ES2344103T3 - Cartucho de gotas de fluido. - Google Patents
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Abstract
Un cartucho de expulsión de gotas de fluido que comprende: un cuerpo del cartucho (11) que tiene una porción inferior (28) y una pared vertical (24); un dispositivo de expulsión de gotas de fluido (15) unido a dicha porción inferior; incluyendo dicho dispositivo de expulsión de gotas de fluido un primer conjunto externo (61) de generadores de gotas (40) organizados en una primera serie de grupos de figuras básicas, un segundo conjunto externo (61) de generadores de gotas (40) organizados en una segunda serie de grupos de figuras básicas y un conjunto interno (61) de generadores de gotas (40) organizados en una tercera serie de grupos de figuras básicas y una cuarta serie de grupos de figuras básicas; un conjunto de contacto (70) dispuesto en dicha pared vertical incluyendo un primer par externo (75a) de conjuntos en columna (73, 73'') de áreas de contacto (71, 71'') que tiene áreas de contacto conectadas eléctricamente a dicha primera serie de grupos de figuras básicas, un segundo par externo (75c) de conjuntos en columna (73, 73'') de áreas de contacto (71, 71'') que tiene áreas de contacto conectadas eléctricamente a dicha segunda serie de grupos de figuras básicas y dicha tercera serie de grupos de figuras básicas, y un par interno (75b) de conjuntos en columna (73) de áreas de contacto (71, 71'') que tiene áreas de contacto conectadas eléctricamente a dicha cuarta serie de grupos de figuras básicas; estando dichos pares de conjuntos en columna de áreas de contacto uno al lado del otro.
Description
Cartucho de gotas de fluido.
La invención se refiere en general a
dispositivos de expulsión de fluido, y más particularmente a un
circuito de interconexión flexible para un dispositivo de expulsión
de fluido. La invención describe disposiciones de circuito de
interconexión y generadores de gotas de fluido.
Una impresora de inyección de tinta forma una
imagen impresa imprimiendo un patrón de puntos individuales en
ubicaciones particulares de un conjunto definido para el medio de
impresión. Las ubicaciones se visualizan convenientemente como
pequeños puntos en un conjunto rectilíneo. Las ubicaciones se
denominan en ocasiones "ubicaciones de puntos", "posiciones
de puntos" o "píxeles". De este modo, la operación de
impresión puede contemplarse como el llenado de un patrón de
ubicaciones de puntos con puntos de tinta.
Las impresoras de inyección de tinta imprimen
puntos expulsando gotas de tinta muy pequeñas sobre el medio de
impresión, e incluyen normalmente un carro de impresión móvil que
soporta uno o más cartuchos de impresión, teniendo cada uno
boquillas de expulsión de tinta. El carro de impresión se desplaza
hacia atrás y hacia delante sobre la superficie del medio de
impresión, y las boquillas están controladas para expulsar gotas de
tinta en momentos apropiados siguiendo la orden de un
microordenador u otro controlador, donde la sincronización de los
píxeles de la aplicación de las gotas de tinta se intenta que
corresponda con el patrón de píxeles de la imagen que se está
imprimiendo. Típicamente, una pluralidad de filas de píxeles se
imprimen en cada desplazamiento o barrido del carro de impresión.
El mecanismo particular de expulsión de tinta dentro del cabezal de
impresión puede asumir diversas formas diferentes conocidas por los
expertos en la técnica, tales como los que usan cabezal de
impresión térmico o tecnología piezoeléctrica. Por ejemplo, dos de
los primeros mecanismos de expulsión por inyección de tinta térmica
se muestran en las Patentes de Estados Unidos de asignación común
N.º 5.278.584 y 4.683.481. Un mecanismo de expulsión de inyección de
tinta adicional se describe en el documento EP 0940257. En un
sistema térmico, una capa de barrera de tinta que contiene canales
de tinta y cámaras de vaporización de tinta se dispone entre una
placa de orificios de boquilla y un sustrato de película fina. El
sustrato de película fina incluye típicamente conjuntos de elementos
calentadores tales como resistencias de película fina que reciben
energía de forma selectiva para calentar la tinta dentro de las
cámaras de vaporización. Después del calentamiento, una gota de
tinta es expulsada desde una boquilla asociada con el elemento
calentador energizado. Mediante el suministro selectivo de energía
a elementos calentadores a medida que el cabezal de impresión se
mueve a lo largo del medio de impresión, las gotas de tinta son
expulsadas sobre el medio de impresión en un patrón para formar la
imagen deseada.
Algunas impresoras de inyección de tinta emplean
cartuchos de impresión desechables que se sustituyen cuando se
vacían, y una cuestión a tener en cuenta con dichas impresoras es la
necesidad de una interfaz eléctrica fiable entre un cartucho de
impresión y la impresora en la cual está instalado.
\vskip1.000000\baselineskip
Las ventajas y características de la invención
descrita serán apreciadas fácilmente por expertos en la técnica a
partir de la siguiente descripción detallada una vez leída junto con
los dibujos en los que:
La figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva en corte parcial de una impresora que tiene un carro
móvil en el que puede instalarse al menos un cartucho de
impresión.
La figura 2 es una vista esquemática en
perspectiva de una realización de un carro de impresión de inyección
de tinta que emplea la invención.
La figura 3 es una vista esquemática en alzado
lateral del cartucho de impresión de inyección de tinta de la
figura 2.
La figura 4 es una vista esquemática en planta
inferior del cartucho de impresión de inyección de tinta de la
figura 2.
La figura 5 es una vista esquemática en detalle
de una implementación de un circuito flexible del cartucho de
impresión de la figura 2.
La figura 5A es una vista esquemática en detalle
de una implementación adicional de un circuito flexible del
cartucho de impresión de la figura 2.
La figura 6 es una vista esquemática en detalle
de otra implementación de un circuito flexible del cartucho de
impresión de la figura 2.
\newpage
La figura 7 es una ilustración esquemática en
planta superior sin escala de una configuración de grupo de figuras
básicas de generadores de gotas de tinta de un cabezal de impresión
de inyección de tinta que puede incorporarse en el cartucho de
impresión de la figura 2.
La figura 8 es un diagrama esquemático de bloque
eléctrico que ilustra la conexión eléctrica proporcionada por el
circuito flexible entre la impresora y el cabezal de impresión.
La figura 9 es una ilustración esquemática en
planta superior sin escala de una configuración de grupo de figuras
básicas de generadores de gotas de tinta de otro cabezal de
impresión de inyección de tinta que puede incorporarse en el
cartucho de impresión de la figura 2.
La figura 10 es una vista esquemática en
perspectiva del carro de impresión de la impresora de la figura
1.
La figura 11 es una vista esquemática en alzado
frontal de un conjunto de canal y enganche del carro de impresión
de la figura 10.
La figura 12 es una vista esquemática en
perspectiva posterior parcial del carro de impresión de la figura
10, con los cartuchos y los conjuntos de enganche retirados.
La figura 13 es una vista esquemática en
perspectiva frontal parcial del carro de impresión de la figura 10,
con los cartuchos y los conjuntos de enganche retirados.
La figura 14 es una vista esquemática en alzado
de sección de un conjunto de canal y enganche del carro de
impresión de la figura 10.
La figura 15 es una vista esquemática en planta
de un dispositivo de fijación pivotante del conjunto de enganche
del carro de impresión de la figura 10.
la figura 16 es una vista esquemática en alzado
de sección de un canal del carro de impresión de la figura 10.
La figura 17 es una vista esquemática en alzado
de sección de una pared lateral de un canal del carro de impresión
de la figura 10.
En la siguiente descripción detallada y en las
diversas figuras del dibujo, los elementos similares se identifican
con números de referencia idénticos.
Remitiéndonos ahora a la figura 1, en ella se
representa esquemáticamente una impresora de inyección de tinta 114
en corte parcial y con su puerta de carga frontal retirada. La
impresora incluye una funda o carcasa 115 y un motor impulsor del
carro 116 montado sobre un chasis. El motor impulsa a una cinta 118
hacia atrás y hacia adelante a medida que el motor impulsor
invierte la dirección. La cinta impulsora 118 está unida a un carro
de impresión 119 que realiza barridos laterales hacia atrás y hacia
adelante a lo largo de un eje de barrido del carro CA de izquierda
a derecha y de derecha a izquierda. El carro de impresión 119
contiene uno o más cartuchos de impresión 11 de inyección de tinta
térmicos externamente similares situados uno al lado del otro. Por
ejemplo, un cartucho de impresión contiene tinta de color negro
mientras que otro tiene tres cámaras de tinta que contienen tintas
de color magenta, amarillo y cian. El movimiento de barrido
horizontal del carro de impresión 119 está guiado por una barra
deslizante 121. Situado en la parte posterior del carro 119 hay un
codificador, no mostrado, que lee una banda codificante de posición
122 y proporciona información sobre la ubicación del carro de
impresión 119 a lo largo del eje del carro CA.
El carro de impresión 119 incluye un sistema de
enganche del cartucho que sitúa de forma constante y precisa a los
cartuchos de impresión 11 con respecto a un sistema de coordenadas
ortogonales mostrado en las figuras 2 y 10. El eje X es paralelo al
eje de barrido del carro. El eje Y es paralelo a y opuesto a una
trayectoria de avance del papel que, por ejemplo, se extiende
horizontalmente fuera de la impresora 114, de modo que los ejes X e
Y definen un plano horizontal. El eje Z se extiende verticalmente,
ortogonal al plano XY.
Remitiéndonos ahora a las figuras
2-4, el cartucho de impresión 11 incluye más
concretamente un cuerpo del cartucho de impresión compuesto por una
pared posterior 24, una pared lateral izquierda 25, una pared
lateral derecha 26, una pared delantera 27, y una pared inferior 28
que incluye una sección en pico 28a que soporta un cabezal de
impresión de inyección de tinta 15. Una pared superior o tapa 31
está unida a los bordes superiores de las paredes delantera,
laterales y posterior, e incluye márgenes o rebordes 29 que se
extienden más allá de las paredes frontal y laterales. Un gancho o
elemento de enganche 50 se dispone sobre la tapa 31 cercano al
límite superior de la pared posterior 24. El elemento de enganche 50
se extiende hacia arriba desde la pared superior 31 e incluye una
superficie de enganche delantera 50a y una superficie que se
extiende por la parte posterior 50c que intersecta con la parte
superior de la superficie de enganche delantera 50 en una
superficie de borde 50b. A modo de ejemplo ilustrativo, la
superficie de enganche delantera 50a es perpendicular a la tapa 31,
mientras que la superficie que se extiende por la parte posterior
50c es una superficie inclinada que se extiende hacia abajo y hacia
la parte posterior desde la parte superior de la superficie de
enganche delantera 50a. Como alternativa, la superficie que se
extiende por la parte posterior del elemento de enganche puede
comprender una superficie horizontal 50c' como se ilustra en la
figura 3. Como se describe adicionalmente en este documento, un
enganche empuja sobre una porción superior del elemento de enganche
50. Dependiendo de la implementación, esa porción superior es la
superficie del borde 50b o la superficie horizontal 50c'.
Situados en las proximidades de la intersección
de la pared lateral izquierda 25, la pared posterior 24 y la
sección en pico 28a están un plano de referencia PX1 del eje X del
cartucho del cabezal de impresión, un primer plano de referencia
PY1 del eje Y del cartucho del cabezal de impresión, y un primer
plano de referencia PZ1 del eje Z del cartucho del cabezal de
impresión. Situados en las proximidades de la intersección de la
pared lateral derecha 26, la pared posterior 24 y la sección en pico
28a están un segundo plano de referencia PY2 del eje Y del cartucho
del cabezal de impresión y segundo plano de referencia PZ2 del eje Z
del cartucho del cabezal de impresión. Un tercer plano de
referencia PY3 del eje Y del cartucho del cabezal de impresión está
situado en la porción superior de la pared posterior 24. Los planos
de referencia del eje Y del cartucho de impresión comprenden
generalmente superficies que están configuradas para ser
generalmente ortogonales al eje Y cuando el cartucho se instala en
el carro de impresión 40. Los planos de referencia del eje Z del
cartucho de impresión comprenden superficies que están configuradas
para ser generalmente ortogonales al eje Z cuando el cartucho de
impresión se instala en el carro de impresión 119. El plano de
referencia del eje X del cartucho de impresión comprende una
superficie que está configurada para ser generalmente ortogonal al
eje X cuando el cartucho de impresión se instala en el carro de
impresión 119. Como se describe adicionalmente en este documento,
los planos de referencia del cartucho se acoplan con planos de
referencia correspondientes en el carro.
Dispuesto en la pared posterior 24 y en la
sección en pico 28a de la pared inferior 28 está un circuito
flexible 33 que se enrolla alrededor de la intersección de dichas
paredes y proporciona interconexión eléctrica entre la impresora y
el cabezal de impresión 15.
La figura 5 es una representación esquemática de
una implementación del circuito flexible 33 que incluye un conjunto
70 de áreas de contacto 71 que pueden acoplarse por contacto desde
el lado cercano del circuito flexible 33 que es el lado que está
alejado del cuerpo del cartucho. El lado del circuito flexible 33
que está contra el cuerpo del cartucho se denomina el lado lejano.
Las áreas de contacto 71 están dispuestas en una porción del
circuito flexible 33 que está situada en la pared posterior 24, y
comprenden áreas conductoras de electricidad que pueden acoplarse
por contacto con resaltes de contacto correspondientes 139 en un
circuito de contacto elástico 137 (figura 13) situado en el carro
de impresión 119 (figura 1). A modo de ejemplo ilustrativo, el
circuito flexible está formado por un sustrato flexible tal como
poliimida que tiene un patrón conductor formado en el lado lejano
del mismo y aberturas formadas en el sustrato de modo que parte o
porciones del patrón conductor puedan ser contactadas desde el lado
cercano del circuito flexible. En dicha implementación, las áreas de
contacto 71 comprenden áreas conductoras expuestas mediante
aberturas en el sustrato flexible. Las áreas de contacto 71 pueden
ser circulares, octogonales, cuadradas, cuadradas con esquinas
redondeadas o biseladas, o de cualquier otra forma.
Las áreas de contacto 71 están dispuestas más
concretamente en varios conjuntos en columna 73 dispuestos uno al
lado del otro, separados transversalmente de las áreas de contacto
71. Cada conjunto en columna 73 incluye un área de contacto
inferior que es la más cercana a la pared inferior del cartucho de
impresión y también se identifica mediante la designación de
referencia 71' para facilitar la referencia. A modo de ejemplo
ilustrativo, los conjuntos en columna 73 pueden ser sustancialmente
lineales. Los conjuntos en columna 73, a su vez, se disponen en
pares o grupos uno al lado de otro 75a, 75b, 75c de los conjuntos en
columna 73. Como se muestra, puede haber tres pares 75a, 75b, 75c
de conjuntos en columna 73 para tener seis conjuntos en columna 73
de áreas de contacto. Los pares 75a, 75c de conjuntos en columna 73
comprenden pares externos, mientras que el par 75b comprende un par
interno. Cada par de conjuntos en columna incluye dos conjuntos en
columna 73 divergentes entre sí en la dirección hacia la pared
inferior del cartucho.
Los conjuntos en columna separados
transversalmente más externos también se identifican con la
designación de referencia 73' para facilitar la referencia. Dichos
conjuntos en columna separados transversalmente más externos 73'
pueden tener menos áreas de contacto 71 que los conjuntos en columna
73 entre dichos conjuntos en columna separados transversalmente más
externos. A modo de ejemplo ilustrativo, cada conjunto en columna
más externo 73' incluye cinco áreas de contacto 71, y cada uno de
los otros conjuntos en columna 73 incluye al menos seis áreas de
contacto 71. A modo de ejemplo específico, como se muestra en la
figura 5, un conjunto en columna 73 adyacente a un conjunto en
columna más externo 73' incluye seis áreas de contacto mientras que
cada uno de los otros conjuntos en columna 73 entre los conjuntos
más externos 73' incluye siete áreas de contacto. Adicionalmente,
los conjuntos en columna separados transversalmente más externos 73'
pueden tener más áreas de contacto 71 que los conjuntos en columna
73 entre dichos conjuntos en columna separados transversalmente más
externos. Además, los conjuntos en columna separados
transversalmente más externos 73' pueden tener el mismo número de
áreas de contacto 71 que los conjuntos en columna 73 entre dichos
conjuntos en columna separados transversalmente más externos.
Cada conjunto en columna 73 abarca al menos el
70% de la altura H del rectángulo más pequeño R que encierra al
conjunto de áreas de contacto 71 y define una región ocupada por las
áreas de contacto 71. La altura H generalmente es vertical. A modo
de ejemplo específico, el rectángulo más pequeño R tiene una altura
H en el intervalo de aproximadamente 10 a 14 milímetros y una
anchura W en el intervalo de aproximadamente 15 a 18 milímetros. La
proporción de altura con respecto a anchura puede estar en el
intervalo de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,9.
Las áreas de contacto 71 de los conjuntos en
columna separados transversalmente más externos 73' pueden estar
separadas de centro a centro por aproximadamente 2 milímetros de un
área de contacto adyacente en su conjunto en columna, por ejemplo.
Las áreas de contacto 71 de los conjuntos en columna separados
transversalmente más externos 73' también pueden estar separadas de
centro a centro por menos de o más de, aproximadamente, 2 milímetros
de un área de contacto adyacente en su conjunto en columna. Las
áreas de contacto 71 de cada uno de los restantes conjuntos en
columna 73 pueden estar separadas de centro a centro no menos de,
aproximadamente, 1,7 milímetros de cualquier otro área de contacto
en su conjunto en columna, por ejemplo. Como alternativa, las áreas
de contacto 71 de cada uno de los restantes conjuntos en columna 73
pueden estar separadas de centro a centro menos de,
aproximadamente, 1,7 milímetros de cualquier otro área de contacto
en su conjunto en columna. Un área de contacto 71 en cualquier
conjunto en columna puede estar separada de centro a centro no menos
de, aproximadamente, 1,7 milímetros de un área de contacto en un
conjunto en columna adyacente; por ejemplo. Además, un área de
contacto 71 en cualquier conjunto en columna puede estar separada de
centro a centro menos de aproximadamente 1,7 milímetros de un área
de contacto en un conjunto en columna adyacente. Las áreas de
contacto inferiores 71' de pares adyacentes de conjuntos en columna
73 pueden estar separadas por al menos aproximadamente 2,8
milímetros de centro a centro. Como alternativa, las áreas de
contacto inferiores 71' de pares adyacentes de conjuntos en columna
73 pueden estar separadas por menos de aproximadamente 2,8
milímetros de centro a centro. Las áreas de contacto inferiores 71'
de los conjuntos en columna 73 entre los conjuntos en columna
separados transversalmente más externos 73' pueden estar más
alejadas de la pared inferior que las áreas de contacto inferiores
71' de los conjuntos en columna separados transversalmente más
externos 73'. Como alternativa, las áreas de contacto inferiores
71' pueden estar a la misma distancia de la pared inferior, o pueden
estar a diferentes distancias de la pared inferior.
Dependiendo de la implementación, algunas o
todas las áreas de contacto 71, 71' están conectadas eléctricamente
al cabezal de impresión mediante segmentos conductores indicados
generalmente mediante la designación de referencia 77. Los
segmentos conductores se disponen preferentemente en el lado lejano
del circuito flexible 33, que es el lado contra el cuerpo del
cartucho, y conducen a zonas de conexión 74 en el cabezal de
impresión 15 (figura 4).
En la figura 5, las áreas de contacto incluyen
áreas de contacto de selección de figuras básicas
P1-P16, áreas de contacto de señal de dirección
A1-A13, áreas de contacto de señal de habilitación
E1-E2, un área de contacto de resistencia de
detección de temperatura TSR, un área de contacto de bit de
identificación ID, y áreas de contacto de línea de tierra TG1, TG2,
BG1, BG2.
Cada uno de los conjuntos separados
transversalmente más externos 73' puede incluir un área de contacto
a tierra (TG1, TG2), mientras que cada uno de los conjuntos en
columna 73 del par interno 75b puede incluir un área de contacto a
tierra (BG1, BG2). El área de contacto a tierra BG1 en un conjunto
en columna 73 del par interno 75b puede estar conectado
eléctricamente al área de contacto a tierra TG1 en el conjunto en
columna más externo más cercano 73' mediante un segmento conductor
conectado a tierra 79 que discurre cerca de los conjuntos en
columna para estar solamente en la porción del circuito flexible que
está en la pared posterior del cuerpo del cartucho de impresión.
Análogamente, el área de contacto a tierra BG2 en el otro conjunto
en columna 73 del par interno 75b puede estar conectada
eléctricamente al área de contacto a tierra TG2 en el conjunto en
columna más externo más cercano 73' mediante un segmento conductor
conectado a tierra 79 que está cerca de los conjuntos en columna
para estar solamente en la porción del circuito flexible que está en
la pared posterior del cartucho de impresión.
La figura 5A ilustra un conjunto de contacto
similar al de la figura 5, pero con diferente recorrido de los
segmentos conductores 77 y en el que todas las áreas de contacto a
tierra TG1, BG1, BG2, TG2 están interconectadas mediante segmentos
conectados a tierra 79 que están en el circuito flexible. Dichos
segmentos conectados a tierra pueden estar situados más
concretamente cerca de los conjuntos en columna para estar solamente
en la porción del circuito flexible que está en la pared posterior
del cuerpo del cartucho de impresión.
La figura 6 muestra un conjunto de contacto
similar al de la figura 5 pero en el que no se usan cuatro áreas de
contacto etiquetadas como NC. Además, el conjunto de contacto de la
figura 6 incluye doce áreas de contacto de selección de figuras
básicas P1-P12, en lugar de dieciséis, que están en
diferentes ubicaciones. Las áreas de contacto a tierra TG1, TG2,
BG1, BG2 están interconectadas eléctricamente mediante segmentos
conectados a tierra 79 que discurren cerca de los conjuntos en
columna para estar solamente en la porción del circuito flexible
que está en la pared posterior del cuerpo del cartucho de
impresión.
Las áreas de contacto a tierra TG1, TG2, BG1,
BG2 de los circuitos de interconexión flexibles de las figuras 5,
5A, 6 pueden estar en diferentes ubicaciones, y pueden estar
interconectadas mediante segmentos conductores conectados a tierra
que se disponen solamente en la porción del circuito flexible que
está en la pared posterior del cuerpo del cartucho de impresión,
por ejemplo.
Remitiéndonos ahora a la figura 7, en ella se
muestra una vista esquemática en planta de un cabezal de impresión
15 que puede emplearse con los circuitos flexibles de las figuras 5
y 5A. El cabezal de impresión incluye varios generadores de gotas
de tinta 40 dispuestos en varios conjuntos en columna 61. Cada
conjunto en columna se dispone en una pluralidad de grupos de
figuras básicas de modo que todos los conjuntos se disponen en
grupos de figuras básicas PG1-PG16, por ejemplo.
Cada generador de gotas de tinta comprende por ejemplo un generador
térmico de gotas de tinta formado por una boquilla, una cámara de
tinta, una resistencia calentadora y circuitos accionadores. A modo
de ejemplo ilustrativo, los generadores de gotas de tinta 40 reciben
tinta mediante unas ranuras de alimentación de tinta 71 situadas
adyacentes a los conjuntos en columna 61 de los generadores de
gotas de tinta.
Los generadores de gotas de tinta en uno de los
grupos de figuras básicas están acoplados de forma conmutable en
paralelo a una señal de selección de figuras básicas respectiva
(figura 8, P(1-16)) mediante un área de
contacto de selección de figuras básicas asociada
(P1-P16) del circuito flexible. Un conjunto en
columna externo 61 contiene grupos de figuras básicas PG1, PG3,
PG5, PG7, mientras que el otro conjunto en columna externo 61
contiene grupos de figuras básicas PG10, PG12, PG14, PG16. Un
conjunto en columna interno incluye los grupos de figuras básicas
PG2, PG4, PG6, PG8, mientras que otro conjunto en columna interno
contiene los grupos de figuras básicas PG9, PG11, PG15, PG13.
La figura 8 muestra más concretamente un
diagrama de bloque eléctrico simplificado que ilustra la conexión
eléctrica proporcionada por el circuito flexible 33 entre la
impresora y el cabezal de impresión. La impresora incluye un
dispositivo de control de la impresión 43 que tiene una fuente de
corriente impulsora, un generador de dirección, y un generador de
habilitación. La fuente de corriente impulsora, el generador de
dirección y el generador de habilitación proporcionan corriente
impulsora, señales de dirección y señales de habilitación al
cabezal de impresión mediante los resaltes de contacto 139 del
circuito de contacto elástico 137 (figura 13) que están acoplados
en contacto con las áreas de contacto 71 del circuito flexible
33.
Para el ejemplo particular de un cabezal de
impresión que tiene dieciséis grupos de figuras básicas
PG1-PG16, se proporcionan respectivamente dieciséis
señales de corriente impulsora o señales de selección de figuras
básicas diferentes P(1-16) mediante las áreas
de contacto de selección de figuras básicas P1-P16 a
los grupos de figuras básicas PG1-PG16. Se
proporcionan trece señales de dirección diferentes
A(1-13) mediante las áreas de contacto de
dirección A1-A13, mientras que se proporcionan dos
señales de habilitación E(1-2) mediante las
áreas de contacto de habilitación E1-E2.
Más particularmente, como para las conexiones
eléctricas entre el circuito flexible de las figuras 5 ó 5A y el
cabezal de impresión de la figura 7, las áreas de contacto de
selección de figuras básicas P1, P3, P7, P5 en el par externo 75c
de conjuntos en columna están conectadas eléctricamente a los grupos
de figuras básicas externos PG1, PG3, PG7, PG5. Las áreas de
contacto de selección de figuras básicas P10, P12, P14, P16 en el
par externo 75a de conjuntos en columna están conectadas
eléctricamente a los grupos de figuras básicas externos PG10, PG12,
PG14, PG16. Las áreas de contacto de selección de figuras básicas
P2, P4, P9, P11 en el par externo 75a están conectadas a grupos de
figuras básicas internos PG2, PG4, PG9, PG11. Las áreas de contacto
de selección de figuras básicas P6, P8, P13, P15 del par interno
75b están conectadas a grupos de figuras básicas internos PG6, PG8,
PG13, PG15.
Remitiéndonos ahora a la figura 9, en ella se
muestra una vista en planta esquemática de un cabezal de impresión
15 que puede emplearse con el circuito flexible de la figura 6. El
cabezal de impresión incluye una pluralidad de generadores de gotas
de tinta 40 dispuestos en tres conjuntos en columna 61. Cada
conjunto en columna se dispone en una pluralidad de grupos de
figuras básicas de modo que todos los conjuntos se disponen en
grupos de figuras básicas PG1-PG12, por ejemplo.
Cada generador de gotas de tinta comprende por ejemplo un generador
térmico de gotas de tinta formado por una boquilla, una cámara de
tinta, una resistencia calentadora y circuitos accionadores. A modo
de ejemplo ilustrativo, los generadores de gotas de tinta 40 reciben
tinta mediante ranuras de alimentación de tinta 71 situadas
adyacentes a los conjuntos en columna 61 de generadores de gotas de
tinta.
El cabezal de impresión de la figura 9 está
conectado eléctricamente a la impresora mediante el circuito
flexible de la figura 6 de manera similar a la que se muestra en y
se describe con respecto a la figura 7 pero con doce señales de
selección de figuras básicas P(1-12) para los
grupos de figuras básicas PG1-PG12.
Los generadores de gotas de tinta en uno de los
grupos de figuras básicas (PG1-PG12) están, por lo
tanto, acoplados de forma conmutable en paralelo a una señal de
selección de figuras básicas respectiva
P(1-12) mediante un área de contacto de
selección de figuras básicas asociada (P1-P12) del
circuito flexible de la figura 6. Un conjunto en columna externo 61
del cabezal de impresión de la figura 9 contiene grupos de figuras
básicas PG1-PG4, mientras que el otro conjunto en
columna externo 61 contiene grupos de figuras básicas
PG9-PG12. El conjunto en columna interno incluye
grupos de figuras básicas PG5-PG8.
Más particularmente, como para las conexiones
eléctricas entre el circuito flexible de la figura 6 y el cabezal
de impresión de la figura 9, las áreas de contacto de selección de
figuras básicas P1-P4 en el par externo 75c de
conjuntos en columna están conectadas eléctricamente a los grupos de
figuras básicas externos PG1-PG4. Las áreas de
contacto de selección de figuras básicas P9-P12 en
el par externo 75a de conjuntos en columna están conectadas
eléctricamente a los grupos de figuras básicas externos
PG9-PG12. La áreas de contacto de selección de
figuras básicas P5, P6 en el par externo 75a están conectadas a
grupos de figuras básicas internos PG5, PG6, mientras que las áreas
de contacto de selección de figuras básicas P7, P8 en el par interno
75b están conectadas a grupos de figuras básicas internos PG7,
PG8.
Por lo tanto, en general como para los circuitos
flexibles de las figuras 5, 5A y 6, y los cabezales de impresión de
las figuras 8 y 9, un primer par externo de conjuntos en columna de
áreas de contacto incluye áreas de contacto de selección de figuras
básicas conectada eléctricamente a una primera serie de grupos de
figuras básicas externos, un segundo par externo de conjuntos en
columna de áreas de contacto incluye áreas de contacto de selección
de figuras básicas conectadas eléctricamente a una segunda serie de
grupos de figuras básicas externos y a una serie de grupos de
figuras básicas internos, y un par interno de conjuntos en columna
de áreas de contacto incluye áreas de contacto de selección de
figuras básicas conectadas eléctricamente a otra serie de grupos de
figuras básicas internos.
Remitiéndonos ahora a las figuras
10-17, el carro de impresión 119 incluye más
particularmente una base 126 que soporta la estructura, y dos
cojinetes en forma de C 128 situados en los extremos de la base 126.
Estos cojinetes en forma de C 128 soportan de forma deslizante el
carro de impresión 119 sobre la barra deslizante 121. El carro de
impresión 119 incluye además dos canales 131 que cada uno recibe,
soporta, y alinea un carro de impresión de inyección de tinta 11.
Ambos canales están construidos y funcionan de forma similar. Cada
canal incluye una pared posterior 135 que comprende por ejemplo una
porción de la base 126, una pared lateral izquierda 133 que se
extiende desde la pared posterior 135, y una pared lateral derecha
134 que se extiende desde la pared posterior 135 y es generalmente
paralela a la pared lateral izquierda 133.
Los planos de referencia de carro CY1, CZ1 y CX1
formados por ejemplo como parte de la base 126 se sitúan en la
parte inferior del canal 131 en las proximidades de la intersección
de la pared lateral izquierda 133 y la pared posterior 135,
mientras que los planos de referencia del carro CY2 y CZ2 por
ejemplo como parte de la base 126 se sitúan en la parte inferior
del canal 131 en las proximidades de la intersección de la pared
lateral derecha 134 y la pared posterior 135. Un plano de referencia
del carro CY3 está situado en la pared posterior 135.
Un circuito de contacto elástico 137 está
situado en la pared posterior 135 del canal y contiene contactos
que son empujados contra contactos correspondientes en el circuito
flexible 33 del cartucho de impresión 11. El circuito de contacto
elástico 137 funciona además como un elemento elástico que empuja a
los planos de referencia del cartucho de impresión PY1, PY2 contra
los planos de referencia del carro CY1, CY2 cuando se instala el
cartucho de impresión 11. A modo de ejemplo ilustrativo, el circuito
de contacto elástico 137 comprende un circuito flexible y una
almohadilla elástica situada entre el circuito flexible y la pared
posterior 135.
Un muelle voladizo 146 se sitúa adyacente a la
pared lateral derecha 134, y funciona empujando al cartucho de
impresión lejos de la pared lateral derecha 134 a lo largo del eje
X, de modo que el plano de referencia del cartucho de impresión PX1
se acopla bien ajustado contra el plano de referencia del carro CX1
(como se muestra en la figura 16).
Situado en cada pared lateral 133, 134 hay un
canal guía conformado 140. Los canales guía 140 acoplan los
rebordes 29 de la tapa 31 del cartucho de impresión 11, y guían al
cartucho en una elevación y cabeceo (o rotación) del cartucho
apropiadas alrededor del eje X a medida que se inserta el cartucho,
para guiar al cartucho en las proximidades generales de los planos
de referencia del carro. A modo de ejemplo ilustrativo, cada canal
de guía comprende raíles superiores e inferiores 140a, 140b o una
ranura ahuecada que tiene lados apropiados.
Una barra transversal 179 (véase la figura 10)
abarca la parte superior de la porción delantera del canal 131 y
está situada por encima de los canales guía 140. La barra
transversal evita la inserción del cartucho desde arriba, y evita
además que las paredes laterales se separen en caso de que el
cartucho se fuerce empujándolo demasiado abajo en el canal.
Situado en la parte superior de cada canal 131
hay un conjunto de enganche articulado 150 (figura 10 y figura 14)
que incluye un brazo de soporte de enganche 151 que está unido de
forma pivotante mediante una bisagra 153 a la parte superior de la
pared posterior 135 para poder rotar de forma articulada alrededor
de un eje de bisagra que es paralelo al eje X. El brazo de soporte
de enganche 151 tiene generalmente forma de L, teniendo una primera
rama 151a que se extiende desde la bisagra 153 y una segunda rama
151b que se extiende generalmente hacia abajo desde el extremo
distal de la primera rama 151a. Ganchos de enganche 155 están
situados en los extremos de la segunda rama 151b para acoplarse a
lengüetas de enganche 157 dispuestas en la parte delantera de las
paredes laterales 133, 134.
Una palanca de fijación desviada de forma
pivotante 159 está unida de forma pivotante al lado inferior del
brazo de enganche 151 mediante una bisagra de fijación pivotante 161
que se desplaza desde la bisagra del brazo de enganche 153 y en
paralelo a ésta para poder pivotar alrededor de un eje de la bisagra
de fijación pivotante que es paralelo al eje X. La palanca de
fijación 159 se extiende generalmente hacia la pared posterior del
canal 135 cuando el enganche está cerrado, y forma un ángulo agudo
con una línea imaginaria que se extiende entre el eje de la bisagra
del brazo de enganche y el eje de la bisagra de fijación pivotante.
La palanca de fijación 159 está forzada por un muelle 163 para que
gire alejándose del brazo de enganche 151. Topes 165 en cualquier
lado de la palanca de fijación 159 limitan la rotación de la palanca
de seguimiento lejos del brazo de enganche 151.
Una superficie 167 se dispone en la porción
distal del dispositivo de fijación pivotante 159 para empujar hacia
abajo en la porción superior (50b, 50c') del elemento de enganche 50
del cartucho de impresión 11. Extendiéndose más allá de la
superficie 167 hay una extensión 169 que evita que el dispositivo de
fijación 159 se atasque en la superficie de enganche delantera 50a
del elemento de enganche 50.
La palanca de fijación pivotante 159 incluye
además vías 171 en las que un brazo de fijación deslizante 173 se
sitúa de forma deslizante para un movimiento generalmente de forma
ortogonal al eje de la bisagra de fijación pivotante. El brazo de
fijación deslizante 173 es forzado por un muelle 175 para deslizarse
a lo largo de la palanca de fijación pivotante 159 lejos de la
bisagra de enganche pivotante 161. Los topes 175 limitan el
desplazamiento del dispositivo de fijación deslizante 173. Una
superficie de fijación deslizante 177 se dispone en el extremo
distal del dispositivo de fijación deslizante 173 adyacente a la
superficie de fijación pivotante 167.
Durante el uso, el cartucho 11 se inserta
generalmente de forma horizontal en el canal 131. Los canales guía
140 controlan la elevación y el cabeceo alrededor del eje X del
cartucho 11 a medida que se inserta en el canal 131, de modo que
los planos de referencia del cartucho de impresión PY1, PY2 se
mueven sobre los planos de referencia del carro correspondientes
CY1, CY2. El brazo de enganche 151 rota a continuación hacia abajo,
lo que hace que la superficie de fijación deslizante 177 y la
superficie de fijación pivotante 167 se acoplen eventualmente a la
superficie de enganche delantera 50a y la porción superior (50b,
50c') del elemento de enganche 50 en la parte superior del
cartucho. El desplazamiento continuado del brazo de enganche 151
hace que el dispositivo de fijación deslizante 173 empuje
elásticamente sobre el elemento de enganche generalmente a lo largo
del eje Y, y además hace que el dispositivo de fijación pivotante
159 empuje sobre el elemento de enganche generalmente a lo largo
del eje Z. El empuje generalmente a lo largo de eje Y es
independiente del empuje generalmente a lo largo del eje Z. El
empuje a lo largo del eje Z hace que los planos de referencia del
cartucho de impresión PZ1, PZ2 se asienten bien contra los planos de
referencia del carro CZ1, CZ2. El empuje a lo largo del eje Y hace
que el cartucho de impresión pivote alrededor del eje X de modo que
el plano de referencia del cartucho de impresión PY3 se asiente
bien contra el plano de referencia del carro CY3. El circuito de
contacto elástico 137 se sitúa para hacer que los planos de
referencia del cartucho de impresión PY1, PY2 se asienten bien
contra el plano de referencia del carro CY1, CY2 cuando los planos
de referencia del cartucho de impresión PZ1, PZ2 están acoplados
con los planos de referencia del carro CZ1, CZ2, y el plano de
referencia del cartucho de impresión PY3 está acoplado con el plano
de referencia del carro CY3.
El brazo de enganche 151 se desplaza
adicionalmente para acoplar a los ganchos de enganche 155 con las
lengüetas de enganche 157, lo que permite que la superficie de
fijación deslizante 177 y la superficie de fijación pivotante 167
presionen de forma continua contra la superficie delantera 50a y la
porción superior (50b, 50c') del elemento de enganche 50 a lo largo
de los ejes Y y Z de modo que los planos de referencia del cartucho
de impresión PY1, PY2, PY3, PZ1, PZ2 estén acoplados de forma
continua con los planos de referencia del carro correspondientes
CY1, CY2, CY3, CZ1, CZ2. El muelle de alambre 146 empuja al cartucho
generalmente a lo largo del eje X de modo que el plano de
referencia del cartucho de impresión PX1 está acoplado correctamente
con el plano de referencia del carro CX1.
En resumen, este documento ha descrito un
cartucho de expulsión de gotas de fluido (11) que tiene una
estructura de interconexión eléctrica compacta (33, 70) que incluye
una pluralidad de pares (75a, 75b, 75c) de conjuntos en columna
(73, 73') de áreas de contacto eléctrico (71, 71') dispuestas en una
pared posterior (24) del cartucho y conectadas eléctricamente a
generadores de gotas (40) dispuestos en grupos de figuras
básicas.
Aunque lo anterior ha sido una descripción e
ilustración de realizaciones específicas de la invención, los
expertos en la técnica pueden realizar diversas modificaciones y
cambios de éstas sin alejarse del alcance de la invención como se
define mediante las siguientes reivindicaciones.
Claims (10)
1. Un cartucho de expulsión de gotas de fluido
que comprende:
un cuerpo del cartucho (11) que tiene una
porción inferior (28) y una pared vertical (24);
un dispositivo de expulsión de gotas de fluido
(15) unido a dicha porción inferior;
incluyendo dicho dispositivo de expulsión de
gotas de fluido un primer conjunto externo (61) de generadores de
gotas (40) organizados en una primera serie de grupos de figuras
básicas, un segundo conjunto externo (61) de generadores de gotas
(40) organizados en una segunda serie de grupos de figuras básicas y
un conjunto interno (61) de generadores de gotas (40) organizados
en una tercera serie de grupos de figuras básicas y una cuarta
serie de grupos de figuras básicas;
un conjunto de contacto (70) dispuesto en dicha
pared vertical incluyendo un primer par externo (75a) de conjuntos
en columna (73, 73') de áreas de contacto (71, 71') que tiene áreas
de contacto conectadas eléctricamente a dicha primera serie de
grupos de figuras básicas, un segundo par externo (75c) de conjuntos
en columna (73, 73') de áreas de contacto (71, 71') que tiene áreas
de contacto conectadas eléctricamente a dicha segunda serie de
grupos de figuras básicas y dicha tercera serie de grupos de figuras
básicas, y un par interno (75b) de conjuntos en columna (73) de
áreas de contacto (71, 71') que tiene áreas de contacto conectadas
eléctricamente a dicha cuarta serie de grupos de figuras
básicas;
estando dichos pares de conjuntos en columna de
áreas de contacto uno al lado del otro.
2. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de la reivindicación 1, en el que:
los conjuntos en columna de cada par divergen
entre sí en una dirección hacia dicha porción inferior; y cada par
abarca al menos el 70% de una altura de una región ocupada por dicho
conjunto de contacto.
3. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que cada uno de los conjuntos
en columna separados transversalmente más externos (73') incluye
menos áreas de contacto que los conjuntos en columna entre dichos
conjuntos en columna separados transversalmente más externos.
4. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que cada uno de dichos
pares de conjuntos en columna incluye al menos un área de contacto a
tierra (TG1, TG2, BG1, BG2).
5. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de las reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4, en el que dichos conjuntos en
columna son sustancialmente lineales.
6. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, en el que cada uno de dichos
conjuntos en columna incluye un área de contacto inferior (71'), y
en el que áreas de contacto inferiores adyacentes de pares
adyacentes de áreas de contacto están separadas de centro a centro
por al menos aproximadamente 2,8 milímetros.
7. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 ó 5, en el que: cada uno de
dichos conjuntos en columna incluye un área de contacto inferior
dispuesta a lo largo de una porción inferior de dicha región; y
las áreas de contacto inferiores situadas entre
áreas de contacto inferiores más externas transversalmente están
más alejadas de dicha porción inferior que áreas de contacto
inferiores más externas transversalmente.
8. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de la reivindicación 7, en el que áreas de contacto inferiores
adyacentes de pares adyacentes de áreas de contacto están separadas
de centro a centro por al menos aproximadamente 2,8 milímetros.
9. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 u 8, en el que dicha
región tiene una altura en el intervalo de aproximadamente 10 a 14
milímetros y una anchura en el intervalo de aproximadamente 15 a 18
milímetros.
10. El cartucho de expulsión de gotas de fluido
de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ó 9, en el que el
dispositivo de expulsión de gotas de fluido es un cabezal de
impresión de inyección de tinta.
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