Método para operar un cabezal de impresión por inyección de tinta.

Método para operar un cabezal de impresión por inyección de tinta para imprimir una imagen sobre un soporte receptor,

según el cual el cabezal de impresión por inyección de tinta comprende una cámara de tinta (14) y medios eléctricamente actuables (2, 3) asociados a la cámara de tinta (14), siendo la cámara de tinta capaz de expulsar gotas formadas por una sola gotita y gotas formadas por múltiples gotitas, tal y como queda establecido por un dato de tono de impresión multinivel que representa el valor en escala de grises que está asociado a un píxel de imagen a reproducir sobre el soporte receptor, comprendiendo el método los pasos de: - creación de un archivo de imagen que comprende un dato de tono de impresión para imprimir la imagen; - introducción del dato de tono de impresión multinivel en el cabezal de impresión; caracterizándose el método porque: - el archivo de imagen se crea para que excluya el uso de un dato de tono de impresión multinivel que corresponde con la expulsión de una gota que consta tan sólo de una sola gotita.

Método para operar un cabezal de impresión por inyección de tinta.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención hace referencia a métodos para operar un aparato de deposición de gotitas, en particular, un cabezal de impresión por inyección de tinta, que comprende una cámara que se comunica con una boquilla para expulsar gotitas de tinta y con una reserva de tinta, comprendiendo además el cabezal de impresión medios eléctricamente actuables asociados a la cámara que son actuables una pluralidad de veces para expulsar un número correspondiente de gotitas. En particular, se refiere a un cabezal de impresión en el que la cámara es un canal que tiene asociado a él medios para modificar el volumen del canal en respuesta a una señal eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El documento EP 0 422 870 divulga el concepto de «impresión en escala de grises y por múltiples impulsos», es decir, el disparo de un número variable de gotitas de tinta desde un canal individual en un corto periodo de tiempo, fusionándose el resultante «paquete» de gotitas durante el vuelo y/o sobre el papel para formar un punto impreso de tamaño correspondientemente variable en el papel. Actualmente existe un cabezal de impresión por inyección de tinta disponible comercialmente que incorpora esta técnica, por ejemplo, el OmniDot 760/GS8 de Xaar (R.U.) . Los canales en este cabezal de impresión están separados los unos de los otros por paredes laterales que se extienden en la dirección longitudinal de los canales. Las paredes de canal pueden desplazarse transversalmente al eje de canal en respuesta a señales eléctricas. Esto a su vez genera ondas acústicas que se desplazan a lo largo del eje de canal y provocan la expulsión de gotitas desde una boquilla situada en un extremo del canal, tal y como es bien sabido en la técnica. En el documento EP 0 968 822 se divulga un método para accionar un cabezal de impresión en escala de grises y por múltiples impulsos. El método de accionamiento se basa en la generación de una serie de impulsos de accionamiento que se aplican a los electrodos de paredes de canal piezoeléctricas. Un primer impulso de tensión deforma las paredes de canal piezoeléctricas para aumentar el volumen de la cámara de tinta y crear una presión negativa en la cámara de tinta; un impulso de tensión posterior reduce el volumen de la cámara de tinta e incrementa la presión en la cámara de tinta y provoca así la expulsión de una gotita desde la cámara de tinta. A continuación, se dejan de aplicar impulsos de tensión a los electrodos para devolver la cámara de tinta a su volumen original. Esta secuencia de impulsos de accionamiento puede repetirse un número de veces correspondiente al número de gotitas que haya que expulsar sucesivamente para que se fusionen y formen una gota individual de tamaño variable. Esta secuencia de impulsos de accionamiento se denomina a menudo forma de onda para generar una gota de tamaño variable.

Los cabezales de impresión en escala de grises y por múltiples impulsos, conocidos también como cabezales de impresión en múltiples gotitas o, sencillamente, cabezales de impresión en escala de grises, son apreciados por su elevada calidad de impresión gracias al empleo de la propiedad de «gota de tamaño variable». Un inconveniente de los cabezales de impresión en escala de grises y por múltiples impulsos es la falta de uniformidad en la velocidad de gota de las gotas de tamaño variable. Por ejemplo, se sabe que la primera gotita expulsada desde el cabezal de impresión es más lenta que las siguientes gotitas que se expulsan como parte del mismo paquete, es decir, de la misma gota. Aunque esto puede resultar ventajoso con el fin de fusionar posteriores gotitas con la primera gotita, representa una desventaja si la primera gotita se imprime por si misma como una gota individual. Esto es, la velocidad media de una gota formada por una sola gotita es a menudo más baja que la velocidad media de una gota formada por múltiples gotitas. Puesto que una diferencia de velocidad media se traduce en una diferencia de tiempo de vuelo desde el cabezal de impresión hasta un soporte receptor, una gota formada por una sola gotita normalmente impacta sobre el soporte receptor más tarde que una gota formada por múltiples gotitas que haya sido expulsada al mismo tiempo. En aplicaciones de impresión por inyección de tinta, un movimiento relativo entre un cabezal de impresión por inyección de tinta y un soporte receptor permite la impresión de puntos en ubicaciones predefinidas (puntos rasterizados o puntos de trama) sobre el soporte receptor. Por tanto, con este movimiento relativo, un tiempo de caída diferente sobre el soporte receptor tiene como resultado diferencias no deseadas de colocación de punto con respecto a la ubicación ideal del punto de trama. A menudo esto restringe el uso de los cabezales de impresión en escala de grises y por múltiples impulsos a velocidades inferiores a 0, 5 m/s. La velocidad de impresión es la velocidad relativa entre el soporte receptor y al cabezal de impresión en escala de grises y por múltiples impulsos durante la impresión.

En la técnica anterior se han propuesto distintas soluciones para igualar la velocidad media de gotas formadas en escala de grises y por múltiples impulsos. En el documento US 6 402 282 se divulga una solución que consiste en introducir un retardo temporal adicional entre la aplicación de sucesivas señales de accionamiento que generan sucesivas gotitas desde un determinado canal. El retardo temporal se escoge para que una variación de la velocidad media a la que se desplazan las correspondientes gotitas hacia el soporte receptor permanezca por debajo de un valor dado. El retardo temporal se denomina tiempo de permanencia en canal. Desafortunadamente, la adición de retardos temporales a una secuencia de impulsos de accionamiento reduce la velocidad de impresión máxima del cabezal de impresión.

Otro enfoque incluye la aplicación de un impulso de refuerzo antes de la aplicación de la señal de accionamiento que genera la primera gotita. Este impulso de refuerzo introduce una cantidad de energía en la cámara de tinta, antes y además de la energía aportada por medio de la señal de accionamiento de la primera gotita. La entrada de energía adicional aumenta la energía disponible en la cámara de tinta para expulsar la primera gotita y, además, incrementa la velocidad media de la primera gotita en el momento de ser expulsada. El impulso de refuerzo sólo se aplica antes de la señal de accionamiento para expulsar la primera gotita y, por tanto, no afecta a las gotitas posteriores. Por consiguiente, la velocidad de la primera gotita se incrementa, mientras que, en principio, la velocidad de las gotitas posteriores se mantiene sin cambios. Sin embargo, en la práctica sigue habiendo una diferencia entre la velocidad de la primera gotita y la de las gotitas posteriores, lo que hace que este enfoque no sea apropiado para aplicaciones de impresión a alta velocidad. La aplicación de un impulso de refuerzo antes de la aplicación del impulso de expulsión principal se divulga en los documentos US 6 857 715 y US 6 231 151.

En la solicitud de patente WO 98/08687, los cambios en la velocidad de gota de gotas formadas por múltiples gotitas pueden regularse modificando la amplitud de los impulsos eléctricos de señal de accionamiento. En comparación con el método de accionamiento divulgado en el documento EP 0 968 822, este enfoque precisa de un sistema de circuitos electrónicos de accionamiento que permita variar la amplitud de tensión entre impulsos de accionamiento individuales en una secuencia de impulsos de accionamiento que generan una gota formada por múltiples gotitas. Este requisito incrementa el coste y la complejidad de la electrónica de accionamiento del cabezal de impresión.

La solicitud de patente WO 2006/093342 de Shingyohuchi (JP) , asignada a Ricoh KK, con fecha de prioridad de , aborda el problema de que, en la impresión por inyección de tinta, para un modo de impresión a alta velocidad y de baja resolución se requieren gotitas más grandes que para un modo de impresión de gran calidad y alta resolución. Mediante el uso de un aparato de formación de imágenes que comprende un cabezal de impresión capaz de expulsar en un solo ciclo una o más gotitas de tinta que se fusionan y forman una gota individual antes de caer sobre una hoja impresa, se pueden crear tanto gotitas pequeñas como grandes. Esto requiere una selección adecuada de señales de accionamiento para el cabezal de impresión. Una ventaja que presenta este método es que, en el modo de impresión a alta velocidad, puede conseguirse que el número de gotitas en una gota fusionada individual sea variable, lo que permite aumentar la calidad... [Seguir leyendo]

1. Método para operar un cabezal de impresión por inyección de tinta para imprimir una imagen sobre un soporte receptor, según el cual el cabezal de impresión por inyección de tinta comprende una cámara de tinta (14) y medios eléctricamente actuables (2, 3) asociados a la cámara de tinta (14) , siendo la cámara de tinta capaz de expulsar gotas formadas por una sola gotita y gotas formadas por múltiples gotitas, tal y como queda establecido por un dato de tono de impresión multinivel que representa el valor en escala de grises que está asociado a un píxel de imagen a reproducir sobre el soporte receptor, comprendiendo el método los pasos de:

- creación de un archivo de imagen que comprende un dato de tono de impresión para imprimir la imagen;

- introducción del dato de tono de impresión multinivel en el cabezal de impresión; caracterizándose el método porque:

- el archivo de imagen se crea para que excluya el uso de un dato de tono de impresión multinivel que corresponde con la expulsión de una gota que consta tan sólo de una sola gotita.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el archivo de imagen se crea empleando una técnica de tramado multinivel.

3. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además el accionamiento de los medios eléctricamente actuables (2, 3) con un número de señales eléctricas sucesivas, expulsando cada señal eléctrica una correspondiente gotita de la gota formada por múltiples gotitas, en el que la primera señal eléctrica para expulsar una primera gotita del número de gotitas sucesivas es diferente de una señal eléctrica posterior para expulsar una gotita posterior del número de gotitas sucesivas.

4. Método según la reivindicación 3, en el que cada una de las señales eléctricas para accionar los medios eléctricamente actuables (2, 3) comprende al menos un impulso (41, 42) y en el que la duración del al menos un impulso (41, 42) en la primera señal eléctrica es más corta o más larga que la duración del al menos un impulso (41, 42) en la señal eléctrica posterior.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que cada una de las señales eléctricas para accionar los medios eléctricamente actuables (2, 3) se aplica con una tensión de accionamiento y en el que una tensión de accionamiento de la primera señal eléctrica es reducida con respecto a una tensión de accionamiento de la señal eléctrica posterior.

FIG. 5

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FIG. 7