ES2335125T3 - Metodo de activacion de cabezales de inyeccion de tinta, cabezal de inyeccion de tinta y aparato de grabacion de inyeccion de tinta. - Google Patents
Metodo de activacion de cabezales de inyeccion de tinta, cabezal de inyeccion de tinta y aparato de grabacion de inyeccion de tinta. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta que comprende las etapas de: transmitir una primera señal de impulso de activación, por la cual se habilita la descarga de tinta, a un primer accionador (24b) que está formado, en base a datos de impresión recibidos desde un circuito (41) externo, en una primera cámara (22b) orientada hacia un área de impresión de un medio (S) de grabación, y que modifica el volumen de la primera cámara (22b) de tinta, de manera independiente; y transmitir una segunda señal de impulso de activación, que presenta un valor de tensión o un ancho de impulso en los que no se produce descarga de tinta, a un segundo accionador (24e) que está formado en una segunda cámara (22e) de tinta, segunda cámara (22e) de tinta que está situada de manera opuesta a un área de no impresión del medio (S) de grabación adyacente al área de impresión y segunda cámara (22e) de tinta para la que la descarga de tinta está disponible, modificando el segundo accionador el volumen de la segunda cámara (22e) de tinta, de manera independiente; caracterizado porque: la primera señal de impulso de activación comprende: una señal de impulso de activación de reserva, para aumentar temporalmente el volumen de la primera cámara (22b) de tinta, aplicándose la señal de impulso de activación de reserva a dicho primer accionador (24b); y una señal de impulso de activación de descarga, que es contigua y posterior a la señal de impulso de activación de reserva, para reducir temporalmente el volumen de la primera cámara (22b) de tinta, aplicándose la señal de impulso de activación de descarga a un accionador (24a, 24c) adyacente a dicho primer accionador (24b); y porque la segunda señal de impulso de activación se genera al mismo tiempo como la señal de impulso de activación de reserva.
Description
Procedimiento de activación de cabezales de
inyección de tinta, cabezal de inyección de tinta y aparato de
grabación de inyección de tinta.
La presente invención se refiere a un aparato de
grabación de inyección de tinta que se aplica, por ejemplo, para
una impresora o una máquina de facsímiles, y a un cabezal de
inyección de tinta utilizado para el aparato de grabación de
inyección de tinta, una placa de boquilla utilizada para el cabezal
de inyección de tinta, un aparato para fabricar la placa de
boquilla y un procedimiento para fabricar la placa de boquilla.
Se conoce un aparato de grabación de inyección
de tinta que graba caracteres e imágenes en un medio de grabación
utilizando un cabezal de inyección de tinta en el que una pluralidad
de cámaras de tinta, hechas de un material piezoeléctrico para el
que se ha llevado a cabo un proceso de ajuste de polaridad, están
dispuestas en paralelo, estando montados electrodos en dos paredes
internas de las cámaras de tinta individuales, y en el que el
material piezoeléctrico se curva transmitiendo de manera selectiva
una señal de impulso de activación a estos electrodos descargando
de ese modo tinta desde una pluralidad de aberturas de boquilla que
se comunican con las cámaras de tinta. Este aparato de grabación de
inyección de tinta mueve un carro, sobre el que está montado el
cabezal de inyección de tinta, en la dirección de barrido principal
con respecto al medio de grabación, y descarga tinta desde las
boquillas del cabezal de inyección de tinta para imprimir un patrón
de puntos en un área predeterminada. Cuando se haya completado un
barrido principal, el aparato de grabación de inyección de tinta
mueve el medio de grabación una distancia predeterminada en la
dirección de barrido secundaria, y repite la operación acaba de
describirse para imprimir toda el área deseada.
Para un cabezal de inyección de tinta de este
tipo, puesto que una cámara de tinta comparte una pared lateral con
cámaras de tinta adyacentes, la descarga de tinta de la cámara de
tinta se ve afectada por la condición de activación de las cámaras
de tinta periféricas. Además, puesto que la presión en la cámara de
tinta fluctúa durante la activación, el estado anterior, es decir,
si la cámara de tinta se ha activado, también afecta a la descarga
de tinta de la cámara de tinta.
Supóngase que para imprimir una línea recta, un
cabezal de inyección de tinta se mueve de izquierda a derecha y
descarga tinta desde las boquillas (partes de descarga) de la parte
contigua predeterminada del cabezal de inyección de tinta. En este
caso, tal y como se muestra en la figura 10A, se imprimiría una
línea curvada en los extremos. La figura 10A es un diagrama que
muestra gotas de tinta vertidas en este caso, y la figura 10B es un
diagrama específico que muestra que muestra la placa de boquilla
utilizada para imprimir esta línea. Una línea de este tipo, curvada
en los extremos, se imprime porque la velocidad de descarga de tinta
es baja para las boquillas situadas cerca de partes en las no se
descarga tinta y las gotas de tinta no se vierten en posiciones de
descarga destino. Es decir, la diferencia en la velocidad de
descarga provoca una desviación en el momento en que se vierten
gotas de tinta sobre un medio de grabación, es decir, la desviación
de las posiciones de puntos y, por consiguiente, la calidad de la
impresión se deteriora. Específicamente, de las aberturas 28 de
boquilla dispuestas en una parte de descarga, la velocidad de
descarga de tinta para la abertura 28a de boquilla situada más
cerca de la parte de no descarga es del 70% al 80% la velocidad de
descarga de tinta para la abertura 28x de boquilla situada en el
medio de la parte de descarga.
Tal y como se ha descrito anteriormente, el
factor responsable de la reducción de la velocidad de la tinta
descargada desde la boquilla situada cerca de la parte de no
descarga puede ser el hecho de que exista un pequeño cambio de
presión en la cámara de tinta asociada con la boquilla pertinente.
Es decir, para este tipo de chip de cabezal de inyección de tinta,
las cámaras de tinta que comparten una pared lateral están formadas
en paralelo cortando una única placa de cerámica piezoeléctrica. Por
lo tanto, puesto que una cámara de tinta específica recibe
vibraciones de presión desde cámaras de tinta adyacentes, la
vibración de presión interna de la cámara de tinta específica queda
afectada. Y cuando sólo está activa una cámara de tinta adyacente,
la fluctuación de presión en la cámara de tinta específica se reduce
en comparación con el caso en el que todas las cámaras de tinta
periféricas están activas. Esta característica puede apreciarse
inmediatamente después de haberse iniciado una operación de
impresión que utilice cámaras de tinta que no se hayan activado
anteriormente. Y cuando se imprimen caracteres y líneas regladas, la
curvatura de las líneas rectas es notable.
Para reducir la diferencia en la velocidad de
las gotas de tinta descargadas desde una cámara de tinta, se
propone un procedimiento de activación de cabezales de grabación de
inyección de tinta. Según este procedimiento, si se determina que
cámaras de tinta adyacentes a una cámara de tinta específica están
activas antes de que se activen realmente, y según los resultados
de determinación, se aplica una onda que tiene un impulso de
activación diferente.
Sin embargo, según este procedimiento, con el
fin de determinar, en cada tiempo de descarga de tinta, si se han
activado las cámaras de tinta adyacentes a la cámara de tinta
específica, se requiere un controlador y un circuito dedicado
espacial, incrementando de ese modo los costes de fabricación.
La patente estadounidense número 6.328.397
desvela un procedimiento de activación de inyección de tinta y un
cabezal de inyección de tinta tales como los expuestos en el
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente.
Teniendo en cuenta estos problemas, es un
objetivo de la presente invención eliminar, utilizando un proceso
de control sencillo, una diferencia en la velocidad a la que se
descarga tinta desde un conjunto de boquillas.
\newpage
Para conseguir este objetivo, según un primer
aspecto de la presente invención, un procedimiento de activación de
cabezales de inyección de tinta comprende las etapas enumeradas en
la reivindicación 1.
Según esta disposición, también se aplica una
débil vibración a una cámara de tinta, adyacente a una cámara de
tinta desde la que se descarga tinta, desde la que en realidad no se
descarga tinta. Por lo tanto, puede garantizarse velocidades de
descarga de tinta constantes para todas las boquillas de descarga de
tinta. Además, puede reducirse la carga impuesta en una pared
lateral y las velocidades de descarga de tinta pueden ajustarse de
manera eficaz.
Según un segundo aspecto de la invención, para
el procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta,
la segunda señal de impulso de activación se transmite al mismo
tiempo que la señal de impulso de activación de reserva. Por lo
tanto, las fases de las vibraciones de presión en las cámaras de
tinta coincidirán y se obtendrá una estabilidad en la descarga de
tinta.
Según un tercer y un cuarto aspectos de la
invención, para el procedimiento de activación de cabezales de
inyección de tinta, un ancho de impulso para la segunda señal de
impulso de activación es del 30% al 60% del de la señal de impulso
de activación de reserva, y el valor de tensión es igual al de la
señal de impulso de activación de reserva. Puesto que el ancho de
impulso de una señal de impulso de activación de entrada tiene
designado un ancho de impulso predeterminado, puede evitarse una
descarga innecesaria de tinta y puede asegurarse de manera eficaz
estabilidad en la velocidad de descarga de tinta.
Según un quinto aspecto de la invención, para el
procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta,
antes de que se introduzca la primera señal de impulso de
activación, una tercera señal de impulso de activación, que
presenta un valor de tensión o un ancho de impulso en el que no se
produce la descarga de tinta, se transmite a la cámara de tinta
opuesta al área de impresión del medio de grabación. Por lo tanto,
inmediatamente después de que se haya iniciado la descarga de tinta,
puede obtenerse la velocidad óptima de descarga de tinta.
Según un sexto aspecto de la invención, para el
procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta, la
tercera señal de impulso de activación tiene la misma forma de onda
que la segunda señal de impulso de activación. Por lo tanto,
simplemente modificando la configuración de una forma de onda de
activación pueden proporcionarse estados uniformes para las cámaras
de tinta individuales que descargan tinta sin tener que modificar
un circuito de activación convencional.
Según un séptimo aspecto de la invención, para
el procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta,
las cámaras de tinta están separadas por paredes laterales en las
están formados electrodos en ambas caras, y están dispuestas en
paralelo. Puesto que el procedimiento de activación de esta
invención se utiliza para un cabezal de inyección de tinta de tipo
pared compartida, puede proporcionarse estabilidad de manera eficaz
para las velocidades de descarga de tinta.
Según un octavo aspecto de la invención, un
cabezal de inyección de tinta comprende las características
expuestas en la reivindicación 8.
Según un noveno aspecto de la invención, un
aparato de grabación de inyección de tinta es tal y como se expone
en la reivindicación 9.
Con esta disposición, puede proporcionarse un
medio de grabación con una calidad de impresión excelente.
Tal y como se ha descrito anteriormente, según
el aparato de grabación de inyección de tinta y el procedimiento de
activación de cabezales de inyección de tinta de la invención,
utilizando un proceso de control sencillo pueden eliminarse las
diferencias en las velocidades de descarga de tinta, puede
aumentarse la estabilidad de la descarga de tinta y puede mejorarse
la calidad de imagen. Además, puesto que se aplican con anterioridad
vibraciones débiles, antes de que se descargue la tinta, la tinta
puede descargase desde todas las boquillas a una velocidad óptima
inmediatamente después de que se haya iniciado la impresión. Por lo
tanto, puede aumentarse la fiabilidad, por ejemplo, de las
capacidades de velocidad de impresión y de calidad de impresión del
medio de grabación.
A continuación se describirán realizaciones de
la invención solamente a modo de ejemplo y con referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva
esquemática de un aparato de grabación de inyección de tinta;
- la figura 2 es una vista en perspectiva de un
cabezal de inyección de tinta;
- las figuras 3A y 3B son vistas en perspectiva
en despiece ordenado de un chip de cabezal de inyección de
tinta;
- la figura 4 es un diagrama esquemático que
muestra la conexión, mediante cableado, de un circuito de activación
con un chip de cabezal de inyección de tinta;
- las figuras 5A a 5D son diagramas que muestran
el procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta
habitual;
- las figuras 6A a 6D son diagramas que muestran
un procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta
según una primera realización de la presente invención;
- la figura 7 es un diagrama que muestra señales
de impulso de activación según la primera realización;
- la figura 8 es un gráfico que muestra un
cambio en la variación de una velocidad de descarga de tinta con
respecto a la variación del ancho de impulso de una señal de
activación según la primera realización;
- la figura 9 es un diagrama que muestra un
procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta
según una segunda realización de la presente invención; y
- las figuras 10A y 10B son diagramas que
muestran una línea impresa mediante un procedimiento de activación
de cabezales de inyección de tinta convencional.
A continuación se describirán en detalle
realizaciones preferidas de la presente invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva
esquemática de un aparato de grabación de inyección de tinta. Tal y
como se muestra en la figura 1, el aparato de grabación de inyección
de tinta para esta realización incluye: una pluralidad de cabezales
10 de inyección de tinta proporcionados para colores individuales;
un carro 110 en el que los cabezales 10 de inyección de tinta están
montados, en paralelo, en la dirección de barrido principal; y
cartuchos 111 de tinta para suministrar tinta a través de conductos
101 de suministro de tinta, que son conductos flexibles. El carro
110 presenta un movimiento alternativo a lo largo de un par de
carriles 112a y 112b de guiado en la dirección de su eje
longitudinal. Un motor 133 de activación está situado en un extremo
de los carriles 112a y 112b de guiado, y la fuerza motriz ejercida
por el motor 113 de activación se transmite a una correa 115 de
distribución que se extiende entre una polea 114a, que está
conectada al motor 113 de activación, y una polea 114b, que está
situada en el otro extremo de los carriles 112a y 112b de guiado.
Después, el carro 110, fijado en una posición predeterminada en la
correa 115 de distribución, se desplaza.
Además, en ambos extremos de un recubrimiento
indicado mediante una línea discontinua se proporciona un par de
rodillos 116 y 117 de transporte como medios de transporte a lo
largo de los carriles 112a y 112b de guiado en una dirección
perpendicular a una dirección en la que se mueve el carro 110. Estos
rodillos 116 y 117 de transporte desplazan un medio S de grabación
hacia abajo con respecto al carro 110 en una dirección perpendicular
a la dirección a la que se mueve el carro 110.
Cuando el medio S de grabación se introduce
mediante los rodillos 116 y 117 de transporte, mientras que al
mismo tiempo se realiza un barrido moviendo el carro 110 en la
dirección perpendicular, los caracteres y las imágenes se imprimen
en el medio S de grabación mediante el cabezal 10 de inyección de
tinta.
A continuación se describirá un ejemplo de
cabezal de inyección de tinta que descarga tinta. La figura 2 es
una vista en perspectiva de un cabezal de inyección de tinta según
la primera realización, y la figura 3 es una vista en perspectiva
en despiece ordenado de un chip de cabezal de inyección de
tinta.
Tal y como se muestra en la figura 2, el cabezal
10 de inyección de tinta para esta realización incluye: un chip 20
de cabezal de inyección de tinta; un sustrato 30 de trayectoria de
flujo previsto en un lado del chip 20 de inyección de tinta; y un
sustrato 40 de cableado en el que está montado un circuito 42 de
activación para activar el chip 20 de cabezal de inyección de
tinta. Estos elementos están fijados a una placa 50 de base, que es
un elemento de soporte de cabezal hecho, por ejemplo, de aluminio.
Además, estos elementos están acoplados entre sí utilizando un
adhesivo conductor término o una cinta adhesiva de doble cara.
Una placa 21 de cerámica piezoeléctrica que
constituye el chip 20 de cabezal de inyección de tinta está hecha,
por ejemplo, de titanato circonato de plomo (PZT, lead zirconate
titanate), y una pluralidad de cámaras 22 de tinta que se
comunican con aberturas 28 de boquilla están formadas en paralelo en
la placa 21 de cerámica piezoeléctrica. Las cámaras 22 de tinta
individuales están separadas por paredes 23 laterales. Los extremos
longitudinales de las cámaras 22 de tinta se extienden hasta una
cara de extremo de la placa 21 de cerámica piezoeléctrica, mientras
que los otros extremos no se extienden hasta la otra cara de
extremo, y las profundidades de las cámaras 22 se reducen
gradualmente. Además, en las paredes 23 laterales en la dirección
del ancho de las cámaras 22 de tinta, electrodos 24 que transmiten
de manera independiente señales de activación para las cámaras 22
de tinta están formados en la dirección longitudinal en el lado
abierto de las cámaras 22 de tinta.
Las cámaras 22 de tinta se forman en la placa 21
de cerámica piezoeléctrica mediante, por ejemplo, un troquel a modo
de disco y las partes en las que la profundidad se reduce
gradualmente se forman utilizando la forma de un troquel. Además,
los electrodos 24 se forman en las cámaras 22 de tinta individuales,
por ejemplo, mediante una deposición en fase de vapor ampliamente
conocida llevada a cabo en la dirección oblicua. Tal y como se ha
descrito anteriormente, el chip 20 de cabezal de inyección de tinta
de esta realización utiliza una estructura de pared compartida en
la que una pluralidad de cámaras 23 de tinta que presentan
accionadores para modificar los volúmenes de las cámaras 23 de
tinta correspondientes están intercaladas entre paredes 23
laterales, hechas de PZT, y están dispuestas compartiendo las
paredes 23 laterales.
Además, una placa 25 de cámara de tinta está
conectada a la placa 21 de cerámica piezoeléctrica cuando las
cámaras 22 de tinta están abiertas. Una cámara 26 de tinta común
está formada de manera que penetra en la placa 25 de cámara de
tinta y cubre todas las cámaras 22 de tinta dispuestas en
paralelo.
Una placa 27 de boquillas está acoplada a un
extremo del ensamblado formado por la placa 21 de cerámica
piezoeléctrica y la placa 25 de cámara de tinta, y las aberturas 28
de boquilla están formadas en ubicaciones de la placa 27 de
boquillas asociadas con las de las cámaras 22 de tinta. La placa 27
de boquillas es una película de poliimida en la que las aberturas
28 de boquilla se forman utilizando, por ejemplo, un dispositivo de
láser excímero. Además, con el fin de impedir la adhesión de tinta,
una película hidrófuga está prevista sobre la cara de la placa 27
de boquillas opuesta al medio S de grabación.
En esta realización, una placa 29 de soporte de
boquillas está situada de manera periférica cerca de una cara de
extremo del ensamblado formado por la placa 21 de cerámica
piezoeléctrica y la placa 25 de cámara de tinta. El chip 20 de
cabezal de inyección de tinta se proporciona fijando y adhiriendo la
placa 29 de soporte de boquillas al ensamblado que consiste en la
cara lateral de la placa 27 de boquillas y al ensamblado que
consiste en la placa 21 de cerámica piezoeléctrica y la placa 25 de
cámara de tinta.
Además, el sustrato 30 de trayectoria de flujo
está conectado a un lado de la placa 25 de cámara de tinta (la cara
superior en la figura 3), y un lado de la cámara 26 de tinta común
está sellado por este sustrato 30 de trayectoria de flujo.
Específicamente, el sustrato 30 de trayectoria de flujo está
adherido a un lado de la placa 25 de cámara de tinta y está fijado
a la placa 50 de base mediante, por ejemplo, un elemento de
tornillo (no mostrado).
Además, una parte 31 de acoplamiento se
proporciona para la cara superior del sustrato 30 de trayectoria de
flujo y está conectada, por ejemplo, a través de una junta tórica a
un conducto 100 de canal de tinta previsto para una unidad 60 de
ajuste de presión. El otro extremo de la unidad 60 de ajuste de
presión está conectado a través del tubo 101 de suministro de tinta
a un tanque de tinta, tal como un cartucho de tinta, para
proporcionar un almacenamiento temporal para una cantidad
predeterminada de tinta.
El circuito 42 de activación y otro circuito de
control están montados sobre la superficie del sustrato 40 de
cableado y se utiliza unión por hilos, o unión sin hilos, por
ejemplo, para establecer una conexión eléctrica con los terminales
del circuito 42 de activación, que es un chip CI, para activar
líneas 43 conectadas a los electrodos 24 del chip 20 de cabezal de
inyección de tinta.
A continuación se explicará la unidad de
activación que transmite una señal de activación al par de
electrodos 24 previstos en las paredes 23 laterales de cada cámara
22 de tinta. La figura 4 es un diagrama esquemático que muestra la
conexión, mediante cableado, del circuito 42 de activación con el
chip 20 de cabezal de inyección de tinta.
Desde un dispositivo externo se suministra
potencia al circuito 42 de activación, que está montado en el
sustrato 40 de cableado del cabezal 10 de inyección de tinta, y una
señal externa, tal como datos de impresión, se transmite al
circuito 42 de activación a través de líneas 44 de cableado externas
introducidas desde un circuito 41 externo. Además, el circuito 42
de activación está conectado a través de líneas 43 de activación a
los pares de electrodos 24 formados en las paredes 23 laterales de
las cámaras 22 de tinta individuales. Por lo tanto, una señal
externa recibida por el circuito 42 de activación se transmite como
una señal de impulso de activación a los electrodos 24 de las
cámaras 22 de tinta.
A continuación se explicarán señales de impulso
de activación suministradas a las cámaras 22 de tinta en el modo de
descarga de tinta normal y en el modo de no descarga de tinta, y
secciones transversales de la placa de cerámica piezoeléctrica en
estos modos. Las figuras 5A a 5D son diagramas que muestran un
procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta
convencional.
En este caso, un área de un medio de grabación
en la que va a llevarse a cabo la impresión se denominará en lo
sucesivo como un "área de impresión", y un área en la que no se
lleva a cabo la impresión se denominará como un "área de no
impresión". La cámara de tinta que se utiliza para descargar
tinta sobre esta área de impresión es una "cámara de tinta
opuesta al área de impresión", y una cámara de tinta que está
disponible para descargar tinta durante el ciclo de descarga de
tinta, pero que no se utiliza para descargar tinta debido a que
está situada de manera opuesta al área de no impresión, se denomina
como una "cámara de tinta opuesta al área de no impresión". La
abertura 28 de boquilla para descargar tinta desde la "cámara de
tinta opuesta al área de impresión" se denomina como una
"parte de descarga", y la abertura 28 de boquilla para
descargar (pero que realmente no descarga) tinta desde la "cámara
de tinta opuesta al área de no impresión" se denomina como una
"parte de no descarga". Por supuesto, el área de impresión y el
área de no impresión se desplazan gradualmente según los contenidos
de los datos de impresión. En esta realización se supone que se
introduce una señal que indica que, de las cámaras 22b y 22e de
tinta para las que está habilitada actualmente la descarga de
tinta, la cámara 22b de tinta se utiliza para la descarga de tinta y
la cámara 22e de tinta no se utiliza.
Tal y como se muestra en la figura 5A, antes de
iniciarse el proceso de descarga de tinta no se aplica una tensión
de activación a los electrodos 24a a 24f, y las paredes 23a a 23f
laterales no se curvan. Por lo tanto, no se descarga tinta.
Después, tal y como se muestra en la figura 5B, una tensión de
activación positiva se aplica solamente al electrodo 24b de la
cámara 22b de tinta, no a los demás electrodos. Después, la pared
23a lateral se curva hacia la cámara 22a de tinta mientras que la
pared 23b lateral se curva hacia la cámara 22c de tinta, y el
volumen de la cámara 22b de tinta aumenta para preparar la descarga
de tinta. Esto se debe a que las paredes 23 laterales, que están
hechas de PZT, están polarizadas en la dirección vertical y se
deforman mediante la aplicación de una tensión.
De manera secuencial, en la figura 5C, una
tensión de activación positiva se aplica a los electrodos 24a, 24c,
24d, 24e y 24f, y no se aplica tensión de activación al electrodo
24b. Después, las paredes 23a y 23b laterales se curvan hacia
dentro hacia la cámara 22b de tinta, de manera que el volumen de la
cámara 22b de tinta se reduce y la presión de la cámara 22b de
tinta aumenta. Como resultado, se descarga tinta desde la abertura
28 de boquilla.
Después de que la tinta se haya descargado, tal
y como se muestra en la figura 5D, no se aplica tensión de
activación a los electrodos 24a a 24 f y, por lo tanto, las paredes
23a a 23f laterales vuelven a la forma original mostrada en la
figura 5A.
Cuando la impresión se reanuda, las tensiones de
activación de las figuras 5A a 5D sólo necesitan aplicarse
secuencialmente a las cámaras 22 de tinta adyacentes para reanudar
la descarga de tinta. El periodo en el que se aplican las tensiones
de activación se determina según los tamaños de los accionadores del
cabezal de inyección de tinta y la característica de la tinta. El
ancho de impulso general es de varios \mus con respecto a varias
decenas de \mus.
Además, el volumen de la cámara 22c de tinta se
reduce en el momento mostrado en la figura 5B. Sin embargo, puesto
que este cambio es de solamente casi un cuarto del cambio del
volumen en el modo de descarga de tinta, la descarga de tinta no se
produce. Debido también a este cambio, la pared lateral (la pared
23c lateral en esta realización) de una cámara de tinta que es
adyacente a la cámara 22 de tinta desde la que va a descargarse
tinta, no debe curvarse. Por lo tanto, no todas las boquillas pueden
utilizarse para la descarga de tinta mediante el cabezal 10 de
inyección de tinta, y la descarga de tinta debe realizarse en un
ciclo de tres boquillas. Es decir, el cabezal 10 de inyección de
tinta de un tipo de pared compartida repite el proceso de descarga
de tinta tres veces con el fin de descargar tinta desde todas las
boquillas (tres ciclos).
Además, tal y como resulta evidente a partir de
las señales de impulso de activación suministradas a las cámaras
24d a 24f de tinta en las figuras 5A a 5D, cuando la descarga de
tinta no se lleva a cabo se transmite la misma señal de impulso de
activación a la cámara (22e) de tinta y a las dos cámaras (22d y
22f) de tinta adyacentes. Por lo tanto, puesto que no se produce la
deformación de las paredes 23 laterales y la presión de la dosis de
la cámara 22e de tinta no fluctúa, no se descarga tinta desde la
abertura 28 de boquilla.
Sin embargo, cuando el cabezal de inyección de
tinta se activa de esta manera y cuando, tal y como se ha descrito
anteriormente con referencia a las figuras 10A y 10B, una cámara de
tinta, para la que la descarga de tinta está disponible, está
situada a la izquierda de la cámara 22a de tinta, la velocidad a la
que la tinta se descarga desde la abertura 28 de boquilla asociada
con la cámara 22a de tinta es inferior a la velocidad a la que la
tinta se descarga desde las aberturas 28 de boquilla asociadas con
las otras cámaras 22 de tinta.
Para resolver este problema, a continuación se
describirá en detalle un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta para la primera realización.
Las figuras 6A a 6D son diagramas que muestran
el procedimiento de activación de cabezales de inyección de tinta
según la primera realización, es decir, para explicar una señal de
impulso de activación suministrada a la cámara (22b) de tinta
opuesta al área de impresión, una señal de impulso de activación
suministrada a la cámara (22e) de tinta opuesta al área de no
impresión adyacente al área de impresión, y los estados de las
cámaras de tinta.
Supóngase que una señal externa, datos de
impresión, se recibe desde el circuito 41 externo e indica que, de
las cámaras 22b y 22e de tinta para las que la descarga de tinta
está habilitada actualmente, la cámara 22b de tinta se utiliza para
descargar tinta y la cámara 22e de tinta no se utiliza. Además,
supóngase que una cámara de tinta para la que la descarga de tinta
también está disponible está situada de manera contigua a la
izquierda de la cámara 22a de tinta, y una cámara de tinta para la
que la descarga de tinta no está disponible está situada de manera
contigua a la derecha de la cámara 22f de tinta. Es decir, las
cámaras de tinta dispuestas a la izquierda de la cámara 22c de
tinta son opuestas al área de impresión del medio de grabación, y
las cámaras de tinta dispuestas a la derecha de la cámara 22d de
tinta son opuestas al área de no impresión del medio de
grabación.
Tal y como se realiza según el procedimiento de
activación de cabezales de inyección de tinta convencional, antes
de iniciarse el proceso de descarga de tinta, tal y como se muestra
en la figura 6A, no se aplica tensión de activación a los
electrodos 24a a 24f, y las paredes 23a a 23f laterales no se
curvan. Por lo tanto, no se descarga tinta. Después, tal y como se
muestra en la figura 6B, se aplica una tensión de activación
positiva al electrodo 24b de la cámara 22b de tinta desde la que va
a descargarse tinta (señal de impulso de activación de reserva).
También se aplica una tensión de activación positiva al electrodo
24e de la cámara 22e de tinta para la que la descarga de tinta está
disponible pero desde la que, en realidad, no se lleva a cabo la
descarga de tinta (segunda señal de impulso de activación). No se
aplica tensión de activación a los otros electrodos 24. Después, la
pared 23a lateral se curva hacia la cámara 22a de tinta, mientras
que la pared 23b lateral se curva hacia la cámara 22c de tinta, y
el volumen de la cámara 22b de tinta aumenta para preparar la
descarga de tinta. Además, la pared 23d lateral se curva hacia la
cámara 22d de tinta y la pared 23d lateral se curva hacia la cámara
22f de tinta.
\newpage
De manera secuencial, en la figura 6C, se aplica
una tensión de activación positiva a los electrodos 24a, 24c, 24d,
24e y 24f, pero no se aplica tensión de activación al electrodo 24b
(señal de impulso de activación de descarga). Después, las paredes
23a y 23b laterales se curvan hacia la cámara 22b de tinta, de
manera que el volumen de la cámara 22b de tinta se reduce y la
presión de la cámara 22b de tinta aumenta. Como resultado, se
descarga tinta desde la abertura 28 de boquilla asociada con la
cámara 22b de tinta. La señal de impulso de activación de reserva y
la señal de impulso de activación de descarga se denominan de manera
colectiva como una primera señal de impulso de activación.
Por otro lado, puesto que la cámara 22e de tinta
simplemente vuelve a su forma original y el volumen de la misma no
cambia, no se descarga tinta desde la abertura 28 de boquilla
asociada con la cámara 22e de tinta. Sin embargo, se generan
vibraciones debido a que la segunda señal de impulso de activación
también se ha transmitido a las paredes 23d y 23e laterales. Tal y
como se ha descrito anteriormente, en el modo de descarga de tinta,
la segunda señal de impulso de activación se transmite a las cámaras
de tinta opuestas al área de no impresión, adyacente al área de
impresión, que no se utilizan para la descarga de tinta. Por lo
tanto, una diferencia en la energía de vibración interna puede
reducirse entre la cámara de tinta utilizada para la descarga de
tinta y la cámara de tinta que no se utiliza. Como resultado, puede
descargarse tinta desde las aberturas de boquilla situadas en los
extremos del conjunto de boquillas de descarga de tinta (la parte de
descarga) a la misma velocidad que desde las aberturas de boquilla
situadas en el medio.
Además, de la misma manera que la misma señal de
impulso de activación se transmite a la cámara 22e de tinta y a las
dos cámaras 22 de tinta adyacentes de la figura 5, la misma señal de
impulso de activación se transmite a las cámaras 22 de tinta
opuestas al área de no impresión que no es adyacente al área de
impresión y a las cámaras 22 de tinta adyacentes. Como resultado,
puede evitarse la deformación de las paredes 23 laterales. Tal y
como se ha descrito anteriormente, puesto que la segunda señal de
impulso de activación sólo se transmite a la cámara de tinta
opuesta al área de no impresión que es adyacente al área de
impresión, las otras paredes 23 laterales no se deforman
innecesariamente. Por lo tanto, aumenta la fiabilidad y se reduce el
consumo de potencia.
Por lo tanto, en el modo de descarga de tinta,
la tensión de activación (señal de impulso de activación) no se
aplica al electrodo 24b de la cámara 22b de tinta para la que se
lleva a cabo realmente la descarga de tinta, sino que la tensión de
activación se aplica a los electrodos 24a y 24c de las cámaras de
tinta adyacentes para modificar el volumen de la cámara 22b de
tinta. Tal y como resulta evidente a partir de esta operación, la
"señal de impulso de activación" de esta realización no es
siempre una señal que se transmitirá al electrodo 24 previsto en la
cámara 22 de tinta cuyo volumen va a cambiar, sino que puede ser una
señal que se transmitirá a los electrodos 24 previstos en las
cámaras de tinta adyacentes a esta cámara 22 de tinta con el fin de
modificar el volumen de la cámara 22 de tinta.
Se explicará en detalle una señal de activación
de reserva, la cual es una tensión de activación positiva que se
aplicará a la cámara 22 de tinta utilizada para la descarga de
tinta, y la segunda señal de impulso de activación, la cual es una
tensión de activación positiva que se aplicará a la cámara 22 de
tinta para la que la descarga de tinta está disponible pero que no
se utiliza.
La segunda señal de impulso de activación se
introduce junto con la señal de impulso de activación de reserva
incluida en la primera señal de impulso de activación. Cuando la
fase coincide con la señal de impulso de activación aplicada a la
cámara de tinta utilizada para la descarga de tinta, puede
proporcionarse estabilidad para la descarga de tinta. Además, es
preferible que el valor de tensión para la segunda señal de impulso
de activación sea igual al valor de tensión para la señal de impulso
de activación de reserva. También es preferible que el ancho de
impulso de la segunda señal de impulso de activación sea del 30% al
60% del de la señal de impulso de activación de reserva. Es decir,
tal y como se muestra en la figura 7, cuando el tiempo de inicio de
entrada para la señal de impulso de activación de reserva y para la
segunda señal de impulso de activación se denota por t1, el tiempo
de finalización de entrada para la segunda señal de impulso de
activación se denota por t2 y el tiempo de finalización de entrada
para la señal de impulso de activación de reserva se denota por t3,
es preferible que se establezca que 0,3 (t3-t1)
\leq t2-t1 \leq 0,6 (t3-t1).
La figura 8 es un gráfico que muestra el cambio
en la variación de la velocidad de descarga de tinta con respecto a
la variación del ancho de impulso de la señal de impulso de
activación según la primera realización. El eje horizontal
representa la relación del ancho de impulso de la segunda señal de
impulso de activación con respecto al ancho de impulso de la señal
de activación de reserva. El eje vertical representa la relación de
la velocidad de descarga de tinta para la abertura de boquilla (28a
en la figura 10), que es opuesta al área de impresión y que está
situada más cerca de la parte de no descarga, con respecto a la
velocidad de descarga de tinta para la abertura de boquilla (28x en
la figura 10) que está situada en el centro.
Cuando la variación del ancho de impulso es del
0% no se introduce el segundo impulso de activación y la velocidad
de descarga de tinta para la abertura de boquilla situada más cerca
de la parte de no descarga es del 70% al 80% respecto a la de la
abertura de boquilla situada en el centro. Cuando la variación del
ancho de impulso aumenta, la variación de la velocidad de descarga
de tinta aumenta y las velocidades de descarga de tinta para las
dos boquillas de abertura son iguales (100%). Específicamente,
cuando la variación del ancho de impulso es inferior al 30% no
pueden obtenerse efectos satisfactorios aumentando la velocidad de
descarga de tinta (área P en la figura 8). Cuando la variación del
ancho de impulso supera el 60%, la variación de la velocidad de
descarga de tinta es del 100%; sin embargo, la descarga de tinta
también se produce desde la abertura de boquilla en la parte de no
descarga que se corresponde con la cámara de tinta en la que se ha
introducido la segunda señal de impulso de activación (área R en la
figura 8). Por lo tanto, el procedimiento de activación de
cabezales de inyección de tinta de esta realización es eficaz cuando
el ancho de impulso de la segunda señal de impulso de activación es
del 30% al 60% del de la señal de impulso de activación de reserva
(área Q en la figura 8).
La segunda señal de impulso de activación no
sólo se transmite a una única cámara de tinta que es opuesta al
área de no impresión del medio de grabación y que no se utiliza para
la descarga de tinta, y que es inmediatamente adyacente a la cámara
de tinta opuesta al área de impresión del medio de grabación y que
se utiliza para descargar tinta, sino también a una pluralidad de
cámaras de tinta opuestas al área de no impresión adyacente al área
de impresión. Específicamente, cuando la segunda señal de impulso de
activación se transmite a aproximadamente seis de las cámaras de
tinta opuestas al área de no impresión adyacente al área de
impresión, aproximadamente a la misma velocidad, puede descargarse
tinta desde todas las cámaras de tinta orientadas al área de
impresión.
Además, como un procedimiento de activación de
cabezales de inyección de tinta para una segunda realización de la
presente invención, tal y como se muestra en las figuras 9A', 9B' y
9C', una tercera señal de impulso de activación también puede
transmitirse a todas las cámaras 22 de tinta que están preparadas
para iniciar la descarga de tinta, independientemente de si las
cámaras 22 de tinta están orientadas al área de impresión de un
medio de grabación o al área de no impresión. En este caso, las
cámaras 22b y 22e de tinta son aquéllas para las que la descarga de
tinta está habilitada en el ciclo mostrado en las figuras 9A, 9B y
9C, mientras que las cámaras 22a y 22d de tinta son aquéllas para
las que la descarga de tinta está habilitada en el ciclo mostrado
en las figuras 9A', 9B' y 9C'. Por lo tanto, una señal de impulso de
activación que presenta un valor de tensión o un ancho de impulso
en los que no se produce la descarga de tinta, se define como el
tercer impulso de activación. Cuando se aplican con anterioridad
vibraciones débiles a todas las cámaras 22 de tinta de esta manera,
la impresión puede llevarse a cabo a la velocidad óptima
inmediatamente después de que se haya iniciado la operación de
descarga de tinta. Para la tercera señal de impulso de activación
que se introduce antes de la operación de descarga de tinta, un
ancho de impulso apropiado en el que no se produce la descarga de
tinta se designa según la especificación para el cabezal 10 de
inyección de tinta y la característica de la tinta.
Además, teniendo en cuenta el consumo de
potencia por parte del cabezal 10 de inyección de tinta,
inmediatamente después de que se haya iniciado la descarga de
tinta, la tercera señal de activación puede transmitirse solamente
a la cámara 22 de tinta orientada al área de impresión. En este
caso, también pueden obtenerse efectos específicos.
Por supuesto, la tercera señal de impulso de
activación puede tener la misma forma de onda que la de la segunda
señal de impulso de activación.
Tal y como se ha descrito anteriormente, el
segundo impulso de activación, que no provoca la descarga de tinta,
se transmite a la cámara 22 de tinta para la que está a punto de
iniciarse la descarga de tinta, y también se transmite a la cámara
22 de tinta opuesta al área de no impresión que es adyacente al área
de impresión, durante la operación de descarga de tinta. Por lo
tanto, inmediatamente después de que se haya iniciado la impresión
puede obtenerse la velocidad de descarga de tinta óptima para todas
las cámaras de tinta y puede proporcionarse un aumento en la
velocidad de impresión y en la estabilidad de la calidad de
impresión.
Además, según la primera o la segunda
realización de la invención, la segunda señal de impulso de
activación se ha introducido en la cámara de tinta para la que la
descarga de tinta está lista para empezar y en la cámara de tinta
opuesta al área de no impresión que es adyacente al área de
impresión. Durante el ciclo de descarga, la segunda señal de
activación puede transmitirse a todas las cámaras 22 de tinta para
las que la descarga de tinta está disponible pero desde las que no
se descarga tinta. Generalmente, puesto que estas cámaras de tinta
son aquéllas opuestas al área de no impresión, una señal de impulso
de activación que presente la misma forma de onda que la de la
transmitida a las cámaras de tinta adyacentes se introduce para
evitar la deformación de las paredes laterales, y en el caso
descrito anteriormente, la segunda señal de impulso de activación se
transmite a tales cámaras 22 de tinta. Sin requerir alteraciones en
el circuito de activación convencional, sólo se necesita modificar
la configuración de la forma de onda de activación para aumentar la
velocidad de la tinta descargada desde las cámaras de tinta en
ambos extremos de la parte de descarga contigua y para mejorar la
calidad de imagen.
En las anteriores realizaciones se ha explicado
a modo de ejemplo el cabezal de inyección de tinta en el que un par
de electrodos 24 están formados en las paredes 23 laterales de cada
cámara 22 de tinta. El cabezal de inyección de tinta activado por
el procedimiento de activación de inyección de tinta de la
invención, o montado en el aparato de grabación de inyección de
tinta de la invención, no está limitado a esto. Por ejemplo, puede
utilizarse un cabezal de inyección de tinta en el que una falsa
cámara de tinta que no esté llena de tinta pueda formarse entre
cámaras de tinta que estén llenas de tinta. Los mismos efectos que
los obtenidos en las realizaciones pueden conseguirse también para
un cabezal de inyección de tinta en el que una señal de impulso de
activación se transmite al electrodo previsto en la cámara de tinta
para modificar el volumen de la cámara de tinta.
Además, según la presente invención, se ha
explicado a modo de ejemplo un aparato de grabación de inyección de
tinta de tipo en serie en el que un cabezal de inyección de tinta se
mueve en la dirección de barrido principal. Sin embargo, la
presente invención no está limitada especialmente a este tipo y
puede aplicarse a otro tipo, tal como un aparato de grabación de
inyección de tinta de tipo en línea en el que un cabezal de
inyección de tinta es fijo.
La descripción anterior se ha proporcionado
solamente a modo de ejemplo y los expertos en la materia apreciarán
que pueden realizarse modificaciones sin apartarse del alcance de
las reivindicaciones.
Claims (9)
1. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta que comprende las etapas de:
transmitir una primera señal de impulso de
activación, por la cual se habilita la descarga de tinta, a un
primer accionador (24b) que está formado, en base a datos de
impresión recibidos desde un circuito (41) externo, en una primera
cámara (22b) orientada hacia un área de impresión de un medio (S) de
grabación, y que modifica el volumen de la primera cámara (22b) de
tinta, de manera independiente; y
transmitir una segunda señal de impulso de
activación, que presenta un valor de tensión o un ancho de impulso
en los que no se produce descarga de tinta, a un segundo accionador
(24e) que está formado en una segunda cámara (22e) de tinta,
segunda cámara (22e) de tinta que está situada de manera opuesta a
un área de no impresión del medio (S) de grabación adyacente al
área de impresión y segunda cámara (22e) de tinta para la que la
descarga de tinta está disponible, modificando el segundo
accionador el volumen de la segunda cámara (22e) de tinta, de
manera independiente;
caracterizado porque:
la primera señal de impulso de activación
comprende:
una señal de impulso de activación de reserva,
para aumentar temporalmente el volumen de la primera cámara (22b)
de tinta, aplicándose la señal de impulso de activación de reserva a
dicho primer accionador (24b); y
una señal de impulso de activación de descarga,
que es contigua y posterior a la señal de impulso de activación de
reserva, para reducir temporalmente el volumen de la primera cámara
(22b) de tinta, aplicándose la señal de impulso de activación de
descarga a un accionador (24a, 24c) adyacente a dicho primer
accionador (24b); y porque
la segunda señal de impulso de activación se
genera al mismo tiempo como la señal de impulso de activación de
reserva.
2. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta según la reivindicación 1, por el que la
segunda señal de impulso de activación se transmite al mismo tiempo
que la señal de impulso de activación de reserva.
3. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta según la reivindicación 1 o la reivindicación
2, por el que un ancho de impulso para la segunda señal de impulso
de activación es del 30% al 60% del de la señal de impulso de
activación de reserva.
4. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 3, por el que el valor de tensión para la segunda señal de
impulso de activación es igual al de la señal de impulso de
activación de reserva.
5. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 4, por el que, antes de introducir la primera señal de impulso
de activación, una tercera señal de impulso de activación, que
presenta un valor de tensión o un ancho de impulso en los que no se
produce descarga de tinta, se transmite a la cámara de tinta
opuesta al área de impresión del medio de grabación.
6. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta según la reivindicación 5, en el que la
tercera señal de impulso de activación tiene la misma forma de onda
que la segunda señal de impulso de activación.
7. Un procedimiento de activación de cabezales
de inyección de tinta según una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 6, por el que las cámaras (22) de tinta están separadas por
paredes (23) laterales en las que están formados electrodos (24) en
ambas caras, y están dispuestas en paralelo.
8. Un cabezal (10) de inyección de tinta que
comprende:
un chip (20) de cabezal de inyección de tinta
que incluye una pluralidad de cámaras (22a a 22f)de tinta en
las que se retiene tinta suministrada mediante una unidad de
suministro de tinta, y una pluralidad de accionadores (24a a 24f)
para modificar los volúmenes de las cámaras de tinta; y
una unidad de activación para transmitir una
primera señal de impulso de activación, mediante la cual se habilita
la descarga de tinta, a un primer accionador (24b) de dicha
pluralidad de accionadores que está previsto, en base a datos de
impresión recibidos desde un circuito (41) externo, en una primera
cámara (22b) de tinta de dicha pluralidad de cámaras (22) de tinta
opuestas a un área de impresión de un medio (S) de grabación, y
para transmitir una segunda señal de impulso de activación, que
presenta un valor de tensión o un ancho de impulso en los que no se
descarga tinta, a un segundo accionador (24e) de dicha pluralidad de
accionadores, al menos, que está previsto en otra segunda cámara
(22e) de tinta de dicha pluralidad de cámaras (22) de tinta, que
está situada de manera opuesta a un área de no impresión del medio
(S) de grabación que es adyacente al área de impresión sobre la que
va a descargarse tinta y para la que la descarga de tinta está
disponible;
caracterizado porque:
la unidad de activación está dispuesta para
transmitir una primera señal de impulso de activación que
comprende:
una señal de impulso de activación de reserva,
para aumentar temporalmente el volumen de la primera cámara (22b)
de tinta; aplicándose la señal de impulso de activación de reserva a
dicho primer accionador (24b), y
una señal de impulso de activación de descarga,
que es contigua y posterior a la señal de impulso de activación de
reserva, para reducir temporalmente el volumen de la primera cámara
(22b)de tinta, aplicándose la señal de impulso de activación
de descarga a un accionador (24a, 24c) adyacente a dicho primer
accionador (24b); y
en el que la unidad de activación está dispuesta
de manera que la segunda señal de impulso de activación se genera
al mismo tiempo que la señal de impulso de activación de
reserva.
9. Un aparato de grabación de inyección de tinta
que comprende:
el cabezal (10) de inyección de tinta según la
reivindicación 8;
una unidad de suministro de tinta para
suministrar tinta al cabezal (10) de inyección de tinta; y
una parte de transporte de medio (S) de
grabación para transportar un medio (S) de grabación sobre el que
se descarga tinta mediante el cabezal (10) de inyección de
tinta.
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