MX2015004926A - Metodo bidimensional para impresion con inyeccion de tinta con alineacion de cabeza de impresion. - Google Patents

Abstract

Método y dispositivo para imprimir por lo menos una porción de la superficie de un medio con una impresora de inyección de tinta llevando a cabo una pluralidad de ciclos de impresión, dicha impresora de inyección de tinta que comprende un módulo de impresión que tiene por lo menos una cabeza de impresión que tiene por lo menos una hilera de boquillas y un ciclo de impresión que comprende los siguientes pasos: a) posicionar y alinear el módulo de impresión antes de imprimir, en donde el módulo de impresión se almea mediante rotación alrededor de un eje de rotación que es perpendicular en la porción de la superficie que se va a imprimir, b) posicionar el eje de rotación durante la impresión de la porción de la superficie por expulsión de gotitas de tinta, el método de impresión que se caracteriza porque el movimiento de traslación del eje de rotación asociado con el posicionamiento en el paso b) define una dirección actual de avance y, en el paso a), se alinea el módulo de impresión de un ciclo de impresión mediante rotación alrededor del eje especificado de rotación de tal manera que la por lo menos una hilera de boquillas de la por lo menos una cabeza de impresión tiene, en el paso b), un ángulo predefinido y de preferencia constante con relación a la dirección de avance.

Description

MÉTODO BIDIMENSIONAL PARA IMPRESIÓN CON INYECCIÓN DE TINTA CON ALINEACIÓN DE CABEZA DE IMPRESIÓN Descripción La presente invención se refiere a un metodo para imprimir la superficie de un medio con tinta por medio de una impresora de chorro de tinta. Las impresoras de chorro de tinta (llamadas también dispositivo de impresión con chorro de tinta) tienen por lo menos una cabeza de impresión de chorro de tinta con por lo menos una hilera de boquillas dispuestas una en seguida de otra, a través de las cuales se puede aplicar la tinta a la superficie que se va a imprimir. La impresión en este respecto tiene lugar mediante la expulsión de gotas de tinta de acuerdo con una frecuencia de gotas prescrita y si es necesario variable. Durante la expulsión, la cabeza de impresión de chorro de tinta ejecuta un movimiento transversal lineal, por el que se imprime una línea. El proceso conocido en el estado de la téenica de impresión de línea por línea se llama también técnica de barrido. Para impresión con chorro de tinta, a la fecha se conoce solamente la técnica de barrido si las cabezas de impresión no se extienden sobre el ancho entero del medio que se va a imprimir. Si la cabeza de impresión viaja solamente una vez sobre la línea, eso se llama técnica de barrido sencillo. Si la cabeza de impresión viaja varias veces sobre la misma línea, se llama técnica de barrido múltiple. La técnica de barrido múltiple ofrece una mayor calidad de impresión, puesto que la impresión ocurre desde más de una dirección (por ejemplo bi- direccionalmente) y así se pueden minimizar los llamados “problemas de torcido”. Una vez que se ha terminado de imprimir una línea, el medio que se va a imprimir se mueve una línea verticalmente al movimiento transversal ejecutado por la cabeza de impresión en una dirección de transporte y puede empezar la impresión de la siguiente línea. En relación con esto, hay procesos mono-direccionales, es decir la cabeza de impresión imprime solamente durante el movimiento transversal en una dirección y, habiendo alcanzado el final de la línea, regresa al principio de la línea sin imprimir. Sin embargo, los procesos bidireccionales tambien existen en los cuales, una vez que se alcanzado el final de la línea, el medio que se va a imprimir se cambia por una línea y la siguiente línea ya está impresa mientras la cabeza de impresión regresa a su posición inicial.

En el caso de impresión con chorro de tinta, la distancia de las gotitas aplicadas durante la impresión determina la resolución. En el caso de impresión de dos dimensiones, la resolución en una dimensión puede diferir de la resolución en la otra dimensión. Por ejemplo, la resolución a lo largo del movimiento transversal de la cabeza de impresión es determinada por la velocidad de la cabeza de impresión y la frecuencia de expulsión de gotitas, mientras que la resolución en la dirección de transporte es determinada por la distancia de las boquillas en la hilera de boquillas de la cabeza de impresión. Se debe notar en este respecto que inclinando la hilera de boquillas se puede aumentar esta resolución.

En comparación con impresión en offset, las velocidades de impresión de las impresoras de chorro de tinta son considerablemente menores que aquellas, por ejemplo, de los dispositivos de impresión en offset. Con el fin de aumentar esta velocidad de impresión, se sabe que hay que proporcionar la impresora de chorro de tinta con una pluralidad de cabezas de impresión de chorro de tinta.

Un problema que causa la velocidad lenta de impresión es el hecho de que en las impresoras de chorro de tinta ahora conocidas, se implementa meramente un método de impresión de línea-por-línea antes descrito. Hay imágenes para las cuales casi cada línea contiene áreas que se van a imprimir y áreas que no se van a imprimir (áreas libres de impresión). Si una boquilla de la cabeza de impresión es impulsada sobre un área libre de una línea, no expulsará ninguna tinta. Los periodos frecuentes de inactividad elevan así el costo mucho tiempo. Entonces esto es relevante si se van a imprimir los patrones y/o imágenes con líneas características y superficies claras u oscuras.

Por lo tanto sería deseable que hubiera un método disponible, con el cual se puedan reducir los periodos de inactividad antes mencionados con el fin de lograr mayores velocidades de impresión.

La presente invención tiene la tarea de proporcionar un método de impresión para impresoras de chorro de tinta, con el cual se pueden evitar sustancialmente los periodos de inactividad antes mencionados, por lo que se puede incrementar considerablemente la velocidad de impresión.

La tarea se resuelve con el procedimiento de acuerdo con el método de la reivindicación 1 . Las reivindicaciones dependientes describen modalidades preferidas del presente metodo inventivo.

Ciclo de impresión, en el marco de la presente invención, subsume aquellos pasos del proceso de impresión que se realizan antes y en un periodo de expulsión de gotas. Un periodo de expulsión de gotas en este respecto empieza directamente después de una expulsión de gotas desde una boquilla y termina con la conclusión subsecuente de la siguiente expulsión de gotas fuera de la boquilla.

Cuando se hace mención, en el marco de esta descripción, de posicionamiento, esto no solamente significa el arreglo de reposo en una posición fija. La noción de posicionamiento significará también que incluye de todas maneras el movimiento de acercamiento a cierta posición.

Cuando, en el marco de esta descripción, se hace mención de alineación, eso se refiere a la rotación de la hilera de boquillas alrededor del eje de rotación, en caso de que tal rotación sea necesaria. Si no es necesaria la rotación, con el fin de lograr la orientación inventiva de la hilera de boquillas, la rotación en 0° es entendida también como alineación de respuesta de alineación.

De acuerdo con la invención, el procedimiento es que se abandona la impresión línea-por-línea y la cabeza de impresión es impulsada a lo largo de las líneas características de la imagen o figura que se va a imprimir. La cabeza de impresión se mueve entonces en dos dimensiones con relación al medio que se va a imprimir y cubre esencialmente solamente aquellas áreas que se va a imprimir también efectivamente. Esto resulta en una fuerte reducción de los periodos de inactividad antes descritos y la velocidad de impresión aumenta muchas veces. En este contexto, incidentalmente, no importa si de hecho se mueve solamente la cabeza de impresión en dos dimensiones o el medio que se va a imprimir se mueve en dos dimensiones o se usa una combinación del movimiento de la cabeza de impresión y el medio. Lo que es esencial es simplemente el movimiento libre relativo de la cabeza de impresión con relación a la superficie que se va a imprimir, de manera que se pueden seguir las líneas y superficies características de la imagen que se va a imprimir.

En este enfoque, sin embargo, el problema es que con el fin de lograr una buena calidad de impresión, se debe controlar la resolución de la impresión antes mencionada en ambas dimensiones y debe ser capaz de, por ejemplo, mantenerse constante. De acuerdo con la invención, esto se logra porque el módulo de impresión se ejecuta para ser giratorio alrededor de un eje, en donde el eje de rotación es esencialmente vertical en la superficie del medio que se va a imprimir en la posición que se va a imprimir actualmente. De esta manera, la orientación de la hilera de boquillas de la cabeza de impresión puede ajustarse girando la cabeza de impresión alrededor del eje de rotación.

Si la cabeza de impresión, y con ella el eje de rotación mencionado, se mueve entonces siguiendo las líneas características de la imagen que se va a imprimir en ambas dimensiones sobre la superficie que se va a imprimir, el movimiento de traslación efectivo del eje de rotación resultará en una dirección corriente de viaje. De acuerdo con la invención, la impresión se hace porque la hilera de boquillas durante el proceso de impresión se alinea de tal manera que mantiene un ángulo predeterminado y de preferencia constante a la dirección actual de viaje.

Si el ángulo, la frecuencia de impresión y la velocidad de viaje se mantienen constantes, es posible de esta manera garantizar que a lo largo de las bandas resp. de líneas impresas la densidad de gotas de tinta permanezca constante aún durante los cambios de dirección. La densidad de las gotas de tinta en la dirección de viaje naturalmente puedes ser diferente de la densidad de gotas de tinta transversal a la dirección de viaje. En el proceso, el ángulo de la hilera de boquillas con la dirección de viaje determina la resolución transversal a la dirección de viaje. La velocidad de viaje y la frecuencia de impresión por otra parte determinan la resolución a lo largo de la dirección de viaje.

La invención será descrita ahora en detalle y a manera de ejemplo con base en las figuras.

La Figura 1 muestra una representación diagramática de los pasos de proceso S a Y para imprimir un medio de acuerdo con el metodo inventivo como se ve desde arriba.

La Figura 2 muestra una representación en perspectiva de una modalidad preferida del dispositivo de impresión con chorro de tinta.

La Figura 3 muestra una representación en perspectiva de la modalidad preferida del dispositivo de impresión con chorro de tinta en una vista lateral.

La Figura 4 muestra una representación en perspectiva de la modalidad preferida del dispositivo de impresión con chorro de tinta como se ve desde arriba.

En la figura 1 , las representaciones (S-Y) muestran a manera de ejemplo los pasos individuales para imprimir las áreas de margen del medio 100. En este ejemplo, se hace referencia frecuente a los pasos del metodo a) o b); esto significa los pasos del método de acuerdo con la reivindicación 1.

Es claro en este respecto que una unidad de control controla la impresora de chorro de tinta para la imagen electrónicamente almacenada. De acuerdo con la invención, la unidad de control calcula para una imagen particular el flujo de trabajo de impresión óptimo, es decir el proceso de impresión más corto temporalmente. Esto se logra porque, por ejemplo, en un primer paso la unidad de control divide la imagen que se va a imprimir en porciones virtuales. En un segundo paso, el arreglo y tamaño de todas las porciones virtuales de la imagen se toman en cuenta para calcular un proceso óptimo de impresión de acuerdo con los pasos del método a) y b) de la reivindicación 1 .

Para calcular el proceso óptimo de impresión, se determinan los puntos de intersección (A1 , B1 , C1 , D1 ) y las líneas características (A1 B1 , B1 C1 ,... ver figura 1 ). El paso a) del método se ejecuta en una intersección y el paso b) del método en las líneas características.

La Figura 1 contiene los pasos individuales S a Y del método que ahora se describirán en detalle.

Representación S: - En un primer paso a) del método, el módulo 101 de impresión se posiciona y alinea a partir de una posición de estacionamiento a un punto A1.

Representación T: - En un paso b) del metodo, el módulo 101 de impresión es impulsado desde un punto A1 hasta un punto B1 a lo largo de la línea característica A1 B1 (punteada) en un movimiento lineal, mientras que se imprime el área de margen.

- En la posición B1 , el módulo 101 de impresión se alinea de acuerdo con el paso a) del método de tal manera que en un paso adicional b) del método, se puede imprimir el área de margen a lo largo de la línea característica B1 C1.

En la representación de acuerdo con U a Y, se sigue el mismo proceso que para el paso T.

Se ha descrito una cabeza de impresión en la descripción que hasta ahora comprende una hilera 107 de boquillas, que mantiene un ángulo predeterminado con respecto a una dirección actual de viaje.

Para impresión de múltiples colores, la cabeza correspondiente de impresión, sin embargo, comprende típicamente por lo menos una hilera de boquillas por color de tinta para cada uno de los colores de tintas usados. De acuerdo con una modalidad particularmente preferida de la presente invención, es posible con respecto a la dirección actual de viaje seleccionar un ángulo asociado con el color de tinta para varias o cada una de estas hileras de boquillas independientemente una de otra. De esta manera, se pueden seleccionar diferentes ángulos - y así resoluciones - para diferentes colores de tintas.

Se ha descrito un metodo para imprimir por lo menos parte de la superficie de un medio 100 con una impresora de chorro de tinta realizando una pluralidad de ciclos de impresión, en donde la impresora de chorro de tinta comprende un módulo 101 de impresión con por lo menos una cabeza de impresión con por lo menos una hilera 107 de boquillas y en donde un ciclo de impresión comprende respectivamente los siguientes pasos: a) Posicionar y alinear el módulo 101 de impresión antes de imprimir, en donde la alineación se realiza mediante rotación del módulo 101 de impresión alrededor de un eje de rotación 103 que es perpendicular en la parte de la superficie que se va a imprimir. b) Posicionar el eje de rotación 103 durante la impresión de la parte de la superficie por expulsión de gotas de tinta.

En el método inventivo, el movimiento de traslación del eje de rotación 103 asociado con el paso b) con el proceso de posicionamiento define una dirección actual de viaje y el módulo 101 de impresión es alineado respectivamente en el paso a) de un ciclo de impresión a través de rotación alrededor de dicho eje de rotación 103 de tal manera que la por lo menos una hilera 107 de boquillas de la por lo menos una cabeza de impresión tiene en el paso b) un ángulo predeterminado y de preferencia constante con respecto a la dirección de viaje.

La impresión de la por lo menos una parte de la superficie puede hacerse con la téenica de barrido sencillo y/o con la técnica de barrido múltiple.

La impresión de la por lo menos una parte de la superficie puede tener lugar mono-direccionalmente y/o bi-direccionalmente o multi-direccionalmente.

El posicionamiento y la alineación del módulo 101 de impresión de acuerdo con el paso a) puede tener lugar simultáneamente o en momentos diferentes.

El movimiento asociado en el paso a) con el posicionamiento del módulo 101 de impresión puede realizarse en una, dos o tres dimensiones.

Los ciclos de impresión tienen lugar de acuerdo con un flujo de trabajo de impresión predeterminado que es diferente de la téenica de barrido.

El proceso de impresión para imprimir la por lo menos una parte de la superficie puede ser pre-especificado, es decir el proceso de impresión para una imagen en particular puede ser recuperado de un archivo, o puede ser determinado por una resp. de unidad de control de una unidad de procesamiénto.

Con el fin de determinar la secuencia de impresión (= proceso de impresión), la resp. de unidad de control de la unidad de procesamiento en un primer paso divide la por lo menos una parte de la superficie en porciones virtuales y en un segundo paso, los parámetros de todas las porciones virtuales se toman en cuenta para calcular el proceso de impresión de acuerdo con los pasos a) y b) del método.

Los parámetros en este respecto se refieren a un arreglo y/o una posición y/o una longitud y/o un ancho de las porciones virtuales.

Para calcular el proceso de impresión, se determinan puntos de intersección para el paso a) del metodo y líneas características para el paso b) del método, de acuerdo con los cuales se realiza el proceso de impresión.

Una impresora inventiva de chorro de tinta comprende un módulo 101 de impresión y un dispositivo de posicionamiento que está diseñado de tal manera que el módulo 101 de impresión y un medio 100 con una superficie que se va a imprimir es movible en dos dimensiones uno con relación a otro en una manera predeterminada a una distancia constante del módulo 101 de impresión desde la superficie, en donde el módulo 101 de impresión tiene por lo menos una cabeza de impresión con por lo menos una hilera 107 de boquillas, caracterizado porque en el módulo 101 de impresión, se proporcionan medios 105 para girar la por lo menos una hilera 107 de boquillas alrededor de un eje de rotación 103 y que es vertical en la porción de la superficie que se va a imprimir y a través de tales medios 105 de rotación puede realizarse una alineación de la hilera 107 de boquillas mediante rotación.

El dispositivo de posicionamiento puede incluir un sistema de guía lineal que tiene por lo menos dos rieles 201 de guía y por lo menos un travesaño 203 provisto con elementos de guía en la dirección de viaje de los rieles de guía y que pueden ser impulsados en movimiento, en donde los rieles 201 de guía están diseñados para mover el travesaño 203 en una manera predeterminada en una y dos direcciones.

El travesano 203 puede incluir un sistema de guía lineal que tiene por lo menos dos rieles de guía 204 y por lo menos un carro 207 de impresión provisto con elementos de guía en la dirección de viaje de los rieles de guía 204, en donde los rieles de guía 204 están diseñados para mover el carro 207 de impresión con relación a la dirección uni dimensional de movimiento del travesaño 203 en una manera predeterminada bi-direccionalmente en una segunda dimensión.

El carro 207 de impresión puede incluir un sistema de guía lineal que está diseñado para ser capaz de mover el módulo 101 de impresión y los medios 105 de rotación con relación a la dirección de movimiento del travesaño 203 y del carro 207 de impresión en una manera predeterminada bi-direccionalmente en una tercera dimensión, de manera que la altura del módulo 101 de impresión con relación al medio 100 es moviblemente ajustable en una dirección vertical al medio 100.

Los medios 105 de rotación pueden incluir un motor gradual o de pasos.

El dispositivo de posicionamiento puede incluir por lo menos una banda 209 de transporte para transportar el medio 100 por abajo del módulo 101 de impresión en por lo menos una dirección de transporte.

La impresora de chorro de tinta puede comprender una unidad de control para ejecutar el metodo inventivo.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para imprimir por lo menos parte de la superficie de un medio (100) con una impresora de chorro de tinta realizando una pluralidad de ciclos de impresión, en donde la impresora de chorro de tinta comprende un módulo (101 ) de impresión con por lo menos una cabeza de impresión con por lo menos una hilera de boquillas (107) y en donde un ciclo de impresión comprende respectivamente los siguientes pasos: a) posicionar y alinear el módulo (101 ) de impresión antes de imprimir, en donde la alineación se realiza por rotación del módulo (101 ) de impresión alrededor de un eje (103) de rotación que es perpendicular en la parta de la superficie que se va a imprimir, b) posicionar el eje (103) de rotación durante la impresión de la parte de la superficie por expulsión de gotas de tinta, en donde el movimiento de traslación del eje (103) de rotación asociado en el paso b) con el proceso de posicionamiento define una dirección actual de viaje y en donde el módulo (101 ) de impresión se alinea respectivamente en el paso a) de un ciclo de impresión a través de la rotación alrededor de dicho eje (103) de rotación de tal manera que la por lo menos una hilera de boquillas (107) de la por lo menos una cabeza de impresión tiene en el paso b) un ángulo predeterminado y de preferencia constantee con respecto a la dirección de viaje, con el método de impresión que se caracteriza porque los ciclos de impresión tienen lugar de acuerdo con un flujo de trabajo predeterminado que es diferente de la téenica de barrido.

2. Metodo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la impresión de la por lo menos una parte de la superficie puede hacerse con téenica de barrido sencillo y/o con técnica de barrido múltiple.

3. Método de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la impresión de la por lo menos una parte de la superficie puede tener lugar mono-direccionalmente y/o bi-direccionalmente o multi-direccionalmente.

4. Método de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el posicionamiento y alineación del módulo (101 ) de impresión de acuerdo con el paso a) puede tener lugar simultáneamente o en momentos diferentes.

5. Método de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el movimiento asociado en el paso a) con el posicionamiento del módulo (101 ) de impresión puede realizarse en una, dos o tres dimensiones.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el proceso de impresión para imprimir la por lo menos una parte de la superficie para una imagen en particular puede recuperarse de una resp. archivo puede determinarse mediante una unidad de procesamiento.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de procesamiento de resp. de unidad de control en un primer paso divide la por lo menos una parte de la superficie en porciones y en un segundo paso se toman en cuenta los parámetros de todas las porciones virtuales para calcular el proceso de impresión de acuerdo con los pasos a) y b) del metodo.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los parámetros se refieren a un arreglo y/o una posición y/o una longitud y/o un ancho de las porciones virtuales.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque para calcular el proceso de impresión, se determinan los puntos de intersección para el paso a) del método y líneas características para el paso b) del método, de acuerdo con los cuales se realiza el proceso de impresión.

10. Impresora de chorro de tinta que comprende un módulo (101 ) de impresión y un dispositivo de posicionamiento que está diseñado de tal manera que el módulo (101 ) de impresión y un medio (100) con una superficie que se va a imprimir sean movibles en dos dimensiones una con relación a otra en una manera predeterminada a una distancia constante del módulo (101 ) de impresión desde la superficie, en donde el módulo (101 ) de impresión tiene por lo menos una cabeza de impresión con por lo menos una hilera de boquillas (107), en donde los medios (105) del módulo (101 ) de impresión se proporcionan para hacer girar la por lo menos una hilera de boquillas (107) alrededor de un eje (103) de rotación y que es vertical en la porción de la superficie que se va a imprimir y a través de tales medios (105) de rotación puede realizarse una alineación de la hilera de boquillas (107) mediante rotación, caracterizada porque la impresora de chorro de tinta comprende una unidad de control para ejecutar un metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.

11 . Impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque el dispositivo de posicionamiento incluye un sistema de guía lineal que tiene por lo menos dos rieles de guía (201 ) y por lo menos un travesaño (203) provisto con elementos de guía en la dirección de viaje de los rieles de guía y que puede impulsarse en movimiento, en donde los rieles de guía (201 ) están diseñados para mover el travesaño (203) en una manera predeterminada en una y dos direcciones.

12. Impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizada porque el travesaño (203) puede incluir un sistema de guía lineal que tiene dos rieles de guía (204) y por lo menos un carro (207) de impresión provisto con elementos de guía en la dirección de viaje de los rieles de guía y que puede ser impulsado en movimiento, en donde los rieles de guía (204) están diseñados para mover el carro (207) de impresión con relación a la dirección uni dimensional de movimiento del travesaño (203) en una manera predeterminada bi-direccionalmente en una segunda dimensión.

13. Impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque el carro (207) de impresión puede incluir un sistema de guía lineal que está diseñado paras ser capaz de mover el módulo (101 ) de impresión y los medios (105) de rotación con relación a la dirección de movimiento del travesaño (203) y del carro (207) de impresión en una manera predeterminada bi-direccionalmente en una tercera dimensión, de manera que la altura del módulo (101 ) de impresión con relación al medio (100) es ajustable moviblemente en una dirección vertical al medio (100).

14. Impresora de chorro de tinta de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque los medios (105) de rotación incluyen un motor gradual o de pasos.

15. Impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque el dispositivo de posicionamiento incluye por lo menos una banda de transporte (209) para transportar el medio (100) por abajo del módulo (101 ) de impresión en por lo menos una dirección de transporte.