ES2320976T3 - Cabeza impresora de chorro de tinta y metodo para la misma. - Google Patents
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Abstract
Una cabeza (24) impresora que tiene una pluralidad de generadores (42, 42'') de goteo que expulsan tinta selectivamente en respuesta a la activación, comprendiendo la cabeza impresora de chorro de tinta: primero y segundo generadores de goteo dispuestos sobre la cabeza impresora con cada uno de los generadores primero y segundo de goteo configurados para la conexión a una fuente de corriente de accionamiento; un par de contactos (26) de activación configurados para la conexión a una fuente de un par de señales de activación periódica en donde dicho par de contactos de activación son los contactos de activación únicos de la cabeza impresora de chorro de tinta; un dispositivo de control configurado para la conexión a una señal de direccionamiento periódico y al par de señales de activación periódica, comprendiendo el dispositivo de control un primer dispositivo (48, 50, 52) de control asociado con el primer generador de goteo y un segundo dispositivo (48'', 50'', 52'') de control asociado con el segundo generador de goteo, siendo el primer dispositivo de control sensible a una primera señal de activación periódica del par y a la señal de dirección periódica para preparar el primer generador de goteo para la activación en respuesta a la corriente de activación, y sensible a una segunda señal de activación periódica del par para desactivar el primer generador de goteo, el segundo dispositivo de control sensible a la segunda señal de activación periódica y la señal de dirección periódica para activar el segundo generador de goteo para la activación en respuesta a la corriente de accionamiento y sensible a la primera señal de activación periódica para desactivar el segundo generador de goteo.
Description
Cabeza impresora de chorro de tinta y método
para la misma.
Esta invención se refiere a dispositivos de
impresión de chorro de tinta, y más particularmente a un dispositivo
de impresión de chorro de tinta que incluye una porción de cabeza
impresora que recibe señales de activación de goteo para expulsar
selectivamente tinta.
Los sistemas de impresión de chorro de tinta
utilizan frecuentemente una cabeza impresora de chorro de tinta
montada en un carro que se mueve hacia atrás y hacia delante a
través de un medio de impresión tal como papel. Al moverse la
cabeza impresora a través del medio de impresión, un dispositivo de
control activa selectivamente cada uno de una pluralidad de
generadores de goteo dentro de la cabeza impresora para expulsar o
depositar gotitas de tinta sobre el medio de impresión y formar
imágenes y caracteres de texto. Un suministro de tinta que es
transportada con la cabeza
impresora o remota de la cabeza impresora y proporciona tinta para rellenar la pluralidad de generadores de tinta.
impresora o remota de la cabeza impresora y proporciona tinta para rellenar la pluralidad de generadores de tinta.
Los generadores de goteo individuales son
activados selectivamente mediante la utilización de una señal de
activación que es proporcionada por el sistema de impresión a la
cabeza impresora. En el caso de impresión de chorro de tinta
térmica, cada generador de goteo es activado por el paso de una
corriente eléctrica a través de un elemento resistivo tal como un
resistor. En respuesta a la corriente eléctrica el resistor produce
calor, que a su vez, calienta la tinta en una cámara de
vaporización adyacente al resistor. Una vez que la tinta se
evapora, el vapor que se expande rápidamente fuerza la tinta dentro
de la cámara de vaporización a través de un orificio adyacente o
tobera. Las gotitas de tinta expulsadas desde las toberas son
depositadas sobre el medio de impresión para efectuar la
impresión.
La corriente eléctrica se proporciona
frecuentemente a resistores individuales o generadores de goteo
mediante un dispositivo de conmutación tal como un transistor de
efecto de campo (FET). El dispositivo de conmutación es activado
por una señal de control que se proporciona al terminal de control
del dispositivo de conmutación. Una vez activado el dispositivo de
conmutación permite que la corriente eléctrica pase al resistor
seleccionado. La corriente eléctrica o corriente de accionamiento
proporcionada a cada resistor es denominada algunas veces una señal
de corriente de accionamiento. La señal de control para activar
selectivamente el dispositivo de conmutación asociado con cada
resistor es algunas veces denominada una señal de
direccionamiento.
En una disposición usada previamente, un
transistor de conmutación está conectado en serie con cada resistor.
Cuando se activa, el transistor de conmutación permite que pase una
corriente de accionamiento a través de cada uno de los resistores y
el transistor de conmutación. El resistor y el transistor de
conmutación forman juntos un generador de goteo. Una pluralidad de
estos generadores de goteo se dispone entonces en una ordenación
lógica bidimensional de generadores de goteo que tiene filas y
columnas. Cada columna de generadores de goteo en la ordenación
está conectada a una fuente diferente de la corriente de
accionamiento y con cada generador de goteo dentro de cada columna
conectado en una conexión en paralelo entre la fuente de la
corriente de accionamiento para esa columna. Cada fila de
generadores de goteo dentro de la ordenación está conectada a una
señal de dirección diferente con cada generador de goteo dentro de
cada fila conectado a una fuente común de señales de dirección para
esa fila de generadores de goteo. De esta manera, cualquier
generador de goteo individual dentro de la ordenación bidimensional
de generadores de goteo puede ser activado individualmente activando
la señal de dirección que corresponde al generador de goteo de la
fila y proporcionando la corriente de accionamiento de la fuente de
corriente de accionamiento asociada con la columna de generadores de
goteo. De esta manera el número de interconexiones eléctricas
requerido por la cabeza impresora se reduce grandemente
proporcionando señales de accionamiento y control para cada
generador de goteo individual asociado con la cabeza impresora.
Aunque el esquema de direccionamiento de filas y
columnas examinado anteriormente puede ser puesto en práctica con
una tecnología relativamente simple y económica que tiende a reducir
los gastos de fabricación de la cabeza impresora, esta técnica
tiene el inconveniente de que requiere un número relativamente
grande de almohadillas de enlace para las cabezas de impresión que
tienen gran número de generadores de goteo. Para las cabezas de
impresión que tienen más de trescientos generadores de goteo, este
número de almohadillas de enlace tiende a ser un factor limitativo
cuando se trata de minimizar el tamaño de las matrices.
Otra técnica que ha sido usado anteriormente
utiliza una información de activación de transferencia a la cabeza
impresora en un formato en serie. Esta información de activación del
generador de goteo es redispuesta usando registros de
desplazamiento de modo que pueden ser activados los correctos
generadores de goteo. Esta técnica, aunque reduce grandemente el
número de interconexiones eléctricas, tiende a requerir diversas
funciones lógicas así como elementos de memoria estáticos. Las
cabezas de impresión que tienen elementos de memoria y efectúan
diversas funciones lógicas requieren tecnologías adecuadas tales
como tecnología CMOS y tienden a requerir un suministro de potencia
constante. Las cabezas de impresión configuradas usando tecnología
CMOS, tienden a ser más costosas para el fabricante que las cabezas
de impresión que usan tecnología NMOS. El procedimiento de
fabricación CMOS es un procedimiento de fabricación más complejo que
el procedimiento de fabricación NMOS porque requiere más
operaciones de enmascaramiento que tienden a aumentar el coste de la
cabeza impresora. En adición, la necesidad de un suministro de
potencia constante tiende a aumentar el coste del dispositivo de
impresión que debe suministrar esta tensión de suministro de
potencia constantemente a la cabeza impresora.
Hay una necesidad siempre presente de cabezas de
impresión de chorro de tinta que tengan menos interconexiones
eléctricas entre la cabeza impresora y el dispositivo de impresión
tendiendo de ese modo a reducir el coste global del sistema de
impresión así como el de la propia cabeza impresora. Estas cabezas
de impresión deben poder ser fabricadas usando una tecnología de
fabricación relativamente económica que permita la fabricación de
las cabezas usando técnicas de fabricación de alto volumen y que
tengan gastos de fabricación relativamente bajos. Estas cabezas de
impresión deberán permitir que la información sea transferida entre
el dispositivo de impresión y la cabeza impresora de una manera
fiable permitiendo de ese modo alta calidad de impresión así como
un funcionamiento fiable. Finalmente, estas cabezas de impresión
deberán ser capaces de soportar gran número de generadores de goteo
para proporcionar sistemas de impresión que sean capaces de
proporcionar altos regímenes de impresión.
El documento US 5.644.342 describe un sistema de
direccionamiento para una cabeza impresora integrada. Este
documento describe una cabeza impresora que tiene una pluralidad de
generadores de goteo que selectivamente expulsan tinta en respuesta
a la activación. La cabeza impresora tiene un primer y un segundo
generadores de goteo dispuestos sobre la cabeza impresora,
configurados cada uno para la conexión a una fuente de corriente de
accionamiento. Se proporciona también un dispositivo de control, que
está configurado para la conexión a una señal de dirección
periódica y primera y segunda señales de activación periódicas. Se
proporciona también un método de fabricación de una cabeza
impresora de chorro de tinta que utiliza tales señales
periódicas.
El documento WO 01/72523, que es de la técnica
anterior para los propósitos de novedad de conformidad con el
Artículo 54(3)EPC, proporciona una cabeza impresora
que tiene una pluralidad de generadores de goteo que selectivamente
expulsan tinta en respuesta a la activación, comprendiendo la cabeza
impresora de chorro de tinta:
primero y segundo generadores de goteo
dispuestos sobre la cabeza impresora con cada uno de los generadores
primero y segundo configurado para la conexión a una fuente de
corriente de accionamiento;
un dispositivo de control configurado para la
conexión a una señal de direccionamiento periódica y a las primera
y segunda señales de activación periódicas, comprendiendo el
dispositivo de control un primer dispositivo de control asociado
con el primer generador de goteo y un segundo dispositivo de control
asociado con el segundo generador de goteo, siendo el primer
dispositivo sensible a la primera señal de activación periódica y la
señal de direccionamiento periódica para permitir que el primer
generador de goteo sea activado en respuesta a la corriente de
accionamiento, y sensible a la segunda señal de activación periódica
para desactivar el primer generador de goteo, siendo sensible el
segundo dispositivo de control a la segunda señal de activación
periódica y a la señal de direccionamiento periódica para permitir
que el segundo generador de goteo se active en respuesta a la
corriente de accionamiento y sea sensible a la primera señal de
activación periódica para desactivar el segundo generador de goteo,
y un método para hacer funcionar una cabeza impresora de chorro de
tinta, comprendiendo el método:
proporcionar un modelo periódico de señales de
dirección a cada uno de una pluralidad de contactos de
direccionamiento;
proporcionar un modelo periódico de señales de
activación a cada uno de una pluralidad de contactos de activación;
y
proporcionar selectivamente corriente de
accionamiento a cada uno de una pluralidad de contactos de corriente
de accionamiento; en donde una pluralidad de generadores de goteo
es activada selectivamente basándose en la provisión del modelo
periódico de señales de dirección, la provisión del modelo periódico
de activación de las señales y la provisión selectiva de la
corriente de accionamiento para expulsar selectivamente tinta sobre
los medios de impresión;
en donde los generadores de goteo están
dispuestos en subgrupos de al menos primero y segundo generadores
de goteo, y un primer y un segundo dispositivos de control están
asociados con el primer y el segundo generadores de goteo, siendo
activado solamente un generador de goteo de un subgrupo en un
instante dado a través de las operaciones de:
permitir la activación del primer generador de
goteo en respuesta a la corriente de accionamiento, por el primer
dispositivo de control, en respuesta a la recepción por el primer
dispositivo de control de una primera señal de activación periódica
del modelo periódico de señales de activación y una primera señal de
dirección periódica del modelo periódico de señales de
dirección;
desactivar el primer generador de goteo,
mediante el dispositivo de control, en respuesta a la recepción por
el primer dispositivo de control de una segunda señal de activación
periódica del modelo periódico de señales de activación;
permitir la activación del segundo generador de
goteo, en respuesta a la corriente de accionamiento, por el segundo
dispositivo de control, en respuesta a la recepción por el segundo
dispositivo de control de la segunda señal de activación periódica
y la primera señal de dirección periódica; y
desactivar el segundo generador de goteo,
mediante el segundo dispositivo de control, en respuesta a la
recepción por el segundo dispositivo de control del primer
dispositivo de activación periódico.
Un aspecto de la presente invención es una
cabeza impresora de chorro de tinta como se reivindica en la
reivindicación 1 más adelante. Otro aspecto de la presente
invención es un método como el reivindicado en la reivindicación 9
más adelante.
La Figura 1 representa un sistema de impresión
de la presente invención que incorpora un cartucho de impresión de
chorro de tinta de la presente invención para realizar la impresión
sobre el medio de impresión mostrado en una vista en perspectiva
superior;
la Figura 2 representa el cartucho de impresión
de chorro de tinta en la Figura 1 aislado y visto en perspectiva
desde abajo;
la Figura 3 es un diagrama de bloques
simplificado del sistema de impresión mostrado en la Figura 1 que
incluye una porción de impresora y una porción de cabeza
impresora;
la Figura 4 es un diagrama de bloques que
muestra con mayor detalle una realización preferida de un
dispositivo de control de impresión asociado con la primera porción
y la cabeza impresora mostrada con 16 grupos de generadores de
goteo;
la Figura 5 es un diagrama de bloques que
muestra mayor detalle de un grupo de generadores de goteo que tiene
26 generadores de goteo individuales;
la Figura 6 es un diagrama esquemático que
muestra mayor detalle de una realización preferida de un generador
de goteo de individual la presente invención;
la Figura 7 es un diagrama esquemático que
muestra dos generadores de goteo individuales para la cabeza
impresora de la presente invención mostrada en la Figura 5;
la Figura 8 es un diagrama de regulación del
funcionamiento de la cabeza impresora de la presente invención
mostrada en la Figura 4;
la Figura 9 es un diagrama de regulación
alternativo para el funcionamiento de la cabeza impresora de la
presente invención mostrada en la Figura 4;
la Figura 10 es una vista detallada de la
regulación para las ranuras 1 y 2 de tiempo del diagrama de
regulación mostrado en la Figura 8; y
la Figura 11 es una vista detallada de la
regulación para las ranuras 1 y 2 de tiempo del diagrama de
regulación alternativo mostrado en la Figura 9.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una
realización a modo de ejemplo de un sistema 10 de impresión de
chorro de tinta de la presente invención mostrado con su cubierta
abierta. El sistema 10 de impresión de chorro de tinta incluye una
porción 12 de impresora que tiene al menos un cartucho 14 y 16 de
impresión instalados en un carro de exploración. La porción 12 de
impresión incluye una bandeja 20 de medios para recibir los medios
22. Como los medios 22 de impresión están escalonados a través de la
zona de impresión el carro 18 mueve los cartuchos 14 de impresión a
través del medio de impresión. La porción 12 de impresora activa
selectivamente los generadores de goteo dentro de una porción de la
cabeza impresora (no mostrada) asociada con cada uno de los
cartuchos 14 y 16 de impresión para depositar tinta sobre el medio
de impresión efectuando de ese modo la impresión.
Un aspecto importante de la presente invención
es un método mediante el cual la porción 12 de impresora transfiere
información de activación del generador de goteo a los cartuchos 14
y 16 de impresión. Esta información de activación del generador de
goteo se usa para que la porción de cabeza impresora active los
generadores de goteo a medida que los cartuchos 14 y 16 se mueven
con relación al medio de impresión. Otro aspecto de la presente
invención es la porción de cabeza impresora que usa la información
proporcionada por la porción 12 de impresora. El método y el
aparato de la presente invención permiten que la información sea
pasada entre la porción 12 de impresión y la cabeza impresora con
relativamente pocas interconexiones tendiendo de ese modo a reducir
el tamaño de la cabeza impresora. En adición el método y el aparato
de la presente invención permiten que la cabeza impresora funcione
sin que requiera elementos de almacenamiento sincronizados o
funciones lógicas complejas reduciendo de ese modo los gastos de
fabricación de la cabeza impresora. El método y el aparato de la
presente invención serán examinados con más detalle con respecto a
las Figuras 3-11.
La Figura 2 representa una vista en perspectiva
del fondo de una realización preferida del cartucho 14 de impresión
mostrado en la Figura 1. En la realización preferida, el cartucho 14
es un cartucho de 3 colores que contiene tintas cian, violácea y
amarilla. En esta primera realización se proporciona un cartucho 16
de impresión separado para la tinta negra. La presente invención se
describirá aquí con respecto a esta realización preferida solamente
a modo de ejemplo. Hay otras numerosas configuraciones para las
cuales el método y el aparato de la presente invención son también
adecuados. Por ejemplo, la presente invención es adecuada también
para configuraciones en las que el sistema de impresión contiene
cartuchos de impresión separados para cada color de tinta usado en
la impresión. Alternativamente, la presente invención es aplicable a
sistemas de impresión en los que se usen más de 4 colores de tinta
como en la impresión de alta fidelidad en la que se usan 6 o más
colores. Finalmente, la presente invención es aplicable a diversos
tipos de cartuchos de impresión tales como cartuchos de impresión
que incluyan un depósito de tinta como se muestra en la Figura 2, o
cartuchos de impresión que sean rellenados con tinta de una fuente
remota de tinta, ya sea de modo continuo o intermitente.
El cartucho 14 de tinta mostrado en la Figura 2
incluye una porción 24 de cabeza impresora que es sensible a las
señales de activación del sistema 12 de impresión para depositar
selectivamente tinta sobre el medio 22. En la realización
preferida, la cabeza 24 de impresión se define sobre un sustrato tal
como silicio. La cabeza 24 de impresión está montada en un cuerpo
25 de cartucho. El cartucho 14 de impresión incluye una pluralidad
de contactos eléctricos 26 que están dispuestos y ordenados sobre el
cuerpo 25 de cartucho de modo que cuando son insertados
correctamente dentro del carro de escaneado, se establece el
contacto eléctrico entre contactos eléctricos correspondientes (no
mostrados) asociados con la porción 12 de impresora. Cada un de los
contactos eléctricos 26 está conectado eléctricamente a la cabeza
24 de impresión mediante cada uno de una pluralidad de conductores
eléctricos (no mostrados). De esta manera, las señales de activación
procedentes de la porción 12 de impresora son proporcionadas a la
cabeza 24 de impresión de chorro de tinta.
En la realización preferida, los contactos
eléctricos 26 están definidos en un circuito flexible 28. El
circuito flexible 28 incluye un material aislante tal como
poliamida y un material conductor tal como cobre. Los conductores
son definidos dentro del circuito flexible para conectar
eléctricamente cada uno de los contactos eléctricos 26 a contactos
eléctricos definidos sobre la cabeza 24 de impresión. La cabeza 24
de impresión está montada y conectada eléctricamente al circuito
flexible 28 usando una técnica adecuada tal como un enlace
automático de cinta (TAB).
En la realización a modo de ejemplo mostrada en
la Figura 2, el cartucho de impresión es un cartucho de 3 colores
que contiene tintas amarilla, violácea y cian dentro de una porción
de depósito correspondiente. La cabeza 24 de impresión incluye
porciones 30, 32 y 34 de expulsión de goteo para expulsar la tinta
correspondiente, respectivamente, para las tintas amarilla,
violácea y cian. Los contactos eléctricos 26 incluyen contactos
eléctricos asociados con señales de activación para cada uno de los
generadores 30, 32, 34 de goteo, amarillo, violáceo y cian,
respectivamente.
En la realización preferida, el cartucho 16 de
tinta negra mostrado en la Figura 1 es similar al cartucho 14 de
color mostrado en la Figura 2 a excepción de que el cartucho negro
utiliza dos porciones de expulsión en vez de las tres mostradas en
el cartucho 14 de color. El método y el aparato de la presente
invención serán examinados en esta memoria con respecto al cartucho
negro 16. No obstante, el método y el aparato de la presente
invención son aplicables al cartucho 14 también.
La Figura 3 representa un diagrama de bloques
eléctrico simplificado de la porción 12 de impresora y uno de los
cartuchos 16 de impresión. La porción 12 de impresora incluye un
dispositivo 36 de control de impresión, un dispositivo 38 de
transporte de medios y un dispositivo 40 de transporte de carro. El
dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de
control al dispositivo 38 de transporte de medios para pasar los
medios 22 a través de una zona de impresión después de lo cual la
tinta se deposita sobre los medios 22 de impresión. En adición, el
dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de
control para mover selectivamente el carro 18 de exploración a
través de los medios 22, definiendo de ese modo una zona de
impresión. Como los medios 22 están escalonados más allá de la
cabeza 24 de impresión o a través de la zona de impresión el carro
18 es escaneado a través de los medios 22 de impresión. Mientras la
cabeza 24 de impresión es escaneada el dispositivo 36 de control de
impresión proporciona señales de activación a la cabeza 24 de
impresión para depositar selectivamente tinta sobre los medios de
impresión para efectuar la impresión. Aunque, el sistema 10 de
impresión se describe aquí teniendo la cabeza 24 de impresión
dispuesta en un carro de escaneado hay también otras disposiciones
del sistema 10 de impresión. Estas otras disposiciones implican
otras ordenaciones para conseguir el movimiento relativo entre la
cabeza impresora y los medios, tales como teniendo una porción de
cabeza impresora fija y moviendo los medios más allá de la cabeza
impresora o teniendo los medios fijos y moviendo la cabeza
impresora más allá de los medios fijos.
La Figura 3 está simplificada para mostrar
solamente un cartucho 16 de impresión único. En general, el
dispositivo 36 de control de impresión está conectado
eléctricamente a cada uno de los cartuchos 14 y 16 de impresión. El
dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de
activación para depositar selectivamente tinta correspondiente a
cada uno de los colores de tinta que se han de imprimir.
La Figura 4 representa un diagrama de bloques
eléctrico simplificado que muestra con mayor detalle el dispositivo
36 de control de impresión dentro de la porción 12 de la impresora y
la cabeza 24 de impresión dentro del cartucho 16 de impresión. El
dispositivo 36 de control de impresión incluye una fuente de la
corriente de accionamiento, un generador de direcciones, y un
generador de activación. La fuente de la corriente de accionamiento,
el generador de direcciones y el generador de activación
proporcionan la corriente de accionamiento, las direcciones y las
señales de activación bajo control del dispositivo de control o
controlador 36 a la cabeza 24 de impresión para activar
selectivamente cada uno de una pluralidad de generadores de goteo
asociados con esta.
En la realización preferida, la fuente de la
corriente de accionamiento proporciona 16 señales de corriente de
accionamiento separadas designadas P(1-16).
Cada señal de corriente de accionamiento proporciona suficiente
energía por unidad de tiempo para activar el generador de goteo para
que expulse tinta. En la realización preferida, el generador de
direcciones proporciona 13 señales de dirección separadas designadas
A(1-13) para seleccionar un grupo de
generadores de goteo. En esta realización preferida las señales de
dirección son señales lógicas. Finalmente el generador activado
proporciona 2 señales de activación designadas
E(1-2) para seleccionar un subgrupo de
generadores de goteo del grupo seleccionado de generadores de goteo.
El subgrupo seleccionado de generadores de goteo es activado si la
corriente de accionamiento proporcionada por la fuente de corriente
de accionamiento se suministra. Más detalles de las señales de
accionamiento, señales de dirección y señales de activación serán
examinadas con respecto a las Figuras 9 a 11.
La cabeza 24 de impresión mostrada en la Figura
4 incluye una pluralidad de grupos de generadores de goteo con cada
grupo de generadores de goteo conectado a una fuente diferente de
corriente de accionamiento. En la realización preferida, la cabeza
24 de inyección incluye 16 grupos de generadores de goteo. El primer
grupo de generadores de goteo está conectado a la fuente de
corriente de accionamiento etiquetada P(1), el segundo grupo
de generadores de goteo está conectado a la fuente de la corriente
de accionamiento designada P(2), el tercer grupo de
generadores de goteo está conectado a la fuente de corriente de
accionamiento designada P(3), y así sucesivamente hasta el
grupo dieciséis de generadores de goteo conectados cada uno a la
fuente de correa de correa de accionamiento designada
P(16).
P(16).
Cada uno de los grupos de generadores de goteo
mostrados en la Figura 4 está conectado a cada una de las señales
de dirección designadas A(1-13)
proporcionadas por el generador de direcciones sobre el dispositivo
36 de control de impresión. En adición, cada uno de los grupos de
generadores de goteo está conectado a las dos señales de activación
designadas E(1-2) que proporciona el
generador de direcciones sobre el dispositivo 36 de control de
impresión. Mayor detalle de cada uno de los grupos individuales de
generadores de goteo designados se analizará ahora con respecto a
la Figura 5.
La Figura 5 es un diagrama de bloques que
representa un grupo único de generadores de goteo de una pluralidad
de grupos de generadores de goteo mostrados en la Figura 4. En la
realización preferida, el grupo único de generadores de goteo
mostrado en la Figura 5 es un grupo d 26 generadores de goteo
individuales conectados cada uno a una fuente común de corriente de
accionamiento. El grupo de generadores de goteo mostrado en la
Figura 5 está todo el conectado a la fuente común de corriente de
accionamiento designada P(1) de la Figura 4.
Los generadores de goteo individuales dentro del
grupo de generadores están organizados en pares de generadores de
goteo con cada par de generadores de goteo conectado a una fuente
diferente de señales de dirección. Para la realización mostrada en
la Figura 5, el primer par de generadores de goteo está conectado a
una fuente de señales de dirección designada A(1), el
segundo par de generadores de goteo está conectado a una segunda
fuente de señales de dirección designada A(2), el tercer par
de generadores de goteo está conectado a una fuente de señales de
dirección designada A(3) y así sucesivamente con los trece
pares de generadores de goteo conectados a la treceava fuente de
señales de dirección designada A(13).
Cada uno de los 26 generadores de goteo
individuales mostrados en la Figura 5 está conectado también a la
fuente de señales de activación. La fuente de señales de activación
es un par de señales de activación designado
E(1-2).
Los grupos restantes de generadores de goteo
mostrados en la Fig. 4 que están conectados a las fuentes restantes
de la corriente de accionamiento designados P(2) a
P(16) están conectados de una manera similar al primer grupo
de generadores de goteo mostrados en la Fig. 5. Cada uno de los
grupos restantes de generadores de goteo está conectado a una
fuente diferente de corriente de accionamiento como se designa en
Fig. 4 en vez de la fuente de corriente P(1) de goteo
mostrada en la Fig.5. Mayor detalle de cada generador de goteo
individual mostrado en la Fig. 5 se examinará ahora con respecto a
la Fig. 6.
La Fig. 6 muestra una realización preferida de
un generador de goteo individual designado 42. El generador de
goteo 42 representa un generador de goteo individual mostrado en la
Fig. 5. Como se muestra en la Fig. 5 dos generadores 42 de goteo
individuales constituyen un par de generadores 42 de goteo que están
conectados a una fuente común de señales de dirección. El generador
de goteo individual mostrado en la Fig. 6 representa uno de un par
de generadores 42 de goteo conectados a la fuente 1 de dirección
designada A(1) de la Fig. 5. Todas las fuentes de señales
tales como las señales A(1) de direccionamiento y las señales
E(1-2) de activación examinadas con respecto
a las Figs. 6 y 7 son señales que se proporcionan entre la fuente
correspondiente de señales y el punto 46 de referencia común. En
adición, la fuente de la corriente de activación se proporciona
entre la fuente correspondiente de la corriente de activación
designada P(1) y el punto 46 de referencia común.
El generador 42 de goteo incluye un elemento 44
de calentamiento conectado entre la fuente de corriente de
accionamiento. Para el generador 42 de goteo particular mostrado en
la Fig. 6 la fuente de la corriente de accionamiento es designada
P(1). El elemento 44 de calentamiento está conectado en serie
con un dispositivo 48 de conmutación entre la fuente de la
corriente P(1) de accionamiento y el punto 46 de referencia
común. El dispositivo 48 de conmutación incluye un par de
terminales controlados conectados entre el elemento 44 de
calentamiento y el punto 46 de referencia común. Incluido también
con el dispositivo 48 de conmutación hay un terminal de control
para controlar los terminales controlados. El dispositivo 48 de
conmutación es responsable de las señales de activación en el
terminal de control para permitir selectivamente que la corriente
pase entre el par de terminales controlados. De esta manera, la
activación de los terminales de control permite que la corriente de
accionamiento de la fuente de corriente de accionamiento designada
P(1) pase a través del elemento 44 de calentamiento
produciendo de ese modo la energía térmica que es suficiente para
expulsar la tinta desde la cabeza 24 de impresión.
En una realización preferida, el elemento 44 de
calentamiento es un elemento de calentamiento resistivo y el
dispositivo 48 de conmutación es un transistor (FET) de efecto de
campo tal como un transistor NMOS.
El generador 42 de goteo incluye además un
segundo dispositivo 50 de conmutación y un tercer dispositivo 52 de
conmutación para controlar la activación del terminal de control del
dispositivo 48 de conmutación. El segundo dispositivo de
conmutación tiene un par de terminales controlados conectados entre
una fuente de señales de dirección y el terminal de control de
dispositivo 48 de conmutación. El tercer dispositivo 52 de
conmutación está conectado entre el terminal de control del
dispositivo 48 de conmutación y el punto 46 de referencia común.
Cada uno de los segundo y tercer dispositivos 50 y 52 de
conmutación, respectivamente, controlan selectivamente la
activación del dispositivo 48 de conmutación.
La activación del dispositivo 48 de conmutación
está basada en cada una de la señal de direccionamiento y la señal
de activación. Para el generador 42 de goteo particular mostrado en
la Fig. 6, la señal de direccionamiento está representada por
A(1), la primera señal de activación representada por
E(1) y una segunda señal de activación representada por
E(2). La primera señal E(1) de activación está
conectada al terminal de control del segundo dispositivo 50 de
conmutación. La segunda señal de activación representada por
E(2) está conectada al terminal de control del tercer
dispositivo 52 de conmutación. Controlando las señales de activación
primera y segunda E(1-2) y la señal
A(1) de dirección, el dispositivo 48 de conmutación es
activado selectivamente para conducir corriente a través del
elemento 44 de calentamiento si la corriente de activación está
presente desde la fuente P(1) de accionamiento. De modo
similar, el dispositivo 48 de conmutación está desactivado para
impedir que la corriente sea conducida a través del resistor 44 de
calentamiento, incluso si la fuente de la corriente P(1) de
accionamiento es activa.
El dispositivo 48 de conmutación es activado por
la activación del segundo dispositivo 50 de conmutación y la
presencia de una señal de dirección activa en la fuente de las
señales A(1) de dirección. En la realización preferida en la
que el segundo dispositivo de conmutación es un transistor (FET) de
efecto de campo los terminales controlados asociados con el segundo
dispositivo de conmutación son los terminales de fuente y drenaje.
El terminal de drenaje está conectado a la fuente de las señales
A(1) de dirección y el terminal de fuente está conectado al
terminal controlado del primer dispositivo 48 de conmutación. El
terminal de control para el dispositivo 50 de conmutación de
transistor FET es un terminal de puerta. Cuando el terminal de
puerta, conectado a la primera señal (1) activa es suficientemente
positivo con relación al terminal de fuente y la fuente de señales
de dirección, A(1), proporciona una tensión en el terminal de
drenaje que es mayor que la tensión en el terminal de fuente
activando entonces el segundo dispositivo 50 de conmutación se
activa.
El segundo dispositivo de conmutación, si es
activo, proporciona corriente desde la fuente de señales A(1)
de dirección al terminal de control o puerta del dispositivo 48 de
conmutación. Esta corriente, si es suficiente, activa el
dispositivo 48 de conmutación. El dispositivo 48 de conmutación, en
la realización preferida, es un transistor de FET que tiene un
drenaje y una fuente como terminales controlados con el drenaje
conectado al elemento 44 de calentamiento y la fuente conectada al
terminal 46 de referencia común.
En la realización preferida, el dispositivo 48
de conmutación tiene una capacitancia de puerta entre los terminales
de puerta y de fuente. Puesto que este dispositivo 48 de
conmutación es relativamente grande para conducir corrientes
relativamente grandes a través del dispositivo 44 de calentamiento,
entonces la puerta a la capacitancia de la fuente asociada con el
dispositivo 48 de conmutación tiende a ser relativamente grande. Por
lo tanto, para excitar o activar el dispositivo 48 de conmutación,
la puerta o terminal de control debe estar cargada suficientemente
para que el dispositivo 48 de conmutación sea activado para conducir
entre la fuente y el drenaje. El terminal de control es cargado por
las señales A(1) de dirección de la fuente si el segundo
dispositivo 50 de conmutación es activo. La fuente de las señales
A(1) de dirección proporciona la corriente para cargar la
puerta como capacitancia fuente del dispositivo 48 de conmutación.
Es importante que la tercera conmutación 52 esté inactiva cuando el
dispositivo 48 de conmutación esté activo para impedir una
trayectoria de baja resistencia que se forma entre la fuente de las
señales A(1) de dirección y el terminal 46 de referencia
común, Por lo tanto, la señal E(2) de activación es inactiva
mientras el dispositivo 48 de conmutación es activo o conduce.
El dispositivo 48 de conmutación se desactiva
activando el tercer dispositivo 52 de conmutación para reducir la
puerta a la tensión de la fuente suficientemente para desactivar el
dispositivo 48 de conmutación. El tercer dispositivo 52 de
conmutación en la realización preferida es un transistor FET que
tiene el drenaje y la fuente como terminales controlados con el
drenaje conectado al terminal de control del dispositivo 48 de
conmutación. El terminal de control es un terminal de puerta que
está conectado a la segunda fuente de señales E(2) de
activación. El tercer dispositivo 52 de conmutación es activado por
la activación de la segunda señal E(2) de activación que
proporciona una tensión en la puerta que es suficientemente grande
con relación a una tensión en la fuente del tercer dispositivo 52
de conmutación. La activación del tercer dispositivo 52 de
conmutación origina que los terminales controlados o los terminales
de fuente y drenaje conduzcan reduciendo de ese modo una tensión
entre el terminal de control o terminal de puerta del dispositivo 48
de conmutación y terminal de fuente del dispositivo 48 de
conmutación. Reduciendo suficientemente la tensión entre el terminal
de puerta y el terminal de fuente del dispositivo 48 de
conmutación, el dispositivo 48 de conmutación tiene impedido ser
llevado parcialmente hacia el acoplamiento capacitivo.
Aunque el tercer dispositivo 52 de conmutación
es activo, la segunda conmutación 50 es inactiva para impedir la
pérdida de grandes cantidades de corriente desde la fuente de
señales, A(1), de dirección, hacia el terminal 46 de
referencia común. El funcionamiento del generador individual 42 de
goteo se examinará detalladamente con respecto a los diagramas de
regulación mostrados en las Figs. 8 a 11.
La Fig. 7 muestra mayor detalle de un par de
generadores de goteo que están configurados por el generador de
goteo designado 42 y un generador de goteo designado 42'. Cada uno
de los generadores 42 y 42' de goteo que forman el par de
generadores de goteo es idéntico al generador 42 de goteo examinado
anteriormente con respecto a la Fig. 6. El par de generadores de
goteo están conectados cada uno a una fuente de señales de
dirección representada por A(1) mostrada en la Fig. 5. Cada
uno de los generadores 42 y 42' de goteo está conectado a una
fuente común de corriente P(1) de accionamiento y a una
fuente común de señales A(1) de dirección. No obstante, la
primera y la segunda señales E(1) y E(2) de
activación, están respectivamente conectadas, de modo diferente en
el generador 42' de goteo que en el generador 42. En el generador
42' de goteo, la primera señal de activación, E(1), está
conectada al terminal de puerta o de control del tercer dispositivo
52' de conmutación en contraste con el generador 42 de goteo en el
que la primera señal E(1) de activación está conectada al
terminal de puerta o de control del segundo dispositivo 50 de
conmutación. De modo similar, la segunda señal E(2) de
activación está conectada al terminal de puerta o control del
segundo dispositivo 50' de conmutación en el generador 42' de goteo
en contraste con el generador 42 de goteo en el que la segunda señal
E(2) de activación está conectada con el terminal de puerta
o de control del tercer dispositivo 52 de conmutación.
La conexión de las señales E1 y E2 de activación
primera y segunda para el par de generadores 42 y 42' de goteo
garantiza que solamente un generador de goteo único del par de
generadores de goteo será activado durante un periodo de tiempo
dado. Como se examinará más adelante, es importante que dentro del
grupo de generadores de goteo que está conectado a una fuente común
de corriente de accionamiento, que no más de uno de estos
generadores de goteo esté activado al mismo tiempo. Los generadores
de goteo que están conectados a una fuente común de corriente de
accionamiento tienden a ser posicionados cerca unos de otros sobre
la cabeza impresora. Por lo tanto, garantizando que no más de uno
de los generadores de goteo que están conectados a una fuente común
de corriente de activación de estos se activa al mismo tiempo se
tiende a impedir los enlaces transversales de fluido entre estos
generadores de goteo posicionados próximos.
En la realización preferida, cada uno de los
pares de generadores de goteo mostrados en la Fig. 5 está conectado
de una manera similar al par de generadores de goteo mostrados en la
Fig. 7. En adición, cada uno de los grupos de generadores de goteo
conectados a una fuente común de la corriente de accionamiento
mostrada en la Fig. 4 está conectado de una manera similar al grupo
de generadores de goteo mostrado en la Fig. 5.
La Fig. 8 es un diagrama de regulación que
ilustra el funcionamiento de la cabeza 24 de impresión. La cabeza
24 de impresión tiene un tiempo de ciclo o periodo de tiempo para
cada uno de los generadores de goteo en la cabeza 24 de impresión
que puedan ser activados. Este periodo de tiempo está representado
por un tiempo T mostrado en la Fig. 8. El tiempo T puede estar
dividido en 29 intervalos de tiempo teniendo cada intervalo la
misma duración. Estos intervalos de tiempo están representados por
las ranuras 1 a 29 de tiempo. Cada una de las primeras 26 ranuras
de tiempo representa un periodo en el que un grupo de generadores de
goteo pueden ser activados si la imagen que se ha de imprimir lo
requiere. Las ranuras 27, 28 y 29 de tiempo representan intervalos
de tiempo durante los cuales la cabeza impresora realiza un ciclo en
el que ninguno de los generadores de goteo es activado. Las ranuras
27, 28, y 29 son usadas por el sistema 10 de impresión para realizar
una diversidad de funciones tales como la de volver a sincronizar
la posición del carro 18 y los datos de activación del generador de
goteo y transferir los datos de activación de la porción 12 de
impresora a la cabeza 24 de impresión, por nombrar una par.
Las diferentes fuentes de señales de dirección
representadas por A(1) dirección representadas por
A(1) a A(13) se muestran cada una. En adición, cada
una de las señales de activación primera y segunda reactivación
primera y segunda representadas por E(1) y E(2) se
muestran también. Finalmente, cada una de las fuentes de la
corriente de activación P(1-16) se muestran
asimismo, agrupadas juntas. En la Fig. 8 puede verse que las señales
de dirección se activan cada una periódicamente con el periodo de
activación para cada señal de dirección siendo igual a la duración
T del ciclo de la cabeza 24 de impresión. En adición, no más de una
señal de dirección es activa al mismo tiempo. Cada señal de
dirección es activa durante dos ranuras de tiempo consecutivas.
Cada una de las señales de activación
E(1) y E(2) es una señal periódica que tiene un
periodo que es igual a dos ranuras de tiempo. Las señales
E(1) y E(2) tienen cada una un ciclo de trabajo que es
menor que o igual al 50%. Cada una de las señales de activación
está desplazada de fase con cada una de modo que solamente una
señal de activación E(1) o E(2) es activa al mismo
tiempo.
En funcionamiento, se proporcionan modelos que
se repiten de las señales de dirección proporcionadas por cada una
de las 13 fuentes de señales A(1-13) a la
cabeza 24 de impresión mediante el dispositivo 36 de control de
impresión. En adición, modelos que se repiten de señales de
activación para las primera y segunda señales de activación,
E(1) y E(2), respectivamente, son proporcionadas
también por el dispositivo 36 de control de impresión a la
impresora 24. Ambas, las señales de dirección y activación son
generadas de modo independiente de la descripción de imagen o
imagen que ha de ser impresa. Cada una de las 16 fuentes de la
corriente de accionamiento designadas
P(1-16) es proporcionada selectivamente
durante cada una de las 26 ranuras de tiempo para cada ciclo
completo para la cabeza 24 de impresión de chorro de tinta. La
fuente de la corriente de P(1-16) de
accionamiento es aplicada selectivamente basada en la descripción de
la imagen o la imagen a ser impresa. Durante la primera ranura de
tiempo, las fuentes de la corriente P(1-16)
pueden ser todas activas, ninguna de ellas activa o cualquier
número de ellas activas, dependiendo de la imagen a ser impresa. De
modo similar, para las ranuras 2-26 de tiempo, cada
una de las fuentes de la corriente P(1-16)
accionamiento es activada selectiva e individualmente como se
requiera por el dispositivo 36 de control de impresión para formar
la imagen a ser impresa.
La Fig. 9 es una regulación preferida para cada
una de las fuentes de la corriente P(1-16) de
accionamiento, las fuentes de señales (1-13) de
dirección y las señales E(1-2) de activación
para la cabeza 24 de impresión de la presente invención. La
regulación en la Fig. 9 es similar a la regulación de la Fig. 8 a
excepción de que cada fuente de señales
A(1-13) de dirección en vez de permanecer
activa durante la totalidad de las dos ranuras de tiempo
consecutivas mostradas en la Fig. 8, en este caso es activa
solamente durante una porción de cada una de las dos ranuras de
tiempo mostradas en la Fig. 9. En esta realización preferida, cada
una de las señales A(1-13) de dirección es
activa en el principio de cada ranura de tiempo en que la señal de
dirección es activa. En adición, el ciclo de trabajo de cada una de
las señales de activación primera y segunda se reduce a partir de
aproximadamente el 50% del ciclo de trabajo mostrado en la Fig. 8.
Más detalles de la regulación de tiempos de activación y suministro
de la corriente se analizarán con respecto a las Figuras. 10 y
11.
La Fig. 10 muestra con mayor detalle las ranuras
1 y 2 de tiempo en el diagrama de regulación que se describe en la
Fig. 8. Puesto que solamente la señal de dirección activa durante
las ranuras 1 y 2 de tiempo es A(1) solamente la señal
A(1) de dirección necesita ser mostrada en la Fig. 10. Como
se ha expuesto anteriormente, es importante que las señales de
activación primera y segunda, E(1) y E(2)
respectivamente, no sean activas al mismo tiempo para evitar
proporcionar una trayectoria de baja resistencia al punto 46 de
referencia común que reduciría de ese modo la corriente la
procedente de la fuente de señales A(1-13) de
dirección. Por lo tanto, el ciclo de trabajo de cada una de las
señales de excitación primera y segunda, E(1) y E(2)
respectivamente, debe ser menor del 50%. En la Fig. 10 el intervalo
de tiempo etiquetado T_{E} entre la transición de activa a
inactiva para la primera señal E(1) de excitación y la
transición de inactiva a activa para la segunda señal E(2)
de excitación debe ser mayor que cero.
La señal de excitación debe ser activada antes
de que la corriente de accionamiento sea proporcionada por la
fuente de corriente de accionamiento para garantizar que la puerta
de la capacitancia del transistor 48 de conmutación está cargada
suficientemente para activar el transistor 48 de accionamiento. El
intervalo de tiempo etiquetado T_{S} representa el tiempo entre
la primera excitación E(1) y la aplicación de la corriente
de activación mediante las fuentes P(1-16) de
corriente de activación. Un intervalo de tiempo similar se requiere
para el tiempo entre la segunda excitación E(2) activa y la
aplicación de la corriente de activación por las fuentes de la
corriente P(1-16) de activación.
La señal E(1) de activación deberá
permanecer activa durante un periodo de tiempo después de que la
corriente P(1-16) de activación pase de
activa a inactiva como designa T_{H}. Este periodo de tiempo
T_{H} citado como tiempo de retención es suficiente para
garantizar que la corriente de accionamiento no está presente en el
dispositivo 48 de conmutación cuando el dispositivo 48 de
conmutación es desactivado. La desactivación del dispositivo 48 de
conmutación mientras el dispositivo 48 de conmutación está
conduciendo corriente entre terminales controlados puede dañar el
dispositivo 48 de conmutación. La retención del tiempo T_{H}
proporciona margen para garantizar que el dispositivo 48 de
conmutación no se daña. La duración de la señal
P(1-16) de corriente de activación está
representada por el intervalo de tiempo etiquetado T_{D}. La
duración de la señal P(1-16) de corriente de
accionamiento es seleccionada de modo que es suficiente para
proporcionar energía de activación al elemento 44 de calentamiento
para la formación de goteo óptima.
La Fig. 11 muestra más detalles de la regulación
preferida para las ranuras 1 y 2 de tiempo para el diagrama de
regulación de la Fig. 9. Como se muestra en la Fig. 11 para la
ranura 1 de tiempo la fuente de señales de dirección A(1) y
la fuente de señales de excitación E(1) no permanecen activas
todo el tiempo que la fuente de la corriente de accionamiento
permanece activa. Una vez que la capacitancia de la puerta del
transistor 48 y 48' de conmutación mostrados en la Fig. 7 está
cargada, los transistores 48 y 48' permanecen conduciendo el tiempo
remanente que la fuente de la corriente de accionamiento permanece
activa. De esa manera, la capacitancia de la puerta del dispositivo
48 y 48' de conmutación actúa como un dispositivo de almacenamiento
o dispositivo de memoria que mantiene un estado activado. La fuente
de las señales de accionamiento designada
P(1-16) proporciona entonces la energía de
accionamiento que es necesaria para la formación óptima de
gotas.
De modo similar a la Fig. 10 el intervalo de
tiempo etiquetado T_{S} representa el tiempo entre la primera
activación de E(1) y la aplicación de la corriente de
activación mediante las fuentes de la corriente
P(1-16) de excitación. Un intervalo de
tiempo etiquetado T_{AH} representa un tiempo de retención que la
fuente de señales A(1) de direccionamiento debe permanecer
activa después de que la primera señal E(1) de activación es
desactivada para garantizar que la capacitancia de la puerta para el
transistor 48' está en el estado correcto. Si la fuente de señales
de direccionamiento tuviera que cambiar de estado antes de que la
primera señal de activación E(1) fuese desactivada, el
estado erróneo de la carga puede existir en la puerta de los
transistores 48 y 48'. Por lo tanto, es importante que el intervalo
de tiempo etiquetado T_{AH} sea mayor que 0. Un intervalo de
tiempo etiquetado T_{EH} representa un tiempo de retención que la
segunda señal E(2) de activación debe ser activa después de
haber sido activada la fuente de la corriente
P(1-16). Durante el intervalo de tiempo, el
transistor 52 en la Fig. 7 es activado por la segunda señal
E(2) de activación para descargar la capacitancia de puerta
del transistor 48. Si esta duración no es suficientemente larga para
descargar la puerta del transistor 48 el elemento 44 de
calentamiento puede ser activado incorrectamente o activado
parcialmente.
El funcionamiento de la cabeza 24 de impresión
de chorro de tinta usando la regulación de tiempo preferida
mostrada en la Fig. 11 tiene ventajas de comportamiento importantes
sobre la utilización de la regulación mostrada en la Fig. 10. Un
tiempo mínimo requerido por cada activación de generador 42 de goteo
para la regulación mostrada en la Fig. 10, es igual a la suma de
intervalos de tiempo T_{S}, T_{D}, T_{E} y T_{H}. En
contraste, la regulación mostrada en la Fig. 11 tiene un tiempo
mínimo que se requiere para cada activación de generador 42 de
gotas que sea igual a la suma de estos intervalos T_{S} y
T_{D}. Puesto que T_{D} y T_{S} son iguales para cada uno de
los diagramas de regulación, el tiempo mínimo requerido para la
activación del generador 42 de goteo es menor en la Fig. 11 que en
la Fig. 10. Ambos, el tiempo T_{AH} que se mantiene la dirección
y el tiempo T_{EH} que se mantiene la activación no contribuyen en
la activación del intervalo de tiempo mínimo para el generador 42
de goteo en la regulación preferida mostrada en la Fig. 11
permitiendo de ese modo que cada ranura de tiempo sea un intervalo
de tiempo menor que en la Fig. 10. La reducción del intervalo de
tiempo requerido para cada ranura de tiempo reduce el periodo del
ciclo designado T en las Figs. 8 y 9 incrementando de ese modo la
velocidad de impresión para la cabeza 24 de impresión.
El método y al aparato de la presente invención
permiten que 416 generadores de goteo individuales sean activados
individualmente usando 13 señales de dirección, dos señales de
activación y 16 fuentes de corriente de accionamiento. En
contraste, el uso de técnicas usadas anteriormente mediante las
cuales una ordenación de generadores de goteo que tiene 16 columnas
y 26 filas requiere 26 direcciones individuales para seleccionar
individualmente cada fila con cada columna que es seleccionada para
cada fuente de corriente de accionamiento. La presente invención
proporciona significativamente menos interconexiones eléctricas para
atender el mismo número de generadores de goteo. La reducción de
interconexiones eléctricas reduce el tamaño de la cabeza 24 de
impresión reduciendo significativamente de ese modo el coste de la
cabeza 24 de impresión.
Cada generador 42 de goteo individual como se
muestra en la Fig. 6 no requiere un suministro de potencia o
circuito de activación constante sino que por el contrario se basa
en las señales de entrada tales como de dirección, de fuente de la
corriente de accionamiento, y señales de activación para suministrar
potencia o activar el generador 42 de goteo. Como se ha examinado
anteriormente con respecto a la regulación de las señales, es
importante que estas señales sean aplicadas con la secuencia
correcta para obtener un funcionamiento adecuado de los generadores
42 de goteo. Puesto que los generadores 41 de goteo de la presente
invención no requieren potencia constante, el generador 42 de goteo
puede ser ejecutado con una tecnología relativamente simple tal
como NMOS que requiere menos operaciones de fabricación que las
tecnologías más complejas tales como CMOS. El uso de una tecnología
que tenga gastos inferiores de fabricación reduce más los gastos de
la cabeza 24 de impresión. Finalmente, el uso de menos
interconexiones eléctricas entre la porción 36 de impresora y la
cabeza 24 de impresión tiende a reducir los gastos de la porción 36
de impresora así como aumenta la fiabilidad del sistema 10 de
impresión.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
términos de una realización preferida que utiliza 13 señales de
dirección, dos señales de activación, y 16 fuentes de corriente de
accionamiento para activar selectivamente 416 generadores de goteo
individuales se contemplan también otras disposiciones. Por ejemplo,
la presente invención es adecuada para activar selectivamente
diferentes números de generadores de goteo individuales. La
activación selectiva de diferentes números de toberas individuales
puede requerir diferentes números de señales de dirección y de
fuente de corriente de accionamiento para controlar correctamente
diferentes números de generadores de goteo. En adición hay otras
disposiciones de las señales de dirección y de fuentes de la
corriente de accionamiento para controlar el mismo número de
generadores de goteo también.
Claims (15)
1. Una cabeza (24) impresora que tiene una
pluralidad de generadores (42, 42') de goteo que expulsan tinta
selectivamente en respuesta a la activación, comprendiendo la cabeza
impresora de chorro de tinta:
primero y segundo generadores de goteo
dispuestos sobre la cabeza impresora con cada uno de los generadores
primero y segundo de goteo configurados para la conexión a una
fuente de corriente de accionamiento;
un par de contactos (26) de activación
configurados para la conexión a una fuente de un par de señales de
activación periódica en donde dicho par de contactos de activación
son los contactos de activación únicos de la cabeza impresora de
chorro de tinta;
un dispositivo de control configurado para la
conexión a una señal de direccionamiento periódico y al par de
señales de activación periódica, comprendiendo el dispositivo de
control un primer dispositivo (48, 50, 52) de control asociado con
el primer generador de goteo y un segundo dispositivo (48', 50',
52') de control asociado con el segundo generador de goteo, siendo
el primer dispositivo de control sensible a una primera señal de
activación periódica del par y a la señal de dirección periódica
para preparar el primer generador de goteo para la activación en
respuesta a la corriente de activación, y sensible a una segunda
señal de activación periódica del par para desactivar el primer
generador de goteo, el segundo dispositivo de control sensible a la
segunda señal de activación periódica y la señal de dirección
periódica para activar el segundo generador de goteo para la
activación en respuesta a la corriente de accionamiento y sensible a
la primera señal de activación periódica para desactivar el segundo
generador de goteo.
2. La cabeza impresora de chorro de tinta de la
reivindicación 1, en la que el dispositivo de control está
configurado para permitir que el primer generador (42) de goteo se
active durante un periodo de tiempo después de recibir la señal de
dirección y la primera señal de activación.
3. La cabeza impresora de chorro de tinta de la
reivindicación 1, en la que el dispositivo de control está
configurado para permitir que el primer generador (42') de goteo se
active durante un periodo de tiempo después de recibir la señal de
dirección y la segunda señal de activación.
4. La cabeza impresora de chorro de tinta de la
reivindicación 1, que incluye además un cuerpo (25) de cartucho en
el que la cabeza impresora de chorro de tinta está montada en el
cuerpo de cartucho.
5. La cabeza impresora de chorro de tinta de la
reivindicación 1, en la que el dispositivo de control es sensible a
las señales de activación periódicas primera y segunda no siendo
activo al mismo tiempo para permitir solamente uno de los
generadores primero (42) y segundo (42') de goteo al mismo
tiempo.
6. La cabeza impresora de chorro de tinta de la
reivindicación 1, que comprende además:
un par de contactos (26) de corriente de
accionamiento configurados para la conexión a una fuente de
corriente de accionamiento;
una pluralidad de contactos (26) de dirección
configurados para la conexión a una fuente de una pluralidad de
señales de dirección periódicas; en donde
cada uno de la pluralidad de generadores de
goteo está conectado entre el par de contactos de la corriente de
accionamiento y cada uno de los generadores de goteo que están
conectados al menos a uno de la pluralidad de contactos de
dirección en el que para cada dirección de la señal de dirección
periódica más de uno de los generadores de goteo está activado para
actuar de una manera secuencial basada en el par de señales de
activación en el que los generadores de goteo activados son
accionados basados en la presencia de la corriente de accionamiento
de la fuente de corriente de accionamiento.
7. La cabeza impresora de chorro de tinta de la
reivindicación 1, que comprende además:
un par de contactos (26) de la corriente de
accionamiento configurados para la conexión a una fuente de
corriente de accionamiento;
una pluralidad de contactos (26) de dirección
configurados para la conexión a una correspondiente pluralidad de
fuentes de señales de dirección periódicas; en donde
la pluralidad de generadores (42, 42') de goteo
está configurada de modo que solamente un generador de goteo único
de la pluralidad de generadores de goteo está preparado para la
activación basada en las señales en el par de contactos de
activación y las señales en la pluralidad de contactos de dirección
y en el que cada uno de la pluralidad de generadores de goteo es
activado si está asignado y la corriente de activación es
proporcionada en los contactos de corriente de activación.
\newpage
8. La cabeza impresora de chorro de tinta de las
reivindicaciones 6 y 7, en la que la pluralidad de contactos (26)
de dirección son 13 contactos de dirección.
9. Un método para hacer funcionar una cabeza
(24) de impresión de chorro de tinta, comprendiendo el método:
proporcionar un modelo periódico de señales de
dirección a cada uno de una pluralidad de contactos (26) de
dirección;
proporcionar un modelo periódico de señales de
activación a cada uno de una pluralidad de contactos (26) de
activación, siendo el modelo periódico de señales de activación un
par de señales de activación periódicas y siendo la pluralidad de
contactos de activación un par de contactos de activación, en el que
dicho par de contactos de activación son el par de contactos de
activación únicos de la cabeza impresora de chorro de tinta; y
proporcionar selectivamente la corriente de
accionamiento a cada uno de una pluralidad de contactos (26) de la
corriente de accionamiento;
en donde una pluralidad de generadores (42, 42')
de goteo son activados selectivamente basándose en la provisión del
modelo periódico de señales de dirección, la provisión del modelo
periódico de señales de activación y la provisión selectiva de una
corriente de accionamiento para expulsar selectivamente tinta sobre
un medio de impresión;
en el que los generadores de goteo están
dispuestos en subgrupos de primeros y segundos generadores de goteo,
y primeros (48, 50, 52) y segundos (48', 50', 52') dispositivos de
control están asociados con los primeros y segundos generadores de
goteo, donde solamente un generador de goteo de un subgrupo es
activado en un momento dado a través de las operaciones de:
activar el primer generador (42) de goteo para
activar en respuesta la corriente de accionamiento, mediante el
primer dispositivo de control, en respuesta a la recepción por el
primer dispositivo de control de una primera señal de activación
periódica del modelo periódico de señales de activación y una
primera señal de dirección periódica del modelo periódico de
señales de dirección;
desactivar el primer generador de goteo,
mediante el primer dispositivo de control, en respuesta a la
recepción por el primer dispositivo de control de una segunda señal
de activación periódica del modelo periódico de señales de
activación;
preparar el segundo generador (42') de goteo
para la activación en respuesta a la corriente de accionamiento,
mediante el segundo dispositivo de control, en respuesta a la
recepción por el segundo dispositivo de control de la segunda señal
de activación periódica y la primera señal de dirección periódica;
y
desactivar el segundo generador de goteo,
mediante el segundo dispositivo de control, en respuesta a la
recepción por el segundo dispositivo de control de la primera señal
de activación periódica.
10. El método de la reivindicación 9, en el que
el modelo periódico de las señales de activación tiene un periodo
que es menor que un periodo asociado con cada modelo periódico de
las señales de dirección del modelo periódico de señales de
dirección.
11. El método de la reivindicación 9, en el que
la pluralidad de generadores (42, 42') de goteo está dispuesta en
grupos de generadores de goteo con cada grupo de generadores de
goteo conectado a una fuente común de la corriente de accionamiento
y con generadores de goteo individuales dentro de cada grupo de
generadores de goteo dispuestos por pares de generadores (42, 42')
de goteo con cada par de generadores de goteo conectado con un
contacto de dirección único de la pluralidad de contactos de
dirección.
12. El método de la reivindicación 11 en el que
cada generador (42, 42') de goteo individual en el par de
generadores de goteo es sensible a una señal de activación diferente
del modelo periódico de señales de activación.
13. El método de la reivindicación 9 en el que
el par de señales de activación periódicas no son ambas activas al
mismo tiempo.
14. El método de la reivindicación 9, en el que
cada subgrupo de generadores (42, 42') está conectado a un único
contacto (26) de dirección de la pluralidad de contactos de
dirección.
15. El método de la reivindicación 9, en el que
la señal de dirección y la primera señal de activación son
proporcionadas al dispositivo de control antes que la corriente de
accionamiento para el primer generador (42) de goteo y en el que la
segunda señal de activación se proporciona al dispositivo de control
antes que la corriente de accionamiento para el segundo generador
(42') de goteo.
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