ES2322028T3 - Aparato para eyectar tinta. - Google Patents
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Abstract
Una cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta (24) que tiene una pluralidad de generadores de gotas que responden a una corriente de activación y a señales de dirección para entregar tinta, comprendiendo la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta: una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas primero (42) y segundo (42'') dispuestos en la cabeza de impresión o cabeza impresora, que forman conjuntamente un grupo de generadores de gotas, estando cada generador de gotas del grupo de generadores de gotas configurado para conexión a una fuente de corriente de activación en la que, dentro de cada subgrupo, los generadores de gotas primero y segundo están configurados para recibir señales de dirección procedentes de una fuente de dirección común, y en la que cada subgrupo de generadores de gotas primero y segundo está configurado para conexión a una fuente diferente de señales de dirección; un primer dispositivo de conmutación (50, 50'') conectado ente la fuente de dirección común y cada uno de los generadores de gotas primero y segundo de un subgrupo, respondiendo el dispositivo de conmutación a señales de habilitación para proporcionar selectivamente la señal de dirección a uno sólo de los generadores de gotas primero y segundo del subgrupo; una pluralidad de contactos de corriente de activación, cada uno de los cuales está configurado para la conexión a una fuente de corriente de activación; una pluralidad de contactos de dirección, cada uno de los cuales está configurado para la conexión a una fuente de señales de dirección; una pluralidad de contactos de habilitación, cada uno de los cuales está configurado para la conexión a una fuente de señales de habilitación; una pluralidad de grupos de generadores de gotas, estando cada grupo conectado eléctricamente a uno de una pluralidad de contactos de corriente de activación, estando cada uno de la pluralidad de contactos de corriente de activación conectado a una fuente diferente de corriente de activación, teniendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas primero y segundo; en la que la pluralidad de grupos es igual a la pluralidad de contactos de corriente de activación y en la que el tamaño de cada uno de la pluralidad de grupos es igual a la pluralidad de contactos de dirección multiplicada por la pluralidad de contactos de habilitación; y en la que la pluralidad de contactos de corriente de activación es igual a 16 y en la que pueden ser activados al mismo tiempo 16 generadores de gotas.
Description
Aparato para eyectar tinta.
Esta invención se refiere a dispositivos de
impresión de chorro de tinta y, más particularmente, a un
dispositivo de inyección de chorro de tinta que incluye una parte de
cabeza de impresión o cabeza impresora que recibe señales de
activación de gotas para eyectar tinta selectivamente.
Los sistema de impresión de chorro de tinta
hacen uso con frecuencia de una cabeza de impresión o cabeza
impresora de chorro de tinta montada en un carro que es movido en
vaivén a través del medio de impresión, tal como papel. Cuando la
cabeza de impresión o cabeza impresora es movida a través del medio
de impresión, un dispositivo de control activa selectivamente cada
uno de una pluralidad de generadores de gotas dentro de la cabeza de
impresión o cabeza impresora para eyectar o depositar gotitas de
tinta sobre el medio de impresión para formar imágenes y caracteres
de texto. Un suministro de tinta, que es o bien soportado con la
cabeza de impresión o cabeza impresora o distante de la cabeza de
impresión o cabeza impresora, proporciona tinta para rellenar la
pluralidad de generadores de gotas.
Los generadores de gotas individuales son
activados selectivamente mediante el uso de una señal de activación
que es proporcionada por el sistema de impresión a la cabeza de
impresión o cabeza impresora. En el caso de impresión térmica por
chorro de tinta, cada generador de gotas es activado haciendo pasar
una corriente eléctrica a través de un elemento resistivo tal como
una resistencia. En respuesta a la corriente eléctrica, la
resistencia produce calor que, a su vez, calienta tinta en una
cámara de vaporización adyacente a la resistencia. Una vez que la
tinta alcanza la vaporización, un frente de vapor en rápida
expansión obliga a la tinta a entrar en la cámara de vaporización a
través de un orificio o boquilla adyacente. Las gotitas de tinta
eyectadas por las boquillas son depositadas sobre el medio de
impresión para realizar la impresión.
La corriente eléctrica es frecuentemente
proporcionada a resistencias individuales o generadores de gotas
por medio de 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 es proporcionada al terminal de control
del dispositivo de conmutación. Una vez activado el dispositivo de
conmutación, hace posible que pase la corriente eléctrica a la
resistencia seleccionada. A la corriente eléctrica o corriente de
activación proporcionada a cada resistencia se hace referencia
algunas veces como una señal de corriente de activación o
accionamiento. A la señal de control para activar selectivamente el
dispositivo de conmutación asociado con cada resistencia se hace
referencia algunas veces como una señal de dirección.
En una disposición previamente utilizada, un
transistor de conmutación está conectado en serie con cada
resistencia. Cuando está activo, el transistor de conmutación
permite que pase una corriente de activación a través de cada uno
de la resistencia y del transistor de conmutación. La resistencia y
el transistor de conmutación forman conjuntamente un generador de
gotas. Una pluralidad de estos generadores de gotas son entonces
dispuestos en una ordenación bidimensional lógica de generadores
de gotas que tiene filas y columnas. Cada columna de generadores de
gotas en la ordenación está conectada a una fuente diferente de
corriente de activación y estando cada generador de gotas dentro de
cada columna conectado en una conexión en paralelo entre la fuente
de corriente de activación para esa columna. Cada fila de
generadores de gotas dentro de la ordenación está conectada a una
señal de dirección diferente, estando cada generador de gotas dentro
de cada fila conectado a una fuente común de señales de dirección
para esa fila de generadores de gotas. De esta manera, cualquier
generador de gotas individual dentro de la ordenación bidimensional
de generadores de gotas puede ser activado individualmente
activando la señal de dirección correspondiente al generador de
gotas de la fila y proporcionando corriente de activación desde la
fuente de corriente de activación asociada con la columna de
generadores de gotas. De esta manera, se reduce en gran medida el
número de interconexiones eléctricas requeridas para la cabeza de
impresión o cabeza impresora al proporcionar señales de activación y
control para cada generador de gotas individual asociado con la
cabeza de impresión o cabeza impresora.
Aunque el esquema de direccionamiento de filas y
columnas anteriormente explicado puede ser ejecutado en tecnología
relativamente sencilla y relativamente barata, que tiende a reducir
los costes de fabricación de la cabeza de impresión o cabeza
impresora, esta técnica adolece de la desventaja de requerir un
número relativamente grande de asientos de unión para cabezas de
impresión que tienen números grandes de generadores de gotas. Para
cabezas de impresión que tienen más de trescientos generadores de
gotas, un número de asientos de unión tiende a resultar un factor de
limitación cuando se intenta hacer mínimo el tamaño de matriz.
Otra técnica que ha sido previamente utilizada
hace uso de información de activación de transferencia a la cabeza
de impresión o cabeza impresora en un formato en serie. Esta
información de activación de generador de gotas se dispone usando
registros de cambio de manera que puedan ser activados los
generadores de gotas apropiados. Esta técnica, aunque reduce en
gran medida el número de interconexiones eléctricas, tiende a
requerir varias funciones lógicas, así como elementos de memoria
estática. Las cabezas de impresión que tienen varias funciones
lógicas y elementos de memoria requieren tecnologías apropiadas
tales como tecnología de CMOS y tienden a requerir un suministro de
energía constante. Las cabezas de impresión formadas usando
tecnología de CMOS tienen a ser más costosas para el fabricante que
las cabezas de impresión que usan tecnología de NMOS. El
procedimiento de fabricación con CMOS es un procedimiento de
fabricación más complejo que el procedimiento de fabricación con
NMOS que requiere más etapas de enmascaramiento para aumentar los
costes de la cabeza de impresión o cabeza impresora. Además, el
requisito de un suministro de energía constante tiende a aumentar el
coste del dispositivo de impresión que debe suministrar este voltaje
de suministro de energía constante.
Existe una necesidad siempre presente para
cabezas de impresión de chorro de tintas que tengan menos
interconexiones eléctricas entre la cabeza de impresión o cabeza
impresora y el dispositivo de cabeza de impresión o cabeza
impresora, tendiendo con ello a reducir los costes globales del
sistema de impresión, así como de la propia cabeza de impresión o
cabeza impresora. Estas cabezas de impresión han de poder ser
fabricadas usando una tecnología de fabricación relativamente
barata que permita que las cabezas de impresión sean fabricadas
usando técnicas de fabricación de alto volumen y tengan costes de
fabricación relativamente bajos. Estas cabezas de impresión han de
permitir que la información sea transferida entre el dispositivo de
impresión y la cabeza de impresión o cabeza impresora de una manera
fiable, permitiendo con ello elevada calidad de impresión, así como
funcionamiento fiable. Finalmente, estas cabezas de impresión han de
poder soportar mayor número de generadores de gotas para
proporcionar sistemas de impresión que sean capaces de proporcionar
elevados regímenes de impresión.
El documento EP 1072412 da a conocer una cabeza
de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta de acuerdo con
la reivindicación 1, distinta de la que no tiene 16 contactos de
corriente de activación y por tanto no activa 16 generadores de
gotas al mismo tiempo. WO01/10647 es un documento similar. Estos dos
documentos son relevantes para los fines de novedad solamente, de
acuerdo con el Artículo 54(3) EPC.
WO01/72523, un documento más, relevante para los
fines de novedad solamente, de acuerdo con el Artículo 54(3)
EPC, da a conocer una cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, distinta de la
que no proporciona una pluralidad de grupos igual a la pluralidad de
contactos de corriente de activación que tienen un tamaño igual a la
pluralidad de contactos de dirección multiplicada por la pluralidad
de contactos de habilitación.
El documento US 5.644.342 da a conocer una
cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta que tiene
una pluralidad de generadores de gotas que responden a las señales
de corriente de activación y de dirección para suministrar tinta,
comprendiendo la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de
tinta una pluralidad de subgrupos de al menos primer y segundo
generadores de gotas dispuestos en la cabeza de impresión o cabeza
impresora, que forman conjuntamente un grupo de generadores de
gotas, estando cada generador de gotas del grupo de generadores de
gotas configurado para la conexión a una fuente de corriente de
activación, en los que, dentro de cada subgrupo, el primer y
segundo generadores de gotas están configurados para recibir señales
de dirección de una fuente de dirección común, y en los que cada
subgrupo de al menos primer y segundo generadores de gotas está
configurado para la conexión a una fuente diferente de señales de
dirección. En este documento, los veinte generadores de gotas que
tienen la misma selección primitiva y que están acoplados a tierra
las selecciones G1 y G2 son un grupo, siendo un subgrupo los dos
generadores de gotas de un grupo que están acoplados a la misma
selección de línea de
dirección.
dirección.
El documento EP0873869 da a conocer un sistema
en el que se selecciona una cabeza de impresión o cabeza impresora
total mediante la provisión de una señal de dirección y no sólo uno
de los generadores primero y segundo.
Un aspecto de la presente invención es una
cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta de acuerdo
con la reivindicación 1.
Otros aspectos se exponen en las
reivindicaciones dependientes.
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 impresión
sobre un medio, mostrado en una vista en perspectiva superior.
La figura 2 representa el cartucho de impresión
de chorro de tinta mostrado en la figura 1 aislado y visto en una
vista 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 impresión y una porción de cabeza de
impresión o cabeza impresora.
La figura 4 es un diagrama de bloques que
muestra un detalle más de una realización preferida de un
dispositivo de control de impresión asociado con la parte de
impresora y la cabeza de impresión o cabeza impresora mostrada con
16 grupos de generadores de gotas.
La figura 5 es un diagrama de bloques que
muestra detalles adicionales de un grupo de generadores de gotas que
tiene 26 generadores de gotas individuales.
La figura 6 es un diagrama esquemático que
muestra detalles adicionales de una realización preferida de un
generador de gotas individual de la presente invención.
La figura 7 es un diagrama esquemático que
muestra dos generadores de gotas individuales para la cabeza de
impresión o cabeza impresora de la presente invención mostrada en la
figura 5.
La figura 8 es un diagrama de tiempos para el
funcionamiento de la cabeza de impresión o cabeza impresora de la
presente invención mostrada en la figura 4.
La figura 9 es un diagrama de tiempos
alternativo para el funcionamiento de la cabeza de impresión o
cabeza impresora de la presente invención, mostrada en la figura
4.
La figura 10 es una vista detallada de la
temporización para ventanas de tiempo 1 y 2 del diagrama de tiempos
mostrado en la figura 8.
La figura 11 es una vista detallada de la
temporización para ventanas de tiempo 1 y 2 del diagrama de tiempos
alternativo mostrado en la figura 9.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
realización ejemplar de un sistema 10 de impresión por chorro de
tinta de la presente invención mostrado con su cubierta abierta. El
sistema 10 de impresión por chorro de tinta incluye una parte de
impresora 12 que tiene al menos un cartucho de impresión 14 y 16
instalado en un carro de exploración 18. La parte de impresora 12
incluye una bandeja 20 para el medio, para recibir el medio 22. A
medida que el medio de impresión 22 es movido paso a paso a través
de la zona de impresión, el carro de exploración 18 mueve los
cartuchos de impresión 14 y 16 a través del medio de impresión. La
parte de impresora 12 activa selectivamente generadores de gotas
dentro de la parte de cabeza de impresión o cabeza impresora (no
mostrada) asociados con cada uno de los cartuchos de impresión 14 y
16 para depositar tinta sobre el medio de impresión para realizar de
ese modo la impresión.
Un aspecto importante de la presente invención
es un método para el cual la parte de impresora 12 transfiere
información de activación de generador de gotas a los cartuchos de
impresión 14 y 16. Esta información de activación de generador de
gotas es utilizada por la parte de cabeza de impresión o cabeza
impresora para activar generadores de gotas a medida que los
cartuchos de impresión 14 y 16 son movidos con relación al medio
de impresión. Otro aspecto de la presente invención es la parte de
cabeza de impresión o cabeza impresora que hace uso de la
información proporcionada por la parte de cabeza de impresión o
cabeza impresora 12. El método y el aparato de la presente
invención permiten pasar la información entre la parte de impresora
12 y la cabeza de impresión o cabeza impresora con relativamente
pocas interconexiones, tendiendo con ello a reducir el tamaño de la
cabeza de impresión o cabeza impresora. Además, el método y el
aparato de la presente invención permiten que la cabeza de
impresión o cabeza impresora sea ejecutada en la práctica sin
requerir elementos de almacenamiento con regularidad en el tiempo o
funciones lógicas complejas, reduciendo con ello los costes de
fabricación de la cabeza de impresión o cabeza impresora. El método
y el aparato de la presente invención se describirán con más detalle
con respecto a las figuras 3-11.
La figura 2 representa una vista en perspectiva
desde abajo de una realización preferida del cartucho de impresión
14 mostrado en la figura 1. En la realización preferida, el cartucho
14 es un cartucho de 3 colores, que contiene tintas cian, magenta y
amarilla. En esta realización preferida, se proporciona un cartucho
de impresión separado 16 para tinta negra. La presente invención se
describirá en esta memoria con respecto a esta realización preferida
a modo de ejemplo solamente. Existen otras numerosas
configuraciones en las que son también apropiados el método y el
aparato de la presente invención. Por ejemplo, la presente invención
es también apropiada 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, tales como en la impresión de alta
fidelidad, en la que se usan 6 o más colores de tinta. Finalmente,
la presente invención es aplicable a varios tipos de cartuchos de
impresión, tales como cartuchos de impresión que incluyan un
depósito de tinta, como se muestra en la figura 2, o para cartuchos
de impresión que sean rellenados con tinta desde una fuente distante
de tinta, ya sea de manera continua o intermitente.
El cartucho de tinta 14 mostrado en la figura 2
incluye una parte 24 de cabeza de impresión o cabeza impresora que
responde a señales de activación procedentes del sistema de
impresión 12 para depositar selectivamente tinta sobre el medio 22.
En la realización preferida, la cabeza de impresión o cabeza
impresora 24 está definida sobre un substrato tal como silicio. La
cabeza de impresión o cabeza impresora 24 está montada en un cuerpo
de cartucho 25. El cartucho de impresión 14 incluye una pluralidad
de contactos eléctricos 26 que están dispuestos y organizados en el
cuerpo de cartucho 25 de manera que cuando se inserta apropiadamente
en el carro de exploración, establecen contacto eléctrico entre
correspondientes contactos eléctricos (no mostrados) asociados con
la parte de impresora 12. Cada una de los contactos eléctricos 26
está conectado eléctricamente a la cabeza de impresión o cabeza
impresora 24 por medio de cada uno de una pluralidad de conductores
eléctricos (no mostrados). De esta manera, las señales de activación
procedentes de la parte de impresora 12 son proporcionadas a la
cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta 24.
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 poliimida
y un material conductor tal como cobre. Los conductores están
definidos dentro del circuito flexible para conectar eléctricamente
cada uno de los contactos eléctricos 26 a contactos eléctricos
definidos en la cabeza de impresión o cabeza impresora 24. La cabeza
de impresión o cabeza impresora 24 se monta y conecta eléctricamente
al circuito flexible 28 usando una técnica apropiada tal como unión
automatizada con cinta (TAB: Tape Automated Bonding).
En la realización de ejemplo mostrada en la
figura 2, el cartucho de impresión es un cartucho de 3 colores que
contiene tintas amarilla, magenta y cian dentro de una parte de
depósito correspondiente. La cabeza de impresión o cabeza impresora
24 incluye partes 30, 32 y 34 de eyección de gotas para eyectar
tinta correspondiente, respectivamente, a tintas amarilla, magenta y
cian. Los contactos eléctricos 26 incluyen contactos eléctricos
asociados a señales de activación para cada uno de los generadores
30, 32, 34 de gotas amarilla, magenta y cian, respectivamente.
En la realización preferida, el cartucho 16 de
tinta negra mostrado en la figura 1 es similar al cartucho de
colores 14 mostrado en la figura 2, excepto en que el cartucho de
tinta negra hace uso de dos partes de eyección de gotas en lugar de
las tres mostradas en el cartucho de colores 14. El método y el
aparato de la presente invención se explicarán aquí con respecto al
cartucho 16 de tinta negra. Sin embargo, el método y el aparato de
la presente invención son aplicables también al cartucho de colores
14.
La figura 3 representa un diagrama de bloques
eléctrico simplificado de la parte de impresora 12 y de uno de los
cartuchos de impresión 16. La parte de impresora 12 incluye un
dispositivo 36 de control de impresión, un dispositivo 38 de
transporte del medio y un dispositivo 40 de transporte del carro. El
dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de
control al dispositivo 38 de transporte del medio para hacer pasar
el medio 22 a través de una zona de impresión, a cuyo paso es
depositada tinta sobre el medio de impresión 22. Además, el
dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de
control para mover selectivamente el carro de exploración 18 a
través del medio 22, definiendo con ello una zona de impresión.
Cuando el medio 22 es movido paso a paso junto a la cabeza de
impresión o cabeza impresora 24 o a través de la zona de impresión,
el carro de exploración 18 es hecho explorar a través del medio de
impresión 22. Mientras la cabeza de impresión o cabeza impresora 24
es explorada, el dispositivo 36 de control de impresión proporciona
señales de activación a la cabeza de impresión o cabeza impresora
24 para depositar selectivamente tinta sobre el medio de impresión
para realizar la impresión. Aunque el sistema de impresión 10 se
describe aquí provisto de la cabeza de impresión o cabeza impresora
24 dispuesta en el carro de exploración, existen también otras
disposiciones del sistema de impresión 10. Estas otras
disposiciones implican otras disposiciones de conseguir movimiento
relativo entre la cabeza de impresión o cabeza impresora y el medio
tal como teniendo una parte de cabeza de impresión o cabeza
impresora fija y moviendo el medio junto a la cabeza de impresión o
cabeza impresora o teniendo fijo el medio y moviendo la cabeza de
impresión o cabeza impresora junto al medio fijo.
La figura 3 está simplificada para mostrar sólo
un cartucho de impresión único 16. En general, el dispositivo 36 de
control de impresión está conectado eléctricamente a cada uno de los
cartuchos de impresión 14 y 16. El dispositivo 36 de control de
impresión proporciona señales de activación para depositar
selectivamente tinta correspondiente a cada uno de los colores de
tinto a imprimir.
La figura 4 representa un diagrama de bloques
eléctrico simplificado que muestra con más detalle el dispositivo 36
de control de impresión dentro de la parte de impresora 12 y la
cabeza de impresión o cabeza impresora 24 dentro del cartucho de
impresión 16. El dispositivo 36 de control de impresión incluye una
fuente de corriente de activación, un generador de dirección y un
generador de habilitación. La fuente de corriente de activación, el
generador de dirección y el generador de habilitación proporcionan
corriente de activación, señales de dirección y de habilitación bajo
control del dispositivo de control o controlador 36 a la cabeza de
impresión o cabeza impresora 24 para activar selectivamente cada
uno de una pluralidad de generadores de gotas asociados con la
misma.
De acuerdo con la invención, la fuente de
corriente de activación proporciona 16 señales de corriente de
activación separadas, designadas P (1-16). Cada
señal de corriente de activación proporciona energía suficiente por
unidad de tiempo para activar el generador de gotas para eyectar
tinta. En la realización preferida, el generador de dirección
proporciona 13 señales de dirección separadas, designadas A
(1-13), para seleccionar un grupo de generadores de
gotas. En esta realización preferida las señales de dirección son
señales lógicas. Finalmente, en la realización preferida, el
generador de habilitación proporciona 2 señales de habilitación
designadas E (1-2) para seleccionar un subgrupo de
generadores de gotas a partir de un grupo seleccionado de
generadores de gotas. El subgrupo seleccionado de generadores de
gotas es activado si es suministrada corriente de activación
proporcionada por la fuente de corriente de activación. Otros
detalles de las señales de activación, señales de dirección y
señales de habilitación se explicarán con respecto a las figuras
9-11.
La cabeza de impresión o cabeza impresora 24
mostrada en la figura 4 incluye una pluralidad de grupos de
generadores de gotas, estando cada grupo de generadores de gotas
conectado a una fuente diferente de corriente de activación. En la
realización preferida, la cabeza de impresión o cabeza impresora 24
incluye 16 grupos de generadores de gotas. El primer grupo de
generadores de gotas está conectado a la fuente de corriente de
activación señalada con P(1), estando el segundo grupo de
generadores de gotas conectadas cada uno a la fuente de corriente de
activación designada P(2), estando el tercer grupo de
generadores de gotas conectado a la fuente de corriente de
activación designada P(3), y así sucesivamente con el grupo
de orden dieciséis de generadores de gotas, cada uno de los cuales
está conectado a la fuente de corriente de activación designada
P(16).
Cada uno de los grupos de generadores de gotas
mostrados en la figura 4 está conectado a cada una de las señales de
dirección designadas A (1-13) proporcionadas por el
generador de dirección en el dispositivo 36 de control de impresión.
Además, cada uno de los grupos de generadores de gotas está
conectado a las dos señales de habilitación designadas E
(1-2) proporcionadas por el generador de dirección
en el dispositivo 36 de control de impresión. A continuación se
explicará con más detalle, con respecto a la figura 5, cada uno de
los grupos individuales de generadores de gotas designado.
La figura 5 es un diagrama de bloques que
representa un grupo único de generadores de gotas a partir de la
pluralidad de grupos de generadores de gotas mostrados en la figura
4. En la realización preferida, el grupo único de generadores de
gotas mostrado en la figura 5 es un grupo de 26 generadores de gotas
individuales, cada uno de los cuales está conectado a una fuente
común de corriente de activación. Los generadores de gotas del grupo
mostrado en la figura 5 están todos conectados a la fuente común de
corriente de activación designada P(I) de la figura 4.
Los generadores de gotas individuales dentro del
grupo de generadores de gotas están organizados en pares de
generadores de gotas, estando cada par de generadores de gotas
conectado a una fuente diferente de señales de dirección. Para la
realización mostrada en la figura 5, el primer par de generadores de
gotas están conectados a un manantial de señales de dirección
designado A(1), el segundo par de generadores de gotas están
conectados a una segunda fuente de señales de dirección designada
A(2), el tercer par de generadores de gotas están conectados
a una fuente de señales de dirección designado A(3) y así
sucesivamente con el par de orden trece de generadores de gotas
conectados a la fuente de orden trece de señales de dirección,
designada A(13).
Cada uno de los 26 generadores de gotas
individuales mostrados en la figura 5 está también conectado a la
fuente de señales de habilitación. En la realización preferida, la
fuente de señales de habilitación es un par de señales de
habilitación designado E(1-2).
Los grupos restantes de generadores de gotas
mostrados en la figura 4 que están conectados a las restantes
fuentes de corriente de activación designadas P(2) a
P(16), están conectados de una manera similar al primer grupo
de generadores de gotas mostrado en la figura 5. Cada uno de los
restantes grupos de generadores de gotas está conectado a una fuente
diferente de corriente de activación según se designan en la figura
4 en lugar de la fuente de corriente de activación P(1)
mostrada en la figura 5. A continuación se explicará con más
detalle, con respecto a la figura 6, cada generador de gotas
individual mostrado en la figura 5.
La figura 6 muestra una realización preferida de
un generador de gotas individual designado con 42. El generador de
gotas 42 representa un generador de gotas individual mostrado en la
figura 5. Como se muestra en la figura 5, dos generadores de gotas
individuales 42 constituyen un par de generadores de gotas 42, cada
uno de los cuales está conectado a una fuente común se señales de
dirección. El generador de gotas individual mostrado en la figura 6
representa uno del par de generadores de gotas 42 conectados a la
fuente de dirección 1 designada A(1) de la figura 5. Todas
las fuentes de señales, tales como las señales de dirección
A(1) y señales de habilitación E(1-2)
explicadas con respecto a las figuras 6 y 7, son señales que son
proporcionadas entre la correspondiente fuente de señales y el punto
de referencia común 46. Además, la fuente de corriente de activación
está dispuesta entre la correspondiente fuente de corriente de
activación P(1) y el punto de referencia común 46.
El generador de gotas 42 incluye un elemento de
calentamiento 44 conectado entre la fuente de corriente de
activación. Para el generador de gotas particular 42 mostrado en la
figura 6, la fuente de corriente de activación está designada por
P(1). El elemento de calentamiento 44 está conectado en serie
con un dispositivo de conmutación 48 entre el manantial de
corriente de activación P(1) y el punto de referencia común
46. El dispositivo de conmutación 48 incluye un par de terminales
controlados conectados entre el elemento de calentamiento 44 y el
punto de referencia común 46. Incluido también con el dispositivo de
conmutación 48, hay un terminal de control para controlar los
terminales controlados. El dispositivo de conmutación 48 responde a
señales de activación en el terminal de control para permitir
selectivamente que pase corriente entre el par de terminales
controlados. De esta manera, la activación de los terminales de
control permite que la corriente de activación procedente de la
fuente de corriente de activación designada P(1) pase a
través del elemento de calentamiento 44, produciendo con ello
energía calorífica que es suficiente para eyectar tinta desde la
cabeza de impresión o cabeza impresora 24.
En una realización preferida, el elemento de
calentamiento 44 es un elemento de calentamiento resistivo y el
dispositivo de conmutación 48 es un transistor de efecto de campo
(FET), tal como un transistor de NMOS.
El generador de gotas 42 incluye además un
segundo dispositivo de conmutación 50 y un tercer dispositivo de
conmutación 52 para controlar la activación del terminal de control
del dispositivo de conmutación 48. El segundo dispositivo de
conmutación 50 tiene un par de terminales controlados conectados
entre la fuente de señales de dirección y el terminal de control del
dispositivo de conmutación 48. El tercer dispositivo de conmutación
52 está conectado entre el terminal de control del dispositivo de
conmutación 48 y el punto de referencia común 46. Cada uno de los
dispositivos de conmutación segundo y tercero 50 y 52,
respectivamente, controla selectivamente la activación del
dispositivo de conmutación 48.
La activación del dispositivo de conmutación 48
está basada en cada una de la señal de dirección y la señal de
habilitación. Para el generador de gotas particular 42 mostrado en
la figura 6, la señal de dirección está representada por
A(1), la primera señal de habilitación está representada por
E(1) y la segunda señal de habilitación está representada por
E(2). La primera señal de habilitación E(1) está
conectada al terminal de control del segundo dispositivo de
conmutación 50. La segunda señal de habilitación, representada por
E(2), está conectada al terminal de control del tercer
dispositivo de conmutación 52. Controlando las señales primera y
segunda de habilitación E(1-2), y la señal
de dirección A(1), el dispositivo de conmutación 48 es
selectivamente activado para conducir corriente a través del
elemento de calentamiento 44 si existe corriente de activación
procedente de la fuente de activación P(1). Similarmente, el
dispositivo de conmutación 48 es inactivado para evitar que sea
conducida corriente a través de la resistencia de calentamiento 44
si la fuente de corriente de activación P(1) está activa.
El dispositivo de conmutación 48 es activado por
la activación del segundo dispositivo de conmutación 50 y la
presencia de una señal de dirección activa en la fuente de señales
de dirección, A(1). En la realización preferida, en la que el
segundo dispositivo de conmutación es un transistor de efecto de
campo (FET), los terminales controlados, asociados con el segundo
dispositivo de conmutación, son terminales de fuente y de sumidero o
drenaje. El terminal de sumidero está conectado a la fuente de
señales de dirección A(1) y el terminal de fuente está
conectado al terminal controlado del primer dispositivo de
conmutación 48. El terminal de control para el dispositivo de
conmutación 50 de transistor de FET es un terminal de puerta. Cuando
el terminal de puerta, conectado a la primera señal de habilitación
E(1), es suficientemente positivo con relación al terminal de
fuente y a la fuente de señales de dirección, A(1),
proporciona un voltaje en el terminal de sumidero que es mayor que
el voltaje en el terminal de fuente, entonces se activa el segundo
dispositivo de conmutación 50.
El segundo dispositivo de conmutación, si está
activo, proporciona corriente desde la fuente de señales de
dirección A(1) al terminal de control o puerta del
dispositivo de conmutación 48. Esta corriente, si es suficiente,
activa el dispositivo de conmutación 48. El dispositivo de
conmutación 48, en la realización preferida, es un transistor de FET
que tiene un sumidero y una fuente como los terminales controlados,
con el sumidero conectado al elemento de calentamiento 44 y la
fuente conectada al terminal de referencia común 46.
En la realización preferida, el dispositivo de
conmutación 48 tiene una capacitancia de puerta entre los terminales
de puerta y de fuente. Debido a que el dispositivo de conmutación
48 es relativamente grande para conducir corrientes relativamente
grandes a través del elemento de calentamiento 44, entonces la
capacidad de puerta y fuente asociada con el dispositivo de
conmutación 48 tiende a ser relativamente grande. Por lo tanto, para
habilitar o activar el dispositivo de conmutación 48, el terminal
de puerta o control debe ser cargado lo suficiente para que el
dispositivo de conmutación 48 sea activado para conducir entre la
fuente y el sumidero. El terminal de control es cargado por la
fuente de señales de dirección A(1) si está activo el segundo
dispositivo de conmutación 50. La fuente de señales de dirección
A(1) proporciona corriente para cargar la capacitancia de
puerta a fuente del dispositivo de conmutación 48. Es importante que
el tercer dispositivo de conmutación 52 esté inactivo cuando el
dispositivo de conmutación 48 está activo para evitar que se forme
una trayectoria de baja resistencia entre la fuente y las señales de
dirección A(1) y el terminal de referencia común 46. Por lo
tanto, la señal de habilitación E(2) es inactiva mientras el
dispositivo de conmutación 48 es activo o está en conducción.
El dispositivo de conmutación 48 es activado
mediante la activación del tercer dispositivo de conmutación 52
para reducir el voltaje de puerta a fuente lo suficiente para
inactivar el dispositivo de conmutación 48. El tercer dispositivo
de conmutación 52 de la realización preferida es un transistor de
EFT que tiene sumidero y fuente como los terminales controlados,
estando un sumidero conectado al terminal de control del dispositivo
de conmutación 48. El terminal de control es un terminal de puerta
que está conectado a la segunda fuente de señales de habilitación.
El tercer dispositivo de conmutación 52 es activado por activación
de la segunda señal de habilitación E(2) que proporciona un
voltaje en la puerta que es suficientemente grande con relación a
un voltaje en la fuente del tercer dispositivo de conmutación 52. La
activación del tercer dispositivo de conmutación 52 hace que
conduzcan los terminales controlados o terminales de fuente y
sumidero, reduciendo con ello un voltaje entre el terminal de
control o terminal de puerta del dispositivo de conmutación 48 y el
terminal de fuente del dispositivo de conmutación 48. Reduciendo lo
suficiente el voltaje entre el terminal de puerta y el terminal de
fuente del dispositivo de conmutación 48 se impide que el
dispositivo de conmutación 48 sea parcialmente activado por
acoplamiento capacitivo.
Mientras está activo el tercer dispositivo de
conmutación 52, el segundo dispositivo de conmutación 50 está
inactivo, para evitar la absorción de grandes cantidades de
corriente desde la fuente de señales de dirección, A(1),
hacia el terminal de referencia común 46. El funcionamiento del
generador de gotas individual 42 será explicado más detalladamente
con respecto a los diagramas de tiempo mostrados en las figuras 8 a
11.
La figura 7 muestra con más detalle un par de
generadores de gotas que están formados por el generador de gotas
designado por 42 y un generador de gotas designado por 42'. Cada uno
de los generadores de gotas 42 y 42' que forman el par de
generadores de gotas es idéntico al generador de gotas 42 explicado
anteriormente con respecto a la figura 6. El par de generadores de
gotas están cada uno conectados a una fuente de señales de
dirección representadas por A(1), mostrada en la figura 5.
Cada uno de los generadores de gotas 42 y 42' está conectado a una
fuente común de corriente de activación P(1) y a una fuente
común de señales de dirección A(1). Sin embargo, las señales
de habilitación primera y segunda E(1) y E(2),
respectivamente, se conectan de manera diferente en el generador de
gotas 42' del generador de gotas 42. En el generador de gotas 42',
la primera señal de habilitación E(1) se conecta al terminal
de puerta o control del tercer dispositivo de conmutación 52', en
contraste con el generador de gotas 42, en el que la primera señal
de habilitación E(1) se conecta al terminal de puerta o
control del segundo dispositivo de conmutación 50. Análogamente, la
segunda señal de habilitación E(2) se conecta al terminal de
puerta o control del segundo dispositivo de conmutación 50' en el
generador de gotas 42', en contraste con el generador de gotas 42,
en el que la segunda señal de conmutación E(2) se conecta al
terminal de puerta o control del tercer dispositivo de conmutación
52.
La conexión de las primera y segunda señales de
habilitación E1 y E2 para el par de generadores de gotas 42 y 42'
asegura que sólo será activado en un momento dado un generador de
gotas único del par de generadores de gotas. Como se explicará en
lo que sigue, es importante que, dentro del grupo de generadores de
gotas que están conectados a una fuente común de corriente de
activación, no más que uno de estos generadores de gotas esté
activo al mismo tiempo. Los generadores de gotas que están
conectados a una fuente común de corriente de activación tienden a
situarse uno cerca de otro en la cabeza de impresión o cabeza
impresora. Por lo tanto, asegurando que no más de uno de los
generadores de gotas que están conectados a una fuente común de
corriente de activación de estos esté activo al mismo tiempo, tiende
a evitar interferencia fluida entre estos generadores de gotas
situados en proximidad.
En la realización preferida, cada uno de los
pares de generadores de gotas mostrados en la figura 5 está
conectado de una manera similar al par de generadores de gotas
mostrados en la figura 7. Además, cada uno de los grupos de
generadores de gotas conectados a una fuente común de corriente de
activación mostrada en la figura 4 está conectado de una manera
similar al grupo de generadores de gotas mostrado en la figura
5.
La figura 8 es un diagrama de tiempos que
ilustra el funcionamiento de la cabeza de impresión o cabeza
impresora 24. La cabeza de impresión o cabeza impresora 24 tiene un
tiempo de ciclo o periodo de tiempo para cada uno de los
generadores de gotas en la cabeza de impresión o cabeza impresora
que puede ser activado. El periodo de tiempo está representado por
un tiempo T mostrado en la figura 8. El tiempo T puede ser dividido
en 29 intervalos de tiempo, teniendo cada intervalo de tiempo la
misma duración. Estos intervalos de tiempo están representados por
ranuras o ventanas de tiempo 1 a 29. Cada una de las primeras 26
ventanas de tiempo representa un periodo en el que pueden ser
activados un grupo de generadores de gotas si así lo requiere la
imagen a imprimir. Las ranuras de tiempo 27, 28 y 29 representan
intervalos de tiempo durante un ciclo de la cabeza de impresión o
cabeza impresora en el que no están activados generadores de gotas.
Las ventanas de tiempo 27, 28 y 29 son utilizadas por el sistema de
impresión 10 para realizar una diversidad de funciones tales como
nueva sincronización de la posición del carro 18 y datos de
activación de generador de gotas y datos de activación de
transferencia desde la parte de impresora 12 a la cabeza de
impresión o cabeza impresora 24, por nombrar una pareja.
Se muestran cada una de las 13 diferentes
fuentes de señales de dirección representadas por A(1) a
(A13). Además, están también mostradas cada una de las señales de
habilitación primera y segunda representadas por E(1) y
E(2). Finalmente, también se muestran cada una de las fuentes
de corriente de activación P(1-16), agrupadas
conjuntamente. Se puede ver en la figura 8 que cada una de las
señales de dirección se activa periódicamente, siendo el periodo de
activación igual al tiempo de ciclo T de la cabeza de impresión o
cabeza impresora 24. Además, no está activa al mismo tiempo más que
una señal de dirección. Cada señal de dirección está activa durante
dos ventanas de tiempo consecutivas.
Cada una de las señales de habilitación
E(1) y E(2) es una señal periódica que tiene un
periodo que es igual a dos ventanas de tiempo. Cada una de las
señales de habilitación E(1) y E(2) tiene un ciclo de
servicio que es menor o igual que 50%. Cada una de las señales de
habilitación está fuera de fase con cada una, de manera que sólo una
de las señales de habilitación E(1) o E(2) está activa
al mismo tiempo.
En funcionamiento, son proporcionadas a la
cabeza de impresión o cabeza impresora 24 por el dispositivo 36 de
control de impresión pautas de repetición de señales de dirección
proporcionadas por cada una de las 13 señales de dirección
A(1-13). Además, son también proporcionadas
por el dispositivo 36 de control de impresión pautas de repetición
de señales de habilitación para las señales de habilitación primera
y segunda E(1) y E(2), respectivamente, a la cabeza
de impresión o cabeza impresora 24. Tanto las señales de dirección
como las de habilitación son generadas con independencia de la
descripción de imagen o imagen a imprimir. Cada una de las 16
fuentes de corriente de activación designadas
P(1-16) son proporcionadas selectivamente
durante cada una de las 26 ventanas de tiempo por cada ciclo
completo de la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de
tinta 24. La fuente de corriente de activación
P(1-16) es selectivamente aplicada sobre la
base de la descripción de imagen o la imagen a imprimir. Durante la
primera ventana de tiempo, las fuentes de corriente de activación
P(1-16) pueden estar todas activas, ninguna
de ellas activa o cualquier número de ellas activas, dependiendo de
la imagen a imprimir. Análogamente, para las ventanas de tiempo
2-26, cada una de las fuentes de corriente de
activación P(1-16) son activadas
selectivamente de manera individual según sea requerido por el
dispositivo 36 de control de impresión para formar la imagen a
imprimir.
La figura 9 es un diagrama de tiempos preferido
para cada una de las fuentes de corriente de activación
P(1-16), las fuentes de señales de dirección
A(1-13) y las señales de habilitación
E(1-2) para la cabeza de impresión o cabeza
impresora 24 de la presente invención. El diagrama de tiempos de la
figura 9 es similar al diagrama de tiempos de la figura 8, excepto
en que cada fuente de señales de dirección
A(1-13), en lugar de permanecer activa en la
totalidad de las dos ventanas de tiempo consecutivas mostradas en la
figura 8, cada dirección es activa durante sólo una parte de cada
una de las dos ventanas de tiempo mostradas en la figura 9. En esta
realización preferida, cada una de las señales de dirección
A(1-13) es activa al comienzo de cada ventana
de tiempo en que es activa la señal de dirección. Además, el ciclo
de servicio de cada una de las señales de habilitación primera y
segunda se redujo desde el ciclo de servicio en cerca del 50% del
mostrado en la figura 8. Otros detalles del diagrama de tiempos de
la habilitación de dirección y corriente de activación se explicarán
ahora con respecto a las figuras 10 y 11.
La figura 10 muestra con más detalle las
ventanas de tiempo 1 y 2 para el diagrama de tiempos representado
en la figura 8. Debido a que la única señal de dirección activa
durante la ventana de tiempo 1 y 2 es A(1), sólo es
necesario mostrar en la figura 10 la señal de dirección A(1).
Como se ha explicado anteriormente, es importante que las señales
de habilitación 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 de
referencia común 46, absorbiendo así corriente desde la fuente de
señales de dirección A(1-13). Por lo tanto,
el ciclo de servicio de las señales de habilitación primera y
segunda, E(1) y E(2), respectivamente, ha de ser menor
que 50%. En la figura 10 el intervalo de tiempo etiquetado T_{E}
entre la transición de activo a inactivo para la primera señal de
habilitación E(1) y la transición de inactivo a activo para
la segunda señal de habilitación E(2) ha de ser mayor que
cero.
La señal de habilitación ha de ser activa antes
de que sea proporcionada corriente de activación por la fuente de
corriente de activación, para asegurar que la puerta de capacitancia
del transistor de conmutación 48 esté suficientemente cargada para
activar el transistor de activación 48. El intervalo de tiempo
etiquetado T_{S} representa el tiempo entre la primera
habilitación E(1) activa y la aplicación de la corriente de
activación por las fuentes de corriente de activación
P(1-16). Un intervalo de tiempo similar es
requerido durante el tiempo entre la segunda habilitación
E(2) activa y la aplicación de la corriente de activación
por las fuentes de corriente de activación
P(1-16).
La señal de habilitación E(1) ha de
permanecer activa durante un periodo de tiempo después de que la
fuente de corriente de activación P(1-16)
pase de activa a inactiva, como se designa por T_{H}. Este periodo
de tiempo T_{H}, al que se hace referencia como tiempo de
retención, es suficiente para asegurar que la corriente de
activación no esté presente en el dispositivo de conmutación 48
cuando el dispositivo de conmutación 48 sea inactivado. La
inactivación del dispositivo de conmutación 48 mientras el
dispositivo de conmutación 48 está conduciendo corriente entre los
terminales controlados puede dañar al dispositivo de conmutación 48.
El tiempo de retención T_{H} proporciona margen para asegurar que
el dispositivo de conmutación 48 no sea dañado. La duración de la
señal de corriente de activación P(1-16) está
representada por el intervalo de tiempo etiquetado T_{D}. La
duración de la señal de corriente de activación
P(1-16) se selecciona de modo que sea
suficiente para proporcionar energía de activación al elemento de
calentamiento 44 para la óptima formación de gotas.
La figura 11 muestra otros detalles del diagrama
de tiempos preferido para ventanas de tiempo 1 y 2 para el diagrama
de tiempos de la figura 9. Como se muestra en la figura 11 para la
ventana de tiempo 1, la fuente de señales de dirección A(1)
y la fuente de señales de habilitación E(1) no permanecen
activas en toda la duración en que permanece activa la fuente de
corriente de activación. Una vez que está cargada la capacitancia
de puerta del transistor de conmutación 48 y 48' mostrado en la
figura 7, el transistor 48 y 48' permanece conduciendo el resto de
la duración en que permanece activa la fuente de corriente de
activación. De esta manera, la capacitancia de puerta del
dispositivo de conmutación 48 y 48' actúa como un dispositivo de
almacenamiento o dispositivo de memoria que mantiene un estado
activado. La fuente de señales de activación designada
P(1-16) proporciona entonces la energía de
accionamiento que es necesaria para la formación óptima de
gotas.
Análogamente a la figura 10, el intervalo de
tiempo etiquetado con T_{S} representa el tiempo entre la primera
habilitación E(1) activa y la aplicación de la corriente de
activación por las fuentes de corriente de activación
P(1-16). Un intervalo de tiempo etiquetado
con T_{AH} representa el tiempo de retención en que la fuente de
señales de dirección A(1) debe permanecer activa después de
que la primera señal de habilitación E(1) está inactiva para
asegurar que la capacitancia de puerta para el transistor 48' esté
en el estado apropiado. Si la fuente de señales de dirección fuera
a cambiar de estado antes de que resultara inactiva la primera señal
de habilitación E(1), el estado erróneo de carga podría
existir en la puerta de los transistores 48 y 48'. Por lo tanto, es
importante que el intervalo de tiempo señalado como T_{AH} sea
mayor que 0. Un intervalo de tiempo señalado con T_{EH}
representa un tiempo de retención en que la segunda señal de
habilitación E(2) debe estar activa después de que resulte
activa la fuente de corriente de activación
P(1-16). Durante el intervalo de tiempo está
activado el transistor 52 de la figura 7 por la segunda señal de
habilitación E(2) 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 de calentamiento
44 puede ser inapropiadamente activado o parcialmente activado.
El funcionamiento de la cabeza de impresión o
cabeza impresora de chorro de tinta 24 que utiliza el diagrama de
tiempos preferido mostrado en la figura 11 tiene importantes
ventajas de comportamiento sobre el uso del diagrama de tiempos
mostrado en la figura 10. Un tiempo mínimo requerido para la
activación de cada generador de gotas 42 para el diagrama de
tiempos mostrado en la figura 10, es igual a la suma de intervalos
de tiempo T_{S}, T_{D}, T_{E} y T_{H}. En contraposición,
el diagrama de tiempos mostrado en la figura 11 tiene un tiempo
mínimo que es requerido para cada activación del generador de gotas
42 que es igual a la suma de intervalos de tiempo T_{S} y
T_{D}. Debido a que T_{D} y T_{S} es el mismo para cada uno de
los diagramas de tiempo, el tiempo mínimo requerido para la
activación del generador de gotas 42 es menor en la figura 11 que
en la figura 10. Tanto el tiempo de retención de dirección T_{AH}
como el tiempo de retención de habilitación T_{EH} no contribuyen
al intervalo de tiempo mínimo para la activación del generador de
gotas 42 en el diagrama de tiempos preferido mostrado en la figura
11, permitiendo con ello que cada ventana de tiempo sea un intervalo
de tiempo menor que en la figura 10. La reducción del intervalo de
tiempo requerido para cada ventana de tiempo reduce el periodo de
ciclo designado por T en las figuras 8 y 9, aumentando así el
régimen o velocidad de impresión para la cabeza de impresión o
cabeza impresora 24.
El método y el aparato de la presente invención
permiten activar individualmente 416 generadores de gotas
individuales usando 13 señales de dirección, dos señales de
habilitación y 16 fuentes de corriente de activación. En
contraposición, la utilización de técnicas usadas previamente con
una ordenación de generadores de gotas que tienen 16 columnas y 26
filas requeriría 26 direcciones individuales para seleccionar
individualmente cada fila, siendo cada columna seleccionada por cada
fuente de corriente de activación. La presente invención proporciona
significativamente menos interconexiones eléctricas para direccionar
el mismo número de generadores de gotas. La reducción de
interconexiones eléctricas reduce el tamaño de la cabeza de
impresión o cabeza impresora 24, reduciendo con ello
significativamente los costes de la cabeza de impresión o cabeza
impresora 24.
Cada generador de gotas individual 42, según se
muestra en la figura 6, no requiere un suministro de energía
constante o circuito de polarización, sino que, en lugar de ello, se
basa en las señales de entrada tales como dirección, fuente de
corriente de activación y señales de habilitación para suministrar
energía o activar el generador de gotas 42. Como se ha explicado
anteriormente con respecto a la temporización de las señales, es
importante que estas señales sean aplicadas en la secuencia
apropiada con el fin de tener el funcionamiento apropiado del
generador de gotas 42. Debido a que el generador de gotas 42 de la
presente invención no requiere energía constante, el generador de
gotas 42 puede ser ejecutado en la práctica con tecnología
relativamente sencilla, tal como NMOS, que requiere menos pasos que
la tecnología más compleja, tal como CMOS. El uso de una tecnología
que tiene menos costes de fabricación reduce más los costes de la
cabeza de impresión o cabeza impresora 24. Finalmente, el uso de
menos interconexiones eléctricas entre la parte de impresora 12 y la
cabeza de impresión o cabeza impresora 24 tiende a reducir los
costes de la parte de impresora 12, así como aumentar la fiabilidad
del sistema de impresión 10.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
términos de una realización preferida que hace uso de 13 señales de
dirección, dos señales de habilitación y 16 fuentes de corriente de
activación para activar selectivamente 416 generadores de gotas
individuales, se pueden contemplar también otras disposiciones. Por
ejemplo, la presente invención es apropiada para activar
selectivamente números diferentes de generadores de gotas
individuales. La activación selectiva de diferentes números de
boquillas individuales puede requerir diferentes números de una o
más de las señales de dirección y señales de habilitación para
controlar apropiadamente diferentes números de generadores de gotas.
Además, existen otras disposiciones de señales de dirección, señales
de habilitación y fuentes de corriente de activación para controlar
también el mismo número de generadores de gotas.
Sin embargo, de acuerdo con la invención, la
cabeza de impresión o cabeza impresora comprende siempre 16
contactos de corriente de activación.
Claims (15)
1. Una cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta (24) que tiene una pluralidad de generadores de
gotas que responden a una corriente de activación y a señales de
dirección para entregar tinta, comprendiendo la cabeza de impresión
o cabeza impresora de chorro de tinta:
- una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas primero (42) y segundo (42') dispuestos en la cabeza de impresión o cabeza impresora, que forman conjuntamente un grupo de generadores de gotas, estando cada generador de gotas del grupo de generadores de gotas configurado para conexión a una fuente de corriente de activación en la que, dentro de cada subgrupo, los generadores de gotas primero y segundo están configurados para recibir señales de dirección procedentes de una fuente de dirección común, y en la que cada subgrupo de generadores de gotas primero y segundo está configurado para conexión a una fuente diferente de señales de dirección;
- un primer dispositivo de conmutación (50, 50') conectado ente la fuente de dirección común y cada uno de los generadores de gotas primero y segundo de un subgrupo, respondiendo el dispositivo de conmutación a señales de habilitación para proporcionar selectivamente la señal de dirección a uno sólo de los generadores de gotas primero y segundo del subgrupo;
- una pluralidad de contactos de corriente de activación, cada uno de los cuales está configurado para la conexión a una fuente de corriente de activación;
- una pluralidad de contactos de dirección, cada uno de los cuales está configurado para la conexión a una fuente de señales de dirección;
- una pluralidad de contactos de habilitación, cada uno de los cuales está configurado para la conexión a una fuente de señales de habilitación;
- una pluralidad de grupos de generadores de gotas, estando cada grupo conectado eléctricamente a uno de una pluralidad de contactos de corriente de activación, estando cada uno de la pluralidad de contactos de corriente de activación conectado a una fuente diferente de corriente de activación, teniendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas primero y segundo;
- en la que la pluralidad de grupos es igual a la pluralidad de contactos de corriente de activación y en la que el tamaño de cada uno de la pluralidad de grupos es igual a la pluralidad de contactos de dirección multiplicada por la pluralidad de contactos de habilitación; y
- en la que la pluralidad de contactos de corriente de activación es igual a 16 y en la que pueden ser activados al mismo tiempo 16 generadores de gotas.
2. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 1, en la que cada uno de los
generadores de gotas primero y segundo incluye un dispositivo de
calentamiento (44, 44') para calentar tinta selectivamente para
eyectar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora.
3. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 1 o la 2, en la que cada uno de
los generadores de gotas primero y segundo incluye un segundo
dispositivo de conmutación (48, 48') conectado en una trayectoria de
corriente entre un par de conductores de corriente de activación
acoplados a la fuente de corriente de activación, respondiendo el
segundo dispositivo de conmutación a señales de dirección para
permitir selectivamente el paso de corriente de activación a través
del mismo.
4. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 2, en la que cada uno de los
generadores de gotas primero y segundo incluye un segundo
dispositivo de conmutación (48, 48') conectado en serie con el
dispositivo de calentamiento entre un par de conductores de
corriente de activación acoplados a la fuente de corriente de
activación, respondiendo el segundo dispositivo de conmutación a
señales de dirección para permitir selectivamente el paso de
corriente de activación a través del dispositivo de calentamiento
asociado con uno de los generadores de gotas primero y segundo.
5. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 1, en la que, dentro de cada
subgrupo, el primer generador de gotas incluye un segundo
dispositivo de conmutación (48) conectado entre un par de
conductores de corriente de activación acoplados a la fuente de
corriente de activación, respondiendo el segundo dispositivo de
conmutación a señales de activación de dirección para activar
selectivamente el primer generador de gotas y en la que el segundo
generador de gotas incluye un tercer dispositivo de conmutación
(48') conectado entre el par de conductores de corriente de
activación, respondiendo el tercer dispositivo de conmutación a
señales de activación de dirección para activar selectivamente el
segundo generador de gotas.
6. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 5, en la que el primer
dispositivo de conmutación comprende un cuarto (50) y un quinto
(50') dispositivos de conmutación, estando el cuarto dispositivo de
conmutación conectado entre la fuente de señales de dirección y el
segundo dispositivo de conmutación y estando el quinto dispositivo
de conmutación conectado entre la fuente de señales de dirección y
el tercer dispositivo de conmutación, en la que el cuarto
dispositivo de conmutación responde a señales de habilitación para
proporcionar selectivamente señales de dirección al segundo
dispositivo de conmutación y en la que el quinto dispositivo de
conmutación responde a señales de habilitación para proporcionar
selectivamente señales de dirección al tercer dispositivo de
conmutación.
7. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de cualquiera reivindicación precedente, en la que
el primer dispositivo de conmutación consiste en un transistor.
8. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de cualquiera reivindicación precedente, en la que
el primer dispositivo de conmutación consiste en un transistor de
NMOS.
9. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 2, en la que:
- cada uno de los generadores de gotas primero y segundo incluye un segundo dispositivo de conmutación (48, 48') que tiene un par de terminales controlados conectados en serie con el dispositivo de calentamiento entre un par de conductores de corriente de activación y un terminal de control, respondiendo el segundo dispositivo de conmutación a una señal de actuación en el terminal de control para conducir corriente entre los terminales controlados para activar el dispositivo de calentamiento; y
- el primer dispositivo de conmutación (50, 50') comprende un tercer dispositivo de conmutación que tiene un par de terminales controlados conectados entre un terminal de dirección y el terminal de control de uno de los segundos dispositivos de conmutación y un terminal de control configurado para la conexión a una fuente de primeras señales de habilitación, respondiendo el tercer dispositivo de conmutación a las primeras señales de habilitación para permitir selectivamente que sean proporcionadas señales de dirección en el terminal de dirección al terminal de control de uno de los segundos dispositivos de conmutación.
10. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 9, en la que el primer
dispositivo de conmutación (50, 50') comprende además un cuarto
dispositivo de conmutación (52, 52') que tiene un par de terminales
controlados conectados entre el terminal de control de uno de los
segundos dispositivos de conmutación y uno del par de conductores de
corriente de activación y un terminal de control configurado para la
conexión a una fuente de segundas señales de habilitación,
respondiendo el cuarto dispositivo de conmutación a las segundas
señales de habilitación para conducir selectivamente corriente entre
el terminal de control de uno de los segundos dispositivos de
conmutación y uno del par de conductores de corriente de
activación.
11. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de la reivindicación 9, en la que el primer
dispositivo de conmutación comprende además:
- un cuarto dispositivo de conmutación (50') que tiene un par de terminales controlados conectados ente el terminal de dirección y el terminal de control de un segundo de los segundos dispositivos de conmutación y un terminal de control configurado para la conexión a una fuente de segundas señales de habilitación, respondiendo el cuarto dispositivo de conmutación a las segundas señales de habilitación para permitir selectivamente que sean proporcionadas señales de dirección en el terminal de dirección al terminal de control del segundo de los segundos dispositivos de conmutación para actuar el segundo de los dispositivos de conmutación; y
- en la que el tercer y cuarto dispositivos de conmutación están configurados para activar sólo uno de los segundos dispositivos de conmutación al mismo tiempo.
12. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la
que la pluralidad de contactos de dirección incluyen A contactos de
dirección, la pluralidad de contactos de habilitación incluye E
contactos de habilitación, y la pluralidad de contactos de
activación incluye D contactos de corriente de activación, y en el
que la pluralidad de generadores de gotas incluye (AxDxE)
generadores de gotas.
13. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la
que la pluralidad de contactos de dirección es igual a 13 y en la
que la pluralidad d contactos de habilitación es igual a 2.
14. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la
que el número de la pluralidad de generadores de gotas en la cabeza
de impresión o cabeza impresora es igual al número de la pluralidad
de contactos de dirección multiplicado por el número de la
pluralidad de contactos de habilitación multiplicado por el número
de la pluralidad de contactos de corriente de activación.
15. La cabeza de impresión o cabeza impresora de
chorro de tinta de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en
la que la relación de la pluralidad de contactos de dirección a la
pluralidad de contactos de habilitación es aproximadamente 6,5 a
1.
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