ES2239714T3 - Sustrato para un cabezal termico de impresion de chorro de tinta, en particular un cabezal de impresion en color y cabezal de impresion que incorpora este sustrato. - Google Patents
Sustrato para un cabezal termico de impresion de chorro de tinta, en particular un cabezal de impresion en color y cabezal de impresion que incorpora este sustrato.Info
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Abstract
Sustrato para un cabezal de impresión de chorro de tinta, en particular aunque no exclusivamente de tipo en color, que comprende: al menos tres baterías de accionamiento y al menos tres ranuras de forma alargada correspondientes a dichas tres baterías de accionamiento, dichas al menos tres ranuras estando orientadas a lo largo en paralelo a una dirección vertical dada, cada una de dichas al menos tres ranuras realizándose a través del espesor de dicho sustrato para transportar un flujo de tinta a la batería de accionamiento correspondiente, consistiendo a su vez cada una de dichas tres baterías de accionamiento en una pluralidad de accionadores de expulsión dispuestos sustancialmente en una línea a lo largo de los lados largos opuestos de la ranura correspondiente, una pluralidad de terminales dispuestos sobre la superficie de dicho sustrato para recibir una pluralidad de señales apropiadas para direccionar y accionar selectivamente dichos accionadores, y una pluralidad de circuitos de excitación dispuestos entre dichos terminales y dichas baterías de accionamiento para controlar selectivamente, en respuesta a las señales externas recibidas por dichos terminales, los accionadores de expulsión de dichas tres baterías de accionamiento, extendiéndose dichos circuitos de excitación alrededor de dichas baterías de accionamiento, a lo largo de partes de la superficie de dicho sustrato, de forma alargada y sustancialmente paralelos a dichas al menos tres ranuras y por tanto a dicha dirección vertical dada, estando interconectados dichos circuitos de excitación según una configuración de cuadrícula que definen dichos terminales y para permitir que dichos accionadores de expulsión se dirijan con un número menor de terminales que de dichos accionadores de expulsión.
Description
Sustrato para un cabezal térmico de impresión de
chorro de tinta, en particular un cabezal de impresión en color, y
cabezal de impresión que incorpora este sustrato.
Esta invención se refiere a un sustrato que se
emplea en la fabricación de cabezales de impresión de chorro de
tinta, particularmente de tipo térmico, y más específicamente, a un
sustrato que comprende una pluralidad de accionadores de expulsión
para activar la expulsión de gotitas de tinta, una pluralidad de
ranuras o canales alargados para conducir la tinta desde un depósito
hasta los accionadores de expulsión y una pluralidad de circuitos de
excitación, asociados con los accionadores de expulsión para
direccionarlos y ordenar su activación.
Esta invención también se refiere a un cabezal de
impresión de chorro de tinta que incorpora un sustrato que tiene las
características mencionadas más arriba.
Un sustrato como el descrito resumidamente más
arriba constituye un componente fundamental de la estructura de un
cabezal de impresión de chorro de tinta y en particular de un
cabezal de impresión, también llamado de tipo térmico, que
operativamente se basa en el principio de activar la emisión de
gotitas calentando la tinta contenida en el propio cabezal de
impresión.
Este sustrato tiene en su superficie una
pluralidad de accionadores de expulsión que, siempre que el sustrato
está integrado en la estructura del cabezal de impresión de chorro
de tinta relativo, están dispuestos cada uno adyacentes a una
boquilla correspondiente del cabezal de impresión, y está destinado
a ser golpeado por la tinta contenida en
éste.
éste.
Durante el uso del cabezal de impresión, estos
accionadores de expulsión, cuando se excitan impulsivamente con una
corriente eléctrica, se comportan como fuentes de calor parecidas a
puntos, ya que generalmente adoptan la forma de
microrresistencias.
De este modo los accionadores de expulsión se
calientan rápidamente y transfieren el calor así generado a la
tinta, que golpea el sustrato y los propios accionadores, provocando
en las inmediaciones de cada uno de éstos la formación de una
burbuja de vapor de tinta que por expansión resulta en la emisión de
una gotita de tinta por la boquilla correspondiente.
En general, estos sustratos se fabrican por medio
de un complejo proceso de fabricación, comenzando por una oblea de
silicio, en la que se integran en su estructura los accionadores de
expulsión o microrresistencias que, tal como se ha indicado más
arriba, provocan la generación de burbujas de vapor y por tanto la
emisión de gotitas de tinta.
Estos sustratos también se fabrican de manera que
se integren y produzcan ciertas partes del circuito hidráulico cuyo
papel es conducir la tinta hasta las microrresistencias, y
normalmente comprenden una ranura, realizada a través del espesor
del sustrato, que tiene la función de poner la zona de
microrresistencias en comunicación con un depósito del cabezal de
impresión que contiene una reserva principal de tinta.
Estos sustratos también integran en su estructura
las pistas eléctricas y los terminales que conectan los accionadores
de expulsión con los circuitos de excitación, o "excitadores",
cuyo papel es excitarlos, concretamente alimentarlos impulsivamente
con la corriente eléctrica para provocar la expulsión de las gotitas
de tinta.
Además, en las realizaciones más modernas y
sofisticadas, los sustratos pueden producirse de manera que integren
partes de circuitos más complejas tales como, por ejemplo, los
propios circuitos de excitación mencionados más arriba o partes
significativas de éstos.
En particular, estos circuitos de excitación
están hechos de elementos tales como transistores, memorias, etc.,
mientras que su función es excitar selectivamente, en respuesta a
ciertas señales externas correspondientes a un texto a imprimir, las
microrresistencias que constituyen los accionadores de expulsión
para que se calienten y generen burbujas.
Por consiguiente, las boquillas correspondientes
a las microrresistencias activadas selectivamente emiten en sucesión
una pluralidad de gotitas de tinta para obtener, por composición de
las puntos de impresión formados por las gotas de tinta, el texto
impreso deseado.
Por tanto, resulta obvio cómo la fabricación de
estos sustratos es de gran importancia en el contexto del ciclo
completo de fabricación de cabezales de impresión.
Ante todo, es esencial que los sustratos se
produzcan con mucho cuidado y precisión y en cumplimiento estricto
de las especificaciones técnicas a fin de garantizar que los
cabezales de impresión en los que se montan los sustratos sean
capaces de proporcionar los rendimientos y resultados deseados,
tanto en términos de su vida útil como en términos de la calidad de
impresión obtenible con los cabezales de impresión.
Asimismo, es esencial producir sustratos que sean
afectados por la tasa de defectos más baja posible, tanto durante
como al final del ciclo de fabricación relativo, para evitar que
sean rechazados, con un impacto obviamente negativo sobre su coste
de producción.
Se conocen varias disposiciones posibles para
estos sustratos en relación tanto con el tipo de cabezales de
impresión, es decir, en negro o en color, en los que se montan, como
con el número total de boquillas incluidas en los cabezales.
En el caso de un cabezal de impresión en color,
las boquillas destinadas a emitir gotitas de tinta de un cierto
color se agrupan normalmente en una o más baterías de boquillas,
distintas de las otras baterías de boquillas correspondientes a los
otros colores, en el que cada batería de boquillas es fácilmente
distinguible en la superficie exterior del cabezal de impresión.
También en este caso, los accionadores de
expulsión se disponen y agrupan en la superficie del sustrato en
baterías correspondientes, llamadas baterías de accionamiento por
claridad, adyacentes a una ranura respectiva, de manera que los
accionadores de expulsión de cada batería accionadora pueden recibir
la tinta del color correspondiente.
Evidentemente, cuanto mayor es el número de
boquillas utilizadas, mayor es el número de accionadores de
expulsión correspondientes y por tanto más complejas la estructura y
la configuración del sustrato que integra los accionadores de
expulsión y los circuitos de excitación relativos.
Sólo para completar la imagen, estos sustratos se
fabrican empleando las típicas tecnologías de fabricación de
circuitos integrados y en general se fabrican en múltiples formas,
partiendo de una placa u oblea redonda de silicio, cuya superficie
se subdivide en una pluralidad de celdas, correspondiendo cada una a
un sustrato.
Más particularmente, sobre la superficie de esta
placa se depositan varias capas de distintos materiales en etapas
sucesivas antes de grabarse selectivamente para producir los
circuitos de excitación y los accionadores de expulsión.
A continuación, se realizan las ranuras a través
del espesor de cada una de las celdas del sustrato por medio de una
operación mecánica, tal como el chorreo de arena.
Finalmente, estas placas se subdividen en celdas
elementales para formar muchas unidades, correspondiendo cada una a
un sustrato.
Tal como ya se ha comentado, resulta
extremadamente importante que estos sustratos se hagan en
conformidad con ciertas tolerancias, incluso posiblemente rigurosas,
para que no aparezcan defectos durante los ciclos de producción, ya
que si este fuera el caso, tal como ya se ha explicado, se
rechazarían automáticamente, incrementando obviamente los costes de
producción.
Desafortunadamente, ocurre a menudo que la
configuración adoptada por los sustratos conocidos presenta
características que, al menos potencialmente, podrían hacer que
ciclo de fabricación de sustratos sea crítico, y en particular,
fomentar la aparición de defectos durante el ciclo.
Por ejemplo, una configuración que comprende una
pluralidad de ranuras alineadas las unas exactamente con las otras
en la dirección longitudinal tiende a hacer que el sustrato sea
particularmente frágil de manera local en las zonas de separación
entre las ranuras.
De hecho, con esta configuración es fácil, al
menos potencialmente, que se rompa el sustrato o que se formen
grietas a lo largo de las zonas de separación en una dirección
paralela a la de las ranuras.
Además, al adoptar una configuración de este tipo
con las ranuras alineadas longitudinalmente, se vuelve
extremadamente importante limitar tanto como sea posible la
extensión de las zonas de separación entre las ranuras a fin de
reducir longitudinalmente las dimensiones globales y por tanto el
coste del sustrato, y de hecho también limitar el coste total del
cabezal de impresión.
Por el contrario, una reducción excesiva de las
zonas de separación entre las ranuras hace que la operación de
selladura hermética, localmente en estas zonas, entre los circuitos
hidráulicos destinados a conducir las distintas tintas de color, es
decir, aquella operación de selladura cuyo objetivo es evitar que
los varios circuitos hidráulicos del cabezal de impresión,
correspondiendo cada uno a una cierta ranura y una cierta tinta de
color, entren en comunicación unos con otros, sea especialmente
crítica y delicada y por tanto que se vea fácilmente sometida a
defectos.
De hecho, tal como se comprenderá fácilmente,
resulta extremadamente crítico durante el ensamblaje del cabezal de
impresión realizar la operación de selladura hermética en las zonas
de separación entre las ranuras donde estas zonas sean de extensión
limitada.
Por tanto, una configuración de un sustrato en la
que las ranuras estén alineadas longitudinalmente es evidentemente
incapaz de satisfacer a la perfección los requisitos esbozados más
arriba.
Por la patente estadounidense Nº 5.030.971 se
conoce un sustrato que tiene una pluralidad de ranuras, para el paso
de tinta, que se extienden paralelas entre sí en una dirección dada,
una pluralidad de accionadores dispuestos a lo largo de los bordes
de las ranuras, una pluralidad de circuitos de excitación,
conectados a los accionadores, que ocupan partes de la superficie
del sustrato que se extienden paralelas y adyacentes a las ranuras,
y una pluralidad de terminales, para excitar los circuitos de
excitación, que están dispuestos en una zona encima y debajo de las
ranuras y también están alineados en una dirección perpendicular a
la dirección de extensión dada de las ranuras y los circuitos de
excitación.
Esta configuración, aunque evita que las ranuras
estén dispuestas en una fila a lo largo, no está totalmente libre de
desventajas y, por ejemplo, no presenta los terminales en la
configuración necesariamente más conveniente y óptima para el fin
de, por ejemplo, ensamblar las diversas partes que comprenden el
cabezal de impresión en el que se integra el sustrato.
En particular, los terminales de este sustrato,
alineados en una dirección perpendicular a la orientación de las
ranuras y dispuestos en una zona encima y debajo de las filas de
boquillas, podrían implicar una configuración algo sinuosa y
compleja de las pistas del cable flexible que conecta los terminales
a los correspondientes contactos, dispuestos sobre la superficie del
cabezal de impresión, cuya función a su vez es conectar
eléctricamente aquéllos con el exterior, y en particular, con el
circuito de excitación de la impresora en la que está instalado
desmontablemente el cabezal de impresión.
Además, por la patente europea
EP-A-0 845 359 se conoce un método
que se proporciona para formar grandes redes de chips calentadores
para cabezales térmicos de impresión de chorro de tinta.
Según este método, se definen múltiples celdas de
componentes eléctricos en una pluralidad de pautas en columna a lo
largo de un plano de una oblea de silicio, estando las celdas de una
columna que verticalmente desplazadas con respecto a las celdas de
una columna adyacente para superponerse a los huecos entre las
celdas de las columnas adyacentes.
Luego se fabrica un "megachip" para un
cabezal térmico de impresión de chorro de tinta agrupando celdas de
dos columnas adyacentes y cortando la oblea de silicio para sacar el
megachip.
Sin embargo, este documento no trata ni se
enfrenta en absoluto al problema de definir una configuración
optimizada y mejorada para los terminales que reciben las señales
que excitan los componentes eléctricos del chip, y a este respecto
no va más allá de la provisión de una configuración de terminales
muy similar a la que da a conocer el documento anterior de la
técnica anterior US 5.030.971, insinuando de este modo las
desventajas ya analizadas.
Por tanto, un objeto de la presente invención es
producir un sustrato para un cabezal de chorro de tinta capaz de
superar las desventajas mencionadas más arriba de los sustratos
conocidos actualmente.
Más particularmente, un objeto de esta invención
consiste en producir un sustrato con una pluralidad de accionadores
de expulsión y una correspondiente pluralidad de terminales
adecuados para recibir señales para activar los accionadores; en el
que los terminales están dispuestos en una configuración capaz de
permitir una conexión óptima entre los terminales y los contactos
destinados a conectar eléctricamente el cabezal de impresión en el
que está incorporado el sustrato con el exterior.
Este objeto se logra mediante el sustrato para un
cabezal de impresión de chorro de tinta que tiene las
características definidas en la reivindicación independiente
principal.
Otro objeto de la invención es producir un
sustrato, destinado a la fabricación de cabezales de impresión de
chorro de tinta, que tenga una tasa de defectos extremadamente baja
durante el ciclo de fabricación relativo y que, en particular, tenga
una estructura muy robusta que sea menos propensa a agrietarse, en
la zona de separación de las ranuras para el flujo de tinta, que los
sustratos conocidos actualmente.
Un objeto adicional consiste en producir un
cabezal de impresión de chorro de tinta, en particular de tipo en
color, que tenga un proceso de fabricación en el que las operaciones
tanto de separar como de sellar herméticamente los distintos
circuitos hidráulicos destinados a conducir las distintas tintas de
color puedan llevarse a cabo con un mayor grado de eficiencia y
calidad con respecto a los cabezales conocidos que tienen las
ranuras de conducción alineadas en una fila a lo largo de la
dirección longitudinal.
\newpage
Estos y otros objetos, características y ventajas
de la invención resultarán evidentes por la descripción que viene a
continuación de una realización preferida, proporcionada a título de
ejemplo no restrictivo, y con referencia a los dibujos adjuntos, en
los que:
La figura 1 es una vista en planta de una primera
realización de un sustrato para un cabezal térmico de impresión de
chorro de tinta fabricado según esta invención, que tiene tres
ranuras verticales dispuestas en una configuración en Y;
la figura 2 es una vista en planta de una segunda
realización del sustrato según la invención, que tiene cuatro
ranuras verticales dispuestas unas al lado de otras y de dos en dos
en una configuración rectangular ideal;
la figura 3 es una vista en planta de una tercera
realización del sustrato según la invención, que tiene cuatro
ranuras verticales dispuestas unas al lado de otras y de dos en dos
en una configuración rectangular irregular;
la figura 4 es una vista en planta evento de
destrucción una cuarta realización, que tiene una ranura larga y
tres ranuras cortas dispuestas longitudinalmente en línea al lado de
la ranura larga, del sustrato para un cabezal térmico según la
invención;
la figura 5 es una vista en perspectiva de un
cabezal de impresión de chorro de tinta que incorpora el sustrato de
la figura 1; y
la figura 6 es una vista en corte y ampliada de
una zona frontal limitada del cabezal de impresión de la figura
5.
Con referencia a la figura 1, un sustrato
adecuado para el uso en la fabricación de un cabezal de impresión de
chorro de tinta y que tiene una configuración según esta invención
se indica genéricamente con el número 10.
El sustrato 10 de la invención se representa en
una vista en planta en la figura 1 y comprende una oblea 11 de
silicio de forma genéricamente rectangular que tiene una longitud L
y una anchura H, con un lado 11a izquierdo, un lado 11b derecho, un
lado 11c superior y un lado 11d inferior. En general, la longitud L,
definida por los lados 11a y 11b, es mayor que la anchura H,
definida por los lados 11c y 11d.
Los lados 11a y 11b largos definen una dirección
vertical o longitudinal, que corresponde a la flecha 13, del
sustrato 10, mientras que los lados 11c y 11d cortos definen una
longitud horizontal o transversal, que corresponde a la flecha 14,
de este sustrato 10.
Tal como se ha previsto más arriba, este sustrato
10 representa un componente esencial para la fabricación de un
cabezal de impresión de chorro de tinta, en particular del tipo que
trabaja sobre el principio de calentar cíclicamente la tinta
contenida en el cabezal antes de emitir una pluralidad de gotitas de
tinta, y debido a esto, también se denomina cabezal térmico de
chorro de tinta.
Por motivos de claridad, un cabezal de impresión
de este tipo, que incorpora el sustrato 10, se representa en general
en una vista en perspectiva en la figura 5, en la que se designa con
el número 50, y con mayor detalle en una zona limitada en la figura
6.
El cabezal 50 está dotado de una carcasa 54
exterior, que contiene dentro un volumen de tinta 61, y una placa 51
de boquillas, que a su vez comprende una pluralidad de boquillas 52
adecuadas para expulsar gotitas 58 de tinta sobre un soporte 59 de
impresión, tal como una hoja de papel, para imprimir símbolos,
caracteres e imágenes sobre éste.
El cabezal 50 normalmente es del tipo de color y
está adaptado para expulsar gotitas de varios colores, formados por
tintas de color, para producir impresiones a color sobre el soporte
59 de impresión según disposiciones de impresión muy conocidas.
En una primera etapa, cuando el sustrato 10
todavía no se ha incorporado en el cabezal 50, una capa 64 de un
material adecuado, tal como un fotopolímero, se acopla por
laminación a la superficie del sustrato 10 y luego se graba por
medio de un proceso conocido, por ejemplo, el fotograbado, a fin de
reproducir el circuito hidráulico adecuado para conducir la tinta 61
hasta los accionadores 16.
Posteriormente, la placa 51 de boquillas se fija
a la capa 64, y por consiguiente se vuelve solidaria al sustrato 10,
para que las boquillas 52 estén dispuestas exactamente en
correspondencia con los accionadores 16.
Por último, el sustrato 10 se fija a la carcasa
54 exterior en correspondencia con un lado 53 frontal del cabezal 50
de impresión, el cual, cuando está en uso, está dispuesto mirando al
soporte 59 de impresión para expulsar sobre éste las gotitas 58 de
tinta, tal como se ilustra en la figura 6.
El sustrato 10 está dispuesto en el cabezal 50 de
impresión con los lados 11a y 11b largos orientados perpendiculares
a la dirección de impresión, indicada por la flecha 57, según la
cual la cabezal 50 de impresión se mueve hacia delante o hacia atrás
delante del soporte 59 de impresión, durante la etapa de impresión,
para expulsar las gotitas de tinta.
Por tanto, la flecha 14 que define la dirección
horizontal del sustrato 10 es paralela al movimiento adoptado por la
cabezal 50 de impresión durante el movimiento de impresión, mientras
que la flecha 13, que define la dirección vertical del sustrato 10,
está dispuesta transversalmente a la dirección del movimiento de
impresión.
A continuación, volviendo a la figura 1, el
sustrato 10 está hecho según un proceso muy conocido, y que por
tanto no se describe con detalle en la presente memoria, partiendo
de una oblea de silicio, generalmente de forma circular, subdividida
en una pluralidad de zonas elementales que corresponden cada una a
un sustrato 10 a fabricar.
En particular, esta oblea de silicio se somete a
una serie de etapas de trabajo, en correspondencia con las diversas
zonas elementales, tales como la deposición de ciertas capas de
materiales sobre la superficie de la oblea, el grabado subsiguiente
de estas capas y la formación de ranuras pasantes en cada una de las
zonas elementales.
Por último, al final del proceso de fabricación,
la oblea se corta a lo largo de los bordes de las diversas zonas
elementales para formar una pluralidad de sustratos 10 tales como el
representado en la figura 1.
Dentro del perímetro rectangular de la oblea 11
de silicio, el sustrato 10 comprende tres ranuras 12a, 12b y 12c de
forma alargada y formadas de manera que atraviesen totalmente el
espesor de la oblea 11.
Estas ranuras 12a a 12c pueden producirse
empleando varias técnicas durante la fabricación del sustrato 10,
por ejemplo, grabando selectivamente la superficie de la oblea 11
por medio de un proceso de chorreo de arena.
Dentro del cabezal 50 de impresión, en el que,
tal como ya se ha expuesto, está incorporado el sustrato 10, cada
una de las tres ranuras 12a a 12c tiene la función de conducir una
tinta de color correspondiente procedente de una reserva de tinta, a
su vez albergada dentro de la carcasa 54 de el cabezal 50 de
impresión.
Por ejemplo, las tres ranuras 12a a 12c están
dispuestas para recibir, respectivamente, una tinta magenta, una
tinta cian y una tinta amarilla de unos depósitos respectivos y
distintos proporcionados en el cabezal 50 de impresión, y para
conducir estas tintas de color hasta la zona de las boquillas 52
para que se expulsen selectivamente en forma de gotitas y formen así
sobre el soporte de impresión, por composición de los puntos de
color correspondientes a las gotitas emitidas, símbolos, caracteres
e imágenes en color.
En particular, las ranuras 12a a 12c están
dispuestas para recibir las tintas de color procedentes de los
depósitos respectivos a través de unos correspondientes circuitos
hidráulicos separados herméticamente unos de otros para evitar
cualquier forma de contaminación entre unas tintas y otras.
Estos circuitos hidráulicos comprenden varios
elementos, tales como microconductos, microcámaras, microfiltros, de
las dimensiones apropiadas para garantizar un suministro correcto de
las tintas desde los depósitos respectivos hasta la zona de
boquillas.
Aunque el sustrato 10, debido a que hay muchas
ranuras, está destinado principalmente a aplicarse en un contexto de
impresión a color para el uso con varias tintas de color, también
pueden emplearse en un cabezal de tipo blanco y negro o en un
cabezal de tipo mixto capaz de imprimir tanto en negro como en
color, en cuyo caso una o más de las ranuras 12a a 12c pueden
disponerse para conducir tinta negra.
Las tres ranuras 12a a 12c se extienden en la
dirección longitudinal paralelas a los lados 11a y 11b largos y por
tanto según la dirección vertical definida por la flecha 13,
comprendiendo cada una dos lados o bordes largos, opuestos y
paralelos como también lo es la flecha 13, y dos bordes cortos que
definen un extremo superior y uno inferior de la ranura.
Por claridad, en la figura 1 sólo se indican los
dos lados largos opuestos de la ranura 12c mediante
12c-1 y 12c-2, respectivamente.
Las tres ranuras 12a a 12c, que tienen
sustancialmente la misma longitud longitudinalmente, se forman en la
superficie de la oblea 11 de manera que definan una configuración
con forma de Y, en la que las dos ranuras 12a y 12b están dispuestas
en una semiparte 10a superior del sustrato 10, perfectamente en
línea una al lado de la otra a lo largo de los respectivos lados
largos y paralelas a la dirección 13, mientras que la tercera ranura
12c está dispuesta en una semiparte 10b inferior del sustrato 10 y
está desplazada, paralela a la dirección 13, con respecto a la
pareja formada por las otras dos ranuras 12a y 12b ordenador en una
distancia igual o mayor que la longitud de éstas.
Con más precisión, al observar el sustrato 10
según la dirección 14, las ranuras 12a y 12b superiores están
dispuestas perfectamente alineadas y una a la sombra de la otra,
mientras que la ranura 12c está dispuesta totalmente desplazada con
respecto a las ranuras 12a y 12b, con el borde superior de la ranura
12c colocada en la dirección 13, a una cierta distancia D de los
bordes inferiores de las ranuras 12a y 12b.
Además, si el sustrato 10 se observa paralelo a
la dirección 13, la ranura 12c está dispuesta, según la
configuración con forma de Y, en una posición intermedia entre las
ranuras 12a y 12b, es decir a aproximadamente la mitad de la
separación P, medida en la dirección 14, entre las dos ranuras 12a y
12b.
El sustrato también comprende tres baterías,
designadas genéricamente como 16a, 16b y 16c, que corresponden
respectivamente a las tres ranuras 12a, 12b y 13c, en las que cada
batería de accionamiento está compuesta de una pluralidad de
accionadores 16 dispuestos alrededor de la ranura correspondiente y
formados a su vez por microrresistencias.
Cada batería de accionamiento, en secuencia 16a,
16b y 16c, está dividida en dos filas, que están dispuestas cada
una a lo largo de un borde largo respectivo de la ranura
correspondiente, es decir, 12a, 12b y 12c.
Por claridad, sólo se indican, respectivamente
con 16c-1 y 16c-2, las dos filas de
la batería 16c de accionamiento, que están dispuestas
respectivamente a lo largo de los bordes 12c-1 y
12c-2 de la ranura 12c.
Tal como puede observarse en la figura 1, las
varias filas formadas por estos accionadores 16 se extienden
prácticamente a lo largo de toda la longitud de los bordes largos
opuestos de las ranuras 12a a 12c correspondientes, a una distancia
muy corta de estos bordes, y por tanto adoptan una extensión en la
dirección longitudinal que es prácticamente igual para todas las
filas de accionadores.
Las distintas filas de accionadores, que componen
las baterías 16a, 16b y 16c de accionamiento y que está formadas a
lo largo de los bordes de las ranuras 12a a 12c, están a su vez
subdivididas en grupos elementales, designados con el número 17 y,
por ejemplo, compuestos cada uno de tres o cuatro accionadores
alineados y adyacentes, en las que estos grupos están dispuestos en
sucesión, pero que están ligeramente inclinados unos con respecto a
otros.
En particular, esta configuración de los
accionadores 16, denominada también configuración "escalonada",
tiene la finalidad de evitar que los accionadores 16, adyacentes
entre sí, se exciten simultáneamente, con el peligro resultante de
provocar perturbaciones e interferencias de naturaleza hidráulica,
las denominadas intermodulaciones hidráulicas, entre dos boquillas
cercanas durante el funcionamiento del cabezal 50 de impresión que
incorpora el sustrato
10.
10.
De hecho, con esta disposición inclinada en
grupo, los accionadores 16, dispuestos adyacentemente en cada
batería 16a a 16c de accionamiento, están siempre levemente
escalonados en la dirección 14, que corresponde a su vez a la
dirección de movimiento del cabezal 50, para que dos accionadores 16
dispuestos uno cerca del otro se desplacen en momentos diferentes
por delante de una línea ideal paralela a la dirección 13, y por
tanto no deben excitarse simultáneamente para imprimir dos puntos
que se encuentran en esta dirección 13.
La disposición de las boquillas 52 en la
superficie de la placa 51 de boquillas reproduce exactamente la
disposición de los accionadores 16 en los lados largos opuestos de
las ranuras 12a a 12c del sustrato 10.
Por consiguiente, tal como muestra la figura 5,
las boquillas 52 de la placa 51 definen una configuración con forma
de Y formada por tres pares de filas de boquillas, en las que cada
par de de filas de boquillas corresponde a una ranura del sustrato
10.
En particular, el primer par está formado por las
filas 52a y 52a' de boquillas y corresponde a la ranura 12a, el
segundo par está formado por las filas 52b y 52b' y corresponde a la
ranura 12b y el tercer par está formado por las filas 52c y 52c' y
corresponde a la ranura 12c.
Cuando el cabezal 50 que incorpora el sustrato 10
está en uso, los accionadores 16, formados tal como se ha expuesto
por resistencias, son golpeados por la tinta conducida por las
ranuras 12a a 12c y se calientan de manera selectivamente impulsiva
para llevar rápidamente a la tinta que se encuentra en sus
inmediaciones hasta el punto de ebullición.
De este modo, cada accionador 16 excitado
provocará la formación en sus inmediaciones de una burbuja de vapor
de tinta que, a su vez, al expandirse, comprime la tinta dispuesta
en la zona en torno al accionador excitado, determinando así una
onda de presión que provoca la expulsión de una gotita de tinta a
través de la boquilla correspondiente a ese accionador excitado.
El sustrato 10 también comprende una pluralidad
de circuitos de excitación, llamados también excitadores y
designados con el número 18 en la figura 1, que están dispuestos
para controlar cada accionador 16 de una manera selectiva mediante
señales de control adecuadas.
En particular, las pistas que conectan los
circuitos 18 de excitación con los diversos accionadores 16 están
designadas con el número 19 y constituyen una red muy densa,
representada sólo en parte y a título de ejemplo en la figura 1, en
la que las diversas pistas 19 de conexión realizan, sin interferir
unas con otras, la función de conducir las señales de control hasta
cada accionador 16.
Por simplicidad, estos circuitos 18 de excitación
no se representan detalladamente, sino de manera puramente
esquemática en una línea mixta, y están subdivididos genéricamente
en tres partes 18a, 18b y 18c, respectivamente, dispuestas cada una
en torno a una batería de accionamiento correspondiente en el orden
16a, 16b y 16c.
En particular, cada parte 18a, 18b y 18c de los
circuitos 18 de excitación se extiende sobre la superficie del
sustrato 10 adyacentemente y en extremos opuestos con respecto a la
correspondiente batería 16a, 16b y 16c de accionamiento, pero en una
zona ligeramente más alejada de las ranuras 12a, 12b y 12c
relativas.
De este modo, las varias partes 18a, 18b y 18c de
los circuitos 18 de excitación adoptan una forma genéricamente
rectangular y están dispuestas paralelas y en torno a las filas de
accionadores 16 colocados a lo largo de los bordes largos de las
ranuras 12a a 12c.
Estos circuitos 18 de excitación poseen
características comunes y están formados sustancialmente por una
multiplicidad de transistores o circuitos equivalentes, u otros
circuitos elementales, adecuados en particular para direccionarse
para trabajar como conmutadores y/o interruptores.
Los circuitos 18 de excitación se forman sobre la
superficie del sustrato 10 mediante procesos que son también muy
conocidos, por ejemplo, depositando y grabando selectivamente una o
más capas de ciertos materiales, y empleando normalmente tecnologías
consolidadas para producir circuitos integrados.
Por tanto, estos circuitos 18 de excitación no se
describirán con detalle, siendo sus características y prestaciones
muy conocidas por los expertos en la técnica.
Tan sólo se menciona que, tal como se comprenderá
mejor en lo que sigue, los componentes de estos circuitos 18 de
excitación están interconectados recíprocamente para definir una
estructura matricial a través de la cual direccionar y por tanto
excitar selectivamente los diversos accionadores 16 con un pequeño
número de señales, y con un número correspondientemente pequeño de
terminales realizados sobre el sustrato 10.
El sustrato 10 también comprende una pluralidad
de terminales, designados genéricamente con el número 21 y llamados
también "zonas terminales", que están conectados eléctricamente
a los circuitos 18 de excitación y están dispuestos a lo largo de
los lados 11a y 11b verticales del sustrato 10 para recibir desde el
exterior las señales destinadas para excitar selectivamente los
accionadores 16, tal como se describirá mejor en lo que sigue.
Con este fin, cada terminal 21 está asociado con
una pista correspondiente para transmitir las señales recibidas a
los diversos circuitos del sustrato 10.
Estos terminales 21 están definidos por la
estructura semejante a una red de los circuitos 18 de excitación y
son por tanto considerablemente menores en número total que los
accionadores 16.
En particular, los terminales 21 están divididos
en un primer y un segundo grupo de direccionamiento en los que, al
igual que en una red, los terminales pertenecientes al primer grupo
de direccionamiento y los terminales pertenecientes al segundo grupo
de direccionamiento son adecuados para definir en combinación y sin
ambigüedad cada accionador 16.
Por claridad y simplicidad, los terminales 21 del
primer grupo de direccionamiento están designados con el número 21a
y están representados por sí solos sin la pista correspondiente,
mientras que los del segundo grupo de direccionamiento están
designados con 21b y están representados con al menos una parte de
la pista correspondiente, a su vez dibujada con una línea
discontinua a 45º y escalón uniforme.
Tal como puede observarse, los terminales 21a y
21b de los dos grupos están dispuestos en alternancia a lo largo de
los lados 11a y 11b verticales del sustrato 10.
Con más detalle, los terminales 21a y 21b de cada
grupo de direccionamiento están dispuestos para recibir como
entrada, procedente del circuito de excitación de la impresora en la
que está montado el cabezal 50, las señales que ordenan
selectivamente a los accionadores 16 por medio de circuitos 18 de
excitación.
De este modo, los accionadores 16 de las diversas
bandas de accionamiento pueden direccionarse y excitarse
selectivamente mediante una combinación de dos señales enviadas a
los terminales 21, de manera que, tal como ya se ha comentado, el
número de terminales 21 que se necesitan realmente para excitar los
accionadores puede ser mucho menor que el de los propios terminales
21.
Por ejemplo, un cierto accionador 16 puede
direccionarse y ordenarse inequívocamente mediante una primera y una
segunda señal, en el que la primera señal se envía a un cierto
terminal 21a perteneciente al primer grupo de direccionamiento y la
segunda señal se envía a otro terminal 21b perteneciente al segundo
grupo de direccionamiento.
Las señales recibidas por los terminales 21a son
esencialmente de tipo lógico, es decir, se caracterizan por
corrientes de intensidad muy débil, y generalmente tienen la función
de habilitar los puertos de los transistores que comprenden los
circuitos 18 de excitación para direccionar selectivamente los
accionadores 16.
Por otra parte, las señales que pasan por los
terminales 21b corresponden a la energía que absorben los
accionadores 16 cuando se activan, y por tanto se caracterizan por
niveles de corriente que son mucho más altos que los de las señales
suministradas a los terminales 21a.
Los terminales 21 están divididos en la
superficie del sustrato 10 en cuatro grupos o partes designados
respectivamente con los números 21-1,
21-2, 21-3 y 21-4,
con las partes 21-1 y 21-2
dispuestas en el lado 11a izquierdo y las partes
21-3 y 21-4 dispuestas en el lado
11b derecho.
Los terminales 21a pertenecientes al primer grupo
de direccionamiento están conectados a los circuitos 18 de
excitación a través de una pluralidad de pistas o líneas, también
llamadas "buses", que están agrupadas y dispuestas unas al lado
de otras para definir grupos 22 de pistas.
Estos grupos 22 de pistas están esquemáticamente
representados en la figura 1 con una línea discontinua formada por
líneas inclinadas en grupos de dos y se extienden en una dirección
paralela a los bordes del sustrato 10.
Al tener que transmitir señales de tipo lógico,
caracterizadas por tanto por bajos niveles de potencia, las pistas
que comprenden los grupos 22 son de anchura reducida con las pistas,
descritas más adelante con más detalle, que transmiten las señales
de paso a través de los terminales 21b.
El grupo 22 de pistas se produce en un primer
proceso de metalización y un grabado selectivo en una capa del
sustrato 10, sobre la cual se depositarán otras capas para producir
otros circuitos, tal como se describirá mejor en lo que sigue.
Estos grupos 22 de pistas comprenden cinco partes
rectilíneas principales, indicadas como 22a, 22b, 22c, 22d y 22e,
que se extienden adyacentes y paralelas a unas partes
correspondientes de los circuitos 18 de excitación en la dirección
13 vertical, en los que la parte 22a en particular separa, en el
lado 11a, el grupo 21-1 del grupo
21-2 de terminales 21b, mientras que la parte 22b
separa, en el lado 11b, el grupo 21-3 del grupo
21-4 de los terminales
21b.
21b.
Los grupos 22 de pistas también comprenden unas
partes 22f y 22g orientadas paralelas a la dirección 14 para
conectar las partes verticales de los grupos 22 entre sí.
De este modo, los grupos 22 de pistas permiten
que las señales recibidas por los terminales 21a lleguen a aquellos
componentes de los circuitos 18 de excitación adaptados para excitar
los accionadores 16 seleccionados en función del programa de
impresión que controla la emisión de las gotitas.
A su vez, los terminales 21b del segundo grupo de
direccionamiento están conectados a los circuitos 18 de excitación a
través de una pluralidad de otras pistas, indicadas como 23, que,
como ya se ha previsto, se caracterizan por el hecho de que son de
mayor anchura que las pistas, descritas más arriba, que definen los
grupos 22.
En realidad, las pistas 23 tienen generalmente la
función de transmitir las corrientes y por tanto la energía
absorbida por las resistencias que constituyen los accionadores 16
cuando se calientan impulsivamente para determinar la expulsión de
las gotitas.
Estas pistas 23 se representan parcialmente en la
figura 1 con una línea discontinua de paso uniforme a 45 grados y se
realizan por grabado selectivo de una capa metálica, depositada a su
vez en un segundo proceso de metalización sobre la capa
correspondiente a los grupos 22 de pistas, tras aislarse
adecuadamente de éstos.
De esta manera, las pistas 23 discurren sobre las
pistas de los grupos 22 de manera que las salvan sin crear
cortocircuitos con éllas.
En particular, las pistas 23 se extienden cada
una entre un correspondiente terminal 21b y una zona adyacente a la
fila de accionadores 16, donde se ensanchan las pistas 23, formando
un extremo con forma de T para conectarse a los terminales comunes
de un grupo de resistencias adyacentes que componen los accionadores
16.
Por simplicidad, en la figura 1 sólo se ilustra
al completo una de estas pistas, indicada con 23a.
Tal como puede observarse, la pista 23a se
extiende encima del bus 22, entre el terminal 21b relativo y la
zona de los accionadores 16 donde las pista 23a adopta, tal como se
ha mencionado, una anchura mayor que la de la parte restante
adyacente al terminal 21b, para conectarse al punto común de un gran
número de accionadores 16.
Los terminales 21b están colocados de manera
diversa a lo largo de los lados 11a y 11b del sustrato 10.
Por ejemplo, cuatro terminales 21b constituyen la
parte 21-1, dos de los cuales están conectados con
dos grupos respectivos de accionadores 16 dispuestos en el lado
izquierdo de la ranura 12a y los otros dos están conectados con dos
grupos respectivos de accionadores 16 en el lado derecho de la
ranura 12a.
De manera parecida, cuatro terminales 21b
constituyen la parte 21-3, dos de los cuales están
conectados con dos grupos respectivos de accionadores 16 dispuestos
en el lado izquierdo de la ranura 12b y los otros dos están
conectados con dos grupos respectivos de accionadores 16 en el lado
derecho de la ranura 12b.
Otros terminales 21b están colocados en los lados
11a y 11b debajo de las partes 22a y 22b de los grupos 22 y están
conectados con los restantes grupos de accionadores 16, adyacentes a
las ranuras 12a y 12b, que no están conectados con los terminales
21b mencionados más arriba y que constituyen las partes
21-1 y 21-3.
Por consiguiente, los terminales 21b
correspondientes a los accionadores 16, adyacentes a las dos ranuras
12a y 12b dispuestas en la parte 10a superior de sustrato 10, están
dispuestos simétricamente encima y debajo de cada ranura 12a y 12b
para permitir que las pistas 23 que alimentan los accionadores 16 de
las ranuras 12a y 12b se extiendan según caminos limitados,
regulares.
Tal como se demuestra en la figura 5, los
terminales 21 en la estructura del cabezal 50 están conectados
eléctricamente a través de un cable 56 flexible con una pluralidad
de contactos o zonas 62 terminales dispuestos en un lado exterior,
no mostrado, del cabezal 50, que está orientado según un plano
perpendicular al lado 53 delantero.
En particular, el cable 56 flexible, llamado
también "cable plano", define una pluralidad de pistas 63 que
conectan cada terminal 21 con una zona 62 terminal correspondiente.
Además, el cable 56 flexible está pegado a la superficie de la
carcasa 54, tanto al lado 53 delantero como al lado oculto que lleva
los contactos 62, y está doblado en correspondencia con un borde 60
dispuesto entre esos dos lados. Cuando el cabezal 50 de impresión
está instalado en la impresora relativa, las zonas 62 terminales
están previstas para la conexión con unos contactos correspondientes
dispuestos en el asiento adecuado de la impresora en el que se
alberga desmontablemente el propio cabezal 50 de impresión.
De este modo, tal como ya se ha mencionado, los
terminales 21 pueden recibir las señales enviadas por el circuito de
control de la impresora antes de direccionarlas por las pistas 22 y
23 hasta los circuitos 18 de excitación y, como resultado, activar
selectivamente los accionadores 16.
El sustrato 10 comprende también una red 31 de
tierra, que se representa con una línea de rayas y está compuesta
de una multiplicidad de partes, indicadas a título de ejemplo con
31a, 31b, 31c, que están interconectadas entre sí y que discurren a
lo largo de la superficie del sustrato 10 entre las diversas ranuras
12a a 12c.
Esta red 31 de tierra tiene la función
básicamente de conducir corrientes de realimentación generadas
durante la activación de los accionadores 16 al exterior del
sustrato 10 y está conectada con unos terminales de tierra
correspondientes, indicados con 31d, dispuestos a lo largo de los
bordes del sustrato 10 mismo.
Por ejemplo, tal como puede observarse en la
figura 1, pueden disponerse dos terminales 31d de tierra en una zona
superior del lado 11a y en una zona superior del lado 11b, entre el
grupo de terminales 21b adyacentes que constituyen las partes
21-1 y 21-3 y las partes 22a y 22b
de los grupos 22 dispuestos en los lados 11a y 11b.
Otros terminales 31d de tierra pueden disponerse
de manera variada a lo largo de las zonas inferiores de los lados
11a y 11b no ocupadas por el grupo 22, entre los terminales de tipo
21a y 21b.
Además, el sustrato 10 comprende una pluralidad
de elementos protectores, indicados con 32 y representados con zonas
rellenas de negro, que están adecuadamente dispuestos en numerosas
zonas del sustrato 10 con el fin de proteger los diversos circuitos
y, más particularmente, para evitar sobretensiones y descargas
electrostáticas accidentales que podrían dañar estos circuitos.
En particular, los elementos 32 protectores,
representados sólo en parte y a título de ejemplo en la figura 1,
están dispuestos a lo largo de los bordes 11a y 11b, entre cada
terminal 21 y el adyacente al mismo, y están conectados por un
extremo a la pista que tienen que proteger y por el otro extremo, a
la red 31 de tierra.
Por lo descrito más arriba, se deduce que un
aspecto notable de este sustrato se encuentra en la disposición y
orientación de las líneas de terminales 21 con respecto a las
ranuras 12a a 12c dispuestas para conducir la tinta y en las
correspondientes baterías 16a a 16c de accionamiento.
En particular, de acuerdo con esta disposición,
partes extensas de los grupos 22 de pistas de una longitud
correspondiente a la de las ranuras 12a y 12b se extienden
inmediatamente adyacentes a los lados 11a y 11b adyacentes y, por
tanto, en una dirección paralela a las ranuras 12a a 12c, mientras
que los terminales 21a y 21b que definen la cuadrícula de excitación
de los accionadores 16 están dispuestos en las zonas restantes no
ocupadas por los grupos 22 de los bordes 11a y 11b.
Gracias a esta configuración, el sustrato 10
puede producirse ventajosamente con un valor reducido de la anchura
H.
Además, los terminales 21b que reciben las
señales de energía para las baterías 16a y 16b de accionamiento
adyacentes a las ranuras 12a y 12b superiores están dispuestas
simétricamente, parcialmente en una zona superior y parcialmente en
una zona inferior, con respecto a las ranuras 12a y 12b y tan cerca
como sea posible a ellas y por tanto a las correspondientes baterías
16a y 16b de accionamiento. De este modo, las pistas 23 que tienen
un extremo con forma de T, que conectan los terminales 21b con los
grupos de accionadores 16 adyacentes a las ranuras 12a y 12b,
adoptan una extensión tan reducida como sea posible y una que por
tanto resulta óptima en términos de la disipación de energía y la
calidad de las señales transmitidas.
A su vez, los terminales 21a, adaptados para
recibir las señales lógicas para direccionar los accionadores 16 de
las baterías 16a a 16c de accionamiento adyacentes a las tres
ranuras 12a a 12c, están dispuestas, en alternancia con los
terminales 21b asociados con la batería 16c de excitación, en
extremos opuestos con respecto a la ranura 16c mencionada en último
lugar y a lo largo de las partes inferiores de los extremos 11a y
11b opuestos que tienen una extensión que corresponde
sustancialmente a la ranura 12c.
De este modo, la longitud L del sustrato 10 puede
adoptar ventajosamente también un valor bajo con respecto a los
sustratos de la técnica conocida.
A continuación se dará alguna información sobre
las dimensiones reales, de acuerdo con la cual puede fabricarse el
sustrato 10 de la invención.
Por ejemplo, cada baterías 16a, 16b y 16c de
accionamiento puede componerse de 136 resistencias o accionadores 16
y disponerse en dos filas iguales, comprendiendo por tanto cada una
68 accionadores, en los bordes de la ranura correspondiente, dando
un total de 136 x 3 = 408 accionadores y, correspondientemente, de
408 boquillas en el cabezal que incorpora el sustrato 10.
En cada batería de excitación, los 68
accionadores de cada fila están dispuestos en una línea en una
dirección vertical según paso igual a 1/300 de una pulgada, indicado
también 1/300'', es decir, igual a 0,0846 mm, mientras que las otras
dos filas están más escalonadas en la dirección vertical por una
distancia igual a la mitad del paso entre los accionadores de cada
fila.
Por consiguiente, los accionadores de las dos
filas considerados como un todo están escalonados recíprocamente
según un paso de 1/600'' en la dirección vertical.
De este modo, los accionadores 16 de cada batería
16a a 16c de accionamiento y las correspondientes boquillas 52 de
expulsión son capaces de imprimir con una resolución de impresión de
1/600'' cuando el cabezal 50 de impresión se mueve durante su
carrera de impresión en una dirección paralela a la flecha 57, con
las baterías 16a a 16c de accionamiento orientadas perpendiculares a
este movimiento de impresión.
Con las dimensiones supuestas más arriba, cada
batería de accionamiento tiene una longitud verticalmente igual a
aproximadamente 0,0846 mm x 67 = 5,7 mm.
La distancia D que separa, en la dirección 13
vertical, las dos ranuras 12a y 12b superiores de la ranura 12c, y
por tanto las dos baterías 16a y 16b de accionamiento de la batería
16c de accionamiento, puede ser de entre 0,45 y 0, 95 mm.
Así que, suponiendo al igual que antes que se
tiene un paso entre accionador y accionador 16 de 1/300 de pulgada,
la longitud L del sustrato 10 adopta un valor de aproximadamente 15
mm.
El número de terminales 21 que puede disponerse a
lo largo de los dos lados 11a y 11b del sustrato 10 puede ser
variable, dependiendo de las características de los circuitos 18 de
excitación, de su estructura de cuadrícula y del número de
accionadores 16 a ordenar.
Por ejemplo, tal como ya se ha previsto e
ilustrado en la figura 1, los terminales 21 pueden dividirse, en
cada lado 11a u 11b, en un grupo superior o un grupo inferior
separados por una parte del grupo 22 de líneas, en los que el grupo
superior está compuesto de un cierto número, por ejemplo, cuatro, de
terminales del tipo 21b y está dispuesto adyacente a un extremo del
lado 11a u 11b respectivo, y el grupo inferior está compuesto de un
número mayor de terminales 21, tanto del tipo 21a como del tipo
21b.
Sin embargo, debe indicarse que, aunque se tenga
en cuenta la parte de los bordes 11a y 11b ocupada por las líneas,
la longitud restante de los bordes 11a y 11b es más que suficiente
para soportar un número adecuado de terminales para controlar los
accionadores 16.
Los terminales 21 pueden dividirse en dos grupo
de direccionamiento, constando cada uno de 24 y 18 terminales,
definiendo así una cuadrícula del tipo 24 x 18 y permitiendo
direccionar, mediante la combinación de dos señales recibidas por
dos terminales que pertenecen respectivamente al primer y al segundo
grupo, un máximo de 24 x 18 = 432 accionadores 16.
Con los valores anteriormente mencionados para el
número de accionadores 16 y para su paso, el sustrato 10 adopta un
área considerablemente más reducida que la de los sustratos
conocidos que llevan un número equivalente de accionadores.
El sustrato 10, con las tres ranuras 12a, 12b y
12c y con los accionadores 16 divididos en tres grupos dispuestos a
lo largo de los lados opuestos de las ranuras respectivas, puede
emplearse para fabricar un cabezal de impresión de chorro de tinta
de color capaz de funcionar con una definición de impresión de 1/600
de pulgada, en la que en particular los accionadores 16 del primer
grupo de accionadores dispuesto a lo largo de los lados de la ranura
12a se proporcionan para ordenar la expulsión de gotitas de un
primer color, los accionadores del segundo grupo dispuesto a lo
largo de los lados de la ranura 12b se proporcionan para ordenar la
expulsión de gotitas de un segundo color y los accionadores del
tercer grupo dispuesto a lo largo de los lados de la ranura 12c se
proporcionan para ordenar la expulsión de gotitas de un tercer
color.
Una segunda realización del sustrato según la
invención se representa en la figura 2 y se indica generalmente con
el número 110.
Por motivos de simplicidad, las partes
correspondientes a aquellas ya descritas en relación con el sustrato
10 se indicarán con los mismos números de referencia más 100.
El sustrato 110 comprende una placa 111 de
silicio que tiene dos lados 111a y 111b largos opuestos que están
orientados en una dirección 113 vertical, y dos lados 111c y 111d
cortos paralelos a una dirección 114 horizontal, correspondientes a
su vez al movimiento del sustrato 110 durante la impresión.
El sustrato 110 difiere del sustrato 10 en que en
lugar de tres, tiene cuatro ranuras 112a, 112b, 112c, 112d,
paralelas entre sí, que se extienden en dirección longitudinal en
paralelo a la dirección 113 vertical.
Estas cuatro ranuras 112a, 112b, 112c, 112d están
divididas en una pareja superior que consiste en las ranuras 112a y
112b y están dispuestas en una semiparte 110a superior del sustrato
110, y en una pareja inferior que consiste en las ranuras 112c y
112d y dispuestas en una semiparte 110b inferior del sustrato
110.
Las ranuras 112a-112b y las
ranuras 112c-112d de cada pareja están dispuestas
yuxtapuestas y cada una perfectamente en la sombra de la otra si se
observan en la dirección 114 horizontal.
Además, las ranuras 112a y 112c, al igual que las
ranuras 112b y 112d, están dispuestas en perfecta alineación si se
observan según la dirección 113 vertical.
De esta manera, las ranuras
112a-112d definen una configuración, alternativa a
la configuración en forma de Y relativa al sustrato 10, que es
rectangular, en la que las ranuras 112a y 112b superior están
escalonadas con respecto a las ranuras 112c y 112d inferiores en la
dirección 113 por una distancia D1, y tanto las ranuras
112a-112b superiores como las ranuras
112c-112d inferiores están dispuestas yuxtapuestas
longitudinalmente a una misma distancia o escalón P1.
Tres de las ranuras 112a-112d
pueden estar dispuestas para transportar tintas en color, mientras
que la ranura restante puede estar dispuesta para transportar tinta
negra.
El sustrato 110 también comprende una pluralidad
de partes, tales como accionadores, circuitos de excitación, etc...
que son perfectamente similares a aquellas ya descritas con
referencia al sustrato 10, y en particular cuatro baterías 116a,
116b, 116c, 116d de accionamiento, consistiendo cada una en una
pluralidad de accionadores 116 dispuestos a lo largo de ambos lados
largos opuestos de una ranura correspondiente, en orden 112a, 112b,
112c y 112d, una pluralidad de circuitos 118 de excitación y una
pluralidad de pistas 119 de conexión para conectar los circuitos 118
de excitación con los accionadores 116.
El sustrato 110 también comprende una pluralidad
de terminales 121, dispuestos a lo largo de los lados 111a y 111b,
y una pluralidad de pistas 122 para conectar cada terminal 121 con
los circuitos 118 de excitación.
Las pistas 122 están normalmente agrupadas en la
forma de grupos y se extienden a lo largo de la superficie del
sustrato 190 entre terminales 121 y los circuitos 118 de excitación
según una configuración óptima, en particular para ocupar la parte
más inferior posible de la superficie del sustrato 110.
De forma similar a los terminales 21 del sustrato
11, los terminales 121 están divididos en dos grupos de terminales
121a y 121b, recíprocamente entrelazados, para definir una
cuadrícula apropiada para direccionar selectivamente, por la
combinación de una señal recibida por un terminal 121a dado del
primer grupo y de otra señal recibida por un terminal 121b dado del
segundo grupo, un accionador 116 dado.
Por motivos de simplicidad, las pistas y grupos
de pistas que conectan los terminales 121 con los circuitos 118 de
excitación se representan esquemáticamente con varios tipos de
rayas, superpuestas una sobre otra.
Las funciones, características estructurales, las
conexiones recíprocas de estas partes son perfectamente similares a
aquellas de las partes correspondientes del sustrato 11, y por tanto
no se describirán con detalle aquí.
En general, el método de utilizar el sustrato 110
durante el proceso de fabricación de un cabezal de impresión de
chorro de tinta correspondiente es perfectamente similar al sustrato
10.
De forma similar al sustrato 10, el sustrato 110
tiene la ventaja, con respecto a los sustratos conocidos, de tener
los terminales 121 dispuestos, tal como se ha expuesto, para recibir
las señales de control externas destinadas a controlar
selectivamente los accionadores 116 de expulsión; que están
dispuestos en una línea paralela a la dirección de orientación de
las ranuras 112a-112d y a lo largo de dos lados
opuestos sobre el exterior de la zona de las mismas ranuras
112a-112d.
De hecho, gracias a esta disposición de los
terminales 121, es posible hacer en una configuración óptima el
cable de conexión que, en la estructura del cabezal de impresión que
incorpora el sustrato 110, está destinado a transportar señales de
control a los terminales 121 desde la zona de los contactos para la
conexión eléctrica con el exterior del cabezal de impresión.
Una tercera realización del sustrato objeto de
esta invención se ilustra en la figura 3 y está indicado con el
número 210.
Por motivos de simplicidad, las partes
correspondientes a aquellas ya descritas en relación con el sustrato
10 se indicarán con los mismos números de referencia más 200.
El sustrato 210 comprende una placa 211 de
silicio que tiene dos lados 211a y 211b largos opuestos que están
orientados en una dirección 213 vertical, y dos lados 211c y 211d
cortos paralelos a una dirección 214 horizontal, correspondientes a
su vez al movimiento del sustrato 210 durante la impresión.
El sustrato 210 también comprende cuatro ranuras
212a, 212b, 212c, 212d, que se extienden paralelas entre sí en
dirección longitudinal según la dirección 213 vertical.
Estas cuatro ranuras 212a, 212b, 212c, 212d están
divididas en una pareja superior que consiste en las ranuras 212a y
212b y están dispuestas en una semiparte 210a superior del sustrato
210, y en una pareja inferior que consiste en las ranuras 212c y
212d y dispuestas en una semiparte 210b inferior del sustrato
210.
De forma similar al sustrato 110, las ranuras
212a-212b y las ranuras 212c-212d de
cada pareja están dispuestas yuxtapuestas y cada una perfectamente
en la sombra de la otra si se observan en la dirección 114
horizontal, pero a diferencia del sustrato 110, las ranuras
212a-212d de la pareja superior y las ranuras
212c-212d de la pareja inferior están dispuestas, si
se observan según la dirección 113 vertical, escalonadas por una
distancia igual a aproximadamente la mitad del escalón P2 entre las
ranuras de cada pareja.
De esta manera, las ranuras
212a-212d definen una configuración de tipo
rectangular escalonada, alternativa tanto a la configuración en
forma de Y relativa al sustrato 10 como a la configuración
perfectamente rectangular y simétrica del sustrato 110.
En particular, las ranuras 212a y 212b superiores
están escalonadas con respecto a las ranuras 212c y 212d inferiores
en la dirección 213 por una distancia D2, y además, tal como se ha
mencionado, las ranuras 212a-212b superiores y las
ranuras 212c-212d inferiores están dispuestas
recíprocamente escalonadas en la dirección 214 por una distancia
igual a aproximadamente la mitad de su escalón P2.
El sustrato 210 también comprende otras partes,
tales como baterías de accionamiento que consisten en una pluralidad
de accionadores de expulsión, circuitos de excitación, terminales,
pistas de conexión, etc... que son perfectamente similares a
aquellas ya descritas con referencia a realizaciones anteriores.
En particular, el sustrato 210 comprende una
pluralidad de accionadores 216, dispuestos a lo largo de los bordes
de las cuatro ranuras 212a-212d y una pluralidad
correspondiente de terminales 221 dispuestos en una línea a lo largo
de los dos lados 211a y 211b, por consiguiente paralelos a la
dirección de extensión de las ranuras 212a-212b, en
las que estos terminales 221 están adaptados para recibir las
señales externas para direccionar y excitar selectivamente los
accionadores 216.
De forma similar a los sustratos 10 y 110, los
terminales 221 están divididos en dos grupos de direccionamiento,
según una estructura de direccionamiento de tipo cuadrícula de los
accionadores 216, en la que los terminales del primer grupo de
direccionamiento están indicados con 221a y están adaptados para
recibir señales lógicas, caracterizadas por tener corrientes de
intensidad feble, mientras que los terminales que pertenecen al
segundo grupo de direccionamiento están indicados con 221b y están
adaptados para recibir señales de energía, caracterizadas por
corrientes de intensidad más elevada.
Los terminales 221a del primer grupo de
direccionamiento están conectados con los circuitos que actúan los
accionadores 216 a través de una pluralidad de pistas que se sitúan
yuxtapuestas a lo largo de la superficie del sustrato 210 para
definir grupos de pistas indicados con el número 222.
Estos grupos se extienden en varias zonas del
sustrato 210 entre las ranuras 212a-212d y entre las
baterías de accionamiento respectivas.
La figura 1 ilustra una configuración del
sustrato 210 en el que los terminales 221 están dispuestos a lo
largo de la longitud completa de los lados 211a y 211b, e
inmediatamente adyacentes a los últimos, con los grupos 222 que
están dispuestos ligeramente más lejos a lo largo de los lados 211a
y 211b con respecto a los terminales 221.
Sin embargo, mientras permanecen dentro del
alcance de la invención, son posibles otras variantes para el
sustrato 210, en el que por ejemplo los terminales 221 pueden faltar
a lo largo de tramos dados de los lados 211a y 211b, con, en lugar
de éstos, partes de los grupos 222.
En particular, por analogía con la configuración
del sustrato 10, el grupo de pistas 222 puede extenderse
inmediatamente adyacente al lado 211a, o al lado 211b, o a ambos
lados, a lo largo de tramos que tienen una longitud sustancialmente
correspondiente a la de las ranuras 212a-212d, para
tener los terminales 221 situados en las zonas restantes de los
lados 211a y 211b no ocupadas por el grupo 222.
Una cuarta realización, genéricamente indicada
con el número 310, del sustrato objeto de esta invención se
representa esquemáticamente en la figura 4.
Según el formato ya utilizado para los casos
anteriores, las partes de esta cuarta realización del sustrato
correspondientes a aquellas de la primera realización 10 se
indicarán con los mismos números de referencia más 300.
El sustrato 310 comprende una placa 311
rectangular de silicio que define un lado derecho o lado 311a y un
lado izquierdo o lado 311b, y que también tiene una ranura 312a
larga dispuesta a lo largo de una parte izquierda del sustrato 310,
y tres ranuras largas, indicadas respectivamente con 312b, 312c y
312d, dispuestas a lo largo de una parte izquierda del sustrato 314,
en el que las cuatro ranuras están hechas a través del espesor de la
placa 311 y orientadas orientados en una dirección 313 vertical, en
paralelo a los lados 311a y 311b.
En particular, las tres ranuras 312b, 312c y 312d
cortas están dispuestas en una línea entre sí, a lo largo del lado
derecho de la ranura 312a larga.
Tal como en las realizaciones anteriores, una
pluralidad de accionadores 316 están dispuestos a lo largo de los
lados opuestos, en paralelo a la dirección 313, de cada ranura del
sustrato 310, de tal manera para formar cuatro baterías 316a, 316b,
316c y 316d de accionamiento correspondientes respectivamente a las
ranuras 312a, 312b, 312c y 312d.
Además, unos circuitos de excitación, indicados
genéricamente con 318 y dispuestos adyacentes a y alrededor de las
baterías 316a, 316b, 316c y 316d de accionamiento en varias zonas de
la superficie del sustrato 310, están asociados con los accionadores
316 para controlar selectivamente cada uno de los mismos.
El sustrato 310 comprende además una pluralidad
de terminales 321, que son apropiados para recibir las señales
externas apropiadas para controlar los circuitos de excitación, y
por medio de los últimos, excitar selectivamente los accionadores
316. Estos terminales 321 están dispuestos en una línea a lo largo
de los lados 311a y 311b, es decir, según una disposición vertical
sustancialmente paralela a la orientación de las ranuras del
sustrato 310 y, de forma similar a los sustratos anteriores, están
divididos en dos grupos de terminales 321a y 321b, entrelazados
entre sí, según la estructura similar a una cuadrícula de los
circuitos 318 de excitación para poder direccionar selectivamente un
accionador 316 dado mediante una combinación de una señal enviada a
un terminal 321a dado del primer grupo con una señal enviada a un
terminal 321b dado del segundo grupo.
Obsérvese cómo, en la figura 4, los terminales
321 están dispuestos a lo largo de la longitud completa de los
bordes 311a y 311b sin que ninguna parte de pistas o grupos de
pistas se interponga en la conexión de los terminales 321 con los
circuitos 318 de excitación.
El sustrato 310 también comprende una
multiplicidad de elementos 332 protectores, mostrados únicamente en
parte en la figura 4, cuya función es proteger los circuitos
318.
La ranura 312a larga para transportar una tinta
negra, mientras que las tres ranuras 312b, 312c y 312d están
dispuestas cada una para transportar una tinta en color
correspondiente, a los accionadores de expulsión
correspondientes.
En particular, los tres colores transportados por
las tres ranuras 312b, 312c y 312d corresponden a los tres colores
básicos para permitir la formación, por composición de puntos
impresos con estos colores, de imprimaciones de colores.
Un sustrato de este tipo puede servir para
producir un cabezal de impresión de chorro de tinta de color, en el
que la primera batería 316a de accionamiento consiste en total de
208 boquillas dispuestas en dos filas yuxtapuestas a lo largo de los
lados largos opuestos de la ranura 312a, y está adaptado para
expulsar gotitas de tinta negra, y en el que además las otras tres
baterías 312b, 312c y 312d de accionamiento están cada una formada
de 64 boquillas dispuestas en dos filas yuxtapuestas a lo largo de
los lados largos opuestos de la ranura correspondiente,
particularmente 312b, 312c y 312d para expulsar respectivamente las
tres tintas de color básicas.
Otras características, funciones, rasgos y
ventajas del sustrato 310 son perfectamente similares a aquellas de
las realizaciones anteriores 10, 110 y 210 y por tanto no se
describirán aquí.
Claims (19)
1. Sustrato (10; 110; 210; 310) para un cabezal
(50) de impresión de chorro de tinta, en particular aunque no
exclusivamente de tipo en color, que comprende:
al menos tres baterías (16a, 16b, 16c; 116a,
116b, 116c, 116d; 316a, 316b, 316c, 316d) de accionamiento y al
menos tres ranuras (12a, 12b, 12c; 112a, 112b, 112c, 112d; 212a,
212b, 212c, 212d; 312a, 312b, 312c, 312d) de forma alargada
correspondientes a dichas tres baterías (16a, 16b, 16c; 116a, 116b,
116c, 116d; 316a, 316b, 316c, 316d) de accionamiento, dichas al
menos tres ranuras (12a, 12b, 12c; 112a, 112b, 112c, 112d; 212a,
212b, 212c, 212d; 312a, 312b, 312c, 312d) estando orientadas a lo
largo en paralelo a una dirección (13; 113; 213; 313) vertical dada,
cada una de dichas al menos tres ranuras (12a, 12b, 12c; 112a, 112b,
112c, 112d; 212a, 212b, 212c, 212d; 312a, 312b, 312c, 312d)
realizándose a través del espesor de dicho sustrato (10; 110; 210;
310) para transportar un flujo de tinta a la batería (16a, 16b, 16c;
116a, 116b, 116c, 116d; 316a, 316b, 316c, 316d) de accionamiento
correspondiente, consistiendo a su vez cada una de dichas tres
baterías (16a, 16b, 16c; 116a, 116b, 116c, 116d; 316a, 316b, 316c,
316d) de accionamiento en una pluralidad de accionadores (16; 116;
216; 316) de expulsión dispuestos sustancialmente en una línea a lo
largo de los lados largos opuestos de la ranura correspondiente,
una pluralidad de terminales (21, 21a, 21b; 121,
121a, 121b; 221, 221a, 221b; 321, 321a, 321b) dispuestos sobre la
superficie de dicho sustrato (10; 110; 210; 310) para recibir una
pluralidad de señales apropiadas para direccionar y accionar
selectivamente dichos accionadores (16; 116; 216; 316), y
una pluralidad de circuitos (18; 118; 318) de
excitación dispuestos entre dichos terminales (21, 21a, 21b; 121,
121a, 121b; 221, 221a, 221b; 321, 321a, 321b) y dichas baterías
(16a, 16b, 16c; 116a, 116b, 116c, 116d; 316a, 316b, 316c, 316d) de
accionamiento para controlar selectivamente, en respuesta a las
señales externas recibidas por dichos terminales (21, 21a, 21b; 121,
121a, 121b; 221, 221a, 221b; 321, 321a, 321b), los accionadores (16;
116; 216; 316) de expulsión de dichas tres baterías (16a, 16b, 16c;
116a, 116b, 116c, 116d; 316a, 316b, 316c, 316d) de accionamiento,
extendiéndose dichos circuitos (18; 118; 318) de excitación
alrededor de dichas baterías 16a, 16b, 16c; 116a, 116b, 116c, 116d)
de accionamiento, a lo largo de partes de la superficie de dicho
sustrato, de forma alargada y sustancialmente paralelos a dichas al
menos tres ranuras (12a, 12b, 12c; 112a, 112b, 112c, 112d; 212a,
212b, 212c, 212d; 312a, 312b, 312c, 312d) y por tanto a dicha
dirección (13; 113; 213; 313) vertical dada, estando interconectados
dichos circuitos (18; 118; 318) de excitación según una
configuración de cuadrícula que definen dichos terminales (21, 21a,
21b; 121, 121a, 121b; 221, 321) y para permitir que dichos
accionadores (16; 116; 216; 316) de expulsión se dirijan con un
número menor de terminales (21; 121; 221; 321) que de dichos
accionadores (16; 116; 216, 316) de expulsión,
en el que al menos dos (12a, 12b; 112a, 112b;
212a, 212b; 312a, 312b) de dichas al menos tres ranuras están
dispuestas sobre la superficie de dicho sustrato (10; 110; 210; 310)
una al lado de la otra a lo largo de los lados largos respectivos, y
por tanto en paralelo a dicha dirección (13; 113; 213; 313) vertical
dada, y
en el que dichos terminales (21, 21a, 21b; 121,
121a, 121b; 221; 321, 321a, 321b) asociados con los circuitos (18;
118; 318) de excitación para direccionar y accionar selectivamente
los accionadores (16; 116; 216; 316) de expulsión están dispuestos
en una zona externa a dichas al menos tres ranuras (12a, 12b, 12c;
112a, 112b, 112c, 112d; 212a, 212b, 212c, 212d; 312a, 312b, 312c,
312d) y a dichos circuitos (18; 118; 318) de excitación,
sustancialmente en una línea unos con otros en paralelo a dicha
dirección (13; 113; 213; 313) vertical dada.
2. Sustrato (10; 110; 210; 310) según la
reivindicación 1, caracterizado porque una primera (12a;
112a; 212a) y segunda (12b; 112b; 212b) de dichas al menos tres
ranuras son de longitud sustancialmente igual y están dispuestas en
una parte (10a; 110a; 210a) superior de dicho sustrato (10; 110;
210; 310), una al lado de otra según un escalón (P; P1; P2) dado
sustancialmente sobre toda la extensión de los lados largos
respectivos, en paralelo a dicha dirección (13; 113; 213; 313)
vertical dada, de manera que las dos baterías (16a, 16b;116a, 116b;
216a, 216b) de accionamiento correspondientes respectivamente a
dichas primera (12a; 112a; 212a) y a dicha segunda (12b; 112b; 212b)
ranuras están dispuestas yuxtapuestas sobre dicha parte (10a; 110a;
210a) superior,
y porque una tercera (12c; 112c, 112d; 212c,
212d) de dichas al menos tres ranuras está dispuesta, sobre una
parte (10b; 110b; 210b) inferior de dicho sustrato (10; 110; 210)
completamente desplazado con respecto a las otras dos ranuras (12a,
12b; 112a, 112b; 212a, 212b) a lo largo de dicha dirección (13; 113;
213; 313) vertical dada según una distancia (D; D1; D2) dada, de
manera que la batería (16c; 116c; 216d) de accionamiento
correspondiente a dicha tercera ranura (12c; 112c, 112d; 212c, 212d)
está dispuesta sobre dicha parte (10b; 110b; 210b) inferior y está
desplazada con respecto a las otras dos (16a, 16b; 116a, 116b) a lo
largo de dicha dirección (13; 113; 213; 313) vertical dada.
3. Sustrato (10) según la reivindicación 2,
caracterizado porque la tercera (12c) de dichas al menos tres
ranuras (12a, 12b, 12c) dispuestas en la parte inferior de dicho
sustrato (10) está desplazada con respecto a las otras dos ranuras
(12a, 12b) a su vez dispuestas en la parte superior de dicho
sustrato (10), a lo largo de una dirección (14) horizontal dada
perpendicular a dicha dirección (13) vertical dada, según una
distancia igual a aproximadamente la mitad del escalón (P) entre las
otras dos ranuras (12a, 12b) , de manera que dichas tres ranuras
(12a, 12b, 12c) definen juntas una configuración en forma de Y sobre
la superficie de dicho sustrato (10).
4. Sustrato (110) según la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende, además de dicha primera
(112a) y dicha segunda (112b) ranuras dispuestas en la parte (110a)
superior de dicho sustrato (110), una tercera (112c) y una cuarta
(112d) ranuras sustancialmente iguales en longitud y dispuestas en
la parte (110b) inferior de dicho sustrato (110), en la que dicha
primera (112a), segunda (112b), tercera (112c) y cuarta (112d)
ranuras están sustancialmente alineadas entre sí por dos, tanto si
se observa a lo largo de dicha dirección (113) horizontal dada como
si se observa a lo largo de dicha dirección (114) vertical dada, de
manera que las cuatro ranuras (112a, 112b, 112c, 112d) definen
juntas una configuración de tipo rectángulo sobre la superficie de
dicho sustrato (110).
5. Sustrato (210) según la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende, además de dicha primera
(212a) y dicha segunda (212b) ranuras dispuestas en la parte (210a)
superior de dicho sustrato (210), una tercera (212c) y una cuarta
(212d) ranuras sustancialmente iguales en longitud y dispuestas en
la parte (210b) inferior de dicho sustrato (210), en la que dicha
tercera (212c) y cuarta (212d) ranuras están, como dichas primera y
segunda ranuras, dispuestas una al lado de otra sustancialmente
sobre la extensión total de los lados largos respectivos, según un
escalón sustancialmente igual al que hay entre dichas primera y
segunda ranuras (212a, 212b), sin embargo están desplazadas, con
respecto a la última (212a, 212b) a lo largo de dicha dirección
(214) horizontal perpendicular a dicha dirección (213) vertical por
una distancia igual a aproximadamente la mitad de dicho escalón
(P2), de manera que las cuatro ranuras (212a, 212b, 212c, 212d)
definen juntas una configuración de tipo rectangular escalonada
sobre la superficie de dicho sustrato (210).
6. Sustrato (310) según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende una primera ranura (312a)
larga, y tres ranuras (312b, 312c, 312d) cortas paralelas entre sí
según dicha dirección (313) vertical dada, en el que dichas tres
ranuras (312b, 312c, 312d) cortas están dispuestas sustancialmente
en una línea entre sí a lo largo, es decir, paralelas a dicha
dirección vertical dada, a lo largo de dicha ranura (312a)
larga.
7. Sustrato (10, 110) según la reivindicación 1 o
2, en el que dichos terminales (21; 121) están conectados con dichos
circuitos (18; 118) de excitación a través de una pluralidad de
pistas adyacente que forman un grupo (22; 122) para la transmisión a
los circuitos de excitación de las señales recibidas por los
terminales (21; 121), caracterizado porque dicho grupo (22;
122) se extiende sobre la superficie de dicho sustrato (10; 110)
entre dichas al menos tres ranuras (12a, 12b, 12c; 112a, 112b, 112c,
112d) y en particular comprende al menos una parte (22c) rectilínea
que se extiende entre las dos ranuras (12a, 12b; 112a, 112b) que
están dispuestas una al lado de otra sobre dicha parte (10a; 110a)
superior del sustrato (10; 110) y también paralelas a las
mismas.
8. Sustrato (10) según la reivindicación 7,
caracterizado porque dichos terminales (21, 21a, 21b) están
agrupados en cuatro partes (21-1,
21-2, 21-3, 21-4),
dos de las cuales (21-1, 21-2) están
dispuestas a lo largo de un primer lado (11a) de dicho sustrato y
están separadas por una parte de los grupos de pistas (22) que
conectan dichos terminales con los circuitos (18) de excitación, y
las dos (21-3, 21-4) restantes están
dispuestas a lo largo del segundo lado (11b) opuesto al primero de
dicho sustrato (10), estando éstas también separadas por una parte
de los grupos (22) de las pistas.
9. Sustrato según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos terminales (21; 121; 221; 131)
están dispuestos uno al lado del otro a lo largo de dos lados (11a,
11b; 111a, 111b; 211a, 211b; 311a, 311b) opuestos, en paralelo a
dicha dirección (13; 113; 213; 313) vertical dada.
10. Sustrato (310) según la reivindicación 9,
caracterizado porque dichos terminales (321, 321a, 321b)
están dispuestos paralelos a dicha dirección (313) vertical dada,
sustancialmente a lo largo de la longitud completa de dichos lados
(311a, 311b).
11. Sustrato según la reivindicación 9,
caracterizado porque dichos terminales (21; 121; 221; 321)
están divididos en un primer grupo de direccionamiento y en un
segundo grupo de direccionamiento definidos por la estructura en
cuadrícula de dichos circuitos (18; 118; 128; 318) de excitación, en
el que los terminales (21a; 121a; 221a; 321a) que pertenecen a dicho
primer grupo de direccionamiento están eléctricamente conectados a
dichos circuitos (18; 118; 128; 318) de excitación a través de uno o
más grupos (22; 1229 de pistas adyacentes, y los terminales (21b;
121b; 221b; 321b) que pertenecen a dicho segundo grupo de
direccionamiento están eléctricamente conectados a una pluralidad de
terminales comunes a un grupo de accionadores (16; 116; 126;
316).
12. Sustrato según la reivindicación 11,
caracterizado porque las pistas (23) que conectan los
terminales (21b; 121b; 221b; 321b) que pertenecen al segundo grupo
de direccionamiento para los diversos grupos de accionadores (16;
116; 126; 316) son de un espesor sustancialmente mayor que las
pistas que definen los grupos (22; 122) que conectan los terminales
(21a; 121a; 221a; 321a) que pertenecen al primer grupo de
direccionamiento para dichos circuitos (18; 118; 128; 318) de
excitación.
13. Sustrato según la reivindicación 11,
caracterizado porque dichos terminales (21a, 21b; 121a, 121b;
221a, 221b; 321a, 321b) que pertenecen a dichos primer y segundo
grupos de direccionamiento están dispuestos en alternancia recíproca
a lo largo de dichos dos lados (11a, 11b) opuestos de dicho sustrato
(10).
14. Sustrato según la reivindicación 11,
caracterizado porque comprende una primera y una segunda
pluralidad (21-1, 21-3) de
terminales (21b) dispuestos yuxtapuestos entre sí y que pertenecen a
dicho segundo grupo de direccionamiento, en el que dicha primera
(21-1) y dicha segunda (21-3)
pluralidad de terminales están dispuestas en dos zonas adyacentes
respectivamente a un extremo superior de uno primero (11a) y a un
extremo superior de uno segundo (11b) de dichos lados (11a, 11b)
opuestos de dicho sustrato (10), y en el que los terminales de dicha
primera pluralidad (21-1) están conectados con los
accionadores (16) dispuestos a lo largo de una primera ranura (12a),
y los terminales de dicha segunda pluralidad (21-3)
están conectados con los accionadores dispuestos a lo largo de una
segunda ranura (12b).
15. Sustrato según la reivindicación 14,
caracterizado porque parte de los terminales (21b) de cada
una de dicha primera y segunda pluralidad están conectados con los
accionadores (16) dispuestos a lo largo de un lado de la ranura
(12a, 12b) correspondiente, y los terminales (21b) restantes de cada
una de dichas primera y segunda pluralidad están conectados con los
accionadores (16) dispuestos a lo largo del lado opuesto de la
ranura (12a, 12b) correspondien-
te.
te.
16. Sustrato según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
una red (31) de tierra que se extiende a lo largo de la superficie
de dicho sustrato (10) y que tiene esencialmente la función de
transportar al exterior de dicho sustrato (10) las corrientes de
realimentación que se generan durante la activación de los
accionadores (16), en el que dicha red (31) de tierra está conectada
con uno o más terminales (31d) de tierra dispuestos a lo largo de
los lados de dicho sustrato en paralelo a dicha dirección (13)
vertical dada.
17. Cabezal (50) de impresión de chorro de tinta,
caracterizado porque comprende un sustrato (19; 110; 210;
310) según la reivindicación 1.
18. Cabezal (50) de impresión de chorro de tinta
que comprende:
una placa (52) de boquillas para la emisión de
gotitas (58) de tinta, estando dotada dicha placa (52) de boquillas
de al menos tres baterías (52a, 52a', 52b, 52b', 52c, 52c') de
boquillas distintas entre sí, que tienen una forma alargada y
dispuestas paralelas a una dirección (13) vertical, y
un sustrato (10) asociado con dicha placa (52) de
boquillas, que tiene:
al menos tres ranuras (12a, 12b, 12c)
sustancialmente rectilíneas y paralelas a dicha dirección (13)
vertical, estando formadas cada una de dichas al menos tres ranuras
(12a, 12b, 12c) a través del espesor de dicho sustrato para
transportar un flujo de tinta a una batería correspondiente de
boquillas (52a, 52a', 52b, 52b', 52c, 52c'), al menos tres baterías
(16a, 16b, 16c) de accionamiento correspondientes a dichas al menos
tres baterías de boquillas (52a, 52a', 52b, 52b', 52c, 52c'), cada
una de dichas tres baterías de accionamiento estando formadas de una
pluralidad de accionadores (16) de expulsión dispuestos sobre dicho
sustrato a lo largo de los lados rectilíneos opuestos de una ranura
(12a, 12b, 12c) correspondiente,
una pluralidad de circuitos de excitación
conectados con los accionadores (16) de expulsión de dichas tres
baterías (16a, 16b, 16c) de accionamiento, extendiéndose dichos
circuitos (18) de excitación sobre dicho sustrato (10) adyacentes a
dichos accionadores (16) de expulsión para adoptar una configuración
sustancialmente paralela a dichas tres baterías (16a, 16b, 16c) de
accionamiento y por tanto a dicha dirección (13) vertical, y
una pluralidad de terminales (21, 21a, 21b)
conectados con dichos circuitos (16) de excitación y apropiados para
recibir una pluralidad de señales externas para direccionar y
activar selectivamente dichos accionadores (16) de expulsión,
estando divididos dichos terminales (21, 21a, 21b) en dos grupos de
direccionamiento definidos por una estructura en cuadrícula de
dichos circuitos (18) de excitación para poder direccionar y excitar
selectivamente dichos accionadores (16) de expulsión con un número
menor de terminales (21, 21a, 21b) que de dichos accionadores (16)
de expulsión,
en el que al menos dos (12a, 12b) de dichas al
menos tres ranuras y correspondientemente al menos dos (16a, 16b) de
dichas baterías de accionadores (16) de expulsión están dispuestas
yuxtapuestas entre sí en paralelo a dicha dirección (13) vertical,
y
en el que dichos terminales (21, 21a, 21b)
conectados con los circuitos (18) de excitación y adaptados para
recibir las señales de control de dichas al menos tres baterías
(16a, 16b, 16c) de accionamiento están dispuestos en el exterior y
perimetralmente con respecto a dichos circuitos (18) de excitación a
lo largo de dos lados (11a, 11b) opuestos de dicho sustrato,
sustancialmente paralelos a dicha dirección (13) vertical.
19. Cabezal (50) de impresión según la
reivindicación 17, en el que dicho sustrato está dispuesto sobre un
lado (53) frontal de dicho cabezal, que comprende:
una pluralidad de contactos (62) correspondientes
a dichos terminales (21, 21a, 21b) para permitir la conexión
eléctrica de dicho cabezal (50) de impresión con el exterior y,
un cable (56) de conexión para conectar cada uno
de dichos terminales (21, 21a, 21b) con un contacto (62)
correspondiente,
\newpage
en el que dichos contactos (62) están dispuestos
sobre un lado de contacto de dicho cabezal de impresión orientado
según un plano sustancialmente perpendicular a dicho lado (53)
frontal, siendo adyacente dicho contacto a dicho lado (53) frontal a
lo largo de un borde (60), y en el que dicho cable (62) de conexión
se extiende a lo largo de tanto dicho lado frontal como de dicho
contacto y está doblado en correspondencia con dicho borde.
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