BR112021014530A2 - Molde para uma cabeça de impressão - Google Patents

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Abstract

molde para uma cabeça de impressão. um molde para uma cabeça de impressão é fornecido em exemplos. o molde inclui um regulador de tensão de memória disposto no molde, e um comutador de proteção de alta tensão disposto no molde em um percurso de uma conexão condutiva entre o regulador de tensão de memória e um barramento de detecção.

Description

MOLDE PARA UMA CABEÇA DE IMPRESSÃO ANTECEDENTES
[001] Um sistema de impressão, como um exemplo de um sistema de ejeção de fluido, pode incluir uma cabeça de impressão, um suprimento de tinta que abastece tinta líquida para a cabeça de impressão, e um controlador eletrônico que controla a cabeça de impressão. A cabeça de impressão ejeta gotas de fluido de impressão através de uma pluralidade de atuadores fluídicos ou orifícios em um meio de impressão. As cabeças de impressão podem incluir cabeças de impressão térmicas ou piezo que são fabricadas em bolachas ou moldes de circuito integrado. A eletrônica de acionamento e os recursos de controle são fabricados primeiro, em seguida, as colunas de resistores de aquecedor são adicionados e, finalmente, as camadas estruturais, por exemplo, formadas a partir de epóxi passível de fotoimagem, são adicionadas e processadas para formar ejetores microfluídicos, ou geradores de gota. Em alguns exemplos, os ejetores microfluídicos são dispostos em pelo menos uma coluna ou matriz de modo que a ejeção devidamente sequenciada de tinta a partir dos orifícios faz com que os caracteres ou outras imagens sejam impressos no meio de impressão conforme a cabeça de impressão e o meio de impressão são movidos um em relação a cada outro. Outros sistemas de ejeção de fluido incluem sistemas de impressão tridimensional ou outros sistemas de distribuição de fluido de alta precisão, por exemplo, para aplicações de ciências biológicas, laboratoriais, forenses ou farmacêuticas. Os fluidos adequados podem incluir tintas, agentes de impressão ou qualquer outro fluido usado por esses sistemas de ejeção de fluido.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[002] Certos exemplos são descritos na seguinte descrição detalhada e em referência aos desenhos, nos quais: a Figura 1A é uma vista de uma parte de um molde usado para uma cabeça de impressão a jato de tinta do estado da técnica; a Figura 1B é uma vista ampliada de uma porção do molde; a Figura 2A é uma vista de um exemplo de um molde usado para um cabeça de impressão; a Figura 2B é uma vista ampliada de uma porção do molde; a Figura 3A é um desenho de um exemplo de uma cabeça de impressão incluindo um molde preto que é montado em um composto de envasamento; a Figura 3B é um desenho de um exemplo de uma cabeça de impressão incluindo três moldes, que podem ser usados para três cores de tinta; a Figura 3C mostra vistas de seção transversal das cabeças de impressão incluindo os moldes montados através de seções sólidas e através de seções tendo orifícios de alimentação de fluido; a Figura 4 é um exemplo de um cartucho de impressora que incorpora a cabeça de impressão descrita em relação à Figura 3B; a Figura 5 é um diagrama esquemático de um exemplo de um conjunto de quatro primitivos, denominado um primitivo quádruplo; a Figura 6 é um desenho de um exemplo de um layout do conjunto de circuitos de molde, mostrando a simplificação que pode ser alcançada por um único conjunto de conjunto de circuitos de atuador fluídico; a Figura 7 é um desenho de um exemplo de uma planta baixa de circuito ilustrando um número de zonas de molde para um molde de cor; a Figura 8 é um diagrama esquemático de um exemplo de decodificação de endereço em um molde; a Figura 9 é um diagrama esquemático de um exemplo de outra implementação de decodificação de endereço em um molde; a Figura 10 é um diagrama esquemático de um exemplo de outra implementação de decodificação de endereço em um molde; a Figura 11 é um desenho de um exemplo de um molde preto mostrando a formação de vias a partir das linhas de endereço para o circuito lógico; a Figura 12 é um desenho de um exemplo de um molde preto mostrando um deslocamento na ordem de endereço dos primitivos entre as colunas de atuador fluídico em cada lado da matriz de orifícios de alimentação de fluido, de acordo com o exemplo; a Figura 13 é um exemplo de um diagrama de circuito de um molde; a Figura 14 é um desenho de um exemplo de um molde mostrando os blocos de interface e localizações lógicas usadas para carregar dados e sinais de controle para o molde; a Figura 15 é um diagrama esquemático de um exemplo do carregamento serial de dados para o armazenamento de dados; a Figura 16 é um diagrama de circuito de um exemplo de uma função lógica para disparar um único atuador fluídico em um primitivo; a Figura 17 é um exemplo de um diagrama esquemático de bits de memória sombreando blocos de primitivos no armazenamento de dados; a Figura 18 é um exemplo de um diagrama de blocos do registrador de configuração, o registrador de configuração de memória e o registrador de status; a Figura 19 é um desenho esquemático de um exemplo de um molde mostrando um barramento de detecção para ler e programar bits de memória e acessar sensores térmicos; a Figura 20 é um diagrama de circuito de um exemplo de um comutador de proteção de alta tensão usado para proteger conjunto de circuitos MOS de baixa tensão a partir de danos a partir de alta tensão; a Figura 21 é um diagrama de circuito de um exemplo de um regulador de tensão de memória; a Figura 22A é um fluxograma de processo de um exemplo de um método para formar um componente de cabeça de impressão; a Figura 22B é um fluxograma de processo dos componentes formados pelas camadas do bloco 2204 no método; a Figura 22C é um fluxograma de processo do método combinado mostrando as camadas e estruturas que são formadas; a Figura 23 é um fluxograma de processo de um exemplo de um método para carregar dados em um componente de cabeça de impressão; e a Figura 24 é um fluxograma de processo de um exemplo de um método para escrever um bit de memória em um componente de cabeça de impressão.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE EXEMPLOS ESPECÍFICOS
[003] As cabeças de impressão são formadas usando atuadores fluídicos, como ejetores microfluídicos e bombas microfluídicas. Os atuadores fluídicos podem ser baseados em tecnologias de resistores térmicos ou piezoelétricas, que podem forçar a ejeção de uma gota a partir de um bico ou forçar uma pequena quantidade de fluido se mover para fora de uma câmara de bombeamento. Os atuadores fluídicos são formados usando peças longas e estreitas de silício, denominadas moldes ou componentes de impressão aqui. Nos exemplos descritos neste documento, um ejetor microfluídico é usado como um ejetor para um bico em um molde, usado para impressão e outras aplicações. Por exemplo, as cabeças de impressão podem ser usadas como dispositivos de ejeção de fluido em aplicações de impressão bidimensional e tridimensional, e outros sistemas de distribuição de fluido de alta precisão, incluindo aplicações farmacêuticas, laboratoriais, médicas, ciências biológicas e forenses. Embora esta divulgação possa se referir a aplicações de jato de tinta e tinta, os princípios divulgados neste documento devem ser associados a qualquer aplicação de propulsão ou ejeção de fluido, não limitada à tinta.
[004] O custo das cabeças de impressão é frequentemente determinado pela quantidade de silício usado nos moldes, à medida que o custo do molde e o processo de fabricação aumentam com a quantidade total de silício usado em um molde. Consequentemente, cabeças de impressão de baixo custo podem ser formadas movendo a funcionalidade do molde para outros circuitos integrados, permitindo moldes menores.
[005] Muitos moldes atuais têm uma fenda de alimentação de tinta no meio do molde para trazer tinta para os atuadores fluídicos. A fenda de alimentação de tinta geralmente fornece uma barreira para transportar sinais a partir de um lado de um molde para o outro lado de um molde, o que muitas vezes requer conjunto de circuitos duplicado em cada lado do molde, aumentando ainda mais o tamanho do molde. Neste arranjo, os atuadores fluídicos em um lado da fenda, que pode ser denominado esquerda ou oeste, têm endereçamento independente e circuitos de barramento de potência de atuadores fluídicos no lado oposto da fenda de alimentação de tinta, que pode ser denominado direita ou leste.
[006] Os exemplos descritos neste documento fornecem uma nova abordagem para fornecer fluido para os atuadores fluídicos dos ejetores de gota. Nesta abordagem, a fenda de alimentação de tinta é substituída por uma matriz de orifícios de alimentação de fluido dispostos ao longo do molde, próximos aos atuadores fluídicos. A matriz de orifícios de alimentação de fluido dispostos ao longo do molde pode ser denominada zona de alimentação, neste documento. Como resultado, os sinais podem ser encaminhados através da zona de alimentação, entre os orifícios de alimentação de fluido, por exemplo, a partir do conjunto de circuitos lógicos localizado em um lado dos orifícios de alimentação de fluido para imprimir circuitos de potência, como transistores de efeito de campo (FETs), localizados no lado oposto dos orifícios de alimentação de fluido. Isso aqui é denominado roteamento de fenda cruzada. O conjunto de circuitos para rotear os sinais inclui traços fornecidos em camadas entre a tinta adjacente ou orifícios de alimentação de fluido.
[007] Como usado aqui, um primeiro lado do molde e um segundo lado do molde denotam as arestas longas do molde que estão em alinhamento com os orifícios de alimentação de fluido, que são posicionados perto ou no centro do molde.
Além disso, como aqui utilizado, os atuadores fluídicos estão localizados em uma face frontal do molde, e a tinta ou fluido é alimentado para os orifícios de alimentação de fluido a partir de uma fenda na face posterior do molde. Consequentemente, a largura do molde é medida da borda do primeiro lado do molde até a borda do segundo lado de molde. Da mesma forma, a espessura do molde é medida a partir da face frontal do molde até a face posterior do molde.
[008] O roteamento de fenda cruzada permite a eliminação de conjunto de circuitos duplicado no molde, o que pode diminuir a largura do molde, por exemplo, em 150 micrômetros (µm) ou mais. Em alguns exemplos, isso pode fornecer um molde com uma largura de cerca de 450 µm ou cerca de 360 µm ou menos. Em alguns exemplos, a eliminação de conjunto de circuitos duplicado pelo roteamento de fenda cruzada pode ser usada para aumentar o tamanho do circuito no molde, por exemplo, para melhorar o desempenho em aplicações de valor superior. Nestes exemplos, os FETs de potência, os traços de circuito, traços de potência e semelhantes, podem ser aumentados em tamanho. Isso pode fornecer moldes que são capazes de pesos de gotas superiores. Consequentemente, em alguns exemplos, os moldes podem ter menos do que cerca de 500 µm, ou menos do que cerca de 750 µm, ou menos do que cerca de 1000 µm de largura.
[009] A espessura do molde a partir da face frontal para a face posterior também é diminuída pelas eficiências obtidas com o uso dos orifícios de alimentação de fluido. Os moldes anteriores que usam fendas de alimentação de tinta podem ser maiores do que cerca de 675 µm, enquanto os moldes que usam os orifícios de alimentação de fluido podem ter menos do que cerca de 400 µm de espessura. O comprimento dos moldes pode ser de cerca de 10 milímetros (mm), cerca de 20 mm ou cerca de 20 mm, dependendo do número de atuadores fluídicos usados para o projeto. O comprimento dos moldes inclui espaço em cada extremidade do molde para conjunto de circuitos, consequentemente, os atuadores fluídicos ocupam uma porção do comprimento do molde. Por exemplo, para um molde preto de cerca de 20 mm de comprimento, os atuadores fluídicos podem ocupar cerca de 13 mm, que é o comprimento de faixa. Um comprimento de faixa é a largura da banda de impressão, ou ejeção de fluido, formada quando uma cabeça de impressão é movida através de um meio de impressão.
[0010] Além disso, o roteamento de fenda cruzada permite a co-localização de dispositivos semelhantes para eficiência e layout aumentados. O roteamento de fenda cruzada otimiza a entrega de potência por permitir que as colunas esquerda e direita de atuadores fluídicos compartilhem os circuitos de roteamento de potência e aterramento. No entanto, um molde mais estreito pode ser mais frágil do que um molde mais largo. Consequentemente, o molde pode ser montado em um composto de envasamento polimérico que tem uma fenda a partir de um lado reverso para permitir que a tinta flua para os orifícios de alimentação de fluido. Em alguns exemplos, o composto de envasamento é um epóxi, embora possa ser um acrílico, um policarbonato, um sulfeto de polifenileno, e semelhantes.
[0011] O roteamento de fenda cruzada também permite a otimização do layout de circuito. Por exemplo, os domínios de alta tensão e baixa tensão podem ser isolados em lados opostos dos orifícios de alimentação de fluido, permitindo melhorias na confiabilidade e no fator de forma dos moldes. A separação dos domínios de alta tensão e baixa tensão pode diminuir ou eliminar tensões parasitas, interferência e outros problemas que afetam a confiabilidade do molde. Além disso, uma única instância de dados de endereço é transmitida para blocos lógicos que decodificam o valor de endereço exclusivamente para cada lado de uma matriz de orifícios de alimentação de fluido.
[0012] Para atender às restrições fluídicas e minimizar os efeitos do fluxo de fluido para múltiplos atuadores fluídicos, como interferência fluídica que pode afetar a qualidade da imagem, a decodificação de endereço é deslocada para atuadores fluídicos em cada respectivo lado da matriz de orifícios de alimentação de fluido. A decodificação de endereço pode ser personalizada para cada grupo de atuadores fluídicos, ou primitivos, durante a fabricação do molde, por exemplo, como um passo final durante o processo de fabricação. Outras personalizações podem ser usadas para determinar quais atuadores fluídicos devem acionar a partir dos valores nas linhas de endereço.
[0013] O molde usado para um cabeça de impressão, conforme descrito neste documento, usa resistores para aquecer fluidos em um ejetor microfluídico causando ejeção de gotas por expansão térmica. No entanto, os moldes não estão limitados a atuadores fluídicos acionados termicamente e podem usar atuadores fluídicos piezoelétricos que são alimentados a partir de orifícios de alimentação de fluido.
[0014] Além disso, o molde pode ser usado para formar atuadores fluídicos para outras aplicações além de uma cabeça de impressão, como bombas microfluídicas, usadas em instrumentação analítica. Neste exemplo, os atuadores fluídicos podem ser alimentados com soluções de teste, ou outros fluidos, em vez de tinta, a partir de orifícios de alimentação de fluido. Consequentemente, em vários exemplos, os orifícios de alimentação de fluido e tintas podem ser usados para fornecer materiais fluídicos que podem ser ejetados ou bombeados por ejeção de gotas a partir de expansão térmica ou ativação piezoelétrica.
[0015] Além das eficiências obtidas pelo roteamento cruzado dos sinais de um lado para o outro, os moldes aqui descritos movem os circuitos lógicos a partir do molde para um chip externo ou outro circuito de suporte. Em vários exemplos, o chip externo é um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) que é integrado à impressora. Além disso, cores individuais são separadas em moldes únicos em vez de incorporar múltiplas cores em um único molde, o que permite coletores de fluido de custo mais baixo para fornecer tinta e outros fluidos aos moldes. Mover o circuito de controle térmico para fora do chip também permite um comportamento do sistema térmico muito mais complexo, enquanto não aumenta os custos, como a capacidade de tirar e calcular a média de múltiplas medições, usar pontos de ajuste relativos, permitir detecção de resolução térmica mais alta e aumentar o número de sensores ou zonas de detecção nos moldes e cores individuais, entre outros. Associar os bits de memória com a lógica de decodificação para endereçar atuadores fluídicos permite a criação de grandes matrizes de memória a um baixo custo de sobrecarga.
[0016] Em alguns exemplos, os bits de memória são lidos usando um barramento de detecção que também é usado para medições analógicas externas, como as medições térmicas, para reduzir ainda mais o custo. Como o barramento de detecção é compartilhado entre vários sensores, como sensores térmicos, sensores de detecção de rachadura e os bits de memória, no molde, conjunto de circuitos de proteção de alta tensão evita danos aos dispositivos de baixa tensão conectados ao barramento de detecção durante uma escrita de memória. Em alguns exemplos, um gerador de tensão no molde, ou regulador de tensão de memória, é usado para escrever bits de memória sem a necessidade de uma interface elétrica adicional a partir de conjunto de circuitos externos.
[0017] A Figura 1A é uma vista de uma parte de um molde 100 usada para uma cabeça de impressão a jato de tinta do estado da técnica. O molde 100 inclui todos os conjuntos de circuitos para operar os atuadores fluídicos 102 em ambos os lados de uma fenda de alimentação de tinta 104. Consequentemente, todas as conexões elétricas são trazidas para fora em blocos 106 localizados em cada extremidade do molde 100. A Figura 1B é uma vista ampliada de uma porção do molde 100. Como pode ser visto nesta vista ampliada, a fenda de alimentação de tinta 104 ocupa uma quantidade substancial de espaço no centro do molde 100, aumentando a largura 108 do molde 100.
[0018] A Figura 2A é uma vista de um exemplo de um molde 200 usado para um cabeça de impressão. Em comparação com o molde 100 da Figura 1A, tem um layout de circuito eficiente e novo em que os blocos de circuito individuais podem ter mais funções, permitindo que o molde 200 seja relativamente estreito e / ou eficiente, conforme descrito neste documento. Neste projeto, alguma funcionalidade é fornecida ao molde por um circuito externo, como um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) 200.
[0019] Neste exemplo, o molde 200 usa orifícios de alimentação de fluido 204 para fornecer fluido, tal como tintas, aos atuadores fluídicos 206 para ejeção por resistores térmicos 208. Conforme descrito neste documento, o roteamento de fenda cruzada permite que o conjunto de circuitos seja roteado ao longo de pontes de silício 210 entre os orifícios de alimentação de fluido 204 e através do eixo longitudinal 212 do molde 200. Em um exemplo, isso também permite que a largura 214 do molde 200 seja relativamente pequena, por exemplo, sendo inferior a cerca de 420 µm, inferior a cerca de 500 µm, ou inferior a cerca de 750 µm, ou inferior a cerca de 1000 µm, por exemplo entre cerca de 330 µm e cerca de 460 µm. A largura estreita do molde 200 pode diminuir os custos, por exemplo, diminuindo a quantidade de silício usado no molde 200.
[0020] Conforme descrito neste documento, o molde 200 também inclui circuitos de sensor para operações e diagnósticos. Em alguns exemplos, o molde 200 inclui sensores térmicos 216, por exemplo, posicionados ao longo do eixo longitudinal do molde perto de uma extremidade do molde, no meio do molde e perto da extremidade oposta do molde. Em alguns exemplos, mais sensores térmicos 216 são usados para melhorar o controle térmico.
[0021] As Figuras 3A a 3C são desenhos de cabeças de impressão formadas pela montagem dos moldes 302 e 304 em uma montagem polimérica 310 formada a partir de um composto de envasamento. Em alguns exemplos, os moldes 302 e 304 são muito estreitos para anexar diretamente aos corpos de caneta ou rotear fluidicamente a tinta, ou outros fluidos, a partir de reservatórios de fluido. Consequentemente, os moldes 302 e 304 podem ser montados em uma montagem polimérica 310 formada a partir de um composto de envasamento, como um material epóxi, entre outros. A montagem polimérica 310 tem fendas 314 que fornecem uma região aberta para permitir que o fluido flua a partir do reservatório de fluido para os orifícios de alimentação de fluido 204 na face posterior dos moldes 302 e 304.
[0022] A Figura 3A é um desenho de um exemplo de uma cabeça de impressão incluindo um molde preto 302 que é montado em um composto de envasamento. No molde preto 302 da Figura 3A, duas linhas de atuadores fluídicos 320 são visíveis, em que cada grupo de dois atuadores fluídicos alternados 320 é alimentado a partir de um dos orifícios de alimentação de fluido 204 ao longo do molde preto 302. Cada um dos atuadores fluídicos 320 é uma abertura para uma câmara de fluido acima de um resistor térmico. A atuação do resistor térmico força o fluido para fora através dos atuadores fluídicos 320, assim, cada combinação de câmara de fluido de resistor térmico e bico representa um atuador fluídico, especificamente, um ejetor microfluídico. Pode ser notado que os orifícios de alimentação de fluido 204 não estão isolados uns dos outros, permitindo que a tinta flua a partir dos orifícios de alimentação de fluido 204 para os orifícios de alimentação de fluido próximos 204, proporcionando uma taxa de fluxo mais alta para os atuadores fluídicos ativos.
[0023] A Figura 3B é um desenho de um exemplo de uma cabeça de impressão incluindo três moldes 304, que podem ser usados para três cores de tinta. Por exemplo, um molde de cor 304 pode ser usado para uma tinta ciano, outro molde de cor 304 pode ser usado para uma tinta magenta e um último molde de cor 304 pode ser usado para uma tinta amarela. Cada uma das tintas é alimentada na fenda associada 314 dos moldes de cor 304 a partir de um reservatório de tinta de cor separado. Embora este desenho mostre apenas três dos moldes de cor 304 na montagem, um quarto molde, como um molde preto 302, pode ser incluído para formar um molde CMYK. Da mesma forma, outras configurações de molde podem ser usadas. Linhas de comunicação 316 podem ser incorporadas em uma montagem polimérica 310 para fazer interface com os moldes de cor
304. Conforme descrito neste documento, algumas das linhas de comunicação 316, como linhas de endereço, um barramento de detecção e uma linha de disparo, entre outros, podem ser compartilhadas entre os moldes de cor 304. As linhas de comunicação 316 também incluem linhas de dados individuais para fornecer sinais de controle individuais para a ativação de matrizes de atuador fluídico, ou primitivos.
[0024] A Figura 3C mostra vistas de seção transversal das cabeças de impressão incluindo os moldes montados 302 e 304 através das seções sólidas 322 e através das seções 324 tendo orifícios de alimentação de fluido 204. Isso mostra que os orifícios de alimentação de fluido 204 acoplados às fendas 314 para permitir que a tinta flua a partir das fendas 314 através dos moldes montados 302 e 304. Como aqui descrito, as estruturas nas Figuras 3A a 3C não estão limitadas a tintas, mas podem ser usadas para fornecer um sistema de alimentação de fluido para atuadores fluídicos em moldes.
[0025] A Figura 4 é um exemplo de um cartucho de impressora 400 que incorpora a cabeça de impressão descrita em relação à Figura 3B. Os moldes de cor montados 304 formam um bloco 402. Conforme descrito neste documento, o bloco 402 inclui os múltiplos moldes de silício e o composto de montagem polimérica, como um composto de envasamento de epóxi. O alojamento 404 retém os reservatórios de tinta usados para alimentar os moldes de cor montados 304 no bloco
402. Uma conexão flexível 406, como um circuito flexível, mantém os contatos da impressora, ou blocos, 408 usados para fazer interface com o cartucho de impressora 400. O projeto de circuito aqui descrito permite que menos blocos 408 sejam usados no cartucho de impressora 400 em relação aos cartuchos de impressora anteriores. Por exemplo, o uso do barramento de detecção compartilhado que é multiplexado entre todos os moldes de cor 304 presentes no cartucho de impressora 400 permite que um único bloco 408 seja usado para uma ou mais funções de detecção, incluindo detecção térmica, detecção de rachadura, e também para leituras de memória. Além disso, blocos únicos são compartilhados entre moldes para cada sinal de relógio, sinal de modo, e o sinal de disparo.
[0026] A Figura 5 é um diagrama esquemático 500 de um exemplo de um conjunto de quatro primitivos, denominado um primitivo quádruplo. Conforme descrito neste documento, um primitivo é um grupo de atuadores fluídicos que compartilham um conjunto de linhas de endereço. Para facilitar a explicação dos primitivos e do endereçamento compartilhado, os primitivos à direita do diagrama esquemático 500 são rotulados leste, por exemplo, nordeste (NE) e sudeste (SE). Primitivos à esquerda do diagrama esquemático 500 são rotulados oeste, por exemplo, noroeste
(NW) e sudoeste (SW). Neste exemplo, cada atuador fluídico 502 é habilitado por um FET que é rotulado como Fx, onde x é de 1 a 32, e em que o FET acopla um resistor TIJ para o atuador fluídico 502 a uma fonte de potência de alta tensão (Vpp) e aterramento. O diagrama esquemático 500 também mostra os resistores TIJ, rotulados Rx, onde x também é 1 a 32, que correspondem a cada atuador fluídico 502. Embora os atuadores fluídicos sejam mostrados em cada lado da alimentação de tinta no diagrama esquemático 500, este é um arranjo virtual. Em alguns exemplos, um molde de cor 304 formado usando as técnicas atuais teria os atuadores fluídicos 502 no mesmo lado da alimentação de tinta.
[0027] Neste exemplo, é cada primitivo, NE, NW, SE e SW, oito endereços, rotulados de 0 a 7, são usados para selecionar um atuador fluídico para disparo. Em outros exemplos, existem 16 endereços por primitivo e 64 atuadores fluídicos por primitivo quádruplo. Os endereços são compartilhados, em que um endereço seleciona um atuador fluídico em cada grupo. Neste exemplo, se o endereço quatro for fornecido, então os atuadores fluídicos 504, habilitados pelos FETs F9, F10, F25 e F26 são selecionados para disparo. Em alguns exemplos, ordens de disparo podem ser deslocadas para minimizar a interferência fluídica entre os atuadores fluídicos habilitados 504, conforme descrito posteriormente em relação à Figura 12. Qual, se houver, destes atuadores fluídicos 504 dispara depende de seleções de primitivo separadas, que são valores de bit salvos em um bloco de dados que é único para cada primitivo. Um sinal de disparo também é transmitido para cada primitivo. Um atuador fluídico dentro de um primitivo é disparado quando os dados de endereço transmitidos a esse primitivo selecionam um atuador fluídico para disparar, um valor de dados carregado em um bloco de dados para esse primitivo indica que o disparo deve ocorrer para esse primitivo e um sinal de disparo é enviado.
[0028] Em alguns exemplos, um pacote de dados de atuador fluídico, aqui referido como um grupo de pulsos de disparo (FPG), inclui bits de início usados para identificar o início de um FPG, bits de endereço usados para selecionar um atuador fluídico 502 em cada dados de primitivo, dados de disparo para cada primitivo, dados usados para definir as configurações operacionais, e bits de parada de FPG usados para identificar o final de um FPG. Em outros exemplos, um FPG não possui bits de início e fim, melhorando a eficiência da transferência de dados. Isso é discutido mais detalhadamente em relação à Figura 15.
[0029] Uma vez que um FPG foi carregado, um sinal de disparo é enviado a todos os grupos de primitivos que irão acionar todos os atuadores fluídicos endereçados. Por exemplo, para acionar todos os atuadores fluídicos na cabeça de impressão, um FPG é enviado para cada valor de endereço, junto com uma habilitação de todos os primitivos na cabeça de impressão. Assim, oito FPGs serão emitidos, cada um associado a um endereço único 0-7. Conforme descrito neste documento, o endereçamento mostrado no diagrama esquemático 500 pode ser modificado para abordar questões de interferência fluídica, qualidade de imagem e restrições de entrega de potência. O FPG também pode ser usado para escrever um elemento de memória associado a cada atuador fluídico, por exemplo, em vez de acionar o atuador fluídico.
[0030] Uma região de alimentação de fluido central
506 pode ser uma fenda de alimentação de tinta ou orifícios de alimentação de fluido. No entanto, se a região de alimentação de fluido central 506 for uma fenda de alimentação de tinta, os circuitos lógicos e as linhas de endereçamento, como as três linhas de endereço neste exemplo que são usadas fornecem endereços 0-7 para selecionar um atuador fluídico para disparar em cada primitivo, são duplicados, pois os traços não podem cruzar a região de alimentação de fluido central 506. Se, no entanto, a região de alimentação de fluido central 506 for composta de orifícios de alimentação de fluido, cada lado pode compartilhar conjuntos de circuitos, simplificando a lógica.
[0031] Embora os atuadores fluídicos 502 nos primitivos descritos na Figura 5 sejam mostrados em duas colunas em lados opostos do molde, por exemplo, em cada lado da região de alimentação de fluido central 506, estas são colunas virtuais. A localização dos atuadores fluídicos 502 em relação à região de alimentação de fluido central 506 depende do projeto do molde, conforme descrito nas figuras a seguir. Em um exemplo, um molde preto 302 tem atuadores fluídicos escalonados em cada lado do orifício de alimentação de fluido, em que os atuadores fluídicos escalonados são do mesmo tamanho. Em outro exemplo, um molde de cor 304 tem uma linha de atuadores fluídicos abaixo do molde, em que o tamanho dos atuadores fluídicos na linha de atuadores fluídicos alterna entre atuadores fluídicos maiores e atuadores fluídicos menores.
[0032] A Figura 6 é um desenho de um exemplo de um layout 600 do conjunto de circuitos de molde, mostrando a simplificação que pode ser alcançada por um único conjunto de conjunto de circuitos de atuador fluídico. Em um exemplo, o layout ilustrado 600 está associado a um molde preto 302, onde o atuador fluídico e os moldes de atuador estão em ambos os lados dos orifícios de alimentação de fluido 204. No entanto, o layout 600 pode ser usado para o molde preto 302 ou o molde de cor 304.
[0033] No layout 600, dispositivos e lógica de baixa tensão são consolidados em um lado de baixa tensão 602 da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604. Dispositivos de alta tensão, tais como dispositivos de entrega de potência para atuadores fluídicos, são consolidados em um lado de alta tensão 606 da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604. Como todos os decodificadores de endereço 608, incluindo os decodificadores usados pelos FETs de potência 610 para os atuadores fluídicos direitos e os decodificadores usados pelos FETs de potência 612 para os atuadores fluídicos esquerdos, estão co-localizados, uma única instância de dados de endereço 614 pode ser roteada para o lado de baixa tensão 602 da matriz de orifícios de alimentação de fluido
604. Os dados de endereço 614 incluem um número de linhas de endereço, cada uma transportando um bit dos dados de endereço
614. Os sinais de controle são então roteados através da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604, incluindo roteamentos cruzados para sinais de ativação 616 para os FETs de potência 610 para os atuadores fluídicos direitos e roteamentos cruzados para sinais de ativação 618 para os FETs de potência 612 para os atuadores fluídicos esquerdos.
[0034] Linhas de potência 620 conectam a matriz de atuadores fluídicos esquerda 622 aos FETs de potência 612 para habilitação de atuadores fluídicos selecionados. Linhas de potência cruzadas 624 são cruzadas através da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604 para conectar os FETs de potência 610 para os atuadores e decodificadores fluídicos direitos à matriz de atuadores fluídicos direita 626 para habilitação de atuadores fluídicos selecionados. Os roteamentos transversais 616, 618, 624 podem ser roteados entre os orifícios de alimentação de fluido 202, 320 ou entre subconjuntos de orifícios de alimentação de fluido 202, 320.
[0035] Além dos decodificadores de endereço 608, o lado de baixa tensão 602 da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604 também tem outra lógica de baixa tensão 628, incluindo controles de não endereço, como sinais de disparo, dados de primitivo, elementos de memória, detecção térmica e semelhantes. A partir desta lógica de baixa tensão 628 sinais 630 são fornecidos aos decodificadores de endereço 608 para serem combinados com sinais de endereço para a seleção de primitivos a serem disparados. A lógica de baixa tensão 628 também pode usar dados de endereço 632 para selecionar elementos de memória, sensores e semelhantes.
[0036] A Figura 7 é um desenho de um exemplo de uma planta baixa de circuito ilustrando um número de zonas de molde para um molde de cor 304. Itens numerados semelhantes são descritos em relação às Figuras 2, 6 e 7. No molde de cor 304, um barramento 702 transporta linhas de controle, linhas de dados, linhas de endereço e linhas de potência para o conjunto de circuitos lógicos de primitivo 704, incluindo uma zona de potência lógica que inclui uma linha de potência lógica comum (Vdd) e uma linha de aterramento lógico comum (Lgnd) para fornecer uma tensão de alimentação de cerca de 2,5 V a cerca de 15 V para conjunto de circuitos lógicos. O barramento 702 também inclui uma zona de linha de endereço incluindo linhas de endereço usadas para fornecer um endereço para um atuador fluídico em cada grupo de primitivos de atuadores fluídicos. Conforme descrito neste documento, o grupo de primitivos é um grupo ou subconjunto de atuadores fluídicos dos atuadores fluídicos no molde de cor 304.
[0037] Uma zona lógica de endereço inclui circuitos de linha de endereço, tais como conjunto de circuitos lógicos de primitivo 704 e conjunto de circuitos de decodificação
706. O conjunto de circuitos lógicos de primitivo 704 acopla as linhas de endereço ao conjunto de circuitos de decodificação 706 para selecionar um atuador fluídico em um grupo de primitivos. O conjunto de circuitos lógicos de primitivo 704 também armazena bits de dados carregados no primitivo sobre as linhas de dados. Os bits de dados incluem os valores de endereço para as linhas de endereço e um bit associado a cada primitivo que seleciona se esse primitivo dispara um atuador fluídico endereçado ou salva os dados.
[0038] O conjunto de circuitos de decodificação 706 seleciona um atuador fluídico para disparar ou seleciona um elemento de memória em uma zona de memória 708 que inclui bits de memória, ou elementos, para receber os dados. Quando um sinal de disparo é recebido através das linhas de dados no barramento 702, os dados ou são armazenados em um elemento de memória na zona de memória 708 ou usados para ativar um FET 710 ou 712 em uma zona de conjunto de circuitos de potência no lado de alta tensão 606 do molde de cor 304.
Ativação de um FET 710 ou 712 combina um resistor TIJ 716 ou 718 correspondente a um barramento de potência compartilhada (Vpp) 714. O barramento Vpp 714 está em cerca de 25 V a cerca de 35 V. Neste exemplo, os traços incluem conjunto de circuitos de potência para alimentar os resistores TIJ 716 ou 718. Outro barramento de potência compartilhado 720 pode ser usado para fornecer um aterramento para os resistores TIJ 716 ou 718. Em alguns exemplos, o barramento Vpp 714 e o segundo barramento de potência compartilhado 720 podem ser invertidos.
[0039] Uma zona de alimentação de fluido inclui os orifícios de alimentação de fluido 204 e os traços entre os orifícios de alimentação de fluido 204. Para o molde de cor 304, dois tamanhos de gota podem ser usados, cada um ejetado por resistores térmicos associados a cada atuador fluídico. Uma gota de alto peso (HWD) pode ser ejetada usando um resistor TIJ maior 716. Uma gota de baixo peso (LWD) pode ser ejetada usando um resistor TIJ menor 718. Em alguns exemplos, os FETs podem ser do mesmo tamanho para os diferentes tamanhos de resistores TIJ, que o FET para os resistores TIJ menores 718 transportando menos corrente. Eletricamente, os atuadores fluídicos de LWD estão na primeira coluna, por exemplo, à esquerda, conforme descrito em relação à Figura 6. Os atuadores fluídicos de HWD são eletricamente acoplados em uma segunda coluna, por exemplo, à direita, conforme descrito em relação à Figura 6. Neste exemplo, os atuadores fluídicos físicos do molde de cor 304 são interdigitados, alternando atuadores fluídicos de LWD com atuadores fluídicos de HWD.
[0040] A eficiência do layout pode ser melhorada adicionalmente por alterar o tamanho dos FETs 710 e 712 correspondentes para corresponder à demanda de potência dos resistores TIJ 716 e 718. Consequentemente, neste exemplo, o tamanho dos FETs 710 e 712 é baseado no resistor TIJ 716 ou 718 sendo alimentado. Um resistor TIJ maior 716 é habilitado por um FET 712 maior, enquanto um resistor TIJ menor 718 é habilitado por um FET 710 menor. Em outros exemplos, os FETs 710 e 712 têm o mesmo tamanho, embora a potência consumida pelos FETs 710 que são usados para alimentar resistores TIJ menores 718 seja menor.
[0041] Uma planta baixa de circuito semelhante pode ser usada para um molde preto 302. No entanto, conforme descrito para exemplos aqui, os FETs para um molde preto podem ser do mesmo tamanho, já que os resistores TIJ e os atuadores fluídicos são do mesmo tamanho.
[0042] A Figura 8 é um diagrama esquemático de um exemplo de decodificação de endereço em um molde. Itens numerados semelhantes são descritos em relação à Figura 6. O objetivo da decodificação de endereço é pegar os dados de endereço 614 e selecionar um atuador fluídico em um primitivo para disparar. A decodificação de endereço pode ser modificada para modificar a ordem em que os atuadores disparam em resposta a uma sequência de dados de endereço enviada para um primitivo. Consequentemente, a ordem de disparo é otimizada por restrições fluídicas, elétricas e outras do sistema para otimizar a qualidade da imagem. Conforme descrito neste documento, os primitivos em um molde podem ser agrupados em colunas ou matrizes. Em alguns exemplos, os primitivos em uma coluna ou matriz utilizam a mesma ordem de decodificação de endereço.
[0043] A decodificação de endereço pode ser modificada usando conexões de mapeamento de endereço configuráveis 802 que selecionam quais dados de endereço 614 são usados pela lógica de decodificação nos decodificadores de endereço 608. Isso pode ser realizado em uma operação de pós-fabricação, ou pós-processamento, em que conexões, ou vias, são formadas entre as linhas de endereço e a lógica de decodificação após a fabricação inicial do molde ser concluída. Isso é discutido mais detalhadamente em relação à Figura 11. Além dos decodificadores de endereço 608, outros sinais de controle de disparo 804 são usados para ativar a lógica de atuador fluídico 806 para selecionar e disparar um atuador fluídico em um primitivo.
[0044] No exemplo da Figura 8, outras conexões são formadas durante a fabricação inicial do molde, como as conexões mapeadas entre os decodificadores de endereço 608 e a lógica de atuador fluídico 806, e o mapeamento das conexões 808 entre a lógica do atuador fluídico 806 e os FETs. Neste exemplo, essas conexões, formadas durante a fabricação inicial do molde, não são configuráveis.
[0045] A Figura 9 é um diagrama esquemático de um exemplo de outra implementação de decodificação de endereço em um molde. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 6 e 8. Neste exemplo, o mapeamento de endereço 902 entre os dados de endereço 614 e os decodificadores de endereço 608 não é configurável. Além disso, o mapeamento de endereço entre os decodificadores de endereço 608 e a lógica de atuador fluídico 806 também não é configurável. No entanto, o mapeamento de endereço 904 entre a lógica de atuador fluídico 806 e os FETs é configurável. Em alguns exemplos, isso é realizado durante o estágio inicial de fabricação do molde, por exemplo, por rotear traços a partir da lógica de atuador fluídico de baixa tensão para FETs mais distantes.
[0046] Conexões de mapeamento após os decodificadores de endereço 608 podem ser realizadas usando outras técnicas. Em um exemplo, as conexões entre os decodificadores de endereço 608 e a lógica de atuador fluídico 806 são configuráveis, por exemplo, o envio de sinais a partir de blocos de decodificação de endereço individual para blocos lógicos de atuador fluídico usados para ativar FETs mais distantes. Além disso, em alguns exemplos, os decodificadores de endereço 608 e a lógica de atuador fluídico 806 para um primitivo são consolidados em um único bloco lógico, e as conexões entre as saídas lógicas consolidadas e os FETs de atuador são configuradas para selecionar a ordem de disparo.
[0047] A Figura 10 é um diagrama esquemático de um exemplo de outra implementação de decodificação de endereço em um molde. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 6, 8 e 9. Neste exemplo, o mapeamento de endereço 902 dos dados de endereço 614 para os decodificadores de endereço 608 não é configurável. Além disso, o mapeamento das conexões 808 da lógica de atuador fluídico 806 para os FETs 1002 também não é configurável. No entanto, o mapeamento 1004 dos FETs 1002 para os atuadores fluídicos 1006, por exemplo, os resistores térmicos, é configurável. Nos exemplos, o mapeamento 1004 é realizado durante a fabricação inicial para mapear FETs 1002 para atuadores fluídicos 1006 localizados a uma distância adicional, por exemplo, contornando atuadores fluídicos mais próximos 1006.
[0048] Embora os exemplos nas Figuras 8 a 10 mostrem três técnicas individuais de mapeamento, em que as demais técnicas de mapeamento são indicadas como não configuráveis, as técnicas não se limitam a isso. Por exemplo, várias técnicas de mapeamento podem ser usadas durante o processamento. Em alguns exemplos, o mapeamento de endereço 904 entre a lógica de atuador fluídico 806 e os FETs é configurável, conforme descrito em relação à Figura 9 e o mapeamento das conexões 802 que selecionam quais dados de endereço 614 são usados pela lógica de decodificação nos decodificadores de endereço 608, conforme descrito em relação à Figura 8, também são configuráveis.
[0049] A Figura 11 é um desenho de um exemplo de um molde preto 302 mostrando a formação de vias a partir das linhas de endereço para o circuito lógico. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 3 e 6. Neste desenho, uma caixa 1102 ilustra o acoplamento entre os dados de endereço 614 e o decodificador de endereço
608. Conforme descrito em relação à Figura 8, após a fabricação inicial, os dados de endereço 614 não estão acoplados ao decodificador de endereço 608 porque as configurações de máscara das vias não foram concluídas, como mostrado na vista expandida do bloco 1104. Após o processamento secundário ser concluído, a vista expandida do bloco 111 mostra as vias concluídas entre o decodificador de endereço 608 e os dados de endereço 614. Embora a Figura 11 seja direcionada a um molde preto 302, conexões semelhantes entre os dados de endereço 614 e o decodificador de endereço
608 seriam feitas para o molde de cor 304.
[0050] A Figura 12 é um desenho de um exemplo de um molde preto 302 mostrando um deslocamento na ordem de endereço dos primitivos entre as matrizes de atuadores fluídicos 622 e 626 em cada lado da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604, de acordo com o exemplo. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 3 e 6. A Figura 12 mostra primitivos, cada um com 16 atuadores fluídicos, com um primitivo em cada lado da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604. Neste exemplo, um deslocamento de oito nas ordens de endereço entre a matriz de atuadores fluídicos esquerda 622 e a matriz de atuadores fluídicos direita 624 foi implementado pelo uso de conexões configuráveis de máscara entre o decodificador de endereço 608 e os dados de endereço 614. Isso habilita um sistema de impressão para enviar um único conjunto de dados de endereço 614, que é decodificado para atuadores fluídicos em ambos os lados da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604.
[0051] Assim, com base na configuração das conexões entre os dados de endereço 614 e o decodificador de endereço 608, o endereço é deslocado em uma quantidade desejada. Como resultado, restrições de fluídicas, por exemplo, em um fluxo de fluido através da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604 para atuadores em ambos os lados da matriz de orifícios de alimentação de fluido 604 são menos problemáticas.
[0052] A Figura 13 é um exemplo de um diagrama de circuito 1300 de um molde. Em um exemplo, elementos de memória e sensores, como sensores térmicos, estão incluídos no molde. Os elementos de memória podem incluir blocos de dados e bits de memória. Em um exemplo, um sistema de medição e controle térmico pode ser fornecido fora do molde, por exemplo, em um ASIC de dispositivo de impressão hospedeiro. Consequentemente, o conjunto de circuitos de controle externo, por exemplo, o ASIC, pode suportar múltiplos moldes em um barramento de detecção compartilhado. Em um exemplo, isso fornece um projeto relativamente simples associado a uma quantidade relativamente pequena de silício no molde e custos relativamente baixos.
[0053] Conexões externas, ou blocos, 1302 são usadas para acessar as funções do molde. Os blocos 1302 incluem um bloco de relógio 1304 usado para fornecer um sinal de relógio para carregar dados. Conforme descrito adicionalmente neste documento, os dados em um bloco de dados 1306 são carregados em uma coluna de atuador em um armazenamento de dados 1308, por exemplo, a coluna esquerda, em uma borda de relógio ascendente, e carregados em uma segunda coluna de atuador no armazenamento de dados 1308, por exemplo, a coluna direita, em uma borda de relógio descendente. À medida que cada novo conjunto de bits de dados é carregado na primeira e na segunda colunas de atuador, o bit de dados anterior nesses locais é deslocado para um novo local, por exemplo, atuando como um grande registrador de deslocamento. Isto é descrito adicionalmente em relação à Figura 15.
[0054] Um sinal de disparo é fornecido através de um bloco de disparo 1310 e é usado para acionar um atuador fluídico em uma matriz de atuadores 1312 que foi selecionada através de bits de endereço no fluxo de dados ou para acionar um acesso de memória aos bits de memória 1314 que compartilham um endereço com um resistor TIJ correspondente na matriz de atuadores 1312.
[0055] O molde tem registradores que podem ser usados para parâmetros de configuração. Pode ser notado que o termo registrador, conforme usado neste documento, inclui qualquer número de configurações de armazenamento, incluindo registradores de deslocamento, inversores e semelhantes. Estes incluem, por exemplo, um registrador de configuração 1316, um registrador de configuração de memória 1318 e um registrador de status 1320.
[0056] Em alguns exemplos, os registradores de configuração 1316 e 1318 são apenas de escrita. Uma confirmação dos bits que foram escritos é feita pelo comportamento do molde. A eliminação do acesso de leitura aos registradores 1316 e 1318 diminui a contagem do circuito e economiza alguma área no molde. O registrador de configuração de memória 1318 é um registrador de sombra, em paralelo com o registrador de configuração 1316, mas só é habilitado para escrita quando certas condições complexas são atendidas, como bits de dados de atuador fluídico e bits de dados de registrador de configuração definidos em uma determinada ordem, juntamente com estados específicos de bloco de entrada. O registrador de status 1320 é usado para ler dados para identificar uma falha de molde ou um valor de revisão e também é usado para fins de teste de circuito integrado durante a fabricação.
[0057] Além dos registradores 1316, 1318 e 1320, o molde tem blocos analógicos, incluindo, por exemplo, um circuito temporizador 1322, um controlador de polarização de atraso 1324 e um regulador de tensão de memória 1326. Um bloco de modo 1328 é usado para selecionar vários modos de operação, como configurações de carregamento do bloco de dados 1306 para o registrador de configuração 1316 ou para o registrador de configuração de memória 1318. O bloco de modo 1328 também pode ser usado para selecionar quais sensores estão conectados ao barramento de detecção 1330 que é lido através do bloco de detecção 1332, incluindo, por exemplo, sensores térmicos, ou bits de memória 1314, entre outros. Em alguns exemplos, um bloco NReset 1334 é usado para aceitar um sinal de reinicialização para todos os blocos funcionais do bloco, forçando-os a retornar a uma configuração inicial. Isso pode ser realizado, por exemplo, se o circuito temporizador 1322 relatar um problema do molde para o ASIC externo, por exemplo, a partir de uma condição de tempo decorrido.
[0058] Além dos blocos de sinal 1304, 1306, 1310, 1328, 1332 e 1334, mencionados acima, quatro blocos de potência 1336, 1338, 1340 e 1342 são usados para fornecer potência ao bloco. Isso inclui um bloco Vdd 1336 e um bloco Lgnd 1338 para fornecer potência de baixa tensão ao conjunto de circuitos lógicos. Um bloco Vpp 1340 e um bloco Pgnd 1342 fornecem potência de alta tensão para ativar os resistores TIJ da matriz de atuadores 1312 e fornecer potência para o regulador de tensão de memória 1326 usado para fornecer uma tensão mais alta para escrever bits de memória 1314. O regulador de tensão de memória 1326 pode ser projetado para programar múltiplos bits de memória 1314 simultaneamente.
[0059] A Figura 14 é um desenho de um exemplo de um molde 200 mostrando os blocos de interface e as localizações lógicas usadas para carregar dados e sinais de controle para o molde. Para esclarecer o layout, uma roseta direcional
1400 é incluída para indicar a direção de referência na face frontal do molde. Especificamente, a dimensão longa do molde pode ser indicada por um eixo norte-sul, enquanto a dimensão estreita do molde pode ser indicada por um eixo oeste-leste (ou esquerda-direita). Os 12 blocos de interface descritos em relação à Figura 13 são divididos e posicionados em cada extremidade do molde. Os blocos norte 1402 são seis blocos localizados na extremidade norte do molde. Movendo-se da extremidade superior ou norte do molde, um controle digital norte 1404 inclui conjunto de circuitos lógicos para decodificar os dados carregados em série e carregá-los nos registradores de configuração ou de endereço. Uma seção denominada configuração de endereço norte 1406 é usada para mapear os dados de endereço para linhas de endereço que percorrem o comprimento do molde. A maior parte do molde é ocupada por uma região 1408 que inclui primitivos de coluna, atuadores fluídicos, e FETs de potência. Os bits de memória podem estar localizados no controle digital norte 1404 ou nas seções lógicas digitais da região 1408.
[0060] Outro conjunto de blocos está localizado no sul do molde. Os blocos sul 1410 fornecem a porção restante dos 12 blocos discutidos em relação à Figura 13. Estes são adjacentes a um controle digital sul 1412 que, como para o controle digital norte 1404, é usado para decodificar dados carregados em série e carregar bits de endereço em registradores de endereço. A configuração de endereço sul 1414 mapeia este conjunto de bits de endereço para outro conjunto de linhas de endereço que percorrem o comprimento do molde.
[0061] A Figura 15 é um diagrama esquemático de um exemplo do carregamento serial de dados no armazenamento de dados 1308. Itens numerados semelhantes são descritos em relação à Figura 13. No diagrama esquemático, um valor para um bit de dados (zero ou um) é posicionado na linha de dados
1502. Após uma borda de relógio ascendente, o bit de dados é carregado no primeiro bloco de dados 1504 da coluna esquerda 1506 do armazenamento de dados 1308. Como aqui utilizado, um bloco de dados pode ser um elemento de memória, um inversor ou outros decodificadores ou armazenamentos usados para salvar e / ou mudar um valor de bit. Outro valor de dados é então posicionado na linha de dados 1502. Após uma transição de relógio descendente, o novo bit de dados é carregado no primeiro bloco de dados 1508 da coluna direita 1510 do armazenamento de dados 1308. À medida que cada bit de dados sucessivo é carregado nas colunas 1506 e 1510 do armazenamento de dados 1308, o bit de dados anterior armazenado nos blocos de dados 1504 e 1508 é deslocado para os próximos blocos de dados 1512 e 1514 do armazenamento de dados 1308. Isso continua até que um conjunto completo de dados seja carregado no armazenamento de dados 1308.
[0062] Conforme descrito neste documento, os dados carregados são denominados um grupo de pulsos de disparo (FPG). Uma vez que os dados estão totalmente carregados no armazenamento de dados 1308, os dados de cabeça, aqui denominados dados de cabeça 1516, estão nos blocos de dados de cauda do armazenamento de dados 1308. Em alguns exemplos, os dados de cabeça 1516 incluem bits de endereço e bits de controle. Em outros exemplos, a ordem dos bits é reorganizada e os dados de cabeça 1516 incluem apenas bits de endereço. Os dados a seguir, denominados dados de atuador fluídico
1518 neste documento, incluem um valor de bit em cada bloco de dados para cada primitivo. O valor de bit indica se um atuador fluídico naquele primitivo deve ser disparado. Neste exemplo, cada primitivo inclui 16 atuadores fluídicos, conforme descrito em relação à Figura 12. Em alguns exemplos, existem 256 primitivos, embora o número de primitivos dependa do projeto do molde. Por exemplo, alguns moldes podem incluir 128 primitivos, 512 primitivos, 1024 primitivos ou mais. Todo o número de primitivos é mostrado como uma potência de dois nestes exemplos, o número não é limitado a potências de dois e pode incluir cerca de 100 primitivos, cerca de 200 primitivos, cerca de 500 primitivos e semelhantes. O último conjunto de dados, denominado dados de cauda 1520 neste documento, pode incluir bits de endereço e outros bits de controle, tais como bits de controle de memória, bits de controle térmico e semelhantes. Neste exemplo, apenas 21 primitivos são mostradas em cada lado. No entanto, conforme descrito neste documento, qualquer número de primitivos pode ser incluído.
[0063] No exemplo de dados de FPG da Tabela 1, os dados de endereço são divididos entre os dados de cabeça 1516 e os dados de cauda 1520. Isso permite que o circuito de endereçamento seja dividido entre o controle digital norte 1404 e o controle digital sul 1412, descrito com respeito à Figura 14. Ao incluir as informações de controle na cabeça e na cauda do FPG, os circuitos de molde que leem as informações de cabeça e cauda podem ser segmentados para permitir que os circuitos sejam espalhados, o que, para certos exemplos, pode ajudar a obter uma pegada de molde relativamente estreita. No entanto, em alguns exemplos, o endereçamento, bits de controle térmico e outros bits de controle podem estar localizados completamente na cabeça ou na cauda do FPG, com o conjunto de circuitos de controle completamente localizado em uma extremidade do molde. Tabela 1: Dados FPG exemplares Dados de FPG Tipo Borda de relógio Borda de relógio ascendente descendente Dados de cabeça Bit de cabeçalho 1 Bit de cabeçalho 2 Bit de cabeçalho 3 Bit de cabeçalho 4 Bit de cabeçalho 5 Bit de cabeçalho 6 Bit de cabeçalho 7 Bit de cabeçalho 8 Dados de atuador Primitivo esquerdo Primitivo direito fluídico [21] [21] Primitivo esquerdo Primitivo direito
[21] [21] Primitivo esquerdo Primitivo direito
[21] [21] Primitivo esquerdo Primitivo direito
[21] [21] ... ... Primitivo esquerdo Primitivo direito
[21] [21] Dados de cauda Bit de cauda 1 Bit de cauda 2 Bit de cauda 3 Bit de cauda 4
[0064] Assim, em um modo de operação normal, no qual o bloco de modo 1328 descrito em relação à Figura 13 tem um valor de zero, os dados são deslocados para os blocos de dados do armazenamento de dados 1308 tanto na borda positiva quanto na borda negativa dos pulsos de relógio, conforme descrito neste documento. Em alguns exemplos, o bloco de disparo 1310 é acionado a partir de 0 a 1 a 0 a 1 a 0 como um sinal de disparo para disparar um atuador fluídico. Neste exemplo, os dois pulsos positivos são usados para permitir que outras sequências de pulsos controlem o aquecimento do molde e o acesso de memória.
[0065] A Figura 16 é um diagrama de circuito de um exemplo de uma função lógica 1600 para disparar um único atuador fluídico em um primitivo. Referindo-se também às Figuras 8 a 12, a função lógica 1600 é mostrada aqui como uma lógica de atuador fluídico 806. Conforme descrito neste documento, os primitivos podem incluir 16 atuadores fluídicos. Cada primitivo compartilhará os primeiros circuitos lógicos 1602, enquanto cada atuador fluídico terá os segundos circuitos lógicos 1604 associados à função lógica
1600.
[0066] Para o primeiro circuito lógico 1602, compartilhado por todos os atuadores fluídicos em um primitivo, um sinal de disparo 1606 é recebido de um barramento de disparo compartilhado que é acoplado a todos os primitivos em um molde. O barramento de disparo compartilhado recebe o sinal de disparo 1606 a partir do bloco de disparo 1310, descrito em relação à Figura 13. O sinal de disparo 1606 é gerado no ASIC externo. Neste exemplo, o sinal de disparo 1606 é fornecido a um bloco de atraso analógico 1608, por exemplo, para sintonizar o disparo do primitivo para sincronização com outros primitivos. Cada primitivo tem um bloco de dados associado 1610, conforme descrito para os dados do atuador fluídico 1518 da Figura
15. O bloco de dados 1610 é carregado a partir de uma linha de dados 1612, que vem a partir de um bloco de dados para um primitivo ou valor de controle anterior. Conforme descrito neste documento, o bloco de dados 1610 é carregado em uma borda ascendente de um pulso de relógio 1614 para um primitivo localizado na coluna esquerda, ou na borda seguinte de um pulso de relógio 1614 para um primitivo localizado na coluna direita. Os dados 1616 a partir do bloco de dados 1610 são usados em uma porta OR / AND 1618 para permitir que um pulso quente 1620 ou o sinal de disparo 1606 passe como um pulso de ativação 1622. Especificamente, se os dados 1616 forem altos, então o sinal de disparo 1606 ou o pulso quente 1620 é passado como um pulso de ativação 1622.
[0067] Nos segundos circuitos lógicos 1604 associados a cada atuador fluídico, uma porta AND 1624 recebe o pulso de ativação 1622, que é compartilhado com as portas AND para todos os atuadores fluídicos no primitivo. Uma linha de endereço 1626 vem do decodificador de endereço 608, descrito em relação à Figura 6. Quando ambos o pulso de ativação 1622 e a linha de endereço estão altos, a porta AND 1624 passa um sinal de controle 1628 para um FET de potência
1630. O FET de potência 1630 10 liga, permitindo que a corrente para flua a partir de Vpp 1632 para Pgnd 1634 através de um resistor TIJ 1636. Um sinal de disparo 1606 pode fornecer um sinal por um tempo longo o suficiente para causar aquecimento de fluido no atuador fluídico, levando à ejeção de uma gota. Em contraste, um pulso quente 1620 pode ser de duração mais curta, permitindo o uso do resistor TIJ 1636 para aquecer o molde próximo ao atuador fluídico no primitivo.
[0068] A Figura 17 é um exemplo de um diagrama esquemático de bits de memória 1314 sombreando blocos de primitivos no armazenamento de dados 1308. Itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 13 e 15. Neste exemplo, os bits de memória estão associados apenas à coluna esquerda 1506 de dados de atuador fluídico, embora outros exemplos possam ter bits de memória associados a ambas as colunas 1506 e 1510 do armazenamento de dados
1308. Os bits de memória 1314 são acessados com uma combinação de dados de atuador fluídico, endereço de disparo, e, em alguns exemplos, bits de registrador de configuração.
[0069] Os dados de cabeça 1516 e os dados de cauda 1520 não estão associados aos bits de memória 1314. No entanto, os bits de endereço podem ter bits de memória especiais 1702 associados para configuração de molde. Os bits de memória estão associados aos dados de entrada da borda ascendente e da borda descendente. Um bit de bloqueio de memória 1704 pode ser usado para evitar a escrita de alguns ou todos os bits de memória 1314. Em alguns exemplos, os bits de memória especiais 1702 são transferidos para travas não voláteis 1706 ao sair de um estado de reinicialização.
[0070] A Figura 18 é um exemplo de um diagrama de blocos do registrador de configuração 1316, o registrador de configuração de memória 1318 e o registrador de status 1320. Itens de números semelhantes são descritos em relação à Figura 13. Conforme descrito neste documento, o registrador de configuração 1316 é somente de escrita e usa uma configuração especial para habilitar a escrita. Em um exemplo, o registrador de configuração 1316 é habilitado para escrita quando o bloco de modo 1328 é alto, os dados são altos, e mediante a primeira borda positiva do sinal de relógio. Após o registrador de configuração 1316 ser habilitado para escrita, outros pulsos de relógio irão deslocar dados através do registrador de configuração 1316.
[0071] O registrador de configuração de memória 1318 é ainda protegido de escrita através de uma sequência especial de bits no registrador de configuração 1316, sinais de controle e dados de pacote de FPG. Por exemplo, definir um bit de configuração de memória 1802 no registrador de configuração 1316 junto com um bit de dados de atuador fluídico 1804 habilita escrita para o registrador de configuração de memória 1318. O registrador de configuração de memória 1318 pode então fornecer bits de controle de memória 1806 para o armazenamento de dados 1308 e bits de memória 1314, por exemplo, para habilitar acesso aos bits de memória 1314. Em alguns exemplos, os bits de memória 1314 acessados para escrita são fornecidos a partir dos blocos de dados correspondentes dos dados de atuador fluídico 1518, por exemplo, dos blocos de dados com os mesmos endereços que os bits de memória selecionados 1314.
[0072] Em alguns exemplos, o bloco de disparo 1310 é mantida alto para habilitar acesso de memória. Quando o bloco de disparo 1310 cai para baixo, os bits no registrador de configuração de memória 1318, bem como o bit de configuração de memória 1802 no registrador de configuração 1316 são apagados. Além deste exemplo, qualquer número de outras técnicas pode ser usado para habilitar acesso ao registrador de configuração de memória 1318 e aos bits de memória 1314.
[0073] O registrador de status 1320 pode ser um registrador somente de leitura que registra informações sobre o molde. Em um exemplo, a leitura do registrador de status 1320 é habilitada quando o bloco de modo 1328 é alto, o valor de dados no bloco de dados 1306 é alto, e ocorre uma borda de relógio ascendente. Neste exemplo, o bloco de disparo 1310 é então elevado para alto, permitindo que os dados no registrador de status sejam deslocados e lidos através do bloco de dados 1306, conforme o sinal no bloco de relógio 1304 sobe e desce. Em alguns exemplos, o registrador de status 1320 inclui um bit de falha de vigilância 1808 que é definido como alto para indicar uma condição de erro, como um tempo decorrido. Outros bits neste exemplo podem incluir bits de revisão 1810, por exemplo, indicando o número de revisão do molde. Em outros exemplos, mais bits são usados no registrador de status 1320, por exemplo, para indicar outras condições, para adicionar bits ao número de revisão ou para fornecer outras informações sobre o molde.
[0074] A Figura 19 é um desenho esquemático de um exemplo de um molde 1900 mostrando um barramento de detecção 1330 para ler e programar bits de memória e acessar sensores térmicos. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 2 e 13. No desenho esquemático, a divisão de funções entre o ASIC 202 da impressora 1902 e o molde 1900 da cabeça de impressão 1904 é ilustrada.
[0075] Em alguns exemplos, os moldes aqui discutidos usam uma arquitetura de memória baseada em bits de memória não volátil (NVM) que são programáveis uma vez (OTP). Os bits de memória NVM são escritos usando uma sequência de acesso especial para habilitar o regulador de tensão de memória 1326. Este circuito regulador no molde gera o potencial de alta tensão necessário para programar os bits de memória, por exemplo, em cerca de 11 V. No entanto, semicondutores de óxido metálico têm uma tensão máxima de operação de cerca de 2,5 V a cerca de 6 V. Se esta baixa tensão for excedida, os dispositivos podem ser danificados. Consequentemente, a arquitetura do molde inclui dispositivos capazes de alta tensão para fornecer isolamento de alta tensão de dispositivos de baixa tensão a partir da tensão de modo de escrita gerada no molde.
[0076] Os projetos descritos neste documento podem reduzir as interconexões de sistema por fornecer geração de tensão no molde no regulador de tensão de memória 1326 para escrever bits de memória sem blocos de interface elétrica adicionais. Além disso, o circuito de proteção de alta tensão no molde pode evitar danos aos dispositivos de baixa tensão conectados ao barramento de detecção 1330 durante a escrita de memória, permitindo que os bits de memória sejam lidos através do bloco de detecção 1332. O projeto de regulador pode ser de complexidade relativamente baixa, que pode estar associada a uma pegada de área de circuito relativamente pequena.
[0077] Em vários exemplos, o barramento de detecção 1330 é conectado a sensores de diodo térmico 1906, 1908 e 1910, através de um multiplexador 1912, sob o controle das linhas de controle 1914 definidas por valores de bits carregados na lógica de controle de molde 1913, que pode incluir o registrador de configuração 1316 e o registrador de controle de memória 1318, entre outros circuitos. O número de sensores de diodo térmico não é limitado a três; em outros exemplos, pode haver cinco, sete ou mais, como um sensor térmico por primitivo. Os sensores de diodo térmico 1906, 1908 e 1910 são usados para medir a temperatura do molde, por exemplo, na extremidade norte, na extremidade sul e no meio. As linhas de controle 1914 da lógica de controle de molde 1913 selecionam qual dos sensores de diodo térmico 1906, 1908 ou 1910 está acoplado ao barramento de detecção
1330. As linhas de controle 1914 também podem ser usadas para desfazer a seleção ou desconectar todos os três sensores de diodo térmico 1906, 1908 e 1910 do barramento de detecção 1330, por exemplo, quando memória, detectores de rachadura ou outros sensores estão conectados. Neste exemplo, todas as linhas de controle 1914 podem ser definidas como zero para desfazer a seleção dos sensores de diodo térmico 1906, 1908 e 1910.
[0078] Além de ser conectado aos sensores de diodo térmico 1906, 1908 e 1910, o barramento de detecção 1330 é usado para ler bits de memória programáveis através de um comutador de proteção de alta tensão 1916 acoplado a um barramento de memória 1918. Durante um procedimento de leitura, o comutador de proteção de alta tensão 1916 é ativado para acoplar comunicativamente o barramento de memória 1918 ao barramento de detecção 1330, por exemplo, através de uma linha de controle 1920 definida por um valor de bit na lógica de controle de molde 1913, tal como no registrador de configuração de memória 1318. Bits individuais 1922 são selecionados através das linhas de habilitação de bit 1924 e acessados através de combinações de valores impostos em outros blocos, por exemplo, uma habilitação de bit pode ser ativada por uma combinação de um bit de modo de memória no registrador de configuração, dados de endereço de primitivo e um pulso de disparo.
[0079] Uma sequência de escrita pode usar a lógica de habilitação de bit, combinada com uma sequência específica para desabilitar o comutador de proteção de alta tensão 1916, que desconecta o barramento de memória 1918 do barramento de detecção 1330. Uma linha de controle 1926 da lógica de controle de molde 1913, pode ser usado para ativar o regulador de tensão de memória 1326. O regulador de tensão de memória 1326 recebe uma tensão do bloco Vpp 1340 de cerca de 32 V. O regulador de tensão de memória 1326 então converte isso para uma tensão de cerca de 11 V e posiciona os 11 V no barramento de memória 1918 durante um procedimento de escrita.
[0080] Uma vez que o procedimento de escrita é concluído, o regulador de tensão de memória 1326 é desativado, diminuindo a tensão no barramento de memória 1918, que pode então ser puxado para um potencial de aterramento. Uma vez que a sequência de escrita não está ativa, uma leitura de memória pode ser realizada definindo um valor de bit na lógica de controle de molde 1913, como no registrador de controle de memória 1318, para habilitar o comutador de proteção de alta tensão 1916 e acoplar o barramento de memória 1918 para o barramento de detecção
1330. Como o barramento de detecção 1330 é um barramento multiplexado compartilhado, durante os procedimentos de leitura de memória, o multiplexador 1912 é desativado, desconectando os sensores de diodo térmico 1906, 1908 e 1910 do barramento de detecção 1330. Da mesma forma, durante operações de leitura térmica, o comutador de proteção de alta tensão 1916 é desativado, desconectando o barramento de memória 1918 do barramento de detecção 1330.
[0081] A Figura 20 é um diagrama de circuito de um exemplo de um comutador de proteção de alta tensão 1916 usado para proteger conjunto de circuitos MOS de baixa tensão a partir de danos a partir de alta tensão. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 13 e 19. No exemplo mostrado na Figura 20, o comutador de proteção de alta tensão 1916 inclui dois MOSFETs de alta tensão, traseira com traseira, cada um com diodos de corpo traseiro. Estes dois dispositivos com capacidade de alta tensão fornecem proteção entre os 11 V do modo de programação e a lógica de tensão inferior, por exemplo, menos de cerca de 3,6 V, conectada ao barramento de detecção 1330. Em alguns exemplos, quando o regulador de tensão de memória 1326 é desativado, outro MOSFET 2002 pode ser usado para puxar o barramento de memória 1918 para o aterramento. Este MOSFET 2002 pode ser desabilitado durante uma sequência de leitura de memória. Um resistor 2004 pode ser incluído para proteger das condições de travamento.
[0082] A Figura 21 é um diagrama de circuito de um exemplo de um regulador de tensão de memória 1326. Itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 13, 16 e 19. Neste exemplo, o regulador de tensão de memória 1326 inclui três subcircuitos principais. Um deslocador de nível de alta tensão 2102 usa uma matriz de MOSFETs para traduzir um sinal de controle de baixa tensão para um sinal de saída de alta tensão para uso pelo divisor de resistor de alta tensão. Um divisor de resistor de alta tensão 2104 então divide a tensão para fornecer o sinal de saída de 11 V. O sinal de saída de 11 V flui através de uma proteção de diodo de alta tensão 2106 antes de ser posicionado no barramento de memória 1918, por exemplo, durante um ciclo de escrita.
[0083] A Figura 22A é um fluxograma de processo de um exemplo de um método 2200 para formar um componente de cabeça de impressão. O método 2200 pode ser usado para fazer o molde de cor 304 usado como um componente de cabeça de impressão para impressoras coloridas, bem como o molde preto 302 usada para tintas pretas, e outros tipos de moldes que incluem atuadores fluídicos. O método 2200 começa no bloco 2202 com a gravação em relevo dos orifícios de alimentação de fluido no centro de um substrato de silício. Em alguns exemplos, as camadas são depositadas primeiro, então a gravação em relevo dos orifícios de alimentação de fluido é realizada após as camadas serem formadas.
[0084] Em um exemplo, uma camada de polímero fotorresistente, como SU-8, é formada sobre uma porção do molde para proteger as áreas que não devem ser gravadas em relevo. O fotorresistente pode ser um fotorresistente negativo, que é reticulado pela luz, ou um fotorresistente positivo, que se torna mais solúvel pela exposição à luz. Em um exemplo, uma máscara é exposta a uma fonte de luz UV para fixar porções da camada protetora, e porções não expostas à luz UV são removidas, por exemplo, com uma lavagem com solvente. Neste exemplo, a máscara evita a reticulação das porções da camada protetora que cobrem a área dos orifícios de alimentação de fluido.
[0085] No bloco 2204, uma pluralidade de camadas é formada no substrato para formar o componente de cabeça de impressão. As camadas podem incluir um polissilício, um dielétrico sobre o polissilício, uma primeira camada de metal, um dielétrico sobre a primeira camada de metal, uma segunda camada de metal, um dielétrico sobre a segunda camada de metal e uma camada de tântalo sobre o topo. Um SU-8 pode então ser posicionado em camadas sobre o topo do molde e padronizado para implementar os canais de fluxo e atuadores fluídicos. A formação das camadas pode ser feita por deposição química de vapor para depositar as camadas, seguido de escrita para remover porções que não são necessárias. As técnicas de fabricação podem ser a fabricação padrão usada na formação de semicondutores de óxido metálico complementar (CMOS). As camadas que podem ser formadas no bloco 2204 e a localização dos componentes são discutidas mais detalhadamente em relação à Figura 22B.
[0086] A Figura 22B é um fluxograma de processo dos componentes formados pelas camadas do bloco 2204 no método
2200. O método começa no bloco 2206 com a formação de um número de matrizes de atuadores fluídicos próximas aos orifícios de alimentação de fluido. No bloco 2208, um número de linhas de endereço são formadas próximas a um número de circuitos lógicos em uma região de baixa tensão disposta em um lado da pluralidade de orifícios de alimentação de fluido. No bloco 2210, um circuito decodificador de endereço é formado no molde que se acopla a pelo menos uma porção das linhas de endereço para selecionar um atuador fluídico em uma matriz de atuadores fluídico para disparo. No bloco 2212, um circuito lógico é formado no molde que aciona um circuito acionador localizado em uma região de alta tensão em um lado oposto dos orifícios de alimentação de fluido, com base, pelo menos em parte, em um valor de bit associado com o atuador fluídico.
[0087] Os blocos mostrados na Figura 22B não devem ser considerados sequenciais. Como ficaria claro para um especialista na técnica, as múltiplas linhas e circuitos são formados através do molde ao mesmo tempo que as várias camadas são formadas. Além disso, os processos descritos em relação à Figura 22B podem ser usados para formar componentes em um molde de cor ou em um molde preto e branco.
[0088] A Figura 22C é um fluxograma de processo do método combinado 2200 mostrando as camadas e estruturas que são formadas. Os itens numerados semelhantes são conforme descritos em relação às Figuras 22A e 22B.
[0089] A Figura 23 é um fluxograma de processo de um exemplo de um método 2300 para carregar dados em um componente de cabeça de impressão. O método 2300 começa no bloco 2302, quando um valor de bit é posicionado em um bloco de dados no componente de cabeça de impressão. No bloco 2304, um valor de bit em um bloco de relógio no componente de cabeça de impressão é elevado de um nível baixo para um nível alto para carregar o valor de bit em um primeiro bloco de dados. No bloco 2306, um segundo valor de bit é posicionado no bloco de dados no componente de cabeça de impressão. No bloco 2308, o valor de bit do bloco de relógio é reduzido do nível alto para o nível baixo para carregar o segundo valor de bit em um segundo bloco de dados.
[0090] A Figura 24 é um fluxograma de processo de um exemplo de um método 2400 para escrever um bit de memória em um componente de cabeça de impressão. No bloco 2402, um barramento de detecção é isolado de um barramento de memória por desativar um comutador de proteção de alta tensão. No bloco 2404, um regulador de tensão de memória é ativado para gerar uma alta tensão no barramento de memória para programar um bit de memória. No bloco 2406, um bit de memória é selecionado a partir de uma pluralidade de bits de memória, acoplados comunicativamente ao barramento de memória. No bloco 2408, o bit de memória é programado. A programação pode ocorrer por um período de tempo predefinido, como cerca de 0,1 milissegundos (mS), cerca de 0,5 (mS), cerca de 1 mS ou superior, por exemplo, até cerca de 100 mS. Quanto maior o tempo de programação, mais fortemente o bit de memória responderá. Após este período de tempo predefinido, o regulador de tensão de memória pode ser desativado para encerrar a sequência de programação.
[0091] Os presentes exemplos podem ser suscetíveis a várias modificações e formas alternativas e foram mostrados apenas para fins ilustrativos. Além disso, deve ser entendido que as presentes técnicas não se destinam a ser limitadas aos exemplos particulares aqui divulgados. Na verdade, o escopo das reivindicações anexas é considerado como incluindo todas as alternativas, modificações e equivalentes que são evidentes para pessoas versadas na técnica à qual o assunto divulgado pertence.

Claims (16)

REIVINDICAÇÕES
1. Molde para uma cabeça de impressão, caracterizado pelo fato de que compreende: um regulador de tensão de memória disposto no molde; e um comutador de proteção de alta tensão disposto no molde em um percurso de uma conexão condutiva entre o regulador de tensão de memória e um barramento de detecção.
2. Molde, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o barramento de detecção é comunicativamente acoplado a circuitos de baixa tensão.
3. Molde, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o regulador de tensão de memória gera uma alta tensão para programar um bit de memória.
4. Molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o regulador de tensão de memória gera uma alta tensão para programar múltiplos bits de memória simultaneamente.
5. Molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a conexão condutiva é um barramento de memória.
6. Molde, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o regulador de tensão de memória é conectado a uma pluralidade de bits de memória por meio do barramento de memória.
7. Molde, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de bits de memória compartilha o barramento de memória.
8. Molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de bits de memória corresponde a uma pluralidade de atuadores fluídicos na cabeça de impressão.
9. Molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o comutador de proteção de alta tensão é configurado para isolar o barramento de memória a partir do barramento de detecção.
10. Molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de matrizes de atuador fluídico, próxima a uma pluralidade de orifícios de alimentação de fluido; e uma pluralidade de blocos de dados, em que cada bloco de dados está associado a uma matriz de atuadores fluídicos e um bit de memória.
11. Molde, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que um valor de um bloco de dados fornece um valor para um bit de memória para programação.
12. Molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende: um multiplexador acoplado ao barramento de detecção; e uma pluralidade de sensores térmicos acoplados ao multiplexador, em que o multiplexador é configurado para acoplar um sensor térmico ao barramento de detecção ou desacoplar todos os sensores térmicos a partir do barramento de detecção.
13. Método para acessar um bit de memória em um molde, caracterizado pelo fato de que compreende: isolar um barramento de detecção a partir de um barramento de memória, por desativar um comutador de proteção de alta tensão; ativar um regulador de tensão de memória para gerar uma alta tensão no barramento de memória para programar um bit de memória; selecionar um bit de memória a partir de uma pluralidade de bits de memória comunicativamente acoplados ao barramento de memória; e programar o bit de memória.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende: desativar o regulador de tensão de memória após um tempo predefinido; e ativar um comutador para puxar o barramento de memória para o aterramento.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende: ativar o comutador de proteção de alta tensão para conectar o barramento de detecção ao barramento de memória; selecionar um bit de memória a partir da pluralidade de bits de memória; e ler o bit de memória no barramento de detecção.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende: isolar o barramento de detecção a partir do barramento de memória, por desativar um comutador de proteção de alta tensão; e ler um sensor térmico acoplado ao barramento de detecção.
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WO (1) WO2020162914A1 (pt)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282892A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated circuits including high-voltage high-power and high-voltage low-power supply nodes
WO2023282891A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated circuits including first and second power supply nodes for writing and reading memory cells

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6022094A (en) * 1995-09-27 2000-02-08 Lexmark International, Inc. Memory expansion circuit for ink jet print head identification circuit
US7722144B2 (en) * 2004-04-19 2010-05-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
US7154794B2 (en) 2004-10-08 2006-12-26 Lexmark International, Inc. Memory regulator system with test mode
US20070236519A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Edelen John G Multi-Level Memory for Micro-Fluid Ejection Heads
DK2209645T3 (da) * 2007-11-14 2013-05-13 Hewlett Packard Development Co Inkjet print-hoved med delte datalinjer
JP5856391B2 (ja) * 2010-07-01 2016-02-09 キヤノン株式会社 Dc/dcコンバータ及び電子機器
EP2726296B1 (en) * 2011-07-01 2018-09-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus to regulate temperature of printheads
WO2013158088A1 (en) 2012-04-18 2013-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Circuit providing dc voltages to differential signal lines via restore pulse
US8757778B2 (en) 2012-04-30 2014-06-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal ink-jetting resistor circuits
JP5981815B2 (ja) 2012-09-18 2016-08-31 キヤノン株式会社 記録ヘッド用基板及び記録装置
US8923030B2 (en) 2013-03-07 2014-12-30 Intel Corporation On-die programmable fuses
JP6450169B2 (ja) 2014-04-02 2019-01-09 キヤノン株式会社 半導体装置、液体吐出ヘッド、液体吐出カードリッジ及び液体吐出装置
US10086604B2 (en) * 2014-10-27 2018-10-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing device
CN107000437B (zh) * 2014-10-28 2019-01-11 惠普发展公司,有限责任合伙企业 宽阵列打印头模块
US9472288B2 (en) 2014-10-29 2016-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Mitigating parasitic current while programming a floating gate memory array
KR102050771B1 (ko) * 2015-01-30 2019-12-02 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 다수의 프린트헤드 다이를 가진 프린트헤드에 대한 크랙 감지
EP3548287B1 (en) * 2017-04-05 2021-06-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. On-die actuator disabling
WO2019013788A1 (en) * 2017-07-12 2019-01-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. VOLTAGE REGULATOR FOR SWITCH GATE CONTROL LOW SIDE
AU2019441365B2 (en) 2019-04-19 2023-03-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection devices including a memory

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