in figura.

Viene qui di seguito descritta, a titolo esemplificativo e non limitativo, una possibile forma di esecuzione di una testina di stampa in nero 12 e di una testina di stampa a colori 13, utilizzabili sulla stampante a colorì della presente invenzione; resta inteso che testine con un diverso numero di ugelli, e/o con una loro diversa disposizione geometrica, e/o con un diverso diametro degli ugelli, possono essere utilizzate senza uscire dairambito della presente invenzione.

La testina di stampa in nero 12 comprende un serbatoio di inchiostro nero ed una piastrina eiettori fornita di 50 ugelli 120 (v. Fig. 2), disposti su due file 121a e 121 b distanti tra di loro 10 passi P di 1 /300° di pollice, e sfalsati tra di loro in maniera che la loro proiezione sul foglio 16 sia rappresentata da una fila di 50 punti a passo costante di 1 /300° di pollice. Poiché’ anche l’avanzamento del foglio 16 nella direzione delle frecce 17 avviene per multipli di 1 /300° di pollice, la combinazione del moto di andata e ritorno del carrello 10 lungo le guide 15 e del moto del foglio di carta 16 nella direzione delle frecce 17 permette di indirizzare tutti i possibili punti di un reticolo ortogonale a passo 1 /300° di pollice.

Il diametro di ogni singolo ugello e’ nominalmente compreso tipicamente tra 40 e 60, preferibilmente tra 43 e 55, meglio pari a circa 50 pm; il volume delia singola goccia emessa e’ tipicamente compreso tra 100 e 220, preferibilmente tra 130 e 190, meglio pari a circa 160 pi; ed il punto stampato sul foglio di carta 16 ha un diametro tipico compreso tra 130 e 70, preferibilmente tra 115 e 85, meglio pari a circa 100 μιτι. L’inchiostro contenuto nel serbatoio ha tipicamente una tensione superficiale compresa tra 40 e 60, preferibilmente tra 40 e 50, meglio tra 43 e 48 dyne.cm, ed il fissaggio dell'inchiostro stesso sulla carta awiene prevalentemente diffusione superficiale e per evaporazione del solvente.

La testina di stampa a colorì 13 comprende quattro distinti serbatoi, contenenti rispettivamente un inchiostro nero "grafico", un inchiostro ciano, un inchiostro magenta ed un inchiostro giallo, ed una piastrina eiettori (vedi Fig. 3) fornita di quattro gruppi di ugelli 130 aventi una disposizione geometrica analoga a quella degli ugelli 120 della testina di stampa in nero 12: un primo gruppo 131 comprendente 16 ugelli collegati con il serbatoio dell'inchiostro nero "grafico"; un secondo gruppo 132, distanziato di 17 passi P di 1/300° di pollice, comprendente 16 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro ciano; un terzo gruppo 133, distanziato di 16 passi P di 1/300° di pollice, comprendente 17 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro magenta; ed infine un quarto gruppo 134, distanziato di 15 passi P di 1/300° di pollice, comprendente 18 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro giallo.

Il diametro di ciascun ugello e’ nominalmente compreso tipicamente tra 30 e 50, preferibilmente tra 35 e 45, meglio pari a circa 40 μητι; il volume della goccia emessa e' compreso tra 40 e 140, preferibilmente tra 70 e 110 , meglio pari a circa 90 pi; ed il punto stampato sul foglio di carta 16 ha un diametro tipico compreso tra 35 e 85, preferibilmente tra 50 e 70, meglio pari a circa 60 pm. I tre inchiostri corrispondenti ai colori "primari" e l’inchiostro nero "grafico" hanno tipicamente una tensione superficiale compresa tra 25 e 45, preferibilmente tra 25 e 38, meglio tra 28 e 34 dyne.cm ed il fissaggio dell’inchiostro stesso sulla carta awiene prevalentemente per penetrazione del solvente.

Con questa specifica configurazione e caratteristiche delle due testine 12 e 13 montate sul carrello 10 e’ evidente che essendo contemporaneamente disponibili per la stampa due diversi tipi di inchiostro nero, ciascuno ottimizzato in funzione dell’impiego o per stampare parti di un documento in nero, o per stampare parti di un documento in quadricromia, cioè’ con i tre colori primari piu’ il nero, e' possibile definire un metodo di stampa che consente di stampare con la testina di stampa in nero 12 le parti di un documento che necessitano solo di inchiostro nero, e con la testina di stampa a colori 13 le parti che necessitano di soli inchiostri colorati o della combinazione di inchiostri colorati e di inchiostro nero, ottimizzando la qualità’, la velocita’ e la economicità’ della stampa.

Questo metodo, semplice e di facile applicazione, consiste nello sfruttare le caratteristiche di specifici programmi applicativi noti come "driver di stampa", che solitamente vengono forniti, sotto forma di dischetti magnetici, direttamente dal fornitore della stampante stessa o dal fornitore del sistema operativo del "computer" cui e’ collegata la stampante, per scomporre il documento da stampare in aree omogenee tipologicamente caratterizzate come aree di 'lesto" (testi, immagini in bianco e nero retinate o al tratto, ecc.) contenenti punti da stampare solo in nero, o come aree di "figure" (fotografie a colori, grafici, diagrammi a torta ecc.), contenti punti da stampare sia in nero che a colori, assegnando la stampa delle aree di 'lesto" alla testina di stampa in nero 12 e le aree di "figure" alla testina di stampa a colori 13.

La separazione fisica tra le aree di 'lesto11 e le aree di "figure" può’ essere, ad esempio, dell’ordine di 1 -1 ,5 mm (corrispondenti a 12-18 passi P di 1 /300° di pollice); in altre parole, la scomposizione e’, proporzionalmente alla definizione del reticolo con passo di 1 /300° di pollice su cui si possono indirizzare i singoli punti, grossolana e può’ agevolmente esser fatta senza ricorrere a complicati algoritmi, ma solo con l'ausilio di strumenti ben noti a chi e’ esperto del settore, quali "puntatori" e "mouse", all’interno delle funzionalità’ rese disponibili dai "driver di stampa".

Con questa semplice suddivisione si ottengono già’ risultati qualitativamente apprezzabili, anche in condizioni di non perfetto allineamento delle due testine. E’ opportuno osservare che questa operazione di assegnazione delle aree può’ essere, in alternativa alla esecuzione manuale da parte dell’utente della stampante, svolta automaticamente dal "driver" stesso, sulla base di propri algoritmi interni.

Chi e’ esperto del settore apprezzerà’ il fatto che la stampante a colorì a getto di inchiostro ed il metodo di funzionamento precedentemente descritti consentono di ottenere i seguenti vantaggi:

- tutti i punti neri del documento, sia nelle aree di "testo" che nelle aree di "figure", sono sempre stampati come "nero vero" e non come "nero composto" e quindi con una densità’ ottica elevata e senza sfumature di colore;

- poiché’ i punti neri delle parti del documento che necessitano di solo inchiostro nero (tipicamante i testi) vengono stampati con la testina di stampa in nero 12 che e’ piu’ economica della testina di stampa a colori 13, essendo piu’ semplice costruttivamente e contenendo un inchiostro meno costoso, la stampa del documento presenta un costo inferiore a quello che si otterrebbe usando la sola testina di stampa a colori, ed inoltre può' essere eseguita in un tempo inferiore, dal momento che la testina di stampa in nero dispone di un numero di ugelli molto superiore a quello degli ugelli che emettono i’inchiostro nero "grafico" della testina a colori;

- il consumo dei quattro inchiostri contenuti nei serbatoi della testina di stampa a colori 13 e’ sostanzialmente omogeneo; infatti, mentre il documento ne! suo complesso e’ spesso fortemente sbilanciato a favore di un maggior consumo di inchiostro nero, la sole parti da stampare a colori richiedono solitamente un consumo sostanzialmente bilanciato di inchiostro ciano, giallo, magenta e nero, consentendo cosi’ lo sfruttamento ottimale di tutto l'inchiostro contenuto nei quattro serbatoi;

- poiché’ le aree del documento stampate con la testina di stampa in nero 12 e quelle stampate con la testina di stampa a colori 13 sono fisicamente distinte, non e’ necessario che le due testine siano perfettamente allineate, non riuscendo l'occhio a percepire disallineamenti di pochi decimi di millimetro se non per confronto diretto;

- non e’ necessario disporre di metodologie sofisticate, con conseguente incremento dei costi del governo elettronico della stampante e dei tempi necessari per l'elaborazione dell’immagine da stampare, per suddividere i punti dell’immagine da stampare in nero in punti da stampare con la testina di stampa in nero 12, mediante il relativo inchiostro nero, e quelli da stampare con la testina di stampa a colori 13, mediante il relativo inchiostro "nero grafico";

- non e’ necessario sostituire la testina di stampa in funzione del documento da stampare, essendo richiesta solo una operazione di predisposizione a livello "driver" di stampa per assegnare correttamente le funzioni di stampa ali’una o all’altra delle due testine 12 e 13 presenti sul carrello della stampante.

E’ comunque sempre possibile utilizzare anche il metodo precedentemente ricordato, che consiste nel far eseguire al "driver" di stampa una ulteriore scomposizione delle aree di "figure", per estrarre da queste ultime delie sotto -aree in cui i punti da stampare in nero distino piu’ di un valore limite minimo prefissato, ad esempio 5/300° di pollice, rispetto a punti da stampare a colori, ed assegnando anche la stampa di queste sotto-aree alla testina di stampa in nero 12, cosi' da ampliare, seppur di poco, l'uso della testina piu' economica e veloce.

Il miglioramento ottenibile con la stampante secondo la presente invenzione consiste nel fatto che, a differenza della tecnica nota, tutti i punti neri del documento sono stampati come nero "vero" e non in parte come nero "vero" e in parte come nero "composto", con i conseguenti vantaggi già’ ricordati di qualità', velocita’ ed economicità' di stampa.

Persone esperte in questo settore della tecnica possono facilmente individuare varianti o modifiche alla stampante a colori e al metodo di stampa sopra descritto, senza per questo uscire daH’ambito dell’invenzione.

E’ possibile, ad esempio, utilizzare una testina di stampa a colori, sempre comprendente quattro distinti serbatoi, contenenti rispettivamente un inchiostro nero "grafico", un inchiostro ciano, un inchiostro magenta ed un inchiostro giallo, ma dotata di una piastrina eiettori fornita di quattro gruppi di ugelli cosi’ caratterizzati: un primo gruppo comprendente 12 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro nero "grafico"; un secondo gruppo, distanziato di 12 passi P di 1 /300° di pollice, comprendente 12 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro ciano; un terzo gruppo, distanziato di 11 passi P di 1 /300° di pollice, comprendente 13 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro magenta; ed infine un quarto gruppo, distanziato di 10 passi P di 1 /300° di pollice, comprendente 14 ugelli collegati con il serbatoio dell’inchiostro giallo.

E’ possibile, ad esempio, utilizzare, anziché’ due distinte testine di stampa, una sola testina che comprenda cinque gruppi di ugelli collegati a cinque serbatoi contenenti rispettivamente un inchiostro nero, un inchiostro "nero grafico", un inchiostro ciano, un inchiostro magenta ed un inchiostro giallo, essendo il numero degli ugelli dei singoli gruppi e la relativa distanza e disposizione geometrica variabile entro limiti stabiliti solamente dalle tecnologie realizzative e dai relativi costi. Inoltre, questa testina può’ essere sia del tipo rimuovibile, montata su di un carrello che attraversa la larghezza del foglio di carta su cui si effettua la stampa, sia del tipo fisso, in grado di emettere gocce di inchiostro lungo tutta la larghezza del foglio (testina di linea).

Ad esempio, e’ possibile anche utilizzare testine di stampa, sia per la stampa in nero che a colori, in cui i serbatoi dell’inchiostro, anziché’ essere integrati nella testina stessa (nel qual caso la testina e’ detta "monoblocco"), sono rimovibili e sostituibili, cosicché’, una volta svuotati, non occorre sostituire tutta la testina di stampa ma solo il serbatoio (testine "ricaricabili,l).

Ancora e' possibile utilizzare inchiostri con caratteristiche chimico -fisiche diverse da quelle descritte, cosi' come la disposizione, il numero e il diametro degli ugelli possono essere modificati, con conseguente variazione ad esempio del volume delle gocce emesse e della dimensione del punto stampato sul foglio di carta.

E’ possibile inoltre modificare il passo del reticolo ortogonale, ad esempio portandolo a 1 /360° o a 1 /600° o ancora a 1 /720° di pollice, modificando conseguentemente il passo dell’interlinea di avanzamento del supporto di stampa e il passo a cui sono disposti gli ugelli.

Oppure e' possibile utilizzare testine di stampa che comprendano solo i dispositivi passivi per l’emissione deile gocce, ricevendo dall’esterno tutti i comandi relativi, oppure si possono utilizzare testine con un grado piu’ o meno elevato di "intelligenza", cioè’ che abbiano al proprio interno anche dei componenti attivi (ad esempio diodi, transistore, MOS, ecc.) in grado di effettuare almeno la decodifica e/o la amplificazione dei comandi.

In ultimo, ad esempio, il processo di stampa a getto di inchiostro utilizzato può’ essere quello denominato "termico", in cui la goccia di inchiostro e’ emessa per l’azione di una bolla di vapore generata all’interno dell’inchiostro stesso per effetto termico, oppure può’ essere quello denominato "piezoelettrico", in cui la goccia di inchiostro e’ emessa per l’azione di un’onda di pressione generata per effetto piezoelettrico.

In breve, fermo restando il principio della presente invenzione, i particolari costruttivi e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa.

RIVENDICAZIONI

1. Stampante a colori a getto di inchiostro per stampare immagini su di un supporto di stampa, comprendente mezzi di stampa per stampare con una pluralità’ di inchiostri, caratterizzata dal fatto che detta pluralità’ di inchiostri comprende un primo inchiostro nero, una terna di inchiostri colorati, ed un secondo inchiostro nero.

2. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto secondo inchiostro nero e’ chimicamente e fisicamente compatibile con detta terna di inchiostri colorati.

3. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto supporto di stampa e’ scelto tra un gruppo comprendente fogli di carta normale, fogli di carta speciale, moduli continui e fogli sottili di plastica trasparente.

4. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto primo inchiostro nero ha una tensione superficiale compresa tra 40 e 60 dyne.cm.

5. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto secondo inchiostro nero ha una tensione superficiale compresa tra 25 e 45 dyne.cm.

6. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detta terna di inchiostri colorati e’ costituita da un inchiostro ciano, un inchiostro magenta ed un inchiostro giallo.

Claims (23)

1. RIVENDICAZIONI 1. Stampante a colori a getto di inchiostro per stampare immagini su di un supporto di stampa, comprendente mezzi di stampa per stampare con una pluralità’ di inchiostri, caratterizzata dal fatto che detta pluralità’ di inchiostri comprende un primo inchiostro nero, una terna di inchiostri colorati, ed un secondo inchiostro nero.
2. 2. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto secondo inchiostro nero e’ chimicamente e fisicamente compatibile con detta terna di inchiostri colorati.
3. 3. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto supporto di stampa e’ scelto tra un gruppo comprendente fogli di carta normale, fogli di carta speciale, moduli continui e fogli sottili di plastica trasparente.
4. 4. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto primo inchiostro nero ha una tensione superficiale compresa tra 40 e 60 dyne.cm.
5. 5. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detto secondo inchiostro nero ha una tensione superficiale compresa tra 25 e 45 dyne.cm.
6. 6. Stampante come nella rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che detta terna di inchiostri colorati e’ costituita da un inchiostro ciano, un inchiostro magenta ed un inchiostro giallo.
7. 7. Stampante come nelle rivendicazioni da 1. a 6., caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stampa comprendono una testina di stampa fissa per stampare con detto primo inchiostro nero, con detta terna di inchiostri colorati, e con detto secondo inchiostro nero.
8. 8. Stampante come nelle rivendicazioni da 1. a 6., comprendente inoltre un carrello mobile in una prima direzione per attraversare tutta la larghezza di detto supporto di stampa, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stampa sono rimuovibilmente montati su detto carrello mobile.
9. 9. Stampante come nella rivendicazione 8., caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stampa comprendono una testina di stampa per stampare con detto primo inchiostro nero, con detta terna di inchiostri colorati, e con detto secondo inchiostro nero.
10. 10. Stampante come nella rivendicazione 8., caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stampa comprendono una prima testina di stampa per stampare con detto primo inchiostro nero ed una seconda testina di stampa per stampare con detta tema di inchiostri colorati e con detto secondo inchiostro nero.
11. 11. Stampante come nella rivendicazione 9., caratterizzata dal fatto che detta testina di stampa e’ del tipo monoblocco, con serbatoi dell’inchiostro integrati.
12. 12. Stampante come nella rivendicazione 9., caratterizzata dal fatto che detta testina di stampa e’ del tipo ricaricabile, mediante la sostituzione di serbatoi dell'inchiostro.
13. 13. Stampante come nella rivendicazione 10., caratterizzata dal fatto che detta prima testina e detta seconda testina di stampa sono del tipo monoblocco, con serbatoi dell’inchiostro integrati.
14. 14. Stampante come nella rivendicazione 10., caratterizzata dai fatto che detta prima testina e detta seconda testina di stampa sono del tipo ricaricabile, mediante la sostituzione di serbatoi dell'inchiostro.
15. 15. Stampante come nella rivendicazione 10., caratterizzata dal fatto che detta prima testina di stampa comprende una pluralità’ di ugelli per l’emissione di gocce di detto primo inchiostro nero.
16. 16. Stampante come nella rivendicazione 10., caratterizzata dal fatto che detta seconda testina di stampa comprende un primo gruppo di ugelli comprendente una prima pluralità’ di ugelli per l'emissione di gocce di detto inchiostro ciano, un secondo gruppo di ugelli comprendente una seconda pluralità’ di ugelli per l’emissione di gocce di detto inchiostro magenta, un terzo gruppo di ugelli comprendente una terza pluralità’ di ugelli per l’emissione di gocce di detto inchiostro giallo · ed un quarto gruppo di ugelli comprendente una quarta pluralità’ di ugelli per l’emissione di gocce di detto secondo inchiostro nero.
17. 17. Stampante come nella rivendicazione 15., caratterizzata dal fatto che detta pluralità’ di ugelli per l’emissione di dette gocce di detto primo inchiostro nero e' costituita da 50 ugelli.
18. 18. Stampante come nella rivendicazione 16., caratterizzata dal fatto che detta prima pluralità’ di ugelli per l’emissione di dette gocce di detto inchiostro ciano e’ costituita da 16 ugelli, detta seconda pluralità’ di ugelli per l’emissione di dette gocce di detto inchiostro magenta e’ costituita da 17 ugelli, detta terza pluralità’ di ugelli per l'emissione di dette gocce di detto inchiostro giallo e’ costituita da 18 ugelli, e detta quarta pluralità’ di ugelli per l’emissione di dette gocce di detto secondo inchiostro nero e’ costituita da 16 ugelli.
19. 19. Metodo di stampa a getto di inchiostro per stampare immagini a colori su di un supporto di stampa, comprendente le fasi di analizzare l'immagine da stampare per individuare i punti da stampare in nero e quelli da stampare a colori; suddividere detti punti da stampare in nero in due categorie, a seconda della loro vicinanza a detti punti da stampare a colorì, in modo che ad una prima di dette due categorie appartengono detti punti da stampare in nero che presentano una distanza da detti punti da stampare a colori inferiore ad un valore minimo prefissato e ad una seconda di dette due categorie appartengono i rimanenti di detti punti da stampare in nero; caratterizzato dal fatto che detti punti di detta seconda categoria vengono stampati con un primo inchiostro nero e detti punti di detta prima categoria vengono stampati con un secondo inchiostro nero.
20. 20. Metodo di stampa come nella rivendicazione 19., comprendente inoltre la fase di stampare detti punti da stampare a colori con una terna di inchiostri colorati, caratterizzato dal fatto che detto secondo inchiostro nero e’ chimicamente e fisicamente compatibile con detta terna di inchiostri colorati.
21. 21. Metodo di stampa come nella rivendicazione 19., caratterizzato dal fatto che detta terna di inchiostri colorati e’ costituita da un inchiostro ciano, un inchiostro magenta ed un inchiostro giallo.
22. 22. Metodo di stampa come nella rivendicazione 19., caratterizzato dal fatto che detto primo inchiostro nero ha una tensione superficiale compresa tra 40 e 60 dyne.cm, e detto secondo inchiostro nero ha una tensione superficiale compresa tra 25 e 45 dyne.cm.
23. 23. Metodo di stampa come nella rivendicazione 19., caratterizzato dal fatto che detto valore minimo prefissato di detta distanza e’ non inferiore a 5/300° di pollice.