ES2236176T3 - Cabeza impresora por inyeccion de tinta con suministro de energia balanceado en elementos resistivos para circuitos fet adaptados. - Google Patents

Cabeza impresora por inyeccion de tinta con suministro de energia balanceado en elementos resistivos para circuitos fet adaptados.

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ES2236176T3 ES01905108T ES01905108T ES2236176T3 ES 2236176 T3 ES2236176 T3 ES 2236176T3 ES 01905108 T ES01905108 T ES 01905108T ES 01905108 T ES01905108 T ES 01905108T ES 2236176 T3 ES2236176 T3 ES 2236176T3
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Abstract

Una cabeza impresora por inyección de tinta que comprende: una estructura (11, 12, 13) de cabeza impresora formada de un sustrato y una pluralidad de capas de película delgada, cuya estructura de cabeza impresora tiene una extensión longitudinal y unos extremos separados longitudinalmente; un conjunto ordenado longitudinal (61) de generadores (40) de gotas de tinta definidos en dicha estructura de cabeza impresora y alineados con dicha extensión longitudinal de cabeza impresora; unos terminales de unión (74); un conjunto ordenado longitudinal (81) de circuitos (85) de transistores de efecto de campo (en adelante FET) formados en dicha estructura de cabeza impresora junto a dichos generadores de gotas de tinta y alineados con dicha extensión longitudinal de cabeza impresora; unas líneas de alimentación (86, 181) conectadas eléctricamente entre (a ) dichos terminales de unión y (b) dichos generadores de gotas de tinta y dichos circuitos de FET; y caracterizada porque dichos circuitos de FET están configurados respectivamente para compensar por la variación en la resistencia parasitaria presentada por dichas líneas de alimentación.

Description

Cabeza impresora por inyección de tinta con suministro de energía balanceado en elementos resistivos para circuitos FET adaptados.
Antecedentes del invento
El objeto del invento se refiere en general a la impresión por inyección de tinta, y más particularmente a una cabeza impresora por inyección de tinta de película delgada que tiene unos circuitos de excitación por transistores de efecto de campo (en adelante FET) configurados para compensar por la disipación de energía parásita a lo largo de una barra colectora de puesta a tierra.
La técnica de la impresión por inyección de tinta se encuentra relativamente bien desarrollada. Productos comerciales tales como impresoras de ordenador, trazadores de gráficos, y máquinas de facsímile se han implementado con tecnología de inyección de tinta para producir medios impresos. Las contribuciones de la compañía Hewlett-Packard a la tecnología de la inyección de tinta se describen, por ejemplo, en diversos artículos en la Revista Hewlett-Packard, Volumen 36, Nº 5 (mayo de 1985); Volumen 39, Nº 5 (octubre de 1988); Volumen 43, Nº 4, (agosto de 1992); Volumen 43, Nº 6 (diciembre de 1992); y Volumen 45, Nº 1 (febrero de 1994).
En general, una imagen por inyección de tinta se forma de acuerdo con la colocación precisa en un medio impresor de gotas de tinta emitidas por un dispositivo generador de gotas de tinta conocido como una cabeza impresora por inyección de tinta. Típicamente, una cabeza impresora por inyección de tinta se soporta sobre un carro móvil de imprimir que recorre transversalmente la superficie del medio impresor y se controla de modo que inyecte gotas de tinta en instantes apropiados conforme a una orden de ejecución de un micro-ordenador o de otro controlador, en la que la temporización de la aplicación de las gotas de tinta está destinada a corresponderse con un patrón de píxeles de la imagen que se está imprimiendo.
Una típica cabeza impresora por inyección de tinta de Hewlett-Packard incluye un conjunto ordenado de inyectores formados con precisión en una placa de orificios que está fijada a una capa de barrera de tinta que a su vez se fija a una subestructura de película delgada que implementa las resistencias de calentamiento para la activación de la tinta y el aparato para habilitar a las resistencias. La capa de barrera de tinta define unos canales de tinta que incluyen unas cámaras de tinta dispuestas sobre resistencias asociadas para la activación de la tinta, y los inyectores de la placa de orificios están alineados con cámaras de tinta correspondientes. Las regiones de generación de gotas de tinta se forman mediante las cámaras de tinta y las partes de la subestructura de película delgada y de la placa de orificios que son adyacentes a las cámaras de tinta.
La subestructura de película delgada comprende típicamente un sustrato tal como silicio sobre el que están formadas varias capas de película delgada que forman resistencias de activación de tinta de película delgada, aparatos para habilitar las resistencias, y también interconexiones a terminales de unión que se han provisto para conexiones eléctricas externas a la cabeza impresora. La capa de barrera de tinta es típicamente un material polímero que se ha laminado como una película seca a la subestructura de película delgada, y se ha diseñado para que sea fotodefinible y endurecible tanto por radiación ultravioleta como por el calor. En una cabeza impresora por inyección de tinta de un diseño de alimentación por ranura, la tinta se alimenta desde uno o más depósitos de tinta a las diversas cámaras de tinta a través de una o más ranuras de alimentación de tinta formadas en el sustrato.
En la página 44 de la Revista Hewlett-Packard de febrero de 1994 anteriormente citada se ilustra un ejemplo de la disposición física de la placa de orificios, capa de barrera de tinta, y subestructura de película delgada. En las patentes de EE.UU. cedidas comúnmente Números 4.719.477 y 5.317.346 se describen ejemplos adicionales de las cabezas impresoras por inyección de tinta.
Consideraciones con las cabezas impresoras por inyección de tinta de película delgada incluyen la necesidad de asegurar que cada una de las resistencias de calentamiento activa una gota de tinta cuando se selecciona. Debido a la variación en la resistencia parasitaria de disipación de energía presentada por las líneas conductoras tendidas entre las resistencia de calentamiento y los terminales de contacto de puesta a tierra y de alimentación, las señales de activación de tinta suministradas a las resistencias de calentamiento incluyen típicamente una cierta cantidad de energía por exceso. Esto significa que algunas resistencias reciben por último una cantidad de energía más que suficiente para activar una gota de tinta, mientras que otras reciben solamente la energía suficiente para activar una gota de tinta. El exceso de energía tiene diversos efectos negativos que incluyen una duración menor de las resistencias, la "cogación", que es la acumulación de unos componentes de tinta que se adhieren tenazmente a la capa de pasivación en las cámaras de tinta, y una fiabilidad reducida de la cabeza impresora. Asimismo, la aplicación de diferentes energías a resistencias diferentes resulta en una nucleación de burbujas y una formación de gotas inconsistentes.
Aunque la variación de la anchura de línea es una técnica conocida para el balance de energía, el uso de dicha técnica hace difícil reducir la anchura de la subestructura de película delgada de la cabeza impresora, véase, por ejemplo, el documento WO 90106853.
De acuerdo con lo anterior, existe una necesidad de una cabeza impresora por inyección de tinta perfeccionada en la que las resistencias de calentamiento reciban energía de un modo más uniforme.
Sumario del invento
El invento descrito está destinado a una cabeza impresora por inyección de tinta que tiene unas resistencias de calentamiento que comunican energía a unos circuitos de activación de FET que están configurados para compensar por la variación en las resistencias parasitarias de líneas de alimentación, con el fin de reducir la variación en la energía suministrada a las resistencias de calentamiento de la cabeza impresora.
Breve descripción de los dibujos
Las ventajas y características del invento descrito se apreciarán con más facilidad por las personas expertas en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada leída conjuntamente con los dibujos, en los que:
La Figura 1 es una vista esquemática en planta desde arriba que no está a escala y que ilustra la disposición general de una cabeza impresora por inyección de tinta que emplea el invento.
La Figura 2 es una vista esquemática en perspectiva parcialmente fraccionada de la cabeza impresora por inyección de tinta de la Figura 1.
La Figura 3 es una ilustración esquemática parcial en planta desde arriba, que no está a escala, de la cabeza impresora por inyección de tinta de la Figura 1.
La Figura 4 es una vista parcial en planta desde arriba que ilustra generalmente la disposición general de un conjunto ordenado de circuitos de excitación de FET y de una barra colectora asociada de puesta a tierra de la cabeza impresora de la Figura 1.
La Figura 5 es un esquema eléctrico de circuito que representa las conexiones eléctricas de una resistencia de calentamiento y de un circuito de excitación de FET de la cabeza impresora de la Figura 1.
La Figura 6 es una vista en planta de circuitos representativos de excitación de FET y la correspondiente barra colectora de puesta a tierra de la cabeza impresora de la Figura 1.
La Figura 7 es una vista en corte transversal en alzado de un circuito representativo de excita de FET de la cabeza impresora de la Figura 1.
La Figura 8 es una vista en planta que representa una implementación ilustrativa de un conjunto ordenado de circuitos de excitación de FET y la correspondiente barra colectora de puesta a tierra de la cabeza impresora de la Figura 1.
La Figura 9 es una vista esquemática en perspectiva que no está a escala de una impresora en la que se puede emplear la cabeza impresora del invento.
Descripción detallada del invento
En la siguiente descripción detallada y en las diversas figuras de los dibujos, los elementos análogos se han identificado con números análogos de referencia.
Refiriéndose ahora a las Figuras 1 y 2, en ellas se ha ilustrado esquemáticamente una vista esquemática en perspectiva que no está a escala de una cabeza impresora por inyección de tinta en la que se puede emplear el invento y que en general incluye (a ) una subestructura o matriz 11 de película delgada que comprende un sustrato tal como silicio y que tiene varias capas de película delgada formadas en la misma, (b) una capa 12 de barrera de tinta dispuesta sobre la subestructura 11 de película delgada, y (c ) una placa 13 de orificios o inyectores fijada laminarmente a la parte superior de la barrera 12 de tinta.
La subestructura 11 de película delgada se ha formado de acuerdo con técnicas convencionales de circuitos integrados, e incluye resistencias 56 de calentamiento de película delgada formadas en la misma. La capa 12 de barrera de tinta está formada de una película seca que se lamina a presión y con calor a la subestructura 11 de película delgada y está fotodefinida para formar en la misma unas cámaras 19 de tinta y unos canales 29 de tinta que están dispuestos sobre regiones de resistencias en las que se forman resistencias de calentamiento. Unos terminales 74 de oro de unión acoplables para conexiones eléctricas externas están dispuestos en extremos opuestos separados longitudinalmente de la subestructura 11 de película delgada y no están cubiertos por la capa 12 de barrera de tinta. A título de ejemplo ilustrativo, el material de la capa de barrera comprende una película seca de un fotopolímero basado en acrilato tal como la película seca de fotopolímero de la marca "Parad" obtenible de E.I. duPont de Nemours y Compañía de Wilmington, Delaware. Películas secas similares incluyen otros productos duPont tales como la película seca de la marca "Riton" y películas secas fabricadas por otros proveedores de productos químicos. La placa 13 de orificios comprende, por ejemplo, un sustrato plano compuesto de un material polímero y en el que se han formado los orificios por ablación con láser, por ejemplo según se describe en la patente de EE.UU. cedida comúnmente Nº 5.469.199, incorporada como referencia a la presente memoria. La placa de orificios comprende también un metal revestido tal como níquel.
Como se ha representado en la Figura 3, las cámaras 19 de tinta de la barrera 12 de tinta están dispuestas más particularmente sobre respectivas resistencias 56 de activación de tinta, y cada cámara 19 de tinta está definida por unos bordes o paredes interconectados de una abertura de cámara formada en la capa 12 de barrera. Los canales 19 de tinta están definidos por aberturas adicionales practicadas en la barrera 12 de tinta, y están unidos integralmente a respectivas cámaras 19 de activación de tinta. Las Figuras 1, 2, 3 y 4 ilustran a título de ejemplo una cabeza impresora por inyección de tinta alimentada por ranura en la que los canales de tinta se abren hacia un borde formado por una ranura de alimentación de tinta practicada en la subestructura de película delgada, por lo que el borde de la ranura de alimentación de tinta forma un borde de alimentación.
La placa 13 de orificios incluye orificios o inyectores 21 dispuestos sobre respectivas cámaras 19 de tinta, de tal manera que cada resistencia 56 de activación de tinta, una correspondiente cámara 19 de tinta, y un orificio asociado 21 estén alineados y formen un generador 40 de gotas de tinta.
Aunque la cabeza impresora anteriormente descrita tiene una capa de barrera y una placa de orificios separada, debe hacerse notar que el invento se puede realizar en cabezas impresoras que tengan una estructura integral de barrera/orificio que se puede hacer usando una única capa de fotopolímero que se exponga con un procedimiento de exposición múltiple y luego se revele.
Los generadores 40 de gotas de tinta están dispuestos en tres conjuntos ordenados de columnas o grupos 61, 62, 63 que están separados entre sí transversalmente con respecto a un eje L de referencia. Las resistencias 56 de calentamiento de cada grupo de generadores de gotas de tinta están alineadas generalmente con el eje L de referencia y tienen una separación de centro a centro o paso de inyector P predeterminados a lo largo del eje L de referencia. A título de ejemplo ilustrativo, la subestructura de película delgada es rectangular y los bordes opuestos 51, 52 de la misma son bordes longitudinales de la dimensión de longitud, mientras que los bordes opuestos 53, 54 separados longitudinalmente son de la dimensión de la anchura, que es menor que la dimensión de longitud de la cabeza impresora. La extensión longitudinal de la subestructura de película delgada es a lo largo de los bordes 51, 52 que pueden ser paralelos al eje L de referencia. En uso, el eje L de referencia se puede alinear con el eje al que generalmente se hace referencia como eje de avance de medios.
Aunque los generadores 40 de gotas de tinta de cada grupo de generadores de gotas de tinta se han ilustrado como sustancialmente colineales, debe hacerse notar que algunos de los generadores 40 de gotas de tinta de un grupo de generadores de gotas de tinta puede estar ligeramente desviado de la línea de centros de la columna, por ejemplo para compensar por retardos de activación.
En tanto que cada uno de los generadores 40 de gotas de tinta incluya una resistencia 56 de calentamiento, las resistencias de calentamiento están dispuestas de acuerdo con ello en grupos o conjuntos ordenados que corresponden a los generadores de gotas de tinta. Por conveniencia, a los conjuntos ordenados o grupos de resistencias de calentamiento se hará referencia mediante los mismos números de referencia 61, 62, 63.
La subestructura 11 de película delgada de la cabeza impresora de las Figuras 1, 2 y 3 incluye más particularmente unas ranuras 71, 72, 73 de alimentación de tinta que están alineadas con el eje L de referencia, y están separadas entre sí transversalmente con respecto a un eje L de referencia. Las ranuras 71, 72, 73 de alimentación de tinta alimentan respectivamente a los grupos 61, 62, 63 de generadores de gotas de tinta, y a título de ejemplo están situadas en el mismo lado de los grupos de generadores de gotas de tinta que ellas respectivamente alimentan. A título de ejemplo ilustrativo, cada una de las ranuras de alimentación de tinta suministra tinta de un color diferente, tal como azul, amarillo y magenta.
La subestructura 11 de película delgada incluye además unos conjuntos ordenados 81, 82, 83 de circuitos de excitación de transistores formados en la subestructura 11 de película delgada y situados junto a respectivos grupos (61, 62, 63) de generadores de gotas de tinta. Cada conjunto ordenado (81, 82, 83) de circuitos de excitación incluye una pluralidad de circuitos 85 de excitación de FET conectados a respectivas resistencias de calentamiento 56. Con cada conjunto ordenado (81, 82, 83) de circuitos de excitación está asociada una barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) a la que están conectados eléctricamente los terminales de fuente de todos los circuitos 85 de excitación de FET del conjunto ordenado adyacente (81, 82, 83) de circuitos de excitación. Cada barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) está interconectada eléctricamente al menos a un terminal de unión 74 en un extremo de la estructura de cabeza impresora y al menos a un terminal de contactos 74 en el otro extremo de la estructura de cabeza impresora.
Como se muestra esquemáticamente en la Figura 5, el terminal de drenaje de cada circuito de FET 85 está conectado eléctricamente a un terminal de la resistencia de calentamiento adyacente 56 que recibe en su otro terminal una señal primitiva apropiada PS de selección de activación de tinta a través de una línea conductora 86 que está tendida hasta un terminal 74 de contacto en un extremo de la estructura de cabeza impresora. Las líneas conductoras 86 comprenden, por ejemplo, líneas en una capa de metalización de oro que estarían separadas por encima y dieléctricamente de la capa de metalización en la que están formadas las barras colectoras de puesta a tierra 181, 182, 183. Las líneas conductoras 86 están conectadas eléctricamente a las resistencias de calentamiento 56 por medio de líneas metálicas y vías conductoras 57 (Figura 6) formadas en la misma capa de metalización que las barras colectoras de puesta a tierra 181, 182, 183. Asimismo, la línea conductora 86 para una resistencia de calentamiento particular se puede tender generalmente hasta un terminal de unión 74 en el extremo que esté más próximo a esa resistencia de calentamiento. Dependiendo de la implementación, las resistencias de calentamiento 56 de un grupo particular (61, 62, 63) de generadores de gotas de tinta se pueden disponer en una pluralidad de grupos primitivos, en la que los generadores de gotas de tinta de un grupo primitivo particular están acoplados de forma conmutable en paralelo a la misma señal de selección primitiva de activación de tinta, como por ejemplo según se describe en las patentes de EE.UU. cedidas comúnmente Números 5.604.519; 5.638.101; y 3.568.171, incorporadas a la presente memoria a título de referencia. El terminal de fuente de cada uno de los circuitos de excitación de FET está conectado eléctricamente a una correspondiente barra colectora adyacente de puesta a tierra (181, 182, 183).
Para facilidad de referencia, a las líneas conductoras que incluyen la línea conductora 86 y la barra colectora de puesta a tierra que conecta eléctricamente una resistencia de calentamiento 56 y un circuito asociado 85 de excitación de FET a los terminales de unión 74 se hará referencia colectivamente como líneas de alimentación. Asimismo para facilidad de referencia, a las líneas conductoras 86 se puede hacer referencia como las líneas de alimentación de lado alto o no puestas a tierra.
Generalmente, la resistencia parasitaria (o resistencia conectada) de cada uno de los circuitos 85 de excitación de FET se configura para compensar por la variación en la resistencia parasitaria presentada a los diferentes circuitos 85 de excitación de FET por el camino parasitario formado por las líneas de alimentación, con el fin de reducir la variación en la energía suministrada a las resistencias de calentamiento. En particular, las líneas de alimentación forman un camino parasitario que presenta una resistencia parasitaria a los circuitos de FET que varía con su situación en el camino, y la resistencia parasitaria de cada uno de los circuitos 85 de excitación de FET se selecciona de manera que la combinación de la resistencia parasitaria de cada circuito 85 de excitación de FET y la resistencia parasitaria de las líneas de alimentación según se presentan al circuito de excitación de FET varíe sólo ligeramente de uno a otro generador de gotas de tinta. En tanto que las resistencias de calentamiento 56 sean todas de sustancialmente la misma resistencia eléctrica, la resistencia parasitaria de cada circuito 85 de excitación de FET está configurada de ese modo para compensar por la variación de la resistencia parasitaria de las correspondientes líneas de alimentación según se presente a los diferentes circuitos 85 de excitación de FET. De esta manera, siempre que se suministren energías sustancialmente iguales a los terminales de unión conectados a las líneas de alimentación, se podrán suministrar energías sustancialmente iguales a las diferentes resistencias de calentamiento 56.
Refiriéndose de un modo más particular a las Figuras 6 y 7, cada uno de los circuitos 85 de excitación de FET comprende una pluralidad de dedos de electrodo 87 de drenaje interconectados eléctricamente dispuestos sobre unos dedos 89 de región de drenaje formados en un sustrato 111 de silicio, y una pluralidad de dedos 97 de electrodo de fuente interconectados eléctricamente, intercalados con los electrodos de drenaje 87 y dispuestos sobre unos dedos de región de fuente 99 formados en el sustrato de silicio 111. Unos dedos 91 de puerta de polisilicio que están interconectados en extremos respectivos están dispuestos sobre una fina capa 93 de óxido de puerta formada en el sustrato de silicio 111. Una capa 95 de vidrio de fosfosilicato separa los electrodos de drenaje 87 y los electrodos de fuente 97 del sustrato de silicio 111. Una pluralidad de contactos conductores 88 de drenaje conectan eléctricamente los electrodos de drenaje 87 a las regiones de drenaje 89, mientras que una pluralidad de contactos conductores 98 de fuente conecta eléctricamente los electrodos de fuente 97 a las regiones de fuente 99. A título de ejemplo ilustrativo, los electrodos de drenaje 87, las regiones de drenaje 89, los electrodos de fuente 97, las regiones de fuente 99, y los dedos 91 de puerta de polisilicio se extienden sustancialmente en dirección ortogonal o transversal con respecto al eje L de referencia y a la extensión longitudinal de las barras colectoras de puesta a tierra 181, 182, 183. Asimismo, para cada circuito 85 de FET, la extensión de las regiones de drenaje 89 y de las regiones de fuente 99 transversalmente al eje L de referencia es la misma que la extensión de los dedos de puerta transversalmente al eje L de referencia, como se muestra en la Figura 6, que define la extensión de las regiones activas transversalmente al eje L de referencia. Para mayor facilidad, se puede hacer referencia a la extensión de los dedos de electrodo de drenaje 87, dedos de región de drenaje 89, dedos de electrodos de fuente 97, dedos de región de fuente 99, y dedos de puerta de polisilicio 91 como la extensión longitudinal de dichos elementos en tanto que tales elementos sean largos y estrechos de una manera parecida a una tira o a un dedo.
A título de ejemplo ilustrativo, la resistencia conectada de cada uno de los circuitos 85 de FET se configura individualmente mediante el control de la extensión longitudinal o longitud de un segmento continuamente desprovisto de contactos de los dedos de región de drenaje, en la que un segmento continuamente desprovisto de contactos no dispone de contactos eléctricos 88. Por ejemplo, los segmentos continuamente desprovistos de contactos de los dedos de región de drenaje pueden comenzar en los extremos de las regiones de drenaje que estén más alejados de la resistencia de calentamiento 56. La resistencia conectada de un circuito particular 85 de FET aumenta al aumentar la longitud del segmento de dedo de región de drenaje continuamente desprovisto de contactos, y dicha longitud se selecciona para determinar la resistencia conectada de un circuito particular de FET.
Como otro ejemplo, la resistencia conectada de cada circuito 85 de FET se puede configurar mediante la selección de las dimensiones del circuito de FET. Por ejemplo, la extensión de un circuito de FET transversalmente al eje L de referencia se puede seleccionar para definir la resistencia conectada.
Para una implementación típica en la que las líneas de alimentación para un circuito particular 85 de FET se tienden por caminos razonablemente directos hasta terminales de unión 74 en el más próximo de los extremos separados longitudinalmente de la estructura de cabeza impresora, la resistencia parasitaria aumenta con la distancia desde el extremo más próximo de la cabeza impresora, y la resistencia conectada de los circuitos 85 de excitación de FET disminuye (haciendo más eficiente a un circuito de FET) con la distancia desde dicho extremo más próximo, con el fin de compensar el aumento en la resistencia parasitaria de las líneas de alimentación. Como un ejemplo específico, en cuanto a los segmentos de dedo de drenaje continuamente desprovistos de contactos de los respectivos circuitos 85 de excitación de FET que comienzan en los extremos de los dedos de región de drenaje que están más alejados de las resistencia de calentamiento 86, las longitudes de dichos segmentos disminuyen con la distancia desde el más próximo de los extremos separados longitudinalmente de la estructura de cabeza impresora.
Cada barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) está formada de la misma capa conductora de película delgada que los electrodos de drenaje 87 y los electrodos de fuente 97 de los circuitos 85 de FET, y las áreas activas de cada uno de los circuitos de FET compuestos de las regiones de fuente y de drenaje 89, 99 y las puertas de polisilicio 91 se extienden ventajosamente por debajo de una barra colectora asociada de puesta a tierra (181, 182, 183). Esto permite que los conjuntos ordenados de barra colectora de puesta a tierra y de circuito de FET ocupen regiones más estrechas, lo cual a su vez permite conseguir una subestructura de película delgada más estrecha, y por tanto más barata.
Asimismo, en una realización en la que los segmentos continuamente desprovistos de contactos de los dedos de región de drenaje comienzan en los extremos de los dedos de región de drenaje que estén más alejados de las resistencias de calentamiento 56, la extensión de cada barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) en la dirección transversal o lateral al eje L de referencia y hacia las correspondientes resistencias de calentamiento 56 se puede aumentar cuando se aumenta la longitud de los segmentos de dedo de drenaje continuamente desprovistos de contactos, puesto que los electrodos de drenaje no necesitan extenderse sobre dichos segmentos de dedo de drenaje continuamente desprovistos de contactos. En otras palabras, se puede aumentar la anchura W de una barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) aumentando la amplitud por la que la barra colectora de puesta a tierra se superpone a las regiones activas de los circuitos 85 de excitación de FET, dependiendo de la longitud de los segmentos de región de drenaje continuamente desprovistos de contactos. Esto se logra sin aumentar la anchura de la región ocupada por una barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) y su correspondiente conjunto ordenado (81, 82, 83) de circuitos de excitación de FET, puesto que el aumento se consigue incrementando la amplitud de la solapa entre la barra colectora de puesta a tierra y las regiones activas de los circuitos 85 de excitación de FET. Efectivamente, en cualquier circuito particular de FET, la barra colectora de puesta a tierra puede solapar la región activa transversalmente al eje L de referencia por sustancialmente la longitud de los segmentos desprovistos de contactos de las regiones de drenaje.
Para el ejemplo específico en el que los segmentos de región de drenaje continuamente desprovistos de contactos comienzan en los extremos de los dedos de región de drenaje que están más alejados de las resistencias de calentamiento 56 y en el que las longitudes de dichos segmentos de región de drenaje continuamente desprovistos de contactos disminuyen con la distancia desde el extremo más próximo de la estructura de cabeza impresora, la modulación o variación de la anchura de una barra colectora de puesta a tierra (181, 182, 183) con la variación de la longitud de los segmentos de región de drenaje continuamente desprovistos de contactos proporciona una barra colectora de puesta a tierra que tiene una anchura W que aumenta con la proximidad al extremo más próximo de la estructura de cabeza impresora, como se ha representado en la Figura 8. Como la intensidad de las corrientes compartidas aumenta con la proximidad a los terminales de unión 74, dicha forma proporciona ventajosamente una disminución de la resistencia de la barra colectora de puesta a tierra con la proximidad a los terminales de unión 74.
Aunque la descripción anteriormente expuesta se ha dirigido a una cabeza impresora que tiene tres ranuras de alimentación de tinta con generadores de gotas de tinta dispuestos a lo largo de únicamente un lado de una ranura de alimentación de tinta, hay que hacer notar que las estructuras descritas de conjuntos ordenados de circuitos de excitación de FET de barras colectoras de puesta a tierra se pueden implementar en una variedad de configuraciones alimentadas por ranuras, alimentadas por los bordes, o en alimentaciones combinadas por ranuras y por bordes. Asimismo, los generadores de gotas de tinta se pueden disponer en uno o en ambos lados de una ranura de alimentación de tinta.
Refiriéndose ahora a la Figura 8, se describe en la presente memoria una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de un dispositivo 110 de impresora por inyección de tinta en el que se pueden emplear las cabezas impresoras anteriormente descritas. El dispositivo 110 de impresora por inyección de tinta de la Figura 7 incluye un chasis 122 rodeado por un alojamiento o recinto 124, típicamente de un material de plástico moldeado. El chasis 122 está formado, por ejemplo, de chapa metálica e incluye un panel vertical 122 a. Las hojas de los medios de impresión se introducen individualmente a través de una zona impresora 125 mediante un sistema adaptado 126 de manipulación de medios de impresión que incluye una bandeja de alimentación 128 para almacenar los medios impresora antes de imprimirlos. Los medios de impresión pueden ser de cualquier tipo de material de hojas adecuadas que se puedan imprimir tal como papel, cartulina, transparencias, Mylar, y materiales análogos, pero por conveniencia las realizaciones descritas que se han ilustrado en los dibujos usan papel como el medio de impresión. Se pueden usar una serie de rodillos convencionales accionados a motor que incluyan un rodillo 129 de impulsión accionado por un motor paso a paso para trasladar los medios de impresión desde la bandeja de alimentación 128 a la zona impresora 125. Después de imprimir, el rodillo de impulsión 129 impulsa la hoja impresa sobre un par de miembros 130 de ala retráctiles de secado de salida que se muestran extendidos para recibir una hoja impresa. Los miembros 130 de ala retienen la hoja recientemente impresa durante un corto intervalo de tiempo por encima de cualesquiera hojas impresas anteriormente que todavía se están secando en una bandeja de salida antes de retirarse pivotablemente a los lados, como se muestra mediante las flechas curvas 133, hasta dejar caer la hoja recientemente impresa en la bandeja de salida 132. El sistema de manipulación de medios de impresión podría incluir una serie de mecanismos de ajuste para acomodar diferentes tamaños de medios de impresión, incluyendo papel de cartas, documentos legales, papel tamaño DIN A-4, sobres, etc., tales como un brazo deslizante 134 para ajuste de longitud y una ranura 135 para alimentación de sobres.
La impresora de la Figura 9 incluye además un controlador 136 de impresora, ilustrado esquemáticamente como un microprocesador, dispuesto en una regleta 139 de circuito impreso soportada en el lado posterior del panel vertical de chasis 122 a. El controlador 136 de impresora recibe instrucciones desde un dispositivo central tal como un ordenador personal (no mostrado) y controla el funcionamiento de la impresora incluyendo el avance de los medios de impresión a través de la zona impresora 125, el movimiento de un carro 140 de imprimir, y la aplicación de señales a los generadores 40 de gotas de tinta.
Una barra deslizante 138 de carro de imprimir que tiene un eje longitudinal paralelo a un eje de barrido de carro está soportada por el chasis 122 para soportar con agarre a un carro de imprimir 140 para el movimiento de traslación alternativo o barrido a lo largo del eje de barrido del carro. El carro de imprimir 140 soporta unos cartuchos retirables primero y segundo 150, 152 de cabeza impresora por inyección de tinta (a cada uno de los cuales a veces se le denomina una "pluma", un "cartucho de imprimir", o "cartucho"). Los cartuchos de imprimir 150, 152 incluyen unas respectivas cabezas impresoras 154, 156 que tienen respectivamente unos inyectores en general dando frente hacia abajo para inyectar tinta generalmente hacia abajo sobre una parte de los medios de impresión que esté en la zona impresora 125. Los cartuchos de imprimir 150, 152 están sujetos más particularmente en el carro de imprimir 140 mediante un mecanismo de pestillo que incluye palancas de sujeción, miembros de pestillo o pestañas 170, 172.
Un ejemplo ilustrativo de un carro de imprimir adecuado se describe en la solicitud de EE.UU. cedida comúnmente Nº de serie 08/757.009, presentada el 26/11/96, de Harmon y colaboradores, Nº Docket 10941036, incorporada como referencia en la presente memoria.
Para referencia, los medios de impresión se hacen avanzar a través de la zona impresora 125 a lo largo de un eje de medios que es paralelo a la tangente a la parte de los medios a imprimir que está debajo y es atravesada por los inyectores de los cartuchos 150, 152. Si el eje de los medios y el eje del carro están situados en el mismo plano, como se muestra en la Figura 9, serían perpendiculares entre sí.
Un mecanismo anti-rotación instalado en la parte posterior del carro de imprimir se acopla a una barra antipivotamiento 185 dispuesta horizontalmente que está formada integralmente con el panel vertical 122 a del chasis 122, por ejemplo, para impedir el pivotamiento hacia delante del carro de imprimir 140 con respecto a la barra deslizante 138.
A título de ejemplo ilustrativo, el carro de imprimir 150 es un carro de impresión monocromática, mientras que el carro de imprimir 152 es un carro de impresión tricolor que emplea una cabeza impresora de acuerdo con las enseñanzas de la presente memoria.
El carro de imprimir 140 es impulsado a lo largo de la barra deslizante 138 mediante una cinta sinfín 158 que se puede impulsar de una manera convencional, y se utiliza una tira codificadora lineal 159 para detectar la posición del carro de imprimir 140 a lo largo del eje de barrido del carro, por ejemplo de acuerdo con técnicas convencionales.
Aunque lo anterior ha sido una descripción e ilustración de realizaciones específicas del invento, los expertos en la técnica pueden hacer diversas modificaciones y variaciones a las mismas sin apartarse del alcance y del espíritu del invento según se define en las reivindicaciones siguientes.

Claims (7)

1. Una cabeza impresora por inyección de tinta que comprende:
una estructura (11, 12, 13) de cabeza impresora formada de un sustrato y una pluralidad de capas de película delgada, cuya estructura de cabeza impresora tiene una extensión longitudinal y unos extremos separados longitudinalmente;
un conjunto ordenado longitudinal (61) de generadores (40) de gotas de tinta definidos en dicha estructura de cabeza impresora y alineados con dicha extensión longitudinal de cabeza impresora;
unos terminales de unión (74);
un conjunto ordenado longitudinal (81) de circuitos (85) de transistores de efecto de campo (en adelante FET) formados en dicha estructura de cabeza impresora junto a dichos generadores de gotas de tinta y alineados con dicha extensión longitudinal de cabeza impresora;
unas líneas de alimentación (86, 181) conectadas eléctricamente entre (a ) dichos terminales de unión y (b) dichos generadores de gotas de tinta y dichos circuitos de FET; y caracterizada porque
dichos circuitos de FET están configurados respectivamente para compensar por la variación en la resistencia parasitaria presentada por dichas líneas de alimentación.
2. La cabeza impresora por inyección de tinta de la Reivindicación 1, en la que las respectivas resistencias conectadas de dichos circuitos de FET se seleccionan de modo que compensen por dicha variación de la citada resistencia parasitaria presentada por dichas líneas de alimentación.
3. La cabeza impresora por inyección de tinta de la Reivindicación 2, en la que cada uno de dichos circuitos de FET incluye:
electrodos de drenaje (87);
regiones de drenaje (89);
contactos de drenaje (88) que conectan eléctricamente dichos electrodos de drenaje y dichas regiones de drenaje;
electrodos de fuente (97);
regiones de fuente (99);
contactos de fuente (98) que conectan eléctricamente dichos electrodos de fuente a dichas regiones de fuente; y
en la que dichas regiones de drenaje están configuradas para ajustar una resistencia conectada de cada uno de dichos circuitos de FET para compensar por dicha variación de la mencionada resistencia parasitaria.
4. La cabeza impresora por inyección de tinta de la Reivindicación 3, en la que dichas regiones de drenaje comprenden regiones alargadas de drenaje, cada una de las cuales incluye un segmento continuamente desprovisto de contactos que tiene una longitud que se selecciona para ajustar dicha resistencia
conectada.
5. La cabeza impresora por inyección de tinta de la Reivindicación 2, en la que se selecciona un tamaño de cada uno de dichos circuitos de FET para ajustar dicha resistencia conectada.
6. La cabeza impresora por inyección de tinta de las Reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en la que dichas líneas de alimentación incluyen una barra colectora de puesta a tierra que se extiende a lo largo de dicha extensión longitudinal de estructura de cabeza impresora, y tiene una anchura transversalmente a la extensión longitudinal de la estructura de cabeza impresora que varía a lo largo de la extensión longitudinal de la estructura de cabeza impresora.
7. La cabeza impresora por inyección de tinta de la Reivindicación 6, en la que dicha anchura de la citada barra colectora de puesta a tierra disminuye al aumentar la distancia desde un extremo más próximo de dichos extremos separados longitudinalmente de dicha estructura de cabeza impresora.
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