ES2322031T4 - Cabeza impresora por chorro de tinta - Google Patents

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Abstract

Una cabeza (24) de impresión de chorro de tinta sensible para activar (E1, E2) y LAS señales (P) de la corriente (P) de accionamiento para dispensar tinta, comprendiendo la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta una pluralidad de grupos de generadores de gotas, incluyendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas e incluyendo cada subgrupo un primer y un segundo generador de gotas, en el que: el primer generador de gotas comprende: un dispositivo (48) de almacenamiento de energía para almacenar energía; un dispositivo (50) de carga de energía sensible a una primera señal (E1) para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; un dispositivo (52) de descarga de energía sensible a una segunda señal (E2) de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; y un dispositivo (44, 48) de generación de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta tras la activación; el segundo generador de gotas comprende: un dispositivo (48'') de almacenamiento de energía para almacenar energía; un dispositivo (50'') de carga de energía sensible a la segunda señal (E2) de activación para almacenar energía n el dispositivo de almacenamiento de energía; un dispositivo (52'') de descarga de energía sensible a la primera señal (E1) de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; y un dispositivo (44'', 48'') de generación de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta tras la activación; cada dispositivo (44, 44'', 48, 48'') de generación de gotas es activado por una señal (P) de corriente de acciona-miento que es activa y la energía almacenada en el dispositivo (48, 48'') de almacenamiento de energía que es mayor que un nivel de energía umbral, y cada dispositivo (44, 44'', 48, 48'') de generación de gotas incluye un dispositivo (44, 44'') de calentamiento resistivo y un transistor (8, 48'') FET que tiene terminales de drenaje y fuente conectados en serie con el dispositivo de calentamiento resistivo; cada dispositivo de almacenamiento de energía es una puerta a la fuente de capacitancia del transistor FET; y la cabeza de impresión o cabeza impresora incluye también un par de contactos de la señal de activación para recibir las primera y segunda señales (E1, E2) de activación, en donde dicho par de contactos de activación son los contactos activos únicos de la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta.

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a dispositivos de impresión por chorro de tinta, y más particularmente a un dispositivo de impresión por chorro de tinta que incluye una parte de cabeza impresora que recibe señales de activación de gotas para expulsar tinta selectivamente.
Los sistemas de impresión por chorro de tinta frecuentemente utilizan una cabeza impresora por chorro de tinta montada en un carro que se mueve hacia atrás y hacia delante sobre un medio de impresión como, por ejemplo, el papel. A medida que la cabeza impresora se mueve sobre el medio de impresión, un dispositivo de control activa selectivamente cada uno de una pluralidad de generadores de gotas 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 dispositivo alimentador de tinta que se transporta con la cabeza impresora o se sitúa en un punto alejado de la cabeza impresora, proporciona tinta para rellenar la pluralidad de generadores de gotas.
Los generadores de gotas individuales se activan selectivamente mediante la utilización de una señal de activación que proporciona el sistema de impresión a la cabeza impresora. En el caso de impresión térmica por chorro de tinta, cada generador de gotas se activa haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un elemento resistivo como, por ejemplo, una resistencia. En respuesta a la corriente eléctrica la resistencia produce calor, que a su vez, calienta la tinta en una cámara de vaporización adyacente a la resistencia. Una vez que la tinta alcance la vaporización, un frente de vapor, que se expandirá rápidamente, obligará la tinta contenida en la cámara de vaporización a atravesar un orificio o tobera adyacente. Las gotitas de tinta expulsadas desde las toberas se depositan sobre el medio de impresión para efectuar la impresión.
La corriente eléctrica se suministra frecuentemente a resistencias individuales o generadores de gotas mediante un dispositivo de conmutación como, por ejemplo, un transistor de efecto de campo (en adelante FET). El dispositivo de conmutación se activa mediante una señal de control que se suministra al terminal de control del dispositivo de conmutación. Una vez activado, el dispositivo de conmutación permite que la corriente eléctrica pase a través de la resistencia seleccionada. La corriente eléctrica o corriente de activación suministrada a cada resistencia se denomina algunas veces señal de corriente de activación. La señal de control para activar selectivamente el dispositivo de conmutación asociado con cada resistencia se denomina a veces como una señal de dirección.
En una disposición usada anteriormente, un transistor de conmutación se conecta en serie con cada resistencia. Cuando se activa, el transistor de conmutación permite que una corriente de activación pase a través de cada resistencia y transistor de conmutación. La resistencia y el transistor de conmutación forman juntos un generador de gotas. Una pluralidad de estos generadores de gotas se dispone entonces en una matriz lógica bidimensional de generadores de goteo que tiene filas y columnas. Cada columna de generadores de gotas en la matriz está conectada a una fuente diferente de corriente de activación y con cada generador de gotas dentro de cada columna conectado en una conexión en paralelo con la fuente de la corriente de activación para esa columna. Cada fila de generadores de gotas dentro de la matriz está conectada a una señal de dirección diferente con 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 matriz bidimensional de generadores de gotas puede activarse individualmente activando la señal de dirección correspondiente a la fila del generador de gotas y suministrando la corriente de activación de la fuente de la corriente de activación asociada con la columna de generador de gotas. De esta manera, el número de interconexiones eléctricas requerido por la cabeza impresora se reduce significativamente en comparación con proporcionar las señales de control y de activación para cada generador de gotas individual asociado con la cabeza impresora.
Aunque el esquema de direccionamiento de fila y columna expuesto anteriormente se puede poner en práctica con una tecnología relativamente sencilla y relativamente económica que tiende a reducir el coste de fabricación, esta técnica adolece del inconveniente de que requiere un número relativamente elevado de terminales de unión para aquellas cabezas impresoras que tienen un gran número de generadores de gotas. Para las cabezas impresoras que tengan más de trescientos generadores de gotas, el número de terminales de unión tiende a ser un factor de limitación cuando se trata de minimizar el tamaño de la matriz.
Otra técnica que se ha usado anteriormente utiliza la transferencia de información de activación para la cabeza impresora en un formato en serie. Esta información de activación del generador de gotas se redispone usando registros de desplazamiento de modo que pueden ser activados los generadores de gotas correctos. Esta técnica, aunque reduce mucho el número de interconexiones eléctricas, tiende a requerir varias funciones lógicas así como elementos de memoria estáticos. Las cabezas impresoras que tienen diversas funciones lógicas y elementos de memoria requieren tecnologías adecuadas tales como la tecnología CMOS y tienden a requerir una fuente de alimentación constante. Las cabezas impresoras configuradas empleando la tecnología CMOS, tienden a tener un coste de fabricación más elevado que las cabezas impresoras que emplean la tecnología NMOS. El procedimiento de fabricación de CMOS es un procedimiento de fabricación más complejo que el procedimiento de fabricación de NMOS, requiriendo más fases de enmascaramiento, que tienden a aumentar el coste de la cabeza impresora. Además, la necesidad de una fuente de alimentación constante tiende a aumentar el coste del dispositivo de impresión, que debe suministrar esta tensión de alimentación constante a la cabeza impresora.
Existe una necesidad siempre presente en las cabezas impresoras por chorro de tinta de que tengan menos interconexiones eléctricas entre la cabeza impresora y el dispositivo de impresión, tendiendo de ese modo a reducir los costes globales del sistema de impresión, así como el de la propia cabeza impresora. Estas cabezas impresoras se deben poder fabricar usando una tecnología de fabricación relativamente económica, que permita la fabricación de las cabezas impresoras usando técnicas de fabricación de grandes volúmenes, y con un coste de fabricación relativamente bajo. Estas cabezas impresoras deben permitir que la información se transfiera entre el dispositivo de impresión y la cabeza impresora de una manera fiable que permita gran calidad de impresión así como un funcionamiento fiable. Por último, estas cabezas impresoras deben poder soportar gran número de generadores de gotas con el fin de proporcionar sistemas de impresión que sean capaces de proporcionar altos ritmos de impresión.
El documento WO 01/72523 que debe considerarse perteneciente al estado de la técnica anterior para los fines del artículo 54(3) EPC, divulga una cabeza impresora por chorro de tinta que responde a señales de habilitación y de activación para dispensar tinta, comprendiendo la cabeza impresora por chorro de tinta una pluralidad de grupos de generadores de gotas, incluyendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas e incluyendo cada subgrupo un primer y un segundo generador de gotas, en donde el primer generador de gotas comprende un dispositivo de almacenamiento de energía para almacenar energía, un dispositivo de carga de energía que responde a una primera señal de habilitación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de descarga de energía que responde a una segunda señal de habilitación para descargar la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía, y un dispositivo de generación de gotas, que al ser activado sirve para dispensar tinta desde la cabeza impresora por chorro de tinta; el segundo generador de gotas comprende un dispositivo de almacenamiento de energía para almacenar energía, un dispositivo de carga de energía que responde a la segunda señal de habilitación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de descarga de energía que responde a la primera señal de habilitación para descargar la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía, y un dispositivo de generación de gotas, que al ser activado sirve para dispensar tinta desde la cabeza impresora por chorro de tinta; cada dispositivo de generación de gotas es activado al estar activa una señal de la corriente de activación y al ser la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía superior a un nivel umbral de energía, y cada dispositivo de generación de gotas incluye un dispositivo de calentamiento resistivo y un transistor FET que tiene terminales de fuente y de drenaje conectados en serie con el dispositivo de calentamiento resistivo, cada dispositivo de almacenamiento de energía es una capacitancia entre la puerta y la fuente del transistor FET.
El documento EP 0873869 divulga una cabeza impresora por chorro de tinta que responde a señales de habilitación y de corriente de activación para dispensar tinta, que comprende un dispositivo de almacenamiento de energía y un dispositivo de carga de energía que responde a una primera señal de habilitación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía. Se proporciona también un dispositivo que, al ser activado, genera gotas para dispensar tinta desde la cabeza impresora por chorro de tinta. El dispositivo de generación de gotas es activado al estar activa una señal de corriente de activación y al ser la energía que se almacena en el dispositivo de almacenamiento de energía superior a un nivel umbral de energía; el dispositivo de generación de gotas incluye un dispositivo de calentamiento resistivo y un transistor FET que tiene terminales de drenaje y de fuente conectados en serie con el dispositivo de calentamiento resistivo y en el que el dispositivo de almacenamiento de energía es una capacitancia entre la puerta y la fuente del transistor FET.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención es una cabeza impresora por chorro de tinta, como se reivindica más adelante, que responde a señales de corriente de activación y de habilitación para dispensar tinta. La cabeza impresora por chorro de tinta incluye un dispositivo de almacenamiento de energía para almacenar energía. También está incluido un dispositivo de carga de energía que responde a una primera señal de habilitación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía. La cabeza impresora por chorro de tinta incluye además un dispositivo de descarga de energía que responde a una segunda señal de habilitación para descargar la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía. Se incluye un dispositivo de generación de gotas, que al ser activado sirve para dispensar tinta desde la cabeza impresora por chorro de tinta. El dispositivo de generación de gotas es activado al estar activa una señal de corriente de activación y al ser la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía superior a un nivel umbral de energía.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 representa un sistema de impresión de la presente invención que incorpora un cartucho de impresión por chorro de tinta de la presente invención para efectuar la impresión sobre un medio de impresión mostrado en una vista en perspectiva desde arriba.
La Figura 2 representa el cartucho de impresión por chorro de tinta mostrado en la Figura 1 aislado y visto desde 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 parte de impresora y una parte de cabeza impresora.
La Figura 4 es un diagrama de bloques que muestra más detalles de una realización preferida de un dispositivo de control de impresión asociado con la parte de impresora y la cabeza impresora mostrada con 16 grupos de generadores de gotas.
La Figura 5 es un diagrama de bloques que muestra más detalles de un grupo de generadores de gotas que tiene 26 generadores de gotas individuales.
La Figura 6 es un diagrama esquemático que muestra más detalles 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 impresora de la presente invención mostrada en la Figura 5.
La Figura 8 es un diagrama de temporización para hacer funcionar la cabeza impresora de la presente invención mostrada en la Figura 4.
La Figura 9 es un diagrama de temporización alternativo para hacer funcionar la cabeza impresora de la presente invención mostrada en la Figura 4.
La Figura 10 es una vista detallada de la temporización para las tramas 1 y 2 de tiempo del diagrama de temporización mostrado en la Figura 8.
La Figura 11 es una vista detallada de la temporización para las tramas 1 y 2 de tiempo del diagrama de temporización alternativo mostrado en la Figura 9.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN PREFERIDA
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una realización a modo de ejemplo de un sistema 10 de impresión por chorro de tinta de la presente invención mostrado con la tapa abierta. El sistema 10 de impresión por chorro de tinta incluye una parte 12 de impresora que tiene al menos un cartucho 14 y 16 de impresión instalados en un carro 18 de barrido. La parte 12 de impresión incluye una bandeja 20 de medios para recibir los medios 22. Mientras que los medios 22 de impresión se trasladan escalonadamente a través de la zona de impresión, el carro 18 de barrido mueve los cartuchos 14 y 16 de impresión sobre los medios de impresión. La parte 12 de impresora activa selectivamente los generadores de gotas contenidos en una parte de cabeza impresora (no mostrada) asociada con cada uno de los cartuchos 14 y 16 de impresión para depositar tinta sobre el medio de impresión para efectuar la impresión de ese modo.
Un aspecto importante de la presente invención es un método mediante el cual la parte 12 de impresora transfiere información de activación del generador de gotas a los cartuchos 14 y 16 de impresión. Esta información de activación del generador de gotas la usa la parte de cabeza impresora para activar los generadores de gotas a medida que los cartuchos 14 y 16 se mueven con relación al medio de impresión. Otro aspecto de la presente invención, es la parte de cabeza impresora que utiliza la información proporcionada por la parte 12 de impresora. El método y el aparato de la presente invención permiten que la información se pase entre la parte 12 de impresora y la cabeza impresora con relativamente pocas interconexiones, tendiendo de ese modo a reducir el tamaño de la cabeza impresora. Además, el método y el aparato de la presente invención permiten que la cabeza impresora se implemente sin que requiera elementos de almacenamiento sincronizados o funciones lógicas complejas, reduciendo de ese modo el coste de fabricación de la cabeza impresora. El método y el aparato de la presente invención se describirán con más detalle con respecto a las Figuras 3 a 11.
La Figura 2 representa una vista en perspectiva desde abajo 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 color 3 que contiene tintas de colores cian, magenta y amarillo. En esta realización preferida, se proporciona un cartucho 16 de impresión separado para la tinta negra. La presente invención se describirá en esta memoria 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 adecuados. Por ejemplo, la presente invención es adecuada también para configuraciones en las cuales 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 la impresión de sistemas en los que se usan 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 diversos tipos de cartuchos de impresión tales como los cartuchos de impresión que incluyan un depósito de tinta como se muestra en la Figura 2, o para cartuchos de tinta que se rellenen con tinta procedente de una fuente alejada de tinta, ya sea de modo continuo o intermitente.
El cartucho 14 de tinta mostrado en la Figura 2 incluye una parte 24 de cabeza impresora que responde a las señales de activación del sistema 12 de impresión para depositar selectivamente tinta sobre el medio 22. En la realización preferida, la cabeza impresora 24 se define sobre un sustrato como el silicio, por ejemplo. La cabeza impresora 24 está montada en un cuerpo 25 de cartucho. El cartucho 14 de impresión incluye una pluralidad de contactos eléctricos 26 que están dispuestos e instalados sobre el cuerpo 25 de cartucho de modo que cuando se introducen correctamente dentro del carro de barrido, se establece el contacto eléctrico entre los contactos eléctricos correspondientes (no mostrados) asociados con la parte 12 de impresora. Cada uno de los contactos eléctricos 26 está conectado eléctricamente a la cabeza impresora 24 mediante cada uno de una pluralidad de conductores eléctricos (no mostrados). De esta manera, se suministran las señales de activación de la parte 12 de impresora a la cabeza impresora 24 por 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 como, por ejemplo, la poliamida y un material conductor como, por ejemplo, el cobre. Los conductores están definidos dentro del circuito flexible para conectar eléctricamente cada uno de los contactos eléctricos 26 a contactos eléctricos definidos sobre la cabeza impresora 24. La cabeza impresora 24 está montada y conectada eléctricamente al circuito flexible 28 usando una técnica adecuada como, por ejemplo, la unión automática de cinta (en adelante TAB).
En la realización mostrada a modo de ejemplo 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 impresora 24 de impresión incluye las partes 30, 32 y 34 de expulsión de gotas para expulsar la tinta correspondiente, respectivamente, tintas amarilla, magenta y cian. Los contactos eléctricos 26 incluyen contactos eléctricos asociados con señales de activación para cada uno de los generadores 30, 32, 34 de gotas de color 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 usa dos partes de expulsión de gotas en vez de las tres mostradas sobre el cartucho 14 de color. El método y el aparato de la presente invención se describirán en esta memoria con respecto al cartucho negro 16. No obstante, el método y el aparato de la presente invención son también aplicables al cartucho 14 de color.
La Figura 3 representa un diagrama eléctrico de bloques simplificado de la parte 12 de impresora y uno de los cartuchos 16 de impresión. La parte 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 suministra señales de control al dispositivo 38 de transporte de medios para pasar los medios a través de una zona de impresión, después de lo cual se deposita la tinta sobre el medio 22 de impresión. Además, el dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de control para mover selectivamente el carro 18 de barrido sobre el medio 22, definiendo de ese modo una zona de impresión. Mientras que el medio 22 se traslada escalonadamente sobre la cabeza impresora 24 o sobre la zona de impresión, el carro 18 de barrido se traslada sobre el medio 22 de impresión. Mientras que se realiza el barrido de la cabeza impresora 24, el dispositivo 36 de control de impresión proporciona señales de activación a la cabeza impresora 24 para que deposite selectivamente tinta sobre el medio de impresión para efectuar la impresión. Aunque, el sistema 10 de impresión se describe en esta memoria con la cabeza impresora 24 dispuesta en un carro de barrido, hay también otras disposiciones del sistema 10 de impresión. Dichas otras disposiciones implican otros modos de conseguir el movimiento relativo entre la cabeza impresora y el medio, tales como tener una parte de cabeza impresora fija y mover el medio a lo largo de la cabeza impresora, o, habiendo fijado el medio, mover la cabeza impresora a lo largo del medio fijo.
La Figura 3 está simplificada para mostrar solamente un único cartucho 16 de impresión. 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 eléctrico de bloques simplificado que muestra más detalles del dispositivo 36 de control de impresión dentro de la parte 12 de impresora y la cabeza impresora 24 dentro del cartucho 16 de impresión. El dispositivo 36 de control de impresión incluye una fuente de corriente de activación, un generador de direcciones, y un generador de habilitación. La fuente de la corriente de activación, el generador de direcciones y el generador de habilitación proporcionan señales de corriente de activación, de direcciones y de habilitación bajo el control del dispositivo de control o controlador 36 a la cabeza impresora 24 para activar selectivamente cada uno de una pluralidad de generadores de goteo asociados con el mismo.
En la realización preferida, la fuente de la corriente de activación proporciona 16 señales de la corriente de activación designadas como P(1-16). Cada señal de la corriente de activación proporciona suficiente energía por unidad de tiempo para activar el generador de gotas para expulsar tinta. En la realización preferida, el generador de direcciones proporciona 13 señales de dirección separadas designadas como A(1-13) para seleccionar un grupo de generadores de gotas. En esta realización preferida las señales de dirección son señales lógicas. Por último, el generador de habilitación proporciona 2 señales de habilitación designadas como E(1-2) para seleccionar un subgrupo de generadores de gotas del grupo seleccionado de generadores de gotas. El subgrupo seleccionado de generadores de gotas se activa si se suministra corriente de activación proporcionada por la fuente de corriente de activación. Se describirán más detalles de las señales de activación, de las señales de dirección y de las señales de habilitación con respecto a las Figuras 9-11.
La cabeza impresora 24 mostrada en la Figura 4 incluye una pluralidad de grupos de generadores de gotas con cada grupo de generadores de gotas conectado a una fuente diferente de corriente de activación. En la realización preferida, la cabeza impresora 24 incluye 16 grupos de generadores de gotas. El primer grupo de generadores de gotas está conectado a la fuente de la corriente de activación designada como P(1), el segundo grupo de generadores de gotas están conectados cada uno a la fuente de la corriente de activación designada como P(2), el tercer grupo de generadores de gotas está conectado a la fuente de activación designada como P(3), y así sucesivamente hasta el grupo decimosexto de generadores de gotas conectado a la fuente de la corriente de activación designada como P(16).
Cada uno de los grupos de generadores de gotas mostrado en la Figura 4 está conectado a cada una de las señales de dirección designadas como A(1-13) proporcionadas por el generador de direcciones del 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 como E(1-2) proporcionadas por el generador de direcciones del dispositivo 36 de control de impresión. Se describirán a continuación más detalles de cada uno de los grupos individuales de generadores de gotas designados con respecto a la Figura 5.
La Figura 5 es un diagrama de bloques que representa un único grupo de generadores de gotas 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 conectados cada uno a una fuente común de corriente de activación. En el grupo de generadores de gotas mostrado en la Figura 5 están todos conectados a la fuente común de la corriente de activación designada como P(1) de la Figura 4.
Los generadores de gotas individuales dentro del grupo de generadores de gotas están organizados en pares de generadores con 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 está conectado a una fuente de señales de dirección designada como A(1), el segundo par de generadores de gotas está conectado a una segunda fuente de señales de dirección designada como A(2), el tercer par de generadores de gotas está conectado a una fuente de señales de dirección designada como A(3), y así sucesivamente con el par número trece de los generadores de gotas conectado a la fuente número 13 de señales de dirección designada como A(13).
Cada uno de los 26 generadores de gotas individuales mostrados en la Figura 5 está conectado también a la fuente de señales de habilitación. La fuente de señales de habilitación es un par de señales de habilitación designado como E(1-2).
Los grupos restantes de generadores de gotas mostrados en la Figura 4 que están conectados a las fuentes restantes de corriente de activación designadas como P(2) a P(16) están conectados de una manera similar a la del primer grupo de generadores de gotas mostrado en la Figura 5. Cada uno de los grupos restantes de generadores de gotas está conectado a una fuente de corriente de activación designada en la Figura 4, distinta a la fuente P(1) de corriente de gota mostrada en la Figura 5. Se describirán a continuación más detalles de cada generador de gotas individual mostrado en la Figura 5 con respecto a la Figura 6.
La Figura 6 muestra una realización preferida de un generador de gotas individual designado como 42. El generador 42 de gotas representa un generador de gotas individual mostrado en la Figura 5. Como se muestra en la Figura 5, dos generadores 42 de gotas individuales constituyen un par de generadores 42 que están cada uno conectado a una fuente común de señales de dirección. El generador de gotas individual mostrado en la Figura 6 representa uno del par de generadores 42 de gotas conectado a la fuente 1 de dirección designada como A(1) de la Figura 5. Todas las fuentes de señales como, por ejemplo, las señales A(1) de dirección y las señales E(1-2) de habilitación descritas con respecto a las Figuras 6 y 7 son señales que se proporcionan entre la fuente correspondiente de señales y el punto 46 de referencia común. Además, la fuente de la corriente de activación se provee entre la fuente correspondiente de corriente de activación designada como P(1) y el punto 46 de referencia común.
El generador 42 de gotas incluye un elemento 44 de calentamiento conectado entre la fuente de corriente de activación. Para el generador 42 de gotas particular mostrado en la Figura 6, la fuente de corriente de activación se designa 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 activación 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 responde a 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 activación procedente de la fuente de la corriente de activación designada como P(1) pase a través del elemento 44 de calentamiento produciendo de ese modo energía térmica que es suficiente para expulsar tinta desde la cabeza impresora 24.
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 como, por ejemplo, un transistor NMOS.
El generador 42 de gotas 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 del 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 tercero dispositivos 50 y 52 de conmutación, respectivamente, controla selectivamente la activación del dispositivo 48 de conmutación.
La activación del dispositivo 48 de conmutación está basada en cada una de las señales de dirección y la señal de habilitación. Para el generador 42 de gotas particular mostrado en la Figura 6, la señal de dirección está representada por A(1), la primera señal de habilitación representada por E(1) y una segunda señal de habilitación representada por E(2). La primera señal E(1) de habilitación está conectada al terminal de control del segundo dispositivo 50 de conmutación. La segunda señal de habilitación representada por E(2) está conectada al terminal de control del tercer dispositivo 52 de conmutación. Controlando las señales primera y segunda E(1-2) de habilitación, y la señal A(1) de dirección, el dispositivo 48 de conmutación se activa selectivamente para conducir corriente a través del elemento 44 de calentamiento si la corriente de activación está presente desde la fuente P(1) de activación. De modo similiar, el dispositivo 48 de conmutación está desactivado para impedir que la corriente se conduzca a través de la resistencia 44 de calentamiento incluso si la corriente P (1) de activación está activa.
El dispositivo 48 de conmutación se activa por la activación del segundo dispositivo 50 de conmutación y la presencia de una señal de dirección activa en la fuente de señales A(1) de dirección. En la realización preferida donde 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 de drenaje. El terminal de drenaje está conectado a la fuente de 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 E(1) de habilitación, es suficientemente positivo con relación al terminal de fuente y a la fuente de señales A(1) de dirección, proporciona una tensión en el terminal de drenaje que es mayor que la tensión en el terminal de fuente; entonces el segundo dispositivo 50 de conmutación se activa.
El segundo dispositivo de conmutación, si se activa, 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 FET que tiene un drenaje y una fuente como los 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 el dispositivo 48 de conmutación es relativamente grande para conducir corrientes relativamente intensas a través del dispositivo 44 de calentamiento, entonces la capacitancia entre la puerta y la fuente del dispositivo 48 de conmutación tiende a ser relativamente grande. Por lo tanto, para habilitar o activar el dispositivo 48 de conmutación, la puerta o el terminal de control debe cargarse suficientemente de modo que el dispositivo 48 de conmutación esté activado para conducir entre la fuente y el drenaje. El terminal de control está cargado por la fuente de señales A(1) de dirección si el segundo dispositivo 50 de conmutación está activo. La fuente de señales A(1) de dirección proporciona corriente para cargar la capacitancia entre la puerta y la fuente del dispositivo 48 de conmutación. Es importante que el tercer dispositivo de conmutación 52 esté inactivo cuando el dispositivo 48 de conmutación esté activo, para impedir que se forme un camino de baja resistencia entre la fuente de señales A(1) de dirección y el terminal 46 de referencia común. Por lo tanto, la señal E(2) de activación estará inactiva mientras que el dispositivo 48 de conmutación esté activo o conduciendo.
El dispositivo 48 de conmutación se desactiva mediante la activación del tercer dispositivo 52 de conmutación para reducir la tensión entre la puerta y 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 los 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 habilitación. El tercer dispositivo 52 de conmutación se activa mediante la activación de la segunda señal E(2) de habilitación que proporciona una tensión en la puerta que es suficientemente alta con relación a una tensión en la fuente del tercer dispositivo 52 de conmutación. La activación del tercer dispositivo 52 de conmutación da lugar a que los terminales controlados o terminales de drenaje y de fuente conduzcan, reduciendo de ese modo una tensión entre el terminal de control o terminal de puerta del dispositivo 48 de conmutación y el 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, se impide que el dispositivo 48 de conmutación se conecte parcialmente mediante el acoplamiento capacitativo.
Mientras que el tercer dispositivo 52 de conmutación está activo, la segunda conmutación 50 está inactiva para evitar la pérdida de grandes cantidades de corriente de la fuente de señales de dirección, A(1), al terminal 46 de referencia común. El funcionamiento del generador 42 de gotas individual se describirá con más detalle con respecto a los diagramas de temporización mostrados en las Figuras 8 a 11.
La Figura 7 muestra con más detalle un par de generadores de gotas que está formado por el generador de gotas designado como 42 y el generador de gotas designado como 42'. Cada uno de los generadores 42 y 42' de gotas que forman el par de generadores de gotas es idéntico al generador 42 de gotas descrito anteriormente con respecto a la Figura 6. El par de generadores de gotas están conectados cada uno a una fuente de señales de dirección representada por A(1) mostrada en la Figura 5. Cada uno de los generadores 42 y 42' de gotas está conectado a una fuente común de la corriente P(1) de activación y una fuente común de las señales A(1) de dirección. No obstante, las señales primera y segunda E(1) y E(2) de habilitación, respectivamente, están conectadas de modo diferente en el generador 42' de gotas que en el generador 42. En el generador 42', la primera señal E(1) de habilitación está conectada a la puerta o terminal de control del tercer dispositivo 52' de conmutación, en contraste con el generador superior 42, en el que la primera señal E(1) de habilitación está conectada a la puerta o terminal de control del segundo dispositivo 50 de conmutación. Similarmente, la segunda señal E(2) de habilitación está conectada a la puerta o terminal de control del segundo dispositivo 50´ de conmutación en el generador 42' de gotas, en contraste con el generador 42 de gotas en el que la segunda señal E(2) de habilitación está conectada al terminal de puerta o control del tercer dispositivo 52 de conmutación.
La conexión de las señales de habilitación primera y segunda E1 y E2 para el par de generadores 42 y 42' de gotas garantiza que solamente un único generador de gotas del par de generadores de gotas estará activado en un momento dado. Como se ha expuesto anteriormente, es importante que, dentro del grupo de generadores de gotas que estén conectados a una fuente común de la corriente de activación, no más de uno de estos generadores de gotas esté activado al mismo tiempo. Los generadores de gotas que están conectados a una fuente común de activación de corriente tienden a posicionarse unos cerca de otros sobre la cabeza impresora. Por lo tanto, garantizando que no más de uno de los generadores de gotas que están conectados a una fuente común de corriente de activación esté activo al mismo tiempo, se tiende a impedir diafonía de fluido entre estos generadores de gotas posicionados en la proximidad de otros.
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 conectado a una fuente común de la corriente de activación mostrada en la Figura 4 está conectado de una manera similar a la del grupo de generadores de gotas mostrado en la Figura 5.
La Figura 8 es un diagrama de temporización que muestra el funcionamiento de la cabeza impresora 24. La cabeza impresora 24 tiene un tiempo de ciclo o periodo de tiempo para cada uno de los generadores de gotas sobre la cabeza impresora 24 en el que pueden activarse. Este periodo de tiempo está representado por el tiempo T mostrado en la Figura 8. El tiempo T puede dividirse en 29 intervalos de tiempo teniendo cada intervalo la misma duración. Estos intervalos de tiempo están representados por las tramas 1 a 29 de tiempo. Cada una de las primeras 26 tramas de tiempo representa un periodo en el que un grupo de generadores de gotas puede activarse si la imagen que se ha de imprimir lo requiere. Las tramas 27, 28 y 29 de tiempo representan intervalos de tiempo durante un ciclo de la cabeza impresora en los que ninguno de los generadores de gotas se activa. Las tramas 27, 28, y 29 se usan por el sistema de impresión 10 para realizar una diversidad de funciones como, por ejemplo, las de resincronizar la posición del carro 18 y los datos de activación de generadores, y transferir datos de activación desde la parte 12 de impresora a la cabeza impresora 24, por citar algunas de ellas.
Se ha mostrado cada una de las 13 fuentes diferentes de señales de dirección representadas por A(1) a A(13). Se muestran además cada una de las señales primera y segunda de habilitación representadas por E(1) y E(2). Finalmente, cada una de las fuentes de la corriente P(1-16) de activación se muestran también, de manera agrupada. En la Figura 8 puede verse que cada una de las señales de dirección se activa periódicamente con el periodo de activación para cada señal de dirección, que es igual al tiempo T de ciclo de la cabeza impresora 24. Además, no más de una señal de dirección se activa al mismo tiempo. Cada señal de dirección se activa durante dos tramas de tiempo consecutivas.
Cada una de las señales E(1) y E(2) de habilitación es una señal periódica que tiene un periodo que es igual a dos tramas de tiempo. Las señales E(1) y E(2) de habilitación tienen cada una un ciclo de servicio que es menor que, o igual, al 50%. Cada una de las señales de habilitación está desfasada con cada una de modo que solamente una señal E(1) o E(2) de habilitación se active al mismo tiempo.
En funcionamiento, los modelos de repetición de las señales de dirección proporcionadas mediante cada una de las 13 fuentes de señales A(1-13) de dirección se proporcionan a la cabeza impresora 24 por el dispositivo 36 de control de impresión. Además, los modelos de repetición de las señales de habilitación para las señales primera y segunda, E(1) y E(2), de habilitación, respectivamente, se proporcionan también por el dispositivo 36 de control de impresión a la cabeza impresora 24. Tanto las señales de dirección como las señales de habilitación se generan con independencia de la descripción de la imagen o de la imagen que debe imprimirse. Cada una de las 16 fuentes de corriente de activación designadas como P(1-16) se suministra selectivamente durante cada una de las 26 tramas de tiempo, para cada ciclo completo de la cabeza impresora 24 por chorro de tinta. La fuente de la corriente P(1-16) de activación se aplica selectivamente en base a la descripción de la imagen o de la imagen que debe imprimirse. Durante la primera trama de tiempo, las fuentes de la corriente P(1-16) de activación pueden ser todas activas, ninguna de ellas activa o cualquier número de ellas activas, dependiendo de la imagen que debe imprimirse. De modo similar, para las tramas 2-26 de tiempo, cada una de las fuentes de la corriente P(1-16) de activación se activa selectivamente de modo individual como sea requerido por el dispositivo 36 de control de impresión para formar la imagen que debe imprimirse.
La Figura 9 es una temporización preferida para cada una de las fuentes de la corriente P(1-16) de activación, las fuentes de las señales A(1-13) de direcciones y las señales E(1-2) de habilitación para la cabeza impresora 24 de la presente invención. La temporización de la Figura 9 es similar a la temporización de la Figura 8 excepto en que cada fuente de señales A(1-13) de dirección, en vez de permanecer activa a lo largo de las dos tramas de tiempo completas mostradas en la Figura 8, es activa durante solamente una parte de cada una de las dos tramas de tiempo como se muestra en la Figura 9. En esta realización preferida, cada una de las señales A(1-13) está activa al principio de cada trama de tiempo en que la señal de dirección está activa. Además, el ciclo de servicio de cada una de las señales primera y segunda de habilitación se reduce respecto al casi 50% de ciclo de servicio mostrado en la Figura
8. Se describirán a continuación más detalles sobre la temporización de la habilitación, de la dirección y de la corriente de activación con respecto a las Figuras 10 y 11.
La Figura 10 muestra más detalles de las tramas 1 y 2 de tiempo para el diagrama de temporización representado en la Figura 8. Puesto que la única señal de dirección activa durante las tramas 1 y 2 de tiempo es A(1), sólo es necesario mostrar dicha señal en la Figura 10. Como se ha expuesto anteriormente, es importante que las señales de habilitación primera y segunda E(1) y E(2), respectivamente, no sean activas al mismo tiempo para impedir que se proporcione un camino de baja resistencia al punto de referencia común 46, consumiendo de este modo corriente desde la fuente de las señales de dirección A(1-13). Por lo tanto, el ciclo de servicio de cada una de las señales primera y segunda de habilitación, E(1) y E(2) respectivamente, debería ser menor del 50%. En la Figura 10 el intervalo de tiempo designado como TE entre la transición de activa a inactiva para la primera señal E(1) de habilitación y la transición de inactiva a activa para la segunda señal E(2) de habilitación debería ser mayor que cero.
La señal de habilitación debe estar activa antes de que la corriente de activación se suministre por la fuente de la corriente de activación, para garantizar que la puerta de la capacitancia del transistor de conmutación esté cargada suficientemente para activar el transistor 48 de activación. El intervalo de tiempo designado como TS representa el tiempo entre la activación de la primera señal de habilitación E(1) y la aplicación de la corriente de activación por las fuentes de corriente de activación P(1-16). Un intervalo de tiempo similar se requiere para el tiempo entre la activación de la segunda señal de habilitación E(2) y la aplicación de la corriente de activación mediante las fuentes de la corriente P(1-16) de activación.
La señal E(I) de habilitación debe permanecer activa durante un periodo de tiempo después de pasar la fuente de la corriente P(1-16) de activación de activa a inactiva designado como TH. El periodo de tiempo TH denominado como tiempo de retención es suficiente para garantizar que la corriente de activación no esté presente en el dispositivo 48 de conmutación cuando el dispositivo 48 de conmutación está desactivado. La desactivación del dispositivo 48 de conmutación mientras que el dispositivo de conmutación esté conduciendo corriente entre los terminales controlados
puede dañar al dispositivo 48 de conmutación. El tiempo TH de retención proporciona un margen para garantizar que el dispositivo 48 de conmutación no se dañe. La duración de la señal P(1-16) de la corriente de activación está representada por el intervalo de tiempo designado como TD. La duración de la señal P(1-16) de corriente de activación se selecciona para que sea suficiente para proporcionar energía de activación al elemento 44 de calentamiento para la formación óptima de las gotas.
La Figura 11 muestra más detalles de la temporización preferida para las tramas 1 y 2 de tiempo para el diagrama de temporización de la Figura 9. Como se muestra en la Figura 11 para la trama 1 de tiempo, la fuente de señales A(1) de dirección y la fuente de señales E(1) de habilitación no permanecen activas durante todo el tiempo que la fuente de la corriente de activación permanece activa. Una vez que la capacitancia de puerta de los transistores 48 y 48' de conmutación mostrados en la Figura 7 esté cargada, los transistores 48 y 48' permanecerán conduciendo todo el tiempo restante que la fuente de la corriente de activación permanezca activa. De esta manera, la capacitancia de puerta del dispositivo 48 y 48' de conmutación actúa como un dispositivo de almacenamiento o memoria que mantiene un estado activado. Los dispositivos 48 y 48' de conmutación se seleccionan para que tengan suficiente capacitancia para que la carga almacenada dentro de esta capacitancia permanezca superior a una cantidad umbral suficiente para mantener el dispositivo 48 y 48' de conmutación conduciendo mientras que la señal de corriente de activación esté activa. La fuente de las señales de activación designada como P(1-16) proporciona entonces la energía de activación que es necesaria para la formación óptima de gotas.
De modo similar a la Figura 10 el intervalo de tiempo designado como TS representa el tiempo entre la activación de la primera señal de habilitación de E(1) y la aplicación de la corriente de activación mediante las fuentes de la corriente P(1-16) de activación. Un intervalo de tiempo designado como TAH representa un tiempo de retención que la fuente de señales A(1) de dirección debe permanecer activa después de haber sido desactivada la primera señal E(1) de habilitación, para garantizar que la capacitancia de puerta para el transistor 48' esté en el estado correcto. Si la fuente de señales de dirección cambiaran de estado antes de que la primera señal E(1) de habilitación se hiciese inactiva, el estado incorrecto de carga podría estar presente en la puerta de los transistores 48 y 48'. Por lo tanto, es importante que el intervalo de tiempo designado como TAH sea mayor que 0. Un intervalo de tiempo designado como TEH representa un tiempo de retención que la segunda señal E(2) de habilitación debe estar activa después de que la fuente de la corriente P(1-16) de activación se haya hecho activa. Durante este intervalo de tiempo el transistor 52 de la Figura 7 está activado por la segunda señal E(2) de habilitación para descargar la capacitancia de puerta del transistor 48. Si no tiene suficiente duración para descargar la puerta del transistor 48, el elemento 44 de calentamiento puede activarse incorrectamente o estar parcialmente activado.
El funcionamiento de la cabeza impresora 24 por chorro de tinta que usa la temporización preferida mostrada en la Figura 11, tiene ventajas de rendimiento importantes sobre el uso de la temporización mostrada en la Figura 10. Un tiempo mínimo requerido para cada activación de generador 42 de gotas para la temporización mostrada en la Figura 10, es igual a la suma de los intervalos TS, TD, TE y TH de tiempo. En contraste, la temporización mostrada en la Figura 11 tiene un tiempo mínimo que se requiere para la activación de cada generador 42 de gotas que es igual a la suma de los intervalos TS y TD de tiempo. Puesto que TD y TS son los mismos para cada uno de los diagramas de temporización, el tiempo mínimo requerido para la activación de un generador 42 de gotas es menor en la Figura 11 que en la Figura 10. Tanto el tiempo TAH de retención de la dirección como el tiempo TEH de retención de la habilitación no contribuyen al intervalo de tiempo mínimo para la activación del generador 42 de gotas en la temporización preferida mostrada en la Figura 11, permitiendo de ese modo que cada trama de tiempo sea un intervalo de tiempo menor que en la Figura 10. La reducción del intervalo de tiempo requerido para cada trama de tiempo reduce el periodo del ciclo designado como T en las Figuras 8 y 9 incrementando de ese modo el régimen de impresión para la cabeza impresora 24.
El método y el aparato de la presente invención permiten que 416 generadores de gotas individuales se activen individualmente usando 13 señales de dirección, dos señales de habilitación, y 16 fuentes de corriente de activación. En contraste, el uso de técnicas usadas anteriormente mediante las cuales una agrupación de generadores de gotas que tiene 16 columnas y 26 filas requeriría 26 direcciones individuales para seleccionar individualmente cada fila, seleccionándose cada columna por cada fuente de corriente de activación La presente invención proporciona significativamente menos interconexiones eléctricas para atender el mismo número de generadores de gotas. La reducción de interconexiones eléctricas reduce el tamaño de la cabeza impresora 24, disminuyendo de ese modo significativamente el coste de la cabeza impresora 24.
Cada generador 42 de gotas individual como se muestra en la Figura 6 no requiere una fuente de alimentación constante o circuito de polarización, sino que emplea las señales de entrada como, por ejemplo, las señales de dirección, de fuente de corriente de activación, y de habilitación para alimentar o activar el generador 42 de gotas. Como se ha expuesto anteriormente con respecto a la temporización de las señales, es importante que estas señales se apliquen en la secuencia correcta para obtener el funcionamiento correcto del generador 42 de gotas. Puesto que el generador 42 de gotas de la presente invención no requiere una fuente de alimentación constante, el generador 42 de gotas puede implementarse con una tecnología relativamente sencilla como la NMOS que requiere menos operaciones de fabricación que una tecnología más compleja como la CMOS. El uso de una tecnología que tiene menor coste de fabricación reduce el coste de la cabeza impresora 24 aún más. Por último, el uso de menos interconexiones eléctricas entre la parte 36 de impresora y la cabeza impresora 24 tiende a reducir el coste de la parte 36 de impresora, así como a incrementar la fiabilidad del sistema 10 de impresión.
Aunque la presente invención se ha descrito con respecto a una realización preferida que usa 13 señales de dirección, dos señales de habilitación, y 16 fuentes de corriente de activación para activar selectivamente 416 generadores de gotas individuales, se contemplan también otras disposiciones. Por ejemplo, la presente invención es adecuada para activar selectivamente un número diferente de generadores de gotas individuales. La activación selectiva de un número diferente de toberas individuales puede requerir un número diferente de señales de dirección y de fuentes de la corriente de activación para controlar correctamente un número distinto de generadores de gotas.
Además, hay otras disposiciones de señales de dirección y fuentes de corriente de activación para controlar también el mismo número de generadores de gotas también.

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una cabeza impresora (24) por chorro de tinta que responde a las señales (E1, E2) de habilitación y a las señales de activación (P) para dispensar tinta, comprendiendo la cabeza impresora por chorro de tinta una pluralidad de grupos de generadores de gotas, cada uno de cuyos grupos incluye una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas, e incluyendo cada subgrupo un primer y un segundo generador de gotas, en el que:
    el primer generador de gotas comprende:
    un dispositivo (48) de almacenamiento de energía para almacenar energía; un dispositivo (50) de carga de energía que responde a una primera señal (E1) de habilitación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; un dispositivo (52) de descarga de energía que responde a una segunda señal (E2) de habilitación para descargar la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía; y un dispositivo (44, 48) de generación de gotas, que al ser activado sirve para dispensar tinta desde la cabeza impresora por chorro de tinta;
    el segundo generador de gotas comprende:
    un dispositivo (48') de almacenamiento de energía para almacenar energía; un dispositivo (50') de carga de energía que responde a la segunda señal (E2) de habilitación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; un dispositivo (52') de descarga de energía que responde a la primera señal (E1) de habilitación para descargar la energía almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energía; y un dispositivo (44', 48') de generación de gotas, que al ser activado sirve para dispensar tinta desde la cabeza impresora por chorro de tinta;
    cada dispositivo (44, 44’,48, 48’) de generación de gotas es activado al estar activa una señal (P) de corriente de activación, y al ser la energía almacenada en el dispositivo (48, 48') de almacenamiento de energía superior a un nivel umbral de energía, y cada dispositivo (44, 44', 48, 48') de generación de gotas incluye un dispositivo (44, 44') de calentamiento resistivo y un transistor (48, 48') FET que tiene los terminales de drenaje y de fuente conectados en serie con el dispositivo de calentamiento resistivo; cada dispositivo de almacenamiento de energía es una capacitancia entre la puerta y la fuente del transistor FET; y la cabeza impresora incluye también un par de contactos para señales de habilitación para recibir las señales primera y segunda (E1, E2) de habilitación, donde dicho par de contactos de habilitación son los únicos contactos de habilitación de la cabeza impresora por chorro de tinta.
  2. 2.
    La cabeza impresora por chorro de tinta de la reivindicación 1, en la que el dispositivo de carga de energía del primer generador de gotas es un tercer transistor (50), que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor (48) FET y una fuente (A) de energía, con un terminal de control del tercer transistor que está conectado a una fuente de la primera señal de habilitación, y en el que el dispositivo de descarga de energía es un cuarto transistor (52), que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor (48) FET y una fuente de descarga, con un terminal de control del cuarto transistor que está conectado a una fuente de la segunda señal de habilitación.
  3. 3.
    La cabeza impresora por chorro de tinta de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el dispositivo de carga de energía del segundo generador de gotas es un quinto transistor (50'), que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor FET (48') y una fuente (A) de energía, con un terminal de control del quinto transistor que está conectado a una fuente de la segunda señal de habilitación, y en el que el dispositivo de descarga de energía es un sexto transistor (52'), que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor (48') FET y una fuente de descarga, con un terminal de control del sexto transistor que está conectado a una fuente de la primera señal de habilitación.
  4. 4.
    La cabeza impresora por chorro de tinta de las reivindicaciones 2 ó 3, en la que la fuente de energía es un terminal de dirección para recibir una señal de dirección, y en la que la fuente de descarga es un terminal de referencia común.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6712439B1 (en) * 2002-12-17 2004-03-30 Lexmark International, Inc. Integrated circuit and drive scheme for an inkjet printhead
US20070263244A1 (en) * 2003-06-02 2007-11-15 Canon Finetech Inc. Image Forming Device, Printer Complex System and Medium Conveying Device for the Device, Information Processing Unit for Supplying Image Data to the Image Forming Device, and Image Forming System and Image Forming Method Provided with These
US7240981B2 (en) * 2004-02-27 2007-07-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Wide array fluid ejection device
US7922276B2 (en) * 2004-04-08 2011-04-12 International United Technology Co., Ltd. Ink jet printhead module and ink jet printer
TWI232801B (en) * 2004-04-08 2005-05-21 Int United Technology Co Ltd Printhead controller and ink jen printer
US20050237354A1 (en) * 2004-04-25 2005-10-27 Quintana Jason M Selection of printheads via enable lines
GB0419451D0 (en) * 2004-09-02 2004-10-06 Koninkl Philips Electronics Nv Inkjet print head
CN100430228C (zh) * 2005-05-18 2008-11-05 明基电通股份有限公司 流体喷射装置
WO2007073750A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-05 Telecom Italia S.P.A. An inkjet printhead and a method of inkjet printing
US8109586B2 (en) 2007-09-04 2012-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
EP2237957B1 (en) * 2008-01-28 2014-03-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Common base lateral bipolar junction transistor circuit for an inkjet print head
US9289978B2 (en) 2008-12-08 2016-03-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
TR201812356T4 (tr) * 2008-12-08 2018-09-21 Hewlett Packard Development Co Sıvı püskürtme cihazı.
CN102985259B (zh) 2010-05-11 2016-06-01 惠普发展公司,有限责任合伙企业 多模式打印
JP6399823B2 (ja) * 2014-06-25 2018-10-03 株式会社ミマキエンジニアリング インクジェットプリンタ、プリント方法、及びプリントシステム
CN111469560B (zh) * 2018-09-20 2021-07-13 杭州旗捷科技有限公司 再生墨盒

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5604519A (en) 1992-04-02 1997-02-18 Hewlett-Packard Company Inkjet printhead architecture for high frequency operation
SG47435A1 (en) 1992-10-08 1998-04-17 Hewlett Packard Co Printhead with reduced interconnections to a printer
JP3569543B2 (ja) * 1993-03-31 2004-09-22 ヒューレット・パッカード・カンパニー 集積型印刷ヘッドのアドレス指定システム
US6102515A (en) * 1997-03-27 2000-08-15 Lexmark International, Inc. Printhead driver for jetting heaters and substrate heater in an ink jet printer and method of controlling such heaters
JPH1158735A (ja) * 1997-08-18 1999-03-02 Nec Niigata Ltd インクジェット記録装置
US5984455A (en) * 1997-11-04 1999-11-16 Lexmark International, Inc. Ink jet printing apparatus having primary and secondary nozzles
US6017112A (en) 1997-11-04 2000-01-25 Lexmark International, Inc. Ink jet printing apparatus having a print cartridge with primary and secondary nozzles
US6076910A (en) * 1997-11-04 2000-06-20 Lexmark International, Inc. Ink jet printing apparatus having redundant nozzles
US6176569B1 (en) 1999-08-05 2001-01-23 Lexmark International, Inc. Transitional ink jet heater addressing
US6299292B1 (en) 1999-08-10 2001-10-09 Lexmark International, Inc. Driver circuit with low side data for matrix inkjet printhead, and method therefor
US6190000B1 (en) 1999-08-30 2001-02-20 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for masking address out failures
US6286924B1 (en) 1999-09-14 2001-09-11 Lexmark International, Inc. Apparatus and method for heating ink jet printhead
US6398346B1 (en) 2000-03-29 2002-06-04 Lexmark International, Inc. Dual-configurable print head addressing

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