BR112015012291B1

BR112015012291B1 - dispositivo de ejeção de fluido com sensor de nível de tinta integrado

Info

Publication number: BR112015012291B1
Application number: BR112015012291-4A
Authority: BR
Inventors: Ning Ge; Joseph M. Torgerson; Patrick Leonard
Original assignee: Hewlett-Packard Development Company, L.P.
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2021-01-26
Also published as: US20170021626A1; US9776412B2; JP6012880B2; WO2014084843A1; KR101964494B1; KR20150091060A; TW201425056A; EP2925528B1; RU2635080C2; BR112015012291A2; JP2016501138A; TWI564166B; EP2925528A4; ZA201504403B; EP2925528A1; US20150273848A1; RU2015125746A; US9487017B2

Abstract

DISPOSITIVO DE EJEÇÃO DE FLUIDO COM SENSOR DE NÍVEL DE TINTA INTEGRADO. Em uma modalidade, um dispositivo de ejeção de fluido inclui uma fenda de tinta formada em uma matriz de cabeçote de impressão. O dispositivo de ejeção de fluido também inclui um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) para a detecção de um nível de tinta de uma câmara em comunicação de fluido com a fenda, e um circuito de resistor de limpeza disposto na câmara para limpeza da câmara de tinta.

Description

ANTECEDENTES

[0001] Uma detecção acurada de nível de tinta em reservatórios de suprimento de tinta para muitos tipos de impressoras de jato de tinta é desejável por um número de razões. Por exemplo, a detecção do nível de tinta correto e a provisão de uma indicação correspondente da quantidade de tinta deixada em um cartucho de tinta permite que os usuários de impressora se preparem para a substituição de cartuchos com tinta acabada. As indicações acuradas de nível de tinta também ajudam a evitar desperdício de tinta, uma vez que indicações não acuradas de nível de tinta frequentemente resultam em substituição prematura de cartuchos de tinta que ainda contêm tinta. Além disso, os sistemas de impressora podem usar a detecção de nível de tinta para disparo de certas ações que ajudam a evitar impressões de qualidade baixa que poderiam resultar de níveis inadequados de suprimento.

[0002] Embora haja várias técnicas disponíveis para a determinação do nível de tinta em um reservatório, ou câmara de fluido, vários desafios podem permanecer relacionados a sua acurácia e custo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0003] As presentes modalidades serão descritas, agora, a título de exemplo com referência aos desenhos associados, nos quais:

[0004] a figura 1a mostra um sistema de impressão de jato de cinta adequado para incorporação de um dispositivo de ejeção de fluido compreendendo um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) e um circuito de resistor de limpeza, conforme exposto aqui, de acordo com uma modalidade;

[0005] a figura 1b mostra uma vista em perspectiva de um cartucho de jato de tinta de exemplo que inclui um conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta, um conjunto de suprimento de tinta e um reservatório, de acordo com uma modalidade;

[0006] as figuras 2a, 2b e 2c mostram uma vista inferior de um cabeçote de impressão TIJ que tem uma fenda de fluido única formada em uma matriz / um substrato de silício, de acordo com modalidades;

[0007] a figura 3 mostra uma vista em seção transversal de um gerador de gota de fluido de exemplo, de acordo com uma modalidade;

[0008] a figura 4 mostra uma vista em seção transversal de uma estrutura de detecção de exemplo, de acordo com uma modalidade;

[0009] a figura 5 mostra um diagrama de sincronismo de sinais de relógio não de superposição usados para acionamento de um cabeçote de impressão, de acordo com uma modalidade;

[0010] a figura 6 mostra um circuito de sensor de nível de tinta de exemplo de acordo com uma modalidade;

[0011] a figura 7 mostra uma vista em seção transversal de uma estrutura de detecção de exemplo com um capacitor de detecção e uma capacitância parasítica intrínseca, de acordo com uma modalidade;

[0012] a figura 8 mostra uma vista em seção transversal de uma estrutura de detecção de exemplo que inclui um elemento de eliminação parasítica, de acordo com uma modalidade;

[0013] a figura 9 mostra um circuito de sensor de nível de tinta de exemplo com um circuito de eliminação parasítica, de acordo com uma modalidade;

[0014] a figura 10 mostra um circuito de sensor de nível de tinta de PILS de exemplo com um circuito de eliminação parasítica, um circuito de resistor de limpeza e um registrador de deslocamento, de acordo com uma modalidade;

[0015] a figura 11 mostra um exemplo de um registrador de deslocamento que se endereça a múltiplos sinais de PILS, de acordo com uma modalidade;

[0016] as figuras 12 e 13 mostram fluxogramas de métodos de exemplo relacionados à detecção de um nível de tinta com um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) de um dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA Visão Geral

[0017] Conforme citado acima, há um número de técnicas disponíveis para a determinação do nível de um fluido, tal como tinta, em um reservatório ou outra câmara fluídica. Por exemplo, prismas têm sido usados para refletirem ou refratarem feixes de laser em cartuchos de tinta para a geração de indicações de nível de tinta elétricas e/ou visíveis por usuário. Indicadores de contrapressão são uma outra forma de determinação de níveis de tinta em um reservatório. Alguns sistemas de impressão contam o número de gotas de tinta ejetadas a partir de cartuchos de impressão de jato de tinta como uma forma de determinação de níveis de tinta. Ainda outras técnicas usam a condutividade elétrica da tinta como um indicador de nível de tinta em sistemas de impressão. Os desafios permanecem, contudo, com referência à melhoria da acurácia e do custo de sistemas e técnicas de detecção de nível de tinta.

[0018] As modalidades da presente exposição melhoram os sensores de nível de tinta anteriores e as técnicas de detecção, geralmente através de um dispositivo de ejeção de fluido (isto é, um cabeçote de impressão), que inclui um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS). A PILS emprega um circuito de detecção de compartilhamento de carga capacitivo juntamente com um circuito de resistor de limpeza para purga de resíduo de tinta da câmara de sensor. Um ou mais PILS e circuitos de resistor de limpeza são integrados embutidos em uma matriz de cabeçote de impressão de jato de tinta térmico (TIJ). O circuito de detecção implementa uma técnica de amostra e manutenção que captura o estado do nível de tinta através de um sensor capacitivo. A capacitância do sensor capacitivo muda com o nível de tinta. Uma carga posta no sensor capacitivo é compartilhada entre o sensor capacitivo e um capacitor de referência, causando uma tensão de referência na porta de um transistor de avaliação. Uma fonte de corrente em um circuito integrado específico de aplicação (ASIC) de impressora supre corrente no dreno de transistor. O ASIC mede a tensão resultante na fonte de corrente, e calcula a resistência de dreno até fonte correspondente do transistor de avaliação. O ASIC então determina o status do nível de tinta com base na resistência determinada a partir do transistor de avaliação. Em uma implementação, a acurácia é melhorada através do uso de múltiplos PILS integrados em uma matriz de cabeçote de impressão. Um registrador de deslocamento serve como um circuito seletivo para se endereçar a múltiplos PILS, e permite que o ASIC meça múltiplas voltagens e determine o status de nível de tinta com base em medições feitas em várias localizações na matriz de cabeçote de impressão.

[0019] Em uma modalidade de exemplo, um dispositivo de ejeção de fluido inclui uma fenda de tinta formada em uma matriz de cabeçote de impressão, e um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) para a detecção de um nível de tinta de uma câmara em comunicação de fluido com a fenda. O dispositivo de ejeção de fluido inclui um circuito de resistor de limpeza disposto na câmara para limpeza da câmara de tinta. Em uma implementação, o dispositivo de ejeção de fluido inclui múltiplos PILS para a detecção de níveis de tinta em múltiplas câmaras em comunicação de fluido com a fenda, e um registrador de deslocamento para seleção entre múltiplos PILS para extração para uma linha de ID comum.

[0020] Em uma outra modalidade, um meio que pode ser lido em processador armazena um código representando instruções que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador ative um circuito de resistor de limpeza para purgar tinta a partir de uma câmara de detecção, aplique uma tensão de pré-carga Vp para um capacitor de detecção na câmara para carregamento do capacitor de detecção com uma carga Q1. A carga Q1 é compartilhada entre o capacitor de detecção e um capacitor de referência, causando uma tensão de referência Vg na porta de um transistor de avaliação. Uma resistência é determinada de dreno até fonte do transistor de avaliação, que resulta de Vg. Em uma implementação, um atraso pode ser provido após uma ativação do circuito de resistor de limpeza para se permitir que a tinta de uma fenda de fluido flua de volta para a câmara de detecção, antes da aplicação da tensão de pré-carga Vp.

[0021] Em uma outra modalidade, um meio que pode ser lido em processador armazena um código representando instruções que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador inicie a operação de múltiplos PILS (sensores de nível de tinta integrados em cabeçote de impressão) para a detecção de um nível de tinta em múltiplas áreas de um dispositivo de ejeção de fluido. Um registrador de deslocamento no dispositivo de ejeção de fluido é controlado para a multiplexação de saídas a partir dos múltiplos PILS em uma linha de ID comum. Modalidades Ilustrativas

[0022] A figura 1a ilustra um sistema de impressão com jato de tinta 100 adequado para a incorporação de um dispositivo de ejeção de fluido compreendendo um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) e um circuito de resistor de limpeza conforme exposto aqui, de acordo com uma modalidade da exposição. Nesta modalidade, um dispositivo de ejeção de fluido é implementado como um cabeçote de impressão de jateamento de gota de fluido 114. O sistema de impressão com jato de tinta 100 inclui um conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102, um conjunto de suprimento de tinta 104, um conjunto de montagem 106, um conjunto de transporte de mídia 108, um controlador eletrônico 110, e pelo menos um suprimento de potência 112 que provê potência para os vários componentes elétricos de sistema de impressão com jato de tinta 100. O conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 inclui pelo menos um conjunto de ejeção de fluido 114 (cabeçote de impressão 114) que ejeta gotas de tinta através de uma pluralidade de orifícios ou bocais 116 em direção à mídia de impressão 118. A mídia de impressão 118 pode ser qualquer tipo de folha adequada ou material de rolo, tais como papel, papelão, transparências, poliéster, compensado, placa de espuma, tecido, lona, e similares. Os bocais 116 são tipicamente dispostos em uma ou mais colunas ou arranjos, de modo que uma ejeção apropriadamente sequenciada de tinta a partir dos bocais 116 faça com que caracteres, símbolos e/ou outros itens gráficos ou imagens sejam impressos na mídia de impressão 118, conforme o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 e a mídia de impressão 118 forem movidos em relação a cada outro.

[0023] O conjunto de suprimento de tinta 104 supre tinta fluida para o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 e inclui um reservatório 120 para armazenamento de tinta. Em uma implementação, o 102, o conjunto de suprimento de tinta 104 e o reservatório 120 são alojados em conjunto em um dispositivo substituível, tal como um cartucho de cabeçote de impressão de jato de tinta integrado 103, conforme mostrado na figura 1b. A figura 1b mostra uma vista em perspectiva de um cartucho de jato de tinta 103 de exemplo que inclui o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102, o conjunto de suprimento de tinta 104 e o reservatório 120, de acordo com uma modalidade da exposição. Além de um ou mais cabeçotes de impressão 114, o cartucho de jato de tinta 103 inclui contatos elétricos 105 e uma câmara de suprimento de tinta (ou outro fluido) 107. Em algumas implementações, o cartucho 103 pode ter uma câmara de suprimento 107 que armazena uma cor de tinta, e, em outras implementações, pode ter várias câmaras 107 que, cada uma, armazena uma cor de tinta diferente. Os contatos elétricos 105 portam sinais elétricos para e a partir do controlador 110, por exemplo, para causar a ejeção de gotas de tinta através dos bocais 116 e fazer medições de nível de tinta.

[0024] Em geral, os fluxos de tinta a partir do reservatório 120 para o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102, o conjunto de suprimento de tinta 104 e o 102 podem formar um sistema de entrega de tinta de uma via ou um sistema de entrega de tinta com recirculação. Em um sistema de entrega de tinta de uma via, substancialmente toda a tinta suprida para o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 é consumida durante a impressão. Em um sistema de entrega de tinta com recirculação, contudo, apenas uma porção da tinta suprida para o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 é consumida durante a impressão. A tinta não consumida durante uma impressão é retornada para o conjunto de suprimento de tinta 104. O reservatório 120 de conjunto de suprimento de tinta 104 pode ser removido, substituído e/ou recompletado.

[0025] Em uma implementação, o conjunto de suprimento de tinta 104 supre tinta sob uma pressão positiva através de um conjunto de condicionamento de tinta 111 para o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 através de uma conexão de interface, tal como um tubo de suprimento. O conjunto de suprimento de tinta 104 inclui, por exemplo, um reservatório, bombas e reguladores de pressão. O condicionamento no conjunto de condicionamento de tinta 111 pode incluir filtração, pré- aquecimento, absorção de surto de pressão e desgaseificação. A tinta é aspirada sob uma pressão negativa a partir do conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 até o conjunto de suprimento de tinta 104. A diferença de pressão entre a entrada e a saída do conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 é selecionada para a obtenção da contrapressão correta nos bocais 116, e usualmente é uma pressão negativa entre 1” negativa e 10” negativas de H2O (-0,24884 e -2,4884).

[0026] O conjunto de montagem 106 posiciona o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 em relação ao conjunto de transporte de mídia 108, e o conjunto de transporte de mídia 108 posiciona a mídia de impressão 118 em relação ao conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102. Assim, uma zona de impressão 122 é definida adjacente aos bocais 116 em uma área entre o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 e a mídia de impressão 118. Em uma implementação, o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 é um conjunto de cabeçote de impressão do tipo de varredura. Como tal, o conjunto de montagem 106 inclui um carrinho para movimento do conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 em relação ao conjunto de transporte de mídia 108 para varredura da mídia de impressão 118. Em uma outra implementação, o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 é um conjunto de cabeçote de impressão do tipo não de varredura. Como tal, o conjunto de montagem 106 fixa o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 em uma posição prescrita em relação ao conjunto de transporte de mídia 108. Assim, o conjunto de transporte de mídia 108 posiciona a mídia de impressão 118 em relação ao conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102.

[0027] O controlador eletrônico 110 tipicamente inclui um processador (CPU) 138, uma memória 140, um firmware, um software e outra eletrônica para comunicação com e controle do conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102, do conjunto de montagem 106 e do conjunto de transporte de mídia 108. A memória 140 pode incluir componentes de memória volátil (isto é, uma RAM) e não volátil (por exemplo, uma ROM, um disco rígido, um disco flexível, um CD-ROM, etc.) compreendendo meios que podem ser lidos em computador / processador que proveem o armazenamento de instruções codificadas em computador / executáveis em processador, estruturas de dados, módulos de programa e outros dados para o sistema de impressão com jato de tinta 100. O controlador eletrônico 110 recebe dados 124 a partir de um sistema central, tal como um computador, e temporariamente armazena dados 124 em uma memória. Tipicamente, os dados 124 são enviados para o sistema de impressão com jato de tinta 100 ao longo de um percurso de transferência de informação eletrônico, por infravermelho, ótico ou outro. Os dados 124 representam, por exemplo, um documento e/ou um arquivo a ser impresso. Como tal, os dados 124 formam um serviço de impressão para o sistema de impressão com jato de tinta 100 e incluem um ou mais comandos de serviço de impressão e/ou parâmetros de comando.

[0028] Em uma modalidade, o controlador eletrônico 110 controla o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 para ejeção de gotas de tinta dos bocais 116. Assim, o controlador eletrônico 110 define um padrão de gotas de tinta ejetadas que formam caracteres, símbolos e/ou outros itens gráficos ou imagens em mídia de impressão 118. O padrão de gotas de tinta ejetadas é determinado pelos comandos de serviço de impressão e/ou parâmetros de comando a partir dos dados 124. Em uma outra implementação, o controlador eletrônico 110 inclui um conjunto de cabeçote inferior específico de aplicação (ASIC) de impressora 126 para a determinação do nível de tinta no dispositivo de ejeção de fluido / cabeçote de impressão 114, com base nos valores de resistência de um ou mais sensores de nível de tinta integrados em cabeçote de impressão, PILS 206 (figura 2), integrados na matriz de cabeçote de impressão / substrato 202 (figura 2). O ASIC de impressora 126 inclui uma fonte de corrente 130 e um conversor de analógico para digital (ADC) 132. O ASIC 126 pode converter a tensão presente na fonte de corrente 130 para determinar uma resistência, e, então, determinar um valor de resistência digital correspondente através do ADC 132. Um algoritmo programável implementado através de instruções executáveis em um módulo de detecção de resistência 128 na memória 140 permite a determinação de resistência e a subsequente conversão digital através do ADC 132. Em uma outra implementação, a memória 140 de controlador eletrônico 110 inclui um módulo de limpeza de tinta 134 que compreende instruções executáveis por um processador 138 de controlador 110 para ativação de um circuito resistor de limpeza no cabeçote de impressão 114 para purgar tinta e/ou resíduo de tinta para fora de uma câmara de PILS. Em uma outra implementação, em que o cabeçote de impressão 114 compreende múltiplos PILS, a memória 140 de controlador eletrônico 110 inclui um módulo de seleção de PILS 136 executável por um processador 138 de controlador 110 para controle de um registrador de deslocamento para seleção de PILS individual a ser usado para a detecção de níveis de tinta.

[0029] Nas modalidades descritas, o controlador eletrônico 110 é um sistema de impressão com jato de tinta térmico de gota sob demanda com um cabeçote de impressão de jato de tinta térmico (TIJ) 114 (dispositivo de ejeção de fluido) adequado para a implementação de um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS), conforme exposto aqui. Em uma implementação, o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 inclui um cabeçote de impressão de TIJ único 114. Em uma outra implementação, o conjunto de cabeçote de impressão de jato de tinta 102 inclui um arranjo amplo de cabeçotes de impressão de TIJ 114. Embora os processos de fabricação associados a cabeçotes de impressão de TIJ sejam bem adequados à integração do PILS, outros tipos de cabeçote de impressão tal como um cabeçote de impressão piezoelétrico também se podem implementar, tal como um sensor de nível de tinta. Assim, o PILS exposto não é limitado à implementação em um cabeçote de impressão de TIJ 114.

[0030] A figura 2 (figuras 2a, 2b, 2c) mostra uma vista de fundo de um cabeçote de impressão 114 tendo uma fenda de fluido única 200 formada em uma matriz de silício / substrato 202, de acordo com as modalidades da exposição. Vários componentes integrados na matriz de silício / no substrato 202 incluem geradores de gota de fluido 300, um ou mais sensores de nível de tinta integrados em cabeçote de impressão (PILS) 206 e circuitos relacionados, e um registrador de deslocamento 218 para se permitir uma seleção multiplexada de PILS individuais, conforme discutido em maiores detalhes abaixo. Embora o cabeçote de impressão 114 seja mostrado com uma fenda de fluido única 200, os princípios discutidos aqui não estão limitados em sua aplicação a um cabeçote de impressão com apenas uma fenda 200. Ao invés disso, outras configurações de cabeçote de impressão também são possíveis, tais como cabeçotes de impressão com duas ou mais fendas de tinta. No cabeçote de impressão de TIJ 114, a matriz / o substrato 202 fica subjacente a uma camada de câmara tendo camadas de fluido 204 e uma camada de bocal tendo os bocais 116 formados ali, conforme discutido abaixo com respeito à figura 3. Contudo para fins de ilustração, a camada de câmara e a camada de bocal na figura 2 são assumidas como sendo transparentes, de modo a se mostrar o substrato subjacente 202. Portanto, as câmaras 204 na figura 2 são ilustradas usando-se linhas tracejadas.

[0031] A fenda de fluido 200 é uma fenda alongada formada no substrato 202 que está em comunicação de fluido com um suprimento de fluido (não mostrado), tal como um reservatório de fluido 120. A fenda de fluido 200 tem múltiplos geradores de gota de fluido 300 dispostas ao longo de ambos os lados da fenda, bem como um ou mais PILS 206 localizados em direção às extremidades de fenda ao longo de qualquer lado da fenda. Por exemplo, em uma implementação, há quatro PILS 206 por fenda 200, cada PILS 206 localizado geralmente perto de um de quatro cantos da fenda 200, em direção às extremidades da fenda 200, conforme mostrado na figura 2a. Em outras implementações, pode haver outros números de PILS 206 por fenda, tais como dois PILS 206 por fenda, ou um PILS 206 por fenda 200, conforme mostrado nas figuras 2b e 2c, respectivamente. Embora cada PILS 206 tipicamente esteja localizado perto de um canto de extremidade de uma fenda 200, conforme mostrado na figura 2, isto não é pretendido como uma limitação nas outras possíveis localizações de uma PILS 206. Assim, o PILS 206 pode estar localizado em torno de uma fenda 200 em outras áreas, tal como no meio do caminho entre as extremidades da fenda. Em algumas modalidades, um PILS 206 pode mesmo estar localizado em uma extremidade da fenda 200, de modo que se estenda para fora a partir da extremidade da fenda, ao invés de a partir da borda lateral da fenda. Contudo, conforme mostrado na figura 2, para o PILS 206 localizado geralmente perto dos cantos de extremidade de uma fenda 200, pode ser vantajoso manter uma certa distância segura “d” 203 entre o capacitor de detecção de placa (Csense) 212 e a extremidade da fenda 200. Manter uma distância segura “d” 203 ajuda a garantir que não haja nenhuma degradação de sinal a parti do capacitor de detecção (Csense) 212 devido ao potencial de vazão de fluido reduzida que pode ser encontrada nas extremidades das fendas 200. Em uma implementação, uma distância segura “d” 203 a manter entre o capacitor de detecção de placa (Csense) 212 e a extremidade da fenda 200 é a partir de 40 mícrons até em torno de 50 mícrons.

[0032] A figura 3 mostra uma vista em seção transversal de um gerador de gota de fluido 300, de acordo com uma modalidade da exposição. Cada gerador de gota 300 inclui um bocal 116, uma câmara de fluido 204 e um elemento de disparo 302 disposto na câmara de fluido 204. Os bocais 116 são formados na camada de bocal 310 e são geralmente dispostas para a formação de colunas de bocal ao longo dos lados da fenda de fluido 200. O elemento de disparo 302 é um resistor térmico formado por uma placa de metal (por exemplo, de tântalo-alumínio, TaAl) em uma camada de isolamento 304 (por exemplo, vidro de polissilício, PSG) em uma superfície de topo do substrato de silício 202. Uma camada de passivação 306 sobre o elemento de disparo 302 protege o elemento de disparo da tinta na câmara 204 e atua como uma estrutura de barreira de passivação mecânica ou de proteção de cavitação para absorver o choque de bolhas de vapor colapsando. Uma camada de câmara 308 tem paredes e câmaras 204 que separam o substrato 202 da camada de bocal 310.

[0033] Durante uma operação, uma gota de fluido é ejetada de uma câmara 204 através de um bocal correspondente 116, e a câmara 204, então, é recompletada com um fluido circulando a partir da fenda de fluido 200. Mais especificamente, uma corrente elétrica é passada através de um elemento de disparo de resistor 302 resultando em um rápido aquecimento do elemento. Uma camada fina de fluido adjacente à camada de passivação 306 sobre o elemento de disparo 302 é superaquecida e se vaporiza, criando uma bolha de vapor na câmara de disparo correspondente 204. A bolha de vapor se expandindo rapidamente força uma gota de fluido para fora do bocal correspondente 116.

[0034] A figura 4 mostra uma vista em seção transversal de uma porção de um PILS 206 de exemplo, de acordo com uma modalidade da exposição. Com referência, agora, a ambas as figuras 2 e 4, um PILS 206 geralmente inclui uma estrutura de detecção 208, um circuito de sensor 210 e um circuito de resistor de limpeza 214, integrados na matriz / no substrato 202 de cabeçote de impressão 114. A estrutura de detecção 208 de PILS 206 geralmente é configurada da mesma maneira que um gerador de gota 300, mas inclui um circuito de resistor de limpeza 214 e um aterramento 216 para a provisão de aterramento para o capacitor de detecção (Csense) 212 através da substância (por exemplo, tinta, tinta-ar, ar) na câmara de PILS 204. Portanto, como um gerador de gota típico 300, a estrutura de detecção 208 inclui um bocal 116, uma câmara de fluido 204, um elemento condutor, tal como um elemento de placa de metal 302 disposto na câmara de fluido / tinta 204, uma camada de passivação 306 sobre o elemento de placa 302, e uma camada de isolamento 304 (por exemplo, vidro de polissilício, PSG) em uma superfície de topo do substrato de silício 202. Contudo, conforme discutido acima, um PILS 206 geralmente emprega uma fonte de corrente 130 e um conversor de analógico para digital (ADC) 132 a partir de um ASIC de impressora 126 que não é integrado no cabeçote de impressão 114. Ao invés disso, o ASIC de impressora 126 está localizado, por exemplo, no controlador de carrinho de impressora ou eletrônico 110 do sistema de impressora 100.

[0035] Na estrutura de detecção 208, um capacitor de detecção (Csense) 212 é formado pelo elemento de placa de metal 302, pela camada de passivação 306 e pela substância ou pelo conteúdo da câmara 204. O circuito de sensor 210 incorpora o capacitor de detecção (Csense) 212 a partir de dentro da estrutura de detecção 208. O valor do capacitor de detecção 212 muda conforme a substância na câmara 204 muda. A substância na câmara 204 pode ser toda tinta, tinta e ar ou apenas ar. Assim, o valor do capacitor de detecção 212 muda com o nível de tinta na câmara 204. Quando a tinta está presente na câmara 204, o capacitor de detecção 212 tem boa condutância para o aterramento 216, de modo que o valor de capacitância seja o mais alto (isto é, 100%). Contudo, quando não há tinta na câmara 204 (isto é, ar apenas), a capacitância do capacitor de detecção 212 cai para um valor muito pequeno, o qual idealmente é próximo de zero. Quando a câmara contém tinta e ar, o valor de capacitância do capacitor de detecção 212 às vezes está entre zero e 100%. Usando-se o valor de mudança do capacitor de detecção 212, o circuito de sensor de nível de tinta 210 permite uma determinação quanto ao nível de tinta. Em geral, o nível de tinta na câmara 204 é indicativo do nível de tinta no reservatório 120 do sistema de impressora 100.

[0036] Em algumas implementações, um circuito de resistor de limpeza 214 é usado para a purga de tinta e/ou de resíduo de tinta da câmara 204 da estrutura de detecção de PILS 208, para a medição do nível de tinta com o circuito de sensor 210. Depois disso, até a extensão em que uma tinta está presente no reservatório 120, ela flui de volta para a câmara para permitir uma medição acurada de nível de tinta. Conforme mostrado na figura 2, em uma implementação, um circuito de resistor de limpeza 214 inclui quatro resistores de limpeza circundando o elemento de placa de metal 302 de capacitor de detecção (Csense) 212. Cada resistor de limpeza é adjacente a um dos quatro lados do elemento de placa de metal 302 do capacitor de detecção (Csense) 212. Os resistores de limpeza compreendem resistores térmicos formados, por exemplo, de tântalo- alumínio ou TaAl, tal como discutido acima, que provê um aquecimento rápido da tinta para a criação de bolhas de vapor que forçam a tinta para fora da câmara de PILS 204. O circuito de resistor de limpeza 214 purga tinta a partir da câmara 204, e remove tinta residual do elemento de placa de metal 302 do capacitor de detecção (Csense) 212. A tinta fluindo de volta para a câmara de PILS 204 a partir da fenda 200 então permite uma detecção mais acurada do nível de tinta através do capacitor de detecção (Csense) 212. Em algumas implementações, um atraso pode ser provido pelo controlador 110, após a ativação do circuito de resistor de limpeza 214 para a provisão de tempo para que a tinta a partir da fenda 200 flua de volta para a câmara de PILS, antes da detecção do nível de tinta na câmara de PILS. Enquanto o circuito de resistor de limpeza 214 tendo quatro resistores circundando o capacitor de detecção (Csense) 212 tem uma vantagem de provisão de uma limpeza significativa de tinta do capacitor de detecção 212 e da câmara de PILS 204, outras configurações de resistor de limpeza também são contempladas, que podem prover limpeza de limpa até graus menores ou maiores. Por exemplo, um circuito de resistor de limpeza 214 com uma configuração de resistor em linha é mostrado no PILS 206 na esquerda inferior da figura 2. Neste circuito de resistor 214, os resistores de limpeza estão em linha uns com os outros, adjacentes à borda traseira do elemento de placa de metal 302 do capacitor de detecção (Csense) 212 no lado traseiro da câmara de PILS 204 para longe da fenda 200.

[0037] A figura 5 mostra um exemplo de um diagrama de sincronismo parcial 500 que tem sinais de relógio não de superposição (S1 a S4) com dados sincronizados e sinais de disparo que podem ser usados para acionamento de um cabeçote de impressão 114, de acordo com uma modalidade da exposição. Os sinais de relógio no diagrama de sincronismo 500 também são usados para acionamento da operação do circuito de sensor de nível de tinta de PILS 210 e registrador de deslocamento 218, conforme discutido abaixo.

[0038] A figura 6 é um circuito de sensor de nível de tinta de exemplo 210 de um PILS 206, de acordo com uma modalidade da exposição. Em geral, o circuito de sensor 210 emprega um mecanismo de compartilhamento de carga para determinação de níveis diferentes de tinta em uma câmara de PILS 204. O circuito de sensor 210 inclui dois primeiros transistores, T1 (T1a, T1b), configurados como comutadores. Com referência às figuras 5 e 6, durante uma operação do circuito de sensor 210, em uma primeira etapa, um pulso de relógio S1 é usado para fechamento dos comutadores de transistor T1a e T1b, acoplando os nós de memória M1 e M2 ao aterramento, e descarregando o capacitor de detecção 212 e o capacitor de referência 600. Um capacitor de referência 600 é a capacitância entre o nó M2 e o aterramento. Nesta modalidade, o capacitor de referência 600 é implementado como a capacitância de porta inerente de transistor de avaliação T4, e é ilustrado, portanto, usando-se linhas tracejadas. O capacitor de referência 600 adicionalmente inclui uma capacitância parasítica associada, tal como uma capacitância de superposição de porta-fonte, mas a capacitância de porta T4 é a capacitância dominante no capacitor de referência 600. Usar a capacitância de porta de transistor T4 como um capacitor de referência 600 reduz o número de componentes no circuito de sensor 210 ao se evitar um capacitor de referência específico fabricando entre o nó M2 e o aterramento. Contudo, em outras modalidades, pode ser benéfico ajustar o valor do capacitor de referência 600 através da inclusão de um capacitor específico fabricado a partir de M2 para o aterramento (isto é, além da capacitância de porta inerente de T4).

[0039] Em uma segunda etapa, o pulso de relógio S1 termina, abrindo os comutadores T1a e T1b. Diretamente após os comutadores T1 se abrirem, um pulso de relógio S2 é usado para fechamento do comutador de transistor T2. Fechar T2 acopla o nó M1 a uma tensão de pré-carga Vp (por exemplo, da ordem de +15 Volts), e uma carga Q1 é posta através do capacitor de detecção 212 de acordo com a equação, Q1 = (Csense)(Vp). Neste momento, o nó M2 permanece em um potencial de tensão zero, uma vez que o pulso de relógio S3 está desligado. Em uma terceira etapa, o pulso de relógio S2 termina, abrindo o comutador de transistor T2. Diretamente após o comutador T2 se abrir, o pulso de relógio S3 fecha o comutador de transistor T3, acoplando os nós M1 e M2 um ao outro, e compartilhando a carga Q1 entre o capacitor de detecção 212 e o capacitor de referência 600. A carga compartilhada Q1 entre o capacitor de detecção 212 e o capacitor de referência 600 resulta em uma tensão de referência Vg no nó M2, o qual também está na porta do transistor de avaliação T4, de acordo com a equação a seguir:

[0040] Vg permanece em M2, até um outro ciclo começar com um pulso de relógio S1 aterrando os nós de memória M1 e M2. Vg em M2 liga o transistor de avaliação T4, o que permite uma medição em ID 602 (o dreno de transistor T4). Nesta modalidade, é presumido que o transistor T4 seja polarizado em um modo linear de operação, em que T4 atua como um resistor, cujo valor é proporcional à tensão de porta Vg (isto é, uma tensão de referência). A resistência T4 de dreno até fonte (acoplado ao aterramento) é determinada ao se forçar uma pequena corrente em ID 602 (isto é, uma corrente da ordem de 1 miliampère). A ID 602 é acoplada a uma fonte de corrente, tal como a fonte de corrente 130, no ASIC de impressora 126. Mediante a aplicação da fonte de corrente no ID, a tensão (VID) é medida em ID 602 pelo ASIC 126. Um firmware, tal como o módulo Rsense 128 em execução no controlador 110 ou no ASIC 126 pode converter VID em uma resistência Rds de dreno até fonte do transistor T4, usando a corrente em ID 602 e VID. O ADC 132 no ASIC de impressora 126 subsequentemente determina um valor digital correspondente para a resistência Rds. A resistência Rds permite uma inferência quanto ao valor de Vg, com base nas características do transistor T4. Com base em um valor para Vg, um valor de Csense pode ser encontrado a partir da equação para Vg mostrada acima. Um nível de tinta então pode ser determinado com base no valor de Csense.

[0041] Uma vez que a resistência Rds seja determinada, há várias formas pelas quais o nível de tinta pode ser encontrado. Por exemplo, o valor de Rds medido pode ser comparado com um valor de referência para Rds, ou uma tabela de valores de Rds determinados experimentalmente a ser associada aos níveis de tinta específicos. Sem tinta (isto é, um sinal de “seco”), ou um nível de tinta muito baixo, o valor de capacitor de detecção 212 é muito baixo. Isto resulta em uma Vg muito baixa (da ordem de 1,7 Volts), e o transistor de avaliação T4 está desligado ou quase desligado (isto é, T4 está na região de operação de corte ou sublimite). Portanto, a resistência Rds de ID até o aterramento através de T4 seria muito alta (por exemplo, com uma corrente de ID de 1,2 mA, Rds tipicamente está acima de 12 kOhm). Inversamente, com um nível de tinta alto (isto é, um sinal de “úmido”), o valor de capacitor de detecção 212 está próximo de 100% de seu valor, resultando em um alto valor para Vg (da ordem de 3,5 Volts). Portanto, a resistência Rds é baixa. Por exemplo, com um nível de tinta alto, Rds está abaixo de 1 kOhm, e, tipicamente, é de umas poucas centenas de Ohms.

[0042] A figura 7 mostra uma vista em seção transversal de uma estrutura de detecção de PILS de exemplo 208 que ilustra o capacitor de detecção 212 e uma capacitância parasítica intrínseca CPp (700) abaixo da placa de metal 302 que forma parte do capacitor de detecção 212, de acordo com uma modalidade da exposição. A capacitância parasítica intrínseca CPp 700 é formada pela pala de metal 302, pela camada e isolamento 304 e pelo substrato 302. Conforme descrito acima, um PILS 206 determina um nível de tinta com base no valor de capacitância de capacitor de detecção 212. Contudo, quando uma tensão (isto é, Vp) é aplicada à placa de metal 302, carregando o capacitor de detecção 212, o capacitor de Cp1 700 também carrega. Por causa disto, a capacitância parasítica Cp1 700 pode contribuir com da ordem de 20% da capacitância determinada para o capacitor de detecção 212. Esta percentagem pode variar, dependendo da espessura da camada de isolamento 304 e da constante dielétrica do material de isolamento. Contudo, a carga remanescente na capacitância parasítica Cp1 700 em um estado “seco” (isto é, quando nenhuma tinta está presente) é suficiente para ativar o transistor de avaliação T4. A capacitância parasítica Cp1 700, portanto, dilui o sinal de seco / úmido.

[0043] A figura 8 mostra uma vista em seção transversal de uma estrutura de detecção 208 de exemplo, que inclui um elemento de eliminação parasítica 800, de acordo com uma modalidade da exposição. O elemento de eliminação parasítica é uma camada condutora 800, tal como uma camada de polissilício projetada para a eliminação do impacto da capacitância parasítica Cp1 700. Neste projeto, quando uma tensão (isto é, Vp) é aplicada à placa de metal 302, ela também é aplicada à camada condutora 800. Isto evita que uma carga se desenvolva na Cp1 700, de modo que a Cp1 seja efetivamente removida / isolada da determinação da capacitância do capacitor de detecção 212. Cp2, elemento 802, é a capacitância intrínseca a partir do elemento de eliminação parasítica 800 (policamada condutora 800). A Cp2 802 desacelera a velocidade de carregamento do elemento de eliminação parasítica 800, mas não tem impacto sobre a remoção / o isolamento de Cp1 700, porque há um tempo de carga suficiente provido para o elemento 800.

[0044] A figura 9 mostra um circuito de sensor de nível de tinta de PILS de exemplo 210 com um circuito de eliminação parasítica 900, de acordo com uma modalidade da exposição. Na figura 9, a capacitância parasítica Cp1 700 é mostrada acoplada entre a placa de metal 302 (nó M1) e a camada condutora 800 (nó Mp). Com referência às figuras 8 e 9, o circuito de sensor de nível de tinta 210 com o circuito de eliminação parasítica 900 são acionados por sinais de relógio não de superposição, tais como aqueles mostrados no diagrama de sincronismo 500 da figura 5. Em uma primeira etapa, um pulso de relógio S1 é usado para fechamento dos comutadores de transistor T1a, T1b e Tp1. O fechamento dos comutadores T1a, T1b e Tp1 acopla os nós de memória M1, M2 e Mp ao aterramento, descarregando o capacitor de detecção (Csense) 212, o capacitor de referência (Cref) 600 e o capacitor parasítico (Cp1) 700. Em uma segunda etapa, o pulso de relógio S1 termina, abrindo os comutadores T1a, T1b e Tp1. Diretamente, após os comutadores T1a, T1b e Tp1 se abrirem, um pulso de relógio S2 é usado para fechamento dos comutadores de transistor T2 e Tp2. O fechamento de T2 e Tp2 acopla os nós M1 e Mp, respectivamente, a uma tensão de pré-carga Vp. Isto põe uma carga Q1 através do capacitor de detecção (Csense) 212. Contudo, com os nós M1 e Mp na mesma tensão potencial Vp, nenhuma carga se desenvolve através do capacitor parasítico (Cp1) 700.

[0045] O circuito de sensor de nível de tinta 210 então continua a funcionar, conforme descrito acima com respeito à figura 6. Assim, em uma terceira etapa, o pulso de relógio S2 termina, abrindo os comutadores de transistor T2 e Tp2. Diretamente após os comutadores T2 e Tp2 abrirem, o pulso de relógio S3 fecha os comutadores de transistor T3 e Tp3. O fechamento do comutador T3 acopla nos nós M1 e M2 um ao outro, e compartilha a carga Q1 entre o capacitor de detecção 212 e o capacitor de referência 600. A carga Q1 compartilhada entre o capacitor de detecção 212 e o capacitor de referência 600 resulta em uma tensão de referência Vg, no nó M2, a qual também está na porta do transistor de avaliação T4. O fechamento do comutador Tp3 acopla o capacitor parasítico (Cp1) 700 ao aterramento. Durante o pulso de relógio S3, a carga parasítica em Cp1 700 é descarregada, deixando apenas o capacitor de detecção 212 a ser avaliado com o transistor de avaliação T4. Uma vez que o efeito do capacitor parasítico (Cp1) 700 é removido, para um sinal de seco, há uma contribuição parasítica muito reduzida para ativar T4.

[0046] A figura 10 mostra um circuito de sensor de nível de tinta de PILS de exemplo 210 com um circuito de eliminação parasítica 900, o circuito de resistor de limpeza 214 e o registrador de deslocamento 218, de acordo com uma modalidade da exposição. Conforme citado acima, o circuito de resistor de limpeza 214 pode ser ativado para purgar tinta e/ou um resíduo de tinta de uma câmara de PILS 204, antes da medição do circuito de sensor 210 em ID 602. Os resistores de limpeza R1, R2, R3 e R4 operam como os resistores de disparo de TIJ típicos. Assim, eles são endereçados por uma multiplexação de memória dinâmica (DMUX) 100 e acionados por um FET de potência 1002 conectado a uma linha de disparo 1004. O controlador 110 pode controlar a ativação de um circuito de resistor de limpeza 214 através da linha de disparo 1004 e do DMUX 1000, pela execução de instruções de disparo em particular a partir do módulo de limpeza 134, por exemplo.

[0047] Tipicamente, múltiplos circuitos de sensor 210 a partir de múltiplos PILS 206 serão conectados a uma linha de ID comum 602. Por exemplo, uma matriz / um substrato de cabeçote de impressão colorido 202 com várias fendas 200 pode ter doze ou mais PILS 206 (isto é, quatro PILS 206 por fenda 200, como na figura 2). O registrador de deslocamento 218 permite a multiplexação das saídas de múltiplos circuitos de sensor de PILS 210 na linha de ID comum 602. Um módulo de seleção de PILS 136 em execução no controlador 110 pode controlar o registrador de deslocamento 218, para a provisão de uma saída sequenciada, ou a saída ordenada dos múltiplos circuitos de sensor de PILS 210 na linha de ID comum 602. A figura 11 mostra um outro exemplo de um registrador de deslocamento 218 que endereça múltiplos sinais de PILS 206, de acordo com uma modalidade. Na figura 11, um registrador de deslocamento 218 compreende um circuito seletivo de bloco de PILS para endereçar múltiplos sinais de PILS a partir de seis PILS 206. Há três fendas 200 (200a, 200b, 200c) em uma matriz colorida 202, com dois PILS 206 para cada fenda 200. O endereçamento dos múltiplos sinais de PILS através do registrador de deslocamento 218 aumenta a acurácia de medições de nível de tinta pela checagem de várias localizações na matriz. Em geral, pelo emprego do registrador de deslocamento 218, os resultados de medição a partir de múltiplos PILS 206 podem ser comparados, ter a média calculada ou de outra forma manipulado matematicamente pelo ASIC 126, por exemplo, para a provisão de maior acurácia na determinação de níveis de tinta.

[0048] As figuras 12 e 13 mostram fluxogramas de métodos de exemplo 1200 e 1300 que estão relacionados à detecção de um nível de tinta com um sensor de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) de um dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com as modalidades da exposição. Os métodos 1200 e 1300 são associados às modalidades discutidas acima com respeito às figuras 1 a 11, e os detalhes as etapas mostradas nos métodos 1200 e 1300 podem ser encontrados na discussão relacionada dessas modalidades. As etapas de métodos 1200 e 1300 podem ser concretizadas como instruções de programação armazenadas em um meio que pode ser lido em computador / processador, tal como a memória 140 da figura 1. Em uma modalidade, a implementação das etapas de métodos 1200 e 1300 é obtida pela leitura e execução dessas instruções de programação por um processador, tal como o processador 138 da figura 1. Os métodos 1200 e 1300 podem incluir mais de uma implementação, e diferentes implementações de métodos 1200 e 1300 podem não empregar toda etapa apresentada nos respectivos fluxogramas. Portanto, embora as etapas de métodos 1200 e 1300 sejam apresentadas em uma ordem em particular, a ordem de sua apresentação não é pretendida para ser uma limitação quanto à ordem na qual as etapas podem realmente ser implementadas, ou quanto a se todas as etapas podem ser implementadas. Por exemplo, uma implementação de método 1200 poderia ser obtida através da execução de várias etapas iniciais, sem a execução de uma ou mais das etapas subsequentes, enquanto uma outra implementação de método 1200 poderia ser obtida através da execução de todas as etapas.

[0049] O método 1200 da figura 12 começa no bloco 1202, em que a primeira etapa é mostrada para ativação de um circuito de resistor de limpeza para purgar tinta a partir de uma câmara de detecção. No bloco 1204, o método 1200 continua com a provisão de um atraso, após a ativação do circuito de resistor de limpeza, para se permitir que uma tinta a partir de uma fenda de fluido flua de volta para a câmara de detecção. O método 1200 continua no bloco 1206 com a aplicação de uma tensão de pré-carga Vp a um capacitor de detecção na câmara, para carregamento do capacitor de detecção com uma carga Q1. A carga Q1 então é compartilhada entre o capacitor de detecção e um capacitor de referência, causando uma tensão de referência Vg na porta de um transistor de avaliação, conforme mostrado no bloco 1208. No bloco 1210, o método 1200 termina, com a determinação de uma resistência de dreno até fonte do transistor de avaliação, que resulta de Vg.

[0050] O método 1300 da figura 13 começa no bloco 1302, em que a primeira etapa mostrada é para iniciar a operação de múltiplos PILS (sensores de nível de tinta integrados em cabeçote de impressão) para a detecção de um nível de tinta em múltiplas áreas de um dispositivo de ejeção de fluido. Os múltiplos PILS podem estar localizados em torno de uma ou múltiplas fendas de fluido. A operação de um PILS compreende várias etapas, incluindo a colocação de uma carga em um capacitor de detecção em um nó de memória M1, conforme mostrado no bloco 1304. Conforme mostrado no bloco 1306, a operação de um PILS ainda inclui o acoplamento de M1 a um segundo nó de memória M2, para compartilhamento da carga entre o capacitor de detecção e um capacitor de referência. A carga compartilhada causa uma tensão de referência, Vg, em M1, M2, e em uma porta de transistor. Uma resistência então é determinada através do dreno de transistor até fonte, conforme mostrado no bloco 1308, e, no bloco 1310, a resistência é comparada com um valor de referência para a determinação de um nível de tinta. A operação de um PILS também pode incluir a remoção ou a eliminação da presença de uma capacitância parasítica intrínseca no PILS. Isto pode ser obtido, conforme mostrado nos blocos 1312 e 1314, pela aplicação de uma tensão Vp a M1 para colocação da carga no capacitor de detecção e, então, para aplicar simultaneamente Vp a um nó Mp, para evitar que uma carga de capacitância parasítica se desenvolva entre M1 e Mp.

[0051] O método 1300 continua no bloco 1316 com um controle de um registrador de deslocamento no dispositivo de ejeção de fluido para multiplexação de saídas a partir 5 de múltiplos PILS em uma linha de ID comum. No bloco 1318, o nível de tinta pode ser determinado pelo uso das saídas dos múltiplos PILS. Isto é obtido, por exemplo, pelo cálculo da média das múltiplas saídas a partir dos múltiplos PILS em um algoritmo executado pelo ASIC 126 ou 10 pelo controlador 110.

Claims

1. Dispositivo de ejeção de fluido, caracterizado pelo fato de compreender: uma matriz de cabeçote de impressão (202) com uma fenda de tinta (200) formada na matriz de cabeçote de impressão; múltiplos geradores de gota de fluido (300) dispostos ao longo de ambos os lados da fenda e múltiplos sensores de nível de tinta integrado em cabeçote de impressão (PILS) (206); cada PILS localizado em uma respectiva câmara de detecção (204) em comunicação de fluido com a fenda para a detecção de um nível de tinta da respectiva câmara de detecção, e compreendendo um circuito de resistor de limpeza (214) disposto na câmara de detecção para purgar a câmara de detecção de tinta; o dispositivo compreendo ainda: uma linha de ID comum; registrador de deslocamento (218) para selecionar entre os múltiplos PILS para extração para a linha de ID comum.

2. Dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o circuito de resistor de limpeza (214) compreender quatro resistores circundando uma placa de capacitor de detecção do PILS (206), cada resistor adjacente a e alinhado paralelo com um lado diferente da placa de capacitor de detecção.

3. Dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os múltiplos PILS (206) compreenderem quatro PILS em torno de uma única fenda, cada um dos quatro PILS localizados perto de um canto de extremidade diferente da fenda.

4. Dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma placa de capacitor de detecção em cada PILS (206), em que cada placa de capacitor de detecção está a uma distância de segurança mínima de em torno de 40 a 50 mícrons de uma extremidade da fenda.

5. Dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um controlador (110) para controle da ativação do circuito de resistor de limpeza (214) e para controle do registrador de deslocamento (218) para seleção entre os múltiplos PILS (206) para extração para a linha de ID comum.

6. Dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o PILS (206) compreender: um capacitor de detecção (212), cuja capacitância muda com o nível de tinta na câmara; um comutador T2 para aplicação de uma tensão Vp ao capacitor de detecção, colocando uma carga no capacitor de detecção; um comutador T3 para compartilhamento da carga entre o capacitor de detecção e um capacitor de referência, resultando em uma tensão de referência Vg; e um transistor de avaliação configurado para prover uma resistência de dreno até fonte em proporção com a tensão de referência.

7. Dispositivo de ejeção de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um circuito de eliminação parasítica (900) para eliminação da capacitância parasítica intrínseca do PILS (206).