ES2210672T3

ES2210672T3 - Metodo y dispositivo de generacion de formas de ondas de control para un cabezal de impresion de chorro de tinta.

Info

Publication number: ES2210672T3
Application number: ES98303543T
Authority: ES
Inventors: Hideo Taki; Shuji Otsuka
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: EP0876915B1; DE69819069D1; DE69819069T8; US20010040595A1; JP2940542B2; EP0876915A2; US6474762B2; US6312076B1; EP0876915A3; DE69819069T2; JPH1120203A

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO GENERADOR DE FORMAS DE ONDA IMPULSORAS Y A UN METODO QUE CONSTA DE LAS SIGUIENTES FASES: SE RETIENEN LOS DATOS CON VALORES ABSOLUTOS DE COORDENADAS EN UNA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO DE DATOS DE FORMAS DE ONDA 1, COMO DATOS EN UNA SERIE DE PUNTOS DE UNA SERIE DE FORMAS DE ONDA A F, A UNA TEMPERATURA FIJADA DE ANTEMANO; SE LEEN LOS DATOS DE LA SERIE DE PUNTOS DE UNA FORMA DE ONDA DE IMPULSION DESEADA E PROCEDENTES DE UNA UNIDAD LECTORA DE DATOS DE FORMAS DE ONDA 3A SOBRE LA BASE DE DATOS DE GRADACION; SE CORRIGE LA DIFERENCIA ENTRE LA TEMPERATURA AMBIENTE DURANTE LA OPERACION DE IMPRESION Y LA TEMPERATURA PREFIJADA ANTES MENCIONADA EN UNA UNIDAD DE COMPENSACION DE TEMPERATURAS 3B; SE CONVIERTEN LOS DATOS DE LOS VALORES DE LAS COORDENADAS ABSOLUTOS CORREGIDOS, A DATOS DE VALORES DE COORDENADAS RELATIVOS EN UNA UNIDAD DE CONVERSION DE DATOS DE FORMAS DE ONDA 3C; SE INTERPOLAN LOS VALORES PUNTO A PUNTO POR MEDIO DE UNA UNIDAD DE INTERPOLACION DE DATOS DE FORMAS DE ONDA 5; SE CONVIERTEN EN ANALOGICOS LOS DATOS INTERPOLADOS EN LA FORMA DE ONDA DE IMPULSION POR MEDIO DE UNA UNIDAD DE CONVERSION D/A 7; SE AMPLIFICA LA SEÑAL ANALOGICA EN UNA UNIDAD AMPLIFICADORA DE SEÑALES 9 Y, FINALMENTE, SE DA SALIDA A LA SEÑAL AMPLIFICADA.

Description

Método y dispositivo de generación de formas de ondas de control para un cabezal de impresión de chorro de tinta.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de generación de formas de onda de guiado y a un método de generación de formas de onda de guiado para una cabezal de impresión de chorro de tinta capaz de formar puntos con diferente valor de gradación, mediante el guiado del cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación y, más en particular, a un dispositivo de generación de formas de onda de guiado y a un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta capaz de generar formas de onda de guiado de manera programable, sin más que cambiar los datos de las coordenadas que se almacenan previamente.

Estado de la técnica

Una impresora de chorro de tinta típica, tiene un cabezal de impresión con muchas toberas en la dirección de subexploración (dirección vertical) y, mientras el papel se alimenta de la manera predeterminada, el cabezal de impresión se mueve mediante un mecanismo de carro en la dirección principal de exploración (dirección horizontal) para así obtener los resultados de impresión deseados. Se descarga una gota de tinta desde cada tobera del cabezal de impresión, en momentos predeterminados, de acuerdo con el patrón de datos que resulta del revelado de los datos de impresión proporcionados por un ordenador anfitrión quedando los datos impresos cuando las gotas de tinta aterrizan y se pegan a un medio de grabación de impresión tal como papel de imprimir.

US 5823690 divulga una impresora en la que las variaciones debidas a las tolerancias de fabricación del cabezal de impresión o debidas al uso del cabezal durante un período de tiempo, se compensan mediante la aplicación una señal de corrección a las señales de datos de impresión. Las señales de corrección se derivan de medidas de las características de la tobera del cabezal de impresión hechas en el momento de la fabricación de la tobera.

Dado que el chorro de tinta se diseña para descargar gotas de tinta o para parar la descarga de las mismas, esto es, diseñada para controlar el habilitado-deshabitado de puntos, es incapaz de producir directamente una salida de impresión en medio tono; concretamente color gris y similar. En consecuencia, se ha adoptado aquí un método para la realización de medios tonos basado en expresar un pixel por medio de una pluralidad de puntos tal como 4x4, 8x8, etc. y una técnica para aumentar la gradación obligando a que una tobera descargue gotas de tinta de diferente peso punto a punto de manera que se pueda controlar de manera variable el diámetro del punto sobre el papel de impresión. Para conseguir que la misma tobera descargue una pluralidad de gotas de tinta de diferente peso, se necesita variar la forma de onda de guiado de manera acorde.

De acuerdo con los métodos convencionales de generación de formas de onda de guiado para cabezales de impresión de chorro de tinta se ha empleado, por ejemplo, un circuito integrado (IC) híbrido de forma que se genere la forma de onda excitadora deseada excitando y desexcitando eléctricamente un elemento generador de presión (vibrador piezo-eléctrico) configurándose la salida del circuito excitador del cabezal según el sistema PWM de modulación de ancho de pulso (sistema de bombeo de carga).

Las figuras 13 (a), (b) son dibujos conceptuales de un circuito de guiado de cabezal convencional y de la forma de onda de guiado por él formada.

Como se muestra en la figura 13 (a), el circuito de guiado de cabezal convencional es tal que, un vibrador piezo-eléctrico (c) que descarga gotas de tinta mientras se desplaza cuando se le aplica voltaje, conforma un condensador a la salida, estando también conectado a las resistencias R1 - R6, diferentes en cuanto a valor óhmico. Las conexiones entre el vibrador piezo-eléctrico C y las resistencias son conmutadas mediante transistores. El estado "ON - OFF" de estos transistores se controla mediante los pulsos del anteriormente mencionado sistema PWM.

Con respecto a la forma de onda de guiado así generada, el voltaje se determina, como se muestra en la figura 13 (b), mediante el tiempo "ON" (ancho de pulso en el sistema PWM) de cada transistor y su pendiente se determina mediante la constante CR en los puntos de conexión de cada una de las resistencias R1 - R6 al anteriormente mencionado vibrador piezo-eléctrico C.

De todas formas, en el anteriormente mencionado método de generación de forma de onda de guiado mediante el sistema PWM, se requiere la utilización de un complicado pulso de sincronización de modo que sea obtenida la forma de onda deseada.

Como resulta evidente de la figura 13 (a), además, se han tenido un gran número de problemas con respecto a la regulación del sincronismo en relación con las variaciones en elementos componentes tales como las resistencias R1-R6. Con el objeto de conseguir más valores de gradación, se ha intentado multivalorar los puntos. De cualquier forma, la forma de onda de guiado tiende a ser más complicada si se utilizan dichos puntos multivalorados y esto hace más complicado el tratamiento de dicha forma de onda de guiado en el sistema convencional de generación de formas de onda de guiado.

Compendio de la invención

Es un objetivo de la presente invención, hecho a la vista de los problemas variados expuestos anteriormente, proporcionar un dispositivo y un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta con el que se pueda obtener una forma de onda de guiado deseada y programable a través de una operación simple.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un método de generación de formas de onda de guiado que permita obtener muchas formas de onda de guiado complicadas que hagan posible conseguir mayores valores de gradación.

Para cumplir los objetivos antedichos la presente invención proporciona, en un primer aspecto, un dispositivo y un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta, generando el dispositivo de generación de formas de onda de guiado al menos una forma de onda predeterminada con el objeto de que se produzca el guiado del cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación mediante la utilización de la forma de onda, comprendiendo el dispositivo de generación de formas de onda de guiado: medios de almacenamiento de datos de forma de onda que contienen un grupo de datos de formas de onda que representan datos de coordenadas de formas de onda de guiado o de formas de onda parciales a partir de los que se puede generar una forma de onda de guiado; medios de lectura de datos de formas de onda para seleccionar al menos los datos de una de las formas de onda a utilizar dentro del grupo de formas de onda y para leer los datos de la forma de onda seleccionada; medios de generación de datos de forma de onda para realizar un proceso requerido sobre los datos de forma de onda leídos por los medios de lectura de datos de formas de onda con el objeto de crear una forma de onda de guiado; medios de conversión digital/analógico para someter a los datos de la forma de onda de guiado creada por los medios de generación de datos de forma de onda a una conversión digital/analógico con el objeto de que se tenga como salida una señal analógica; y medios de amplificación de señal para amplificar la señal analógica obtenida a la salida de los medios de conversión digital/analógico.

Preferiblemente, el grupo de datos de forma de onda representa un grupo de datos de coordenadas a partir de los que puede generar una forma de onda de guiado; y los medios de generación de datos de forma de onda comprenden: medios de interpolación de datos de forma de onda para crear la forma de onda de guiado mediante la interpolación punto a punto de valores pertenecientes al grupo de datos de coordenadas leídos por los medios de lectura de datos de forma de onda.

El grupo de datos de forma de onda puede también representar formas de onda parciales a partir de las cuales se puede generar una forma de onda de guiado; y los medios de generación de datos de forma de onda están configurados para seleccionar una pluralidad de las formas de ondas parciales con el objeto de crear la forma de onda de guiado mediante la combinación de la pluralidad de formas de onda parciales seleccionadas.

El grupo de datos de coordenadas para generar las formas de onda de guiado se almacena de antemano y, el grupo de datos de coordenadas de la forma de onda de guiado a ser utilizada de acuerdo con los datos de gradación, se lee y se utiliza. Así pues, se puede hacer una forma de onda de guiado programable con sólo cambiar el grupo de datos de coordenadas almacenados previamente. Dado que los valores punto a punto son intercalados en el grupo de datos de coordenadas, se hace posible la creación de la forma de onda de guiado. Los datos de coordenadas interpolados se someten a una conversión D/A. La señal sometida a la conversión D/A se amplifica hasta el punto en el que sea capaz de guiar el cabezal, siendo así obtenible una forma de onda de guiado programable a través de una operación simple, por lo que se puede generar en completamente la forma de onda de guiado predeterminada.

De acuerdo con la presente invención, se prepara una pluralidad de grupos de datos de coordenadas; cualquiera de los grupos de los datos de coordenadas puede ser leído y se crea una forma de onda de guiado apropiada en correspondencia con los datos de gradación de manera que se produzca el guiado del cabezal de impresión mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

De acuerdo con la presente invención, se crea una forma de onda de guiado mediante la lectura del grupo de datos de coordenadas; y partes de la forma de onda de guiado son utilizadas selectivamente de manera que se produzca el guiado del cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación.

De acuerdo con la presente invención, la forma de onda de guiado correspondiente a los datos de gradación se crea de manera adecuada mediante la lectura selectiva de partes del grupo de datos de coordenadas de modo que se produzca el guiado del cabezal de impresión mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

De acuerdo con la presente invención, la onda de guiado a ser creada contiene una onda trapezoidal en el caso de una gradación para la formación de puntos mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

De acuerdo con la presente invención, la onda de guiado a ser creada es lineal en el caso de una gradación sin formación de puntos mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

De acuerdo con la presente invención, el dispositivo generador de formas de onda de guiado comprende, además, medios de compensación para la corrección de los datos de coordenadas en función del estado de la tinta durante la operación de impresión.

Por lo tanto la generación de la forma de onda de guiado deseada puede hacerse correctamente porque los datos de coordenadas se corrigen en función del estado de la tinta en el momento de la impresión incluso cuando haya una diferencia en cuanto a las condiciones ambientales referentes al grupo de datos de coordenadas almacenados para la generación de la forma de onda de guiado y las de la operación real de impresión.

De acuerdo con la presente invención, el estado de la tinta se toma en consideración durante el proceso de impresión sobre la base de, por lo menos, las temperaturas ambientales.

Por lo tanto incluso aunque la temperatura ambiente durante el proceso de impresión difiera de la temperatura de definición de la forma de onda, Se puede generar una corrección a la forma de onda de guiado deseada para ser usada a la temperatura ambiente.

De acuerdo con la presente invención, el estado de la tinta se toma en consideración durante el proceso de impresión sobre la base de, por lo menos, la humedad ambiental.

Por lo tanto incluso aunque la humedad ambiental durante el proceso de impresión difiera de la humedad de definición de la forma de onda, se puede generar una corrección a la forma de onda de guiado deseada para ser usada a la humedad ambiente.

De acuerdo con la presente invención, los medios de amplificación de señal comprenden un circuito amplificador que incluye un par de transistores cuyos emisores están conectados entre sí y resistencias fijas que aseguran la aplicación de un voltaje predeterminado entre la base y el emisor para obligar al par de transistores a trabajar en una zona activa; y se conecta en paralelo un elemento de resistencia negativa, con el mismo valor de resistencia que el de la resistencia fija, para puentear la resistencia fija a una temperatura de referencia con anterioridad a que el par de transistores autogeneren calor, de manera que disminuya el voltaje entre la base y el emisor cuando el voltaje entre la base y el emisor aumente como consecuencia de la autogeneración de calor por parte del par de transistores.

Mientras que la forma de onda se amplifica en un tiempo extremadamente corto con la operación del transistor en la zona activa, el elemento de resistencia negativa se usa para bajar el valor de resistencia incluso cuando se produzca la autogeneración en el transistor, para reducir el voltaje entre la base y el emisor, con lo que se previene el embalamiento térmico.

Se puede utilizar un termistor como el mencionado elemento de resistencia negativa.

De acuerdo con la presente invención, Mientras que se almacena un grupo datos de formas de onda parciales para la generación de formas de ondas de guiado, se seleccionan una pluralidad de formas de onda de guiado parciales a utilizar del grupo de datos de formas de onda parciales, con el objeto de crear una forma de onda de guiado mediante la combinación de las formas de onda parciales.

Se puede generar una forma de onda de guiado programable mediante el cambio del grupo de datos de formas de onda parciales a ser almacenadas previamente o mediante la selección de alguna de ellas o, de otra manera, mediante el cambio de la manera en que se combinan.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención proporciona un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal impresor de chorro de tinta, comprendiendo el método de generación de formas de onda de guiado, para la generación de al menos una forma de onda de guiado predefinida con el objeto de guiar el cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación mediante la utilización de la forma de onda de guiado, los pasos de:

almacenar de antemano un grupo de datos de coordenadas para la generación de formas de onda de guiado en medios de almacenamiento de datos de formas de onda; seleccionar una forma de onda de guiado a utilizar entre las formas de onda de guiado y leer el grupo de datos de coordenadas de la forma de onda de guiado de los medios de almacenamiento de datos de formas de onda mediante medios de lectura de datos de formas de onda; crear la forma de onda de guiado mediante la interpolación de valores punto a punto del grupo de datos de coordenadas leídas por los medios de lectura de datos de formas de onda utilizando medios de interpolación de datos de formas de onda; someter los datos de la forma de onda de guiado creada por los medios de interpolación de datos de formas de onda a una conversión digital / analógica utilizando medios de conversión digital / analógica con el objeto de dar como salida una señal analógica; y amplificar la señal analógica obtenida a la salida de los medios de conversión digital / analógica utilizando medios de amplificación de señal.

Preferentemente, el método comprende la corrección de la forma de onda de guiado leída por los medios de lectura de datos de formas de onda en función del estado de la tinta durante la operación de impresión sobre la base de, por lo menos, las temperaturas ambientales.

Según un modo de realización preferente, la etapa de corrección de la forma de onda de guiado en función de la temperatura ambiente incluye los siguientes pasos: detectar la temperatura real utilizando una unidad de detección de temperatura; calcular la diferencia entre una temperatura predeterminada y la temperatura real en base a la forma de onda básica correspondiente a la temperatura predeterminada; generar una corrección de forma de onda para la temperatura real en base a la diferencia entre ellas y proporcionar a la salida la forma de onda así generada, repitiéndose estos pasos cada vez que concluye la impresión de una página.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama funcional que muestra la estructura de un dispositivo generador de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta de acuerdo con un primer modo de realización de la invención.

La figura 2 es un diagrama que muestra un grupo de datos de coordenadas a ser retenido en una unidad de almacenamiento 1 de datos de formas de onda comprendida en el dispositivo de generación de formas de ondas de guiado mostrado en la figura.

La figura 3 es un diagrama que ilustra un método de corrección por temperatura, por medio de una unidad de compensación por temperatura 3B, del grupo de datos de coordenadas contenidos en el dispositivo generador de formas de onda de guiado de la figura 1.

La figura 4 es un diagrama de flujo de la corrección de temperatura por medio de la unidad de compensación por temperatura 3B del grupo de datos de coordenadas contenidos en el dispositivo generador de formas de onda de guiado de la figura 1.

Las figuras 5 (a) y (b) son diagramas que ilustran la manera de retener datos de valores de coordenadas en una pluralidad de puntos en una forma de onda de guiado el dispositivo generador de formas de ondas de guiado mostrado en la figura 1: la figura 5 (a) es un diagrama que muestra el valor absoluto y la figura 5 (b) muestra el valor relativo.

Las figuras 6 (a) y (b) son diagramas que muestran un método de interpolación punto a punto realizado por una unidad de interpolación 5 de datos de forma de onda en relación con el grupo de datos de coordenadas contenidas en el dispositivo generador de formas de ondas de guiado mostrado en la figura 1: la figura 6 (a) muestra un la sección de interpolación y la figura 6 (b) es un diagrama que ilustra un algoritmo de interpolación sección a sección.

Las figuras 7 (a) y (b) son diagramas que muestran un método de salida de una forma de onda realizado por medio de la unidad de interpolación 5 de datos de forma de onda contenida en el dispositivo generador de formas de onda de guiado mostrado en la figura 1: La figura 7 (a) muestra la relación entre una forma de onda de salida y su sección y la figura 7 (b) muestra un diagrama de flujo de la forma de onda de salida.

Las figuras 8 (a) a (c) son diagramas explicativos de la operación del convertidor D/A 7A contenido en el dispositivo generador de formas de onda de guiado mostrado en la figura 1: la figura 8 (a) muestra su señal de reloj, la figura 8 (b) sus datos digitales y la figura 8 (c) su salida analógica.

La figura 9 es un diagrama que muestra la estructura de la unidad amplificadora de señal 9 contenida en el dispositivo generador de formas de onda de guiado mostrado en la figura 1.

Las figuras 10 (a) y (b) son diagramas explicativos de los cambios de corriente de colector debidos a la autogeneración de calor en un transistor contenido en el circuito amplificador mostrado en la figura 9: la figura 10 (a) se refiere a un caso en el que no se ha provisto ningún termistor para evitar el embalamiento térmico y la figura 10 (b) a un caso en el que se ha provisto dicho termistor.

La figura 11 es un diagrama muestra un ejemplo de corrección para una impresora de chorro de tinta según un primer modo de realización de la invención.

La figura 12 es un diagrama que ilustra un quinto modo de realización de la invención y,

La figura 13 son diagramas que ilustran un circuito de guiado de cabezal convencional: la figura 13 (a) un dibujo conceptual y la figura 13 (b) un método de generación de su forma de onda de guiado.

Descripción detallada de los modos de realización preferentes

A continuación se dará una descripción detallada de los modos de realización de la invención, con referencia a las figuras. Según un primer modo de realización de la invención se utiliza un dispositivo de generación de formas de ondas de guiado para una impresora de chorro de tinta, en el que se genera una pluralidad de formas de onda de guiado para provocar la descarga de gotas de tinta de diferente peso y se accionan elementos de generación de presión, dispuestos en correspondencia con una pluralidad de toberas de un cabezal de impresión, por medio de las formas de onda de guiado respectivas, con lo que se descarga la gota de tinta desde cada tobera según una cantidad correspondiente a la forma de onda de guiado.

El dispositivo de generación de formas de onda de guiado comprende, como se muestra la figura 1, una unidad de almacenamiento 1 de datos de forma de onda para almacenar los datos de una pluralidad de puntos (puntos de inflexión de las ondas trapezoidales referenciadas por X en la figura 1) correspondientes a una pluralidad de formas de onda de guiado a-f en forma de datos digitales de los valores de las coordenadas, definiendo la pluralidad de formas de onda de guiado a-f que contienen a las ondas trapezoidales en función del estado de la tinta a unas temperaturas predeterminadas; una unidad de lectura 3A de datos de forma de onda para la lectura selectiva de los datos de los valores de las coordenadas en la pluralidad de puntos (10 puntos de inflexión referenciados por X) de la forma de onda de guiado escogida (p.ej., la forma de onda de guiado e) de entre la pluralidad de formas de onda de guiado a-f contenidas en la unidad de almacenamiento de datos 1, en función de los datos de gradación, durante la operación de impresión; una unidad de compensación por temperatura 3B que da como salida la corrección por temperatura en base a la diferencia entre la temperatura real y la anteriormente mencionada temperatura predeterminada en función de los datos de los valores de las coordenadas en la pluralidad de puntos (10 puntos de inflexión referenciados por X en la forma de onda de guiado e, siendo esto igualmente aplicable a las otras) leídos por la unidad de lectura de datos de forma de onda 3A; un convertidor de datos de forma de onda 3C para la conversión, de valores absolutos de coordenadas a valores relativos de coordenadas, de los datos de los valores de las coordenadas en la pluralidad de puntos obtenidos a la salida de la unidad de compensación por temperatura 3B; una unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda para la generación de formas de onda mediante la interpolación de valores punto a punto, correspondientes a los datos de los valores relativos de coordenadas de la pluralidad de puntos obtenidos como salida del conversor de datos 3C de formas de onda; una unidad de conversión D/A 7 para someter a una conversión digital/ analógica a los datos de la forma de onda de guiado escogida interpolada y generada por la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda, para dar como salida los datos convertidos en forma de una señal analógica; y una unidad de amplificación de señal para la amplificación de la señal analógica que representa a la forma de onda de guiado escogida y obtenida como salida de la unidad de conversión D/A 7.

La unidad de almacenamiento de datos de formas de onda se da en la forma de, como se describirá más tarde, una memoria ROM dispuesta en un controlador de impresión, guardándose los valores de las coordenadas del sistema coordenado en las zonas de almacenamiento predeterminadas de la memoria ROM, correspondiéndose el tiempo con el eje x y el voltaje con el eje y, de la pluralidad de puntos (referenciados por X en la figura1) de la pluralidad de formas de onda de guiado a-f resultantes de la obtención anterior del voltaje en función del estado de la tinta. La unidad de lectura 3A se da en la forma de una CPU dispuesta, asimismo, en el controlador de impresión, que se utiliza para la lectura selectiva de los datos de los valores de las coordenadas (10 puntos de inflexión referenciados por X) de la forma de onda de guiado escogida (p.ej., la forma de onda de guiado e) en correspondencia con los datos de gradación, desde la unidad de almacenamiento 1 de datos de formas de onda. La unidad de compensación por temperatura 3B comprende la CPU y un termistor dispuesto en el cabezal de impresión de la manera que se describirá más tarde. Como la resistencia del termistor decrece con el aumento de la temperatura, por ejemplo, la unidad de compensación por temperatura 3B convierte la variación del valor de la resistencia entre la temperatura predeterminada y la temperatura real en el momento de la definición de la forma de onda de guiado como señal eléctrica y, al recibir la señal eléctrica, corrige los datos de los valores de coordenadas en la pluralidad de puntos (10 puntos de inflexión referenciados por X en la forma de onda de guiado e, siendo esto igualmente aplicable a las otras) leídos por la unidad de lectura de datos de forma de onda 3A. La unidad de conversión de datos de formas de onda 3C también se da en la forma de una CPU y convierte mediante cálculo los valores absolutos de coordenadas a valores relativos de coordenadas, a partir de los datos de coordenadas de la pluralidad de puntos obtenidos a la salida de la unidad de compensación por temperatura 3B. La unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda se da en la forma de una matriz de puertas y, cuando la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda pasa por interrupción, se calculan los valores punto a punto por interpolación, de forma que se genere la forma de onda de guiado. La unidad de conversión D/A 7 comprende un conversor D/A 7A y un filtro pasabajos (LPF) 7b. En el presente modo de realización de la invención se emplea como conversor D/A 7A un conversor D/A de 10-bits y 50 MPS (con una velocidad de conversión correspondiente de hasta 50 MHz). En este caso, se obtiene una señal de reloj con una frecuencia de 40 MHz como salida de un circuito de oscilación dispuesto en el controlador de impresión, que será descrito más tarde, y la señal de reloj se divide (se parte en dos) en dos señales de 20 MHz en la matriz de puertas que serán usadas por la unidad de conversión D/A 7. Además, se alimentan datos de 16-bits desde la CPU del conversor 3C de datos de formas de onda a la matriz de puertas usada para formar la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda de manera que, aunque el conversor D/A 7A es alimentado con datos de 10-bits, también se realizan cálculos con 16 bits en la matriz de puertas. Esto se debe a que se realiza una adición mediante el incremento del número de bits de la matriz de puertas para conseguir 10 bits de alto orden como resultado de la adición, lo que se suministra al conversor D/A 7A. la unidad de amplificación de señal 9 se da en la forma de un circuito amplificador para la amplificación de la señal, que eleva el nivel de voltaje de la señal de forma de onda de guiado resultado de la conversión a analógico por parte de la unidad de conversión D/A 7, hasta un nivel tal que pueda guiar al cabezal de impresión (oscilador piezoeléctrico), dando esta señal como salida. De esta manera, se genera la forma de onda de guiado deseada, resultante de la compensación por temperatura y la conversión analógica.

En lo que sigue se describirá la función de dispositivo de generación de formas de onda de guiado según el presente modo de realización de la invención con referencia a las figuras 2-10, además de a la figura 1.

De manera que se pueda utilizar el dispositivo de generación de formas de onda de guiado según el presente modo de realización de la invención el diseñador de la impresora debe, como se comentó anteriormente, escribir los valores de las coordenadas absolutas respecto al sistema coordenado en las zonas de almacenamiento predeterminadas de la unidad de almacenamiento 1 de los datos de formas de onda (ROM), con el tiempo t en el eje x y el voltaje v en el eje y, de la pluralidad de puntos de inflexión (referenciados por X en la figura 1) de la pluralidad de formas de onda de guiado a-f, que resultan de obtener el voltaje en función del estado de la tinta a la temperatura predeterminada de antemano y obtenidas para ser guardadas. Según el presente modo de realización de la invención, la temperatura predeterminada se establece en 25ºC, considerada como la temperatura normal de la habitación a la vista de una temperatura en el entorno de la impresora de entre 10ºC y 40ºC.

En el caso de la forma de onda de guiado e, por ejemplo, se almacenan, como se muestra en la figura 2, las coordenadas absolutas (X0, Y0) - (X9, Y9), con el tiempo t en el eje x y el voltaje v en el eje y de los 10 puntos de inflexión e0 - e9, de los datos de forma de onda básica a 25ºC. La misma tarea se repite seis veces si hay seis formas de onda de guiado del cabezal de impresión de la impresora de chorro de tinta.

Según el presente modo de realización de la invención y dado que sólo es necesario almacenar cada uno de los puntos de inflexión, por ejemplo e0 - e9, como datos de forma de onda básica a 25ºC en forma de datos de coordenadas absolutas, se facilita el trabajo de entrada de datos por parte del diseñador de la impresora, lo cual se prefiere en relación con la interfaz de usuario.

Cuando se realiza la operación de impresión con la impresora de chorro de tinta que utiliza un dispositivo de generación de formas de onda de guiado según este modo de realización de la invención, los datos de la pluralidad de puntos e0 - e9 de la forma de onda deseada escogida de una pluralidad de formas de onda de guiado, por ejemplo de la forma de onda de guiado e, son leídos selectivamente de las anteriormente mencionadas zonas de almacenamiento de la unidad de almacenamiento 1 de datos de forma de onda por la unidad de lectura 3A de datos de forma de onda en base a los datos de gradación como se muestra en la figura 1.

Con posterioridad, los datos leídos de la pluralidad de puntos son, como muestra la figura 1, corregidos por la unidad de compensación por temperatura 3B a intervalos predeterminados en base a la diferencia entre la temperatura ambiente de impresión y los mencionados 25ºC.

La tinta se reblandece a altas temperaturas y se endurece a bajas temperaturas. La temperatura ambiental en el momento del almacenaje previo de los valores de las coordenadas de la forma de onda de guiado en la unidad de almacenaje 1 de datos puede ser diferente de la que haya en el momento de la operación de impresión. Además, incluso durante la operación de impresión la temperatura de la impresora se eleva debido al calor generado por diversos elementos. Por lo tanto, el voltaje de la forma de onda de guiado básica a 25ºC que se va a aplicar al cabezal necesita ser corregido en función de la temperatura durante la operación de la impresora.

Incluso en el circuito de guiado de cabezales convencional, se lleva a cabo la compensación por temperatura de la forma de onda de guiado aplicada al cabezal mediante la variación del tiempo de encendido ON del anteriormente mencionado transistor en base a la señal del termistor de acuerdo con la ecuación de corrección por temperatura conocida, cada vez que termina la impresión de una página. Según este modo de realización de la invención, se corrigen los datos de los valores de las coordenadas de la pluralidad de puntos de la forma de onda de guiado leída por la unidad de lectura 3A de datos de formas de onda.

En el caso de la forma de onda de guiado e, por ejemplo, los voltajes de guiado e intermedios VH, VC son, como muestra la figura 3, corregidos hacia voltajes inferiores cuando la temperatura ambiente es mayor de 25ºC y hacia voltajes superiores cuando es menor de 25ºC de acuerdo con la conocida ecuación de corrección por temperatura. En línea con la compensación, se corrigen los datos de los valores de las coordenadas de la pluralidad de puntos e0 - e9. Según este modo de realización de la invención, la compensación por temperatura se lleva a cabo siempre que concluya la impresión de una página; más específicamente, cuando la variación de la resistencia del termistor dispuesto en el cabezal de impresión se convierte en una señal eléctrica que se alimenta a la CPU que forma parte de la unidad de compensación por temperatura 3B; la CPU corrige los valores de las coordenadas absolutas de la pluralidad de puntos e0 - e9 de la forma de onda de guiado e, por ejemplo, de acuerdo con la ecuación (función) de corrección por temperatura, conocida y almacenada de antemano en la memoria ROM generándose las formas de onda de guiado en base a los datos de valores de las coordenadas de la pluralidad de puntos e0 - e9 durante la impresión de una página.

La figura 4 es un diagrama de flujo que representa dicha compensación por temperatura.

Primero, como muestra la figura 4, el termistor, como unidad de detección de temperatura, detecta la temperatura actual (S401) de forma que pueda calcularse una diferencia a partir de la temperatura actual partiendo de la base de la forma de onda básica a 25ºC. Posteriormente, se generan una corrección de formas de onda para la temperatura actual sobre la base de la diferencia (S403) dando como salida la forma de onda así generada. Estos pasos se repiten cada vez que se lleva a cabo la impresión de una página (S405, 406).

La conversión a los valores de coordenadas relativas de los datos de la pluralidad de formas de onda y la interpolación de valores punto a punto se llevan a cabo sobre la base de los datos de los valores corregidos de las coordenadas de la pluralidad de puntos después de la compensación por temperatura.

Los datos de los valores de las coordenadas absolutas de la pluralidad de puntos de inflexión sujetos a la compensación por temperatura se convierten, por medio de la unidad de conversión 3C de datos de forma de onda, en los datos de los valores de coordenadas relativas. En este caso, se entiende por valor de coordenada absoluta en el sistema coordenado que tiene el tiempo t en el eje x y el voltaje v en el eje y, el valor de la coordenada expresada por dos valores en los ejes respectivos x e y correspondientes a cada punto de inflexión. Por otro lado, por valor de coordenada relativa se entiende el valor de la coordenada expresada mediante un valor que define la amplitud del desplazamiento entre un punto de inflexión y un punto de inflexión directamente anterior.

A continuación se hará una descripción de la razón de la conversión de los datos de la pluralidad de puntos de los valores de las coordenadas absolutas a los valores de las coordenadas relativas.

Las figuras 5 (a) y 5 (b) muestran seis puntos de inflexión (p. ej. e0 - e5 de la mencionada forma de onda de guiado e) de la forma de onda que contiene una onda trapezoidal, con los valores de coordenadas absolutas y los valores de coordenadas relativas. En la figura 5 (b), los recuadros formados por las líneas a rayas indican que, como allí se muestra, los recuadros verticales indican \Deltav, mientras que los recuadros horizontales indican un período de conversión (muestreo) realizado por medio del conversor \Delta/A 7A. La forma de onda de guiado que se obtiene a la salida del conversor \Delta/A 7A varía entre 0y 2 v y, dado que los datos digitales a 10 bits se someten a una conversión a analógico, su voltaje de salida varia desde 0 v (0000000000) hasta 2 v (1111111111). Como el intervalo de 0 a 2 v se divide en 1025 partes, \Deltav tiene el valor de aproximadamente 2 mv, esto es, el voltaje se eleva en pasos de 2 mv.

Con referencia a las coordenadas absolutas, la pendiente inicial del frente de onda de, por ejemplo, la forma de onda de guiado e se obtiene, como muestra la figura 5 (a) de:

\Delta V= Yn+1-Yn / Xn+1-Xn

Por otro lado, con referencia a las coordenadas relativas, la pendiente inicial del frente de onda de, por ejemplo, la forma de onda de guiado e se obtiene, como muestra la figura 5 (b):

N2=2, y resulta evidente que la adición de \DeltaV dos veces lleva a alcanzar el siguiente punto de inflexión (N3, \DeltaV).

Cuando los datos de las coordenadas absolutas de la pluralidad de puntos de inflexión son convertidos de esta manera a los datos de las coordenadas relativas, los siguientes cálculos de interpolación se pueden realizar sólo mediante adiciones. En otras palabras, aunque la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda se constituye a partir de una matriz de puertas, las adiciones se llevan a cabo sucesivamente por bloques en la matriz de puertas y dado que, en el caso de las coordenadas absolutas, se incluye el cálculo (división) de \Deltav, la velocidad de cálculo puede resultar insatisfactoria; sin embargo, como el dato \Deltav de los datos de las coordenadas relativas ha sido obtenido por la CPU, la velocidad de cálculo resulta satisfactoria. En otras palabras, la CPU hace cálculos preparatorios de las siguientes formas de onda que variarán, antes de que se aplique a la matriz de puertas la señal de búsqueda de la siguiente forma de onda.

Por ejemplo, la amplitud del desplazamiento desde un punto e5 hasta un punto e6 de la forma de onda e mostrada en la figura 6 (a) se calcula como sigue:

dado el número de cálculos en una sección n a n+1:

el número de cálculos = Tn+1-Tn / S (periodo de muestreo)

dado el número de pasos por cada periodo de muestreo:

\Delta v = Vn+1 - Vn / el \ número \ de \ cálculos

La amplitud del desplazamiento desde n a n+1 se calcula, pues, como se muestra en la figura 6 (b).

El número de pasos por cada periodo de muestreo, esto es, el número de pasos a mover hacia arriba cada vez que se produzca una señal de reloj, se obtiene a partir del valor de \Deltav y, de ahí, se calcula la amplitud del desplazamiento desde n a n+1.

Con posterioridad, con relación a los datos de las coordenadas relativas de la pluralidad de puntos así convertidos por la unidad de conversión 3C de datos de formas de onda, los valores punto a punto se interpolan por medio de la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda, donde se crean formas de onda de guiado para las que se ha tenido en cuenta la mencionada temperatura ambiente.

El número de cálculos y el valor de \Deltav se establecen en la matriz de puertas que constituye la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda (el número de cálculos se preestablece en el contador de la matriz de puertas) y la matriz de puertas hace los necesarios cálculos de interpolación, de modo que se obtengan a la salida las formas de onda con los valores punto a punto interpolados.

Como muestra la figura 7 (a), se consideran, por ejemplo, una sección 1 (de e1 a e2) y una sección 2 (de e2 a e3) de la anteriormente mencionada forma de onda e. Suponiendo que el voltaje del punto de partida e1 de la sección 1 es Vn y que el voltaje en el punto final e2 es Vn+1, como el valor de \Deltav ha sido obtenido previamente, se pueden obtener los voltajes Vm, correspondiente a un número de cálculos m y Vm+1 correspondiente a un número de cálculos m+1, siguiendo el diagrama de flujo de la figura 7 (b). Más específicamente, se juzga, como muestra la figura 7 (b), si Cm+1 = Cm+1 es o no menor que el número de cálculos en relación con las salidas de la forma de onda de la sección 1 mostrada en la figura 7 (a) (S1). El número de cálculos se cuenta con el contador en la forma 1, 2, 3, 4 y, cuando se alcanza cierto valor predefinido, el contador se pone a cero y comienza la cuenta para la siguiente sección 1 de modo que cada vez se añade 1 al valor precedente, esto es, el cálculo continúa hasta que se alcance el número de cálculos. Cuando ocurra que Vm = Vm+1 (S2), los datos son alimentados a la unidad de conversión D/A 7 (S3). Estos cálculos se repiten para las secciones 1, 2, 3, ... n, de manera que se dan como salida las formas de onda de guiado que contienen los valores punto a punto interpolados.

Así pues, los datos de la forma de onda de guiado deseada, interpolada y creada por la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda, son sometidos a una conversión a analógico mediante la unidad de conversión D/A 7 antes de darse a la salida como señal analógica.

Como los datos calculados por la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda conformada por la matriz de puertas vía la ROM y la CPU son datos digitales, estos datos son convertidos a señal analógica por el conversor D/A 7A y el filtro pasabajos (LPF) 7B de manera que se genere una forma de onda de guiado completa.

La figura 8 muestra un diagrama de tiempos explicativo de la operación del conversor D/A 7A.

Como muestra la figura 8 (a), la salida de datos digital de 10 bits de la unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda es convertida por el conversor D/A 7A, según la señal de reloj de 20 Mhz de frecuencia mostrada en la figura 8 (b), a una señal analógica de salida como la mostrada en la figura 8 (c). Con la señal de reloj a una frecuencia de 20 Mhz como referencia, el espaciado entre los frentes de onda de la señal de reloj es de 50 ns. Como muestran las figuras 8 (a), (b) y (c), los datos digitales de 10 bits son convertidos a salida analógica con el frente de onda de la señal de reloj, se efectúa una adición para los siguientes datos en un tiempo de 50 ns que corresponde al tiempo entre frentes de la señal de reloj.

La salida del conversor D/A 7A contiene componentes de alta frecuencia escalonados correspondientes al periodo de conversión. Por lo tanto, la salida del conversor D/A 7A se hace pasar por el filtro pasabajos 7B de modo que se eliminen los componentes de alta frecuencia.

Además, la señal analógica que representa la forma de onda de guiado deseada obtenida a la salida de la unidad de conversión D/A 7A es amplificada por la unidad de amplificación de señal 9 antes de darse como salida.

Como los datos digitales a 10 bits son convertidos a salida analógica en el conversor D/A 7A, el voltaje de salida varía entre 0 v (0000000000) y 2 v (1111111111).

Sin embargo, dado que se necesita un voltaje de alrededor de 40 v para guiar el cabezal (oscilador piezoeléctrico), la señal analógica de salida de la unidad de conversión D/A 7A se amplifica hasta ese nivel de voltaje.

La figura 9 muestra una disposición de un circuito amplificador para ser usado en la unidad de amplificación 9 de señal.

El circuito amplificador comprende, como muestra la figura 9, un amplificador operacional 9A en una primera etapa, un par de transistores Q1, Q2 en una segunda etapa, un par de transistores Q3, Q4 en una tercera etapa y un par de transistores Q5, Q6 en una cuarta etapa, estando estos transistores conectados a sus respectivos condensadores y resistencias como se muestra en la figura 9. Cada par de transistores se conecta de modo que formen un circuito espejo. La señal de salida del conversor D/A 7A se alimenta al terminal de entrada 21 del circuito amplificador y la salida del terminal 22 de salida se toma como la señal de guiado para conformar la forma de onda deseada e (ver figura 1), variando entre 0 y 40 v, vía el amplificador operacional 9A y los transistores Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 y Q6 de modo que se produzca el guiado del cabezal (vibrador piezoeléctrico) 23.

En el circuito amplificador mostrado en la figura 9, con el fin de que se amplifique la forma de onda de guiado de manera tal que suba de 0 a 40 v en el corto periodo de 2 \mus (microsegundos), se obliga a los transistores Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 y Q6 a operar en la zona activa (llamada de operación en clase A del amplificador) haciendo que la corriente fluya por los transistores todo el tiempo. En otras palabras, como se muestra en la figura 9, Se obliga al paso de una corriente de 30 ma entre el colector y el emisor de los transistores Q3 y Q4 y se instala una resistencia de 16,2 \Omega entre la base y el emisor de los transistores Q5 y Q6. Mediante la aplicación de un voltaje de 30 [ma] x 16,2 [\Omega] = 0,486 = alrededor de 0,5 [v], de acuerdo con la aplicación de V = IR (ley de Ohm) entre la base y el emisor de los transistores Q5 y Q6 como resultado del producto de una corriente de 30 ma y el valor de la resistencia de 16.2 \Omega, se obliga al flujo de una corriente de varios ma entre el colector y el emisor de los transistores Q5 y Q6 durante todo el tiempo. Aunque la amplificación en un período de tiempo tan corto como 2 \mus (microsegundos) se hace así posible, la adopción de la mencionada disposición de circuito hace necesario prevenir el embalamiento térmico de los transistores Q5 y Q6. Más concretamente, como se muestra en la figura 10 (a), la característica IC ( intensidad de colector) - VBE ( voltaje entre base y emisor) de un conductor de silicio cambia cuando varía la temperatura, como se muestra en la figura 10 (a), desde el estado indicado mediante trazo sólido hasta el indicado mediante trazo a rayas. Sin embargo, como el voltaje entre la base y el emisor se mantiene siempre en alrededor de 0,5 [v] como se hizo notar anteriormente, la corriente de colector de los transistores Q5 y Q6 aumenta, con lo que la característica IC-VBE se desplaza hacia el lado izquierdo de la figura 10 (a), como se indica mediante una línea de puntos y rayas, debido a las pérdidas en el colector (generación de calor). Por consiguiente, puede existir el temor de que los transistores Q5 y Q6 puedan ser destruidos porque los efectos de la generación repetitiva de calor pueden conducir a una superación del límite de temperatura de la unión pnp o npn. De acuerdo con el presente modo de realización de la invención, por lo tanto, se conecta un termistor 26 con ese mismo valor de resistencia de 16.2 \Omega en paralelo para puentear la resistencia 25 de 16.2 \Omega entre los colectores de los transistores Q3 y Q4, para reducir el voltaje entre la base y el emisor de los transistores Q5 y Q6 cuando se eleve el voltaje entre la base y el emisor debido a la autogeneración de calor. El termistor tiene una resistencia negativa, esto es, se caracteriza porque cuando sube su temperatura, baja el valor de su resistencia. En consecuencia, incluso cuando el valor de la corriente de 30 ma entre el colector y el emisor de los anteriormente mencionados transistores Q3 y Q4 permanezca sin cambios, el voltaje entre la base y el emisor de los transistores Q5 y Q6 así como el producto entre el valor de corriente de 30 ma y el voltaje entre ellos decrece, cuando la temperatura se eleva, al conectar el termistor 26 con el mismo valor de resistencia de 16.2 \Omega que la resistencia 25 para la regulación del voltaje situada entre la base y el emisor de los transistores Q5 Y Q6 en paralelo de manera que esta última quede puenteada. Como VBE disminuye cuando aumenta la temperatura, como se muestra en la figura 10 (b), la IC (corriente de colector) tiende a decrecer, de forma que se previene el embalamiento térmico.

En la disposición del circuito mostrado en la figura 9 según este modo de realización de la invención, la forma de onda de guiado puede ser amplificada en un periodo de tiempo tan corto como 2 \mus (microsegundos) mediante el mantenimiento del flujo de corriente a través de los transistores Q3, Q4, Q5, y Q6 de manera que éstos transistores operen en la zona activa (la llamada clase A de operación del amplificador). Al conectar el termistor 26 con el mismo valor de resistencia de16.2 \Omega que la resistencia 25 situada entre los colectores de los transistores Q3 Y Q4 en paralelo de forma que esta última quede puenteada, el embalamiento térmico se puede prevenir en el sentido de disminuir el voltaje entre la base y el emisor de los transistores Q5 Y Q6 dado que el voltaje entre la base y el emisor se eleva debido a la autogeneración de calor. La utilización de un circuito previsor del embalamiento térmico tal como el del termistor es efectivo en los casos en los que la radiación de calor esté restringida o en los que el tamaño de la aleta de refrigeración este limitado por consideraciones de espacio en el diseño.

El lugar donde se instala el termistor no está limitado a lo mostrado en la figura 9 sino que puede estar situado en cualquier sitio en el que el voltaje entre la base y el emisor de los transistores Q5 y Q6 tienda a disminuir con el aumento de temperatura, pudiéndose alcanzar el mismo efecto mediante la provisión de un termistor entre la base y en el emisor del transistor Q5 y otro termistor entre la base y en el emisor del transistor Q6. Sin embargo, se requiere un coste adicional por el uso de los dos termistores y, en el caso de que existieran variaciones en sus características, las características de amplificación del circuito completo podrían verse afectadas negativamente. Según este modo de realización de la invención, se diseña la instalación de sólo un termistor resultando ventajoso a la vista de los costes de fabricación. Por tanto no queda lugar para la preocupación en relación con las variaciones de las características de los termistores.

La figura 11 muestra un ejemplo de aplicación del dispositivo de generación de formas de ondas de guiado según este modo de realización de la invención a una impresora de chorro de tinta.

Como se muestra en la figura 11, la impresora de chorro de tinta comprende un controlador de impresión 31 y un mecanismo de impresión 32.

El controlador de impresión 31 comprende una interfaz (de aquí en adelante "I/F") 34 para la recepción de datos de impresión desde un ordenador anfitrión 33; una RAM para almacenar datos diversos, una ROM 36 que almacena rutinas que son usadas en el procesado de datos diversos y que hace las funciones de unidad de almacenamiento 13 de datos de formas de onda según este modo de realización de la invención; una CPU 37 que juega papeles de control claves y que también hace las funciones de unidad de lectura 3A de datos de formas de onda, de unidad de compensación por temperatura 3B y de unidad de conversión de datos de formas de onda 3C; una matriz de puertas 38 que realiza los procesos de mantenimiento / cambio del valor de corriente de guiado de un mecanismo de carro, que será descrito más tarde, haciendo también las funciones de unidad de interpolación 5 de datos de formas de onda; un circuito de oscilación 39 para la producción de una señal de reloj de por ejemplo 40 Mhz que servirá de referencia para el procesado de datos diversos en una impresora; un circuito de amplificación 40 que incluye al conversor D/A 7A y al filtro pasabajos (LPF) 7B que constituye la unidad de conversión D/A 7, y a la unidad de amplificación de señal 9 según este modo de realización de la invención; y una I / F 41 para la transmisión al mecanismo de impresión de los datos de impresión desarrollados según un patrón de puntos (datos de mapa de bits) y de señales de guiado obtenidas a la salida del circuito amplificador 40.

El mecanismo de impresión 32 comprende un cabezal de impresión 42, un mecanismo de alimentación de papel 43 y un mecanismo de carro 44. El cabezal de impresión 42 tiene una pluralidad de toberas, descargándose una gota de tinta desde cada tobera en momentos predeterminados. Los datos de impresión desarrollados según el patrón de puntos se transmiten desde la I/F 41 a un registro de desplazamiento 45 contenido en el cabezal de impresión 42 en sincronismo con la señal de reloj (CK) proveniente del circuito oscilador 39. Los datos de impresión (S1) transmitidos en serie son guardados en un circuito cerrojo 46 una vez. Los datos de impresión así guardados son aumentados mediante un desplazador de nivel 47 amplificándose el voltaje hasta un máximo de 40 v, constituyendo el valor de voltaje predeterminado de excitación del circuito de conmutación 48. Se aplica una señal de guiado (COM) obtenida a la salida del circuito de amplificación 40 a la entrada del circuito de conmutación 48, estando el vibrador piezoeléctrico conectado a la salida del circuito de conmutación 48. Además, el cabezal de impresión 42 esta dotado de un termistor 49. El termistor 49 hace las funciones, como se hizo notar anteriormente, de unidad de compensación por temperatura 3B en conjunción con la CPU 37. En otras palabras, como el termistor 49 tiene una resistencia negativa, el valor de la resistencia disminuye con el aumento de temperatura, por ejemplo. La variación del valor de resistencia se convierte en una señal eléctrica (TS) y, a la recepción de la señal eléctrica (TS), la CPU 37 corrige los datos de los valores de las coordenadas de la pluralidad de puntos de la forma de onda de guiado. Aunque la compensación por temperatura puede ser realizada como en la compensación por temperatura de una impresora de chorro de tinta convencional, al término de la impresión de una página o una línea, según este modo de realización de la invención la compensación por temperatura se hace cada vez que concluye la impresión de una página. En este caso, el registro de desplazamiento 45, el circuito de cerrojo 46, el desplazador de nivel 47, el circuito de conmutación 48 y el vibrador piezoeléctrico 23 se constituyen cada uno como una pluralidad de elementos en correspondencia con las toberas respectivas del cabezal de impresión 42. Cuando el dato de bit aplicado a cada elemento de conmutación en forma de conmutador analógico del circuito de conmutación 48 es [1], la señal de guiado (COM) se aplica a cada vibrador piezoeléctrico, que se moverá de acuerdo con la forma de onda de guiado de la señal de guiado (COM). Cuando el dato de bit aplicado a cada elemento de conmutación es [0], se corta la señal de guiado (COM) a cada vibrador piezoeléctrico, manteniendo cada vibrador piezoeléctrico la carga que tenía inmediatamente antes.

En la impresora de chorro de tinta a la que se aplica el dispositivo generador de formas de onda de guiado según este modo de realización de la invención, cuando el dato de impresión desarrollado en la forma de patrón de puntos y aplicado al circuito de conmutación 48 es [1], por ejemplo, la señal de guiado (COM) formada con la forma de onda de guiado deseada e' se aplica al vibrador piezoeléctrico 23 como se describió previamente y el vibrador piezoeléctrico 23 se expande y contrae en concordancia con la señal de guiado, causando así la descarga de una gota de tinta desde la tobera en cuestión de acuerdo con la forma de onda de guiado e', de manera que se forme un punto con un valor de gradación en correspondencia con la forma de onda de guiado e'. Cuando el dato de impresión aplicado al circuito de conmutación 48 es [0], se corta la alimentación de la señal de guiado (COM) al vibrador piezoeléctrico 23. La operación de impresión es entonces realizada de acuerdo con los datos del patrón de puntos, pudiéndose descargar gotas de tinta de diferente peso desde la misma tobera, con lo que se puede imprimir una imagen de gradación múltiple de buena calidad mediante el ajuste variable del diámetro del punto de impresión sobre papel de impresión.

En lo que sigue se hará una descripción de un dispositivo generador de formas de ondas de guiado según un segundo modo de realización de la invención.

Aunque el dispositivo generador de formas de ondas de guiado según el segundo modo de realización de la invención es sustancialmente similar en estructura al dispositivo generador de formas de ondas de guiado según el primer modo de realización de la invención, aquel no está equipado con la unidad de conversión 3C de datos de formas de onda sino que se caracteriza porque los datos de la pluralidad de puntos de inflexión de la pluralidad de formas de onda de guiado a-f se almacenan en la unidad de almacenaje 1 de datos de formas de onda como datos de valores de coordenadas relativas desde el principio.

Más específicamente, en el caso del dispositivo generador de formas de onda de guiado según este modo realización de la invención, el diseñador de la impresora escribe los valores de las coordenadas, en un sistema coordenado con el tiempo t en el eje x y el voltaje v en el eje y, de la pluralidad de puntos de inflexión de la pluralidad de formas de ondas de guiado a-f después de la obtención previa del voltaje en función del estado de la tinta a una temperatura preestablecida en zonas de almacenamiento predeterminadas de la unidad de almacenamiento 1 de datos de formas de onda de guiado (ROM 36) de la misma manera que en el primer modo de realización de la invención; sin embargo, se almacenan las coordenadas relativas mostradas en la figura 5 (b) en lugar de las coordenadas absolutas mostradas en la figura 5 (a).

En este modo realización de la invención, la señal de reloj de 20 MHz obtenida a la salida del circuito oscilador 39 se usa directamente como señal de reloj de referencia para el convertidor D/A 7A y consecuentemente el espacio entre los frentes de onda de la señal de reloj equivale a 50 ns. Las coordenadas relativas son tales que, como se muestra en la figura 5 (b),
N2 = 2 en la porción de frente de onda inicial de la anteriormente mencionada forma de onda de guiado e y cuando se suma N2 veces \DeltaV se puede, obviamente, alcanzar el siguiente punto de inflexión (N3, \DeltaV). Así, el proceso de interpolación de datos de forma de onda puede ser realizado satisfactoriamente incluso en un tiempo tan corto como 50 ns debido a que la unidad de almacenamiento 1 de datos de forma de onda (ROM 36) tiene de antemano los datos de \DeltaV en este modo de realización de la invención.

A diferencia del primer modo de realización de la invención, además, se puede prescindir del proceso de conversión de los valores de las coordenadas absolutas de los datos de forma de onda a los valores de las coordenadas relativas por medio de la CPU 37. por lo tanto, en este modo de realización de la invención, la forma de onda de guiado se conforma después de tener en cuenta la anteriormente mencionada temperatura ambiente haciendo que la unidad interpolación 5 de datos de forma de onda interpole los valores punto a punto con referencia a los datos de los valores de las coordenadas relativas de la pluralidad de puntos de la forma de onda de guiado corregida por la unidad de compensación por temperatura 3B.

En el primer y segundo modo de realización de la invención, aunque se ha generado la forma de onda de guiado mediante la definición del estado de la tinta durante la operación de impresión sobre la base de la temperatura ambiental y la corrección de los datos de coordenadas por medio de la unidad de compensación por temperatura 3B, la condición ambiental a ser tenida en cuenta no se limita sólo a la temperatura, sino que puede incluir la definición del estado de la tinta en el momento de la impresión sobre la base de la humedad ambiental.

En el primer y segundo modo de realización de la invención, además, se prepara el grupo de datos de las coordenadas (datos de las coordenadas de los puntos de inflexión de las formas de onda de guiado
a-f), aunque cualquiera dentro del grupo de los datos de coordenadas (p. ej. datos de las coordenadas de los puntos de inflexión de la forma de onda de guiado e) es leído selectivamente de manera que se genere la forma de onda e' correspondiente a los datos de gradación, también son posibles los siguientes tercer y cuarto modos de realización de la invención.

En el tercer modo de realización de la invención primero, se pueden considerar los pasos de crear una forma de onda de guiado mediante la lectura de un grupo de datos de coordenadas y la utilización selectiva de partes de la forma de onda de guiado de manera que se guíe el cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación.

En lo que sigue se hará una descripción utilizando las formas de onda de guiado a-f de la figura 1. Se prepara una forma de onda de guiado que contiene pulsos de una pluralidad de ondas trapezoidales sintetizando secuencialmente, por ejemplo, las formas de onda a, b y c en este orden, tras la lectura de un grupo de datos de coordenadas. Cuando el valor de gradación es 0, queda fijado (000) y no se selecciona ninguno de los pulsos de onda a, b y c. cuando el valor de gradación es 1, se fija (100) y sólo es usado selectivamente el pulso de onda trapezoidal a. Similarmente, cuando el valor de gradación es 2, se fija (010) y sólo es usado selectivamente el pulso de onda trapezoidal b, ... cuando el valor de gradación es 6, se fija (011) y sólo son usados selectivamente los pulsos de ondas trapezoidales b y c y así en adelante.

En el cuarto modo de realización de la invención, se pueden considerar los pasos de leer selectivamente parte del grupo de datos de coordenadas para crear adecuadamente una forma de onda de guiado en correspondencia con los datos de gradación y guiar el cabezal de impresión utilizando la forma de onda de guiado.

Más específicamente, este es el caso en el que un dato de coordenadas que es leído selectivamente de una forma de onda preparada de acuerdo con el valor de gradación con el objeto de crear diversas formas de onda mediante la utilización de las formas de onda de guiado a-f de la figura 1. En este caso y con referencia a las formas de onda de guiado a-f de la figura 1, son leídos selectivamente parte [ datos de coordenadas (X0, Y0) - (X5, Y5) de e0 - e5 ] del grupo de datos de coordenadas [ datos de coordenadas (X0, Y0) - (X9, Y9) de e0 - e9] de la forma de onda de guiado e, para crear una forma de onda de guiado en correspondencia con el valor de gradación 1 para guiar el cabezal de impresión mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

Como resulta obvio del tercer y cuarto modos de realización de la invención, se consideran diversas formas de creación de la forma de onda de guiado y, consecuentemente, se puede conseguir una forma de onda de guiado programable mediante el uso de grupos de datos de coordenadas para generar formas de onda de guiado, almacenados previamente.

Además, es posible un quinto modo de realización de la invención según se muestra en la figura 12.

A diferencia de los modos realización de la invención primero a cuarto, en los que los datos de las coordenadas son almacenados en la unidad de almacenamiento 1 de formas de onda de guiado de manera que los datos son interpolados para generar una forma de onda dada, en el quinto modo de realización de la invención se almacenan los datos de partes de la forma de onda de guiado, P1 - P9 por ejemplo, en la unidad de almacenamiento 1 de formas de onda de guiado como se muestra en la figura 12. la CPU entonces, selecciona adecuadamente una de ellas de acuerdo con el valor de gradación y las combina para formar una forma de onda de guiado (sistema de almacenaje de partes). Incluso en este modo de realización de la invención, es posible generar la forma de onda de guiado programable deseada mediante el cambio de los datos de la parte de la forma de onda almacenada o mediante el cambio de la forma de selección o combinación de las partes. Más aún, se puede prescindir del proceso de interpolación en este modo realización de la invención.

Aunque se han ofrecido diversos modos de realización de la invención, la invención no queda limitada a estos modos y no es necesario decir que puede ser aplicada a cualquier otro modo de realización de la invención en el que, por ejemplo, se provea un dispositivo de generación de formas de onda de guiado sin unidad de compensación por temperatura 3B sin desviarse del objeto y el espíritu de la invención.

Más aún, la forma de onda de guiado a generar no queda limitada a ondas trapezoidales o lineales, sino que pueden ser consideradas aquellas que tengan configuraciones curvas mediante la interpolación de un grupo de datos de coordenadas almacenados con líneas curvas o sometiéndoles a una interpolación spline.

Como quedó dicho más arriba, en el método y dispositivo de generación de formas de onda de guiado de acuerdo con la presente invención, el grupo de datos de coordenadas para la generación de formas de onda de guiado o el grupo de datos de parte de las formas de onda es almacenado previamente siendo leído luego el grupo de datos. Además, la señal obtenida mediante la interpolación de los valores punto a punto o mediante la combinación adecuada de los datos de partes de las formas de onda de guiado, es sometida a la conversión D/A y amplificada antes de darse a la salida, de manera que la forma de onda de guiado programable deseada se pueda obtener mediante el simple procedimiento de almacenaje de un grupo de datos de generación de formas de onda de guiado para ser usada en la impresora en cuestión.

Más aún, se pueden conseguir muchos valores de gradación mediante el cambio del algoritmo de interpolación de datos de coordenadas almacenado y del valor punto a punto o, en su caso, el algoritmo de selección y combinación de los datos parciales almacenados.

Claims

1. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta, generando el dispositivo de generación de formas de onda de guiado al menos una forma de onda de guiado predefinida con el objeto de guiar el cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación mediante la utilización de la forma de onda de guiado, comprendiendo el dispositivo de generación de formas de onda de guiado:

medios de almacenamiento (1) de datos de forma de onda que contienen un grupo de datos de formas de onda que representan datos de coordenadas de formas de onda de guiado o de formas de onda parciales a partir de los que se puede generar una forma de onda de guiado;

medios de lectura (3) de datos de formas de onda para seleccionar al menos los datos de una de las formas de onda a utilizar dentro del grupo de formas de onda y para leer los datos de la forma de onda seleccionada;

medios de generación (5) de datos de forma de onda para realizar un proceso requerido sobre los datos de forma de onda leídos por los medios de lectura de datos de formas de onda con el objeto de crear una forma de onda de guiado;

medios de conversión digital/analógico (7) para someter a los datos de la forma de onda de guiado creada por los medios de generación de datos de forma de onda a una conversión digital/analógico con el objeto de que se tenga como salida una señal analógica; y

medios de amplificación de señal (9) para amplificar la señal analógica obtenida a la salida de los medios de conversión digital/analógico.

2. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 1,

en donde el grupo de datos de forma de onda representa un grupo de datos de coordenadas a partir de los que puede generar una forma de onda de guiado;

y los medios de generación de datos de forma de onda comprenden:

medios de interpolación de datos de forma de onda para crear la forma de onda de guiado mediante la interpolación punto a punto de valores pertenecientes al grupo de datos de coordenadas leídos por los medios de lectura de datos de forma de onda.

3. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 1,

en donde el grupo de datos de forma de onda representa formas de onda parciales a partir de las cuales se puede generar una forma de onda de guiado;

y los medios de generación de datos de forma de onda que están configurados para seleccionar una pluralidad de las formas de ondas parciales con el objeto de crear la forma de onda de guiado mediante la combinación de la pluralidad de formas de onda parciales seleccionadas.

4. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 2, en donde se prepara una pluralidad de grupos de datos de formas de onda, siendo leído cualquiera de los grupos de datos de formas de onda, y se crea la forma de onda de guiado apropiada en correspondencia con los datos de gradación para guiar el cabezal de impresión mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

5. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 2, en donde se crea una forma de onda de guiado mediante la lectura del grupo de datos de coordenadas; y partes de la forma de onda de guiado son utilizadas selectivamente de manera que se produzca el guiado del cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación.

6. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 2, en donde la forma de onda de guiado correspondiente a los datos de gradación se crea de manera adecuada mediante la lectura selectiva de partes del grupo de datos de coordenadas de modo que se produzca el guiado del cabezal de impresión mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

7. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 2, en donde la onda de guiado a ser creada contiene una onda trapezoidal en el caso de una gradación para la formación de puntos mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

8. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 2, en donde la forma de onda de guiado a ser creada es lineal en el caso de una gradación sin formación de puntos mediante la utilización de la forma de onda de guiado.

9. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 2, comprendiendo además:

medios de compensación para la corrección de los datos de coordenadas en función del estado de la tinta durante la operación de impresión.

10. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 9, en donde el estado de la tinta se toma en consideración durante el proceso de impresión sobre la base de, por lo menos, las temperaturas ambientales.

11. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 9, en donde el estado de la tinta se toma en consideración durante el proceso de impresión sobre la base de, por lo menos, la humedad ambiental.

12. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde los medios de amplificación de señal comprenden un circuito amplificador que incluye un par de transistores cuyos emisores están conectados entre sí y resistencias fijas que aseguran la aplicación de un voltaje predeterminado entre la base y el emisor para obligar al par de transistores a trabajar en una zona activa; y se conecta en paralelo un elemento de resistencia negativa, con el mismo valor de resistencia que el de la resistencia fija, para puentear la resistencia fija a una temperatura de referencia con anterioridad a que el par de transistores autogeneren calor, de manera que disminuya el voltaje entre la base y el emisor cuando el voltaje entre la base y el emisor aumente como consecuencia de la autogeneración de calor por parte del par de transistores.

13. Un dispositivo de generación de formas de onda de guiado para un cabezal de impresión de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 12, en donde el elemento de resistencia negativa es un termistor.

14. Un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal impresor de chorro de tinta, comprendiendo el método de generación de formas de onda de guiado para la generación de al menos una forma de onda de guiado predefinida con el objeto de guiar el cabezal de impresión de acuerdo con los datos de gradación mediante la utilización de la forma de onda de guiado, los pasos de:

almacenar de antemano un grupo de datos de coordenadas para la generación de formas de onda de guiado en medios de almacenamiento (1) de datos de formas de onda;

seleccionar una forma de onda de guiado a utilizar entre las formas de onda de guiado y leer el grupo de datos de coordenadas de la forma de onda de guiado de los medios de almacenamiento de datos de formas de onda mediante medios de lectura (3) de datos de formas de onda;

crear la forma de onda de guiado mediante la interpolación de valores punto a punto del grupo de datos de coordenadas leídas por los medios de lectura de datos de formas de onda utilizando medios de interpolación (5) de datos de formas de onda;

someter los datos de la forma de onda de guiado creada por los medios de interpolación de datos de formas de onda a una conversión digital / analógica utilizando medios de conversión digital / analógica (7) con el objeto de dar como salida una señal analógica; y

amplificar la señal analógica obtenida a la salida de los medios de conversión digital / analógica utilizando medios de amplificación de señal (9).

15. Un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal impresor de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 14, comprendiendo además:

la corrección de la forma de onda de guiado leída por los medios de lectura de datos de formas de onda en función del estado de la tinta durante la operación de impresión sobre la base de, por lo menos, las temperaturas ambientales.

16. Un método de generación de formas de onda de guiado para un cabezal impresor de chorro de tinta como se reivindica en la reivindicación 15, en donde la etapa de corrección de la forma de onda de guiado en función de la temperatura ambiente incluyen los siguientes pasos:

detectar la temperatura real utilizando una unidad de detección de temperatura;

calcular la diferencia entre una temperatura predeterminada y la temperatura real en base a la forma de onda básica correspondiente a la temperatura predeterminada;

generar una corrección de forma de onda para la temperatura real en base a la diferencia entre ellas; y

proporcionar a la salida la forma de onda así generada, repitiéndose estos pasos cada vez que concluye la impresión de una página.