ES2887927T3 - Múltiples circuitos acoplados a una interfaz - Google Patents

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Abstract

Un circuito integrado (100) para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido, el circuito integrado (100) comprende: una interfaz (102) para conectarse a una única almohadilla de contacto de un aparato de impresión principal; un primer sensor (104) de un primer tipo que se acopla a la interfaz (102); un segundo sensor (106) de un segundo tipo que se acopla a la interfaz (102), el segundo tipo es diferente al primer tipo; y una lógica de control (108) para permitir que el primer sensor (104) o el segundo sensor (106) proporcionen un sensor habilitado, en donde una tensión de polarización o una corriente de polarización que se aplica a la interfaz (102) genera una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz (102) que indica el estado del sensor habilitado.

Description

DESCRIPCIÓN
Múltiples circuitos acoplados a una interfaz
Antecedentes
Un sistema de impresión por inyección de tinta, como un ejemplo de un sistema de expulsión de fluido, puede incluir un cabezal de impresión, un suministro de tinta que proporciona tinta líquida al cabezal de impresión y un controlador electrónico que controla el cabezal de impresión. El cabezal de impresión, como un ejemplo de un dispositivo de expulsión de fluido, expulsa gotas de tinta a través de una pluralidad de boquillas u orificios y hacia un medio de impresión, tal como una hoja de papel, para imprimir sobre el medio de impresión. En algunos ejemplos, los orificios se disponen en al menos una columna o matriz de manera que la expulsión de tinta de los orificios en la secuencia correcta hace que los caracteres u otras imágenes se impriman en el medio de impresión a medida que el cabezal de impresión y el medio de impresión se mueven uno con relación al otro. El documento WO2018/156171 describe una matriz de expulsión de fluido que incluye una pluralidad de dispositivos controladores de burbuja, un sensor conectado operativamente a cada dispositivo controlador de burbuja y una fuente de corriente conectada a cada sensor. La matriz de expulsión de fluido puede incluir una lógica de evaluación conectada a cada sensor y un elemento de impedancia. La lógica de evaluación puede configurarse para conectar selectivamente la fuente de corriente, a través del elemento de impedancia, al sensor.
Breve Descripción de los Dibujos
La Figura 1A es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un circuito integrado para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido.
La Figura 1B es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido.
La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido.
La Figura 3A es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido.
La Figura 3B es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido.
La Figura 4 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de un circuito acoplado a una interfaz.
Las Figuras 5A y 5B son gráficos que ilustran ejemplos de lectura de una celda de memoria.
La Figura 6 es un gráfico que ilustra un ejemplo de lectura de un sensor térmico.
Las Figuras 7A y 7B son gráficos que ilustran ejemplos de lectura de un detector de fallas.
La Figura 8 ilustra un ejemplo de un dispositivo de expulsión de fluido.
Las Figuras 9A y 9B ilustran un ejemplo de una matriz de expulsión de fluido.
La Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un sistema de expulsión de fluido.
Descripción Detallada
En la siguiente descripción detallada, se hace referencia a los dibujos adjuntos, que forman parte de la misma, y en los que se muestran, a manera de ilustración, ejemplos específicos en los que puede ponerse en práctica la invención. Se debe comprender que pueden usarse otros ejemplos y pueden realizarse cambios estructurales o lógicos sin apartarse del alcance de la presente invención. La siguiente descripción detallada, por lo tanto, no debe tomarse en un sentido limitante, y el alcance de la presente invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Las matrices de expulsión de fluido, tal como las matrices de inyección térmica de tinta (TIJ), pueden ser piezas de silicio estrechas y largas. Para minimizar el número total de almohadillas de contacto en una matriz, es conveniente que al menos algunas de las almohadillas de contacto proporcionen múltiples funciones. En consecuencia, en la presente descripción se describen circuitos integrados (por ejemplo, matrices de expulsión de fluido) que incluyen una almohadilla de contacto multipropósito (por ejemplo, almohadilla de detección) acoplada a una memoria, sensores térmicos, lógica de prueba interna, un circuito temporizador, un detector de fallas y/u otros circuitos. La almohadilla de contacto multipropósito recibe señales de cada uno de los circuitos (por ejemplo, uno a la vez), que pueden leerse por la lógica de impresora. Cuando se usa una sola almohadilla de contacto para múltiples funciones, puede reducirse la cantidad de almohadillas de contacto en el circuito integrado. Además, la lógica de impresora acoplada a la almohadilla de contacto puede simplificarse.
Como se usa en la presente descripción, una señal de "lógica alta" es una señal de lógica "1" o "encendido" o una señal que tiene una tensión aproximadamente igual a la energía de la lógica que se suministra a un circuito integrado (por ejemplo, entre aproximadamente 1,8 V y 15 V, tal como 5,6 V). Como se usa en la presente descripción, una señal de "lógica baja" es una señal de lógica "0" o "apagado" o una señal que tiene una tensión aproximadamente igual a una energía de la lógica de retorno a tierra para la energía de la lógica que se suministra al circuito integrado (por ejemplo, aproximadamente 0 V).
La Figura 1A es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un circuito integrado 100 para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido. El circuito integrado 100 incluye una interfaz (por ejemplo, una interfaz de detección) 102, un primer sensor 104, un segundo sensor 106 y una lógica de control 108. La interfaz 102 se acopla eléctricamente al primer sensor 104 y al segundo sensor 106. El primer sensor 104 se acopla eléctricamente a la lógica de control 108 a través de un trayecto de señal 103. El segundo sensor 106 se acopla eléctricamente a la lógica de control 108 a través de un trayecto de señal 105.
De acuerdo con la invención que se reivindica en la presente, la interfaz 102 se configura para conectarse a una única almohadilla de contacto de un aparato de impresión principal, tal como el sistema de expulsión de fluido 700 que se describirá más abajo con referencia a la Figura 10. El primer sensor 104 es de un primer tipo (por ejemplo, un sensor que se lee por polarización con una tensión) y el segundo sensor 106 es de un segundo tipo (por ejemplo, un sensor que se lee por polarización con una corriente) diferente del primer tipo. La lógica de control 108 habilita el primer sensor 104 o el segundo sensor 106 para proporcionar un sensor habilitado. Una tensión de polarización o una corriente de polarización aplicada a la interfaz 102 genera una corriente que se detecta o una tensión que se detecta, respectivamente, en la interfaz 102 que indica el estado del sensor habilitado.
En un ejemplo, el primer sensor 104 incluye un diodo térmico y el segundo sensor 106 incluye un detector de fallas. La interfaz 102 puede incluir una almohadilla de contacto, una patilla, una protuberancia o un cable. En un ejemplo, la lógica de control 108 habilita o deshabilita el primer sensor 104 y habilita o deshabilita el segundo sensor 106 en base a los datos que pasan al circuito integrado 100. En otro ejemplo, la lógica de control 108 habilita o deshabilita el primer sensor 104 y habilita o deshabilita el segundo sensor 106 en base a los datos almacenados en un registro de configuración (no se muestra) del circuito integrado 100. La lógica de control 108 puede incluir interruptores de transistores, memorias intermedias de tres estados y/u otros circuitos lógicos adecuados para controlar el funcionamiento del circuito integrado 100.
La Figura 1B es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado 120 para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido. El circuito integrado 120 incluye una interfaz (por ejemplo, una interfaz de detección) 102, un primer sensor 104, un segundo sensor 106 y una lógica de control 108. Además, el circuito integrado 120 incluye una pluralidad de celdas de memoria 122o a 122n, donde "N" en cualquier número adecuado de celdas de memoria, y un circuito de selección 124. La interfaz 102 se acopla eléctricamente a cada celda de memoria 122o a 122n. Cada celda de memoria 122o a 122n se acopla eléctricamente al circuito de selección 124 a través de un trayecto de señal 121o a 121n, respectivamente. El circuito de selección 124 se acopla eléctricamente a la lógica de control 108 a través de un trayecto de señal 123.
El circuito de selección 124 selecciona al menos una celda de memoria de la pluralidad de celdas de memoria 122o a 122n. La lógica de control 108 habilita el primer sensor 104, el segundo sensor 106, o la al menos una celda de memoria que se selecciona de manera que una tensión de polarización o una corriente de polarización que se aplican a la interfaz 102 genere una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz 102 que indica el estado del sensor habilitado o la al menos una celda de memoria seleccionada.
En un ejemplo, cada una de la pluralidad de celdas de memoria 122o a 122n incluye una celda de memoria no volátil, tal como un transistor de puerta flotante (por ejemplo, un transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico de puerta flotante), un fusible programable, etc. En un ejemplo, el circuito de selección 124 puede incluir un decodificador de dirección, lógica de activación y/u otro circuito lógico adecuado para seleccionar al menos una celda de memoria 122o a 122n en respuesta a una señal de dirección y una señal de datos.
La Figura 2, que representa una modalidad no cubierta por la invención reivindicada, es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado 200 para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido. El circuito integrado 200 incluye una interfaz (por ejemplo, una interfaz de detección) 202, un dispositivo de unión 204, un dispositivo resistivo 206 y una lógica de control 208. La interfaz 202 se acopla eléctricamente al dispositivo 204 de unión y al dispositivo 206 resistivo. El dispositivo 204 de unión se acopla eléctricamente a la lógica de control 208 a través de un trayecto de señal 203. El dispositivo resistivo 206 se acopla eléctricamente a la lógica de control 208 a través de un trayecto de señal 205.
La interfaz 202 se configura para conectarse a una única almohadilla de contacto de un aparato de impresión principal, tal como el sistema de expulsión de fluido de la Figura 10. La lógica de control 208 permite que el dispositivo de unión 204 o el dispositivo resistivo 206 proporcionen un dispositivo habilitado. Una tensión de polarización o una corriente de polarización que se aplican a la interfaz 202 genera una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz 202 que indica el estado del dispositivo habilitado.
En un ejemplo, el dispositivo de unión 204 incluye un diodo térmico y el dispositivo resistivo 206 incluye un detector de fallas. La interfaz 202 puede incluir una almohadilla de contacto, una patilla, una protuberancia o un cable. En un ejemplo, la lógica de control 208 habilita o deshabilita el dispositivo de unión 204 y habilita o deshabilita el dispositivo resistivo 206 en base a los datos que pasan al circuito integrado 200. En otro ejemplo, la lógica de control 208 habilita o deshabilita el dispositivo de unión 204 y habilita o deshabilita el dispositivo resistivo 206 en base a los datos almacenados en un registro de configuración (no se muestra) del circuito integrado 200. La lógica de control 208 puede incluir interruptores de transistor, memorias intermedias de tres estados y/u otros circuitos lógicos adecuados para controlar el funcionamiento del circuito integrado 200.
La Figura 3A, que representa una modalidad no cubierta por la invención reivindicada, es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado 300 para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido. El circuito integrado 300 incluye una interfaz (por ejemplo, una interfaz de detección) 302, una pluralidad de celdas de memoria 304o a 304n, y un circuito de selección 306. La interfaz 302 se acopla eléctricamente a cada celda de memoria 304o a 304n. Cada celda de memoria 304o a 304n se acopla eléctricamente al circuito de selección 306 a través de un trayecto de señal 303o a 303n, respectivamente.
El circuito de selección 306 selecciona al menos una celda de memoria de la pluralidad de celdas de memoria 304o a 304n de manera que una tensión de polarización o una corriente de polarización que se aplican a la interfaz 302 genera una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz 302 que indica el estado de la al menos una celda de memoria seleccionada. En un ejemplo, cada celda de memoria 304o a 304n incluye un transistor de puerta flotante (por ejemplo, un transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico de puerta flotante). En otro ejemplo, cada celda de memoria 304o a 304n incluye un fusible programable. En un ejemplo, el circuito de selección 306 puede incluir un decodificador de dirección, lógica de activación y/u otro circuito lógico adecuado para seleccionar al menos una celda de memoria 304o a 304N en respuesta a una señal de dirección y una señal de datos.
La Figura 3B es un diagrama de bloques que ilustra otro ejemplo de un circuito integrado 320 para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido. El circuito integrado 320 incluye una interfaz (por ejemplo, una interfaz de detección) 302, una pluralidad de celdas de memoria 304o a 304n, y un circuito de selección 306. Además, el circuito integrado 320 incluye un sensor resistivo 322 y un sensor de unión 324. La interfaz 302 se acopla eléctricamente al sensor resistivo 322 y al sensor de unión 324.
En un ejemplo, el sensor resistivo 322 puede incluir un detector de fallas, tal como un resistor. En un ejemplo, el sensor de unión 324 puede incluir un sensor térmico, tal como un diodo térmico. Una tensión de polarización o una corriente de polarización aplicada a la interfaz 302 genera una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz 302 que indica el estado del sensor resistivo 322, el sensor de unión 324 o una celda de memoria seleccionada 304o a 304N.
La Figura 4 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de un circuito 400 acoplado a una interfaz (por ejemplo, almohadilla de detección) 402. El circuito 400 incluye una pluralidad de celdas de memoria 404o a 404n , transistores 406, 408, 414, 418 y 422, diodos térmicos 410, 416 y 420 y un detector de fallas 424. Cada celda de memoria 404o a 404N incluye un transistor de puerta flotante 430 y los transistores 432 y 434. La almohadilla de detección 402 se acopla eléctricamente a un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 406, un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 408, un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 414, un lado del trayecto fuentedrenaje del transistor 418, y un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 422. La puerta del transistor 406 se acopla eléctricamente a un trayecto de señal de habilitación de memoria 405. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 406 se acopla eléctricamente a un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor de puerta flotante 430 de cada celda de memoria 404o a 404N.
Si bien en la presente descripción se ilustra y describe la celda de memoria 404o, las otras celdas de memoria 404i a 404n incluyen un circuito similar al de la celda de memoria 404o. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del segundo transistor de puerta flotante 430 se acopla eléctricamente a un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 432. La puerta del transistor 432 se acopla eléctricamente a el trayecto de señal de habilitación de memoria 405. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del segundo transistor 432 se acopla eléctricamente a un lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 434. La puerta del transistor 434 se acopla eléctricamente a un trayecto de señal de habilitación de bit 433. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 434 se acopla eléctricamente a un nodo común o tierra 412.
La puerta del transistor 408 se acopla eléctricamente a un trayecto de señal de habilitación del diodo norte (N) 407. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 408 se acopla eléctricamente al ánodo del diodo térmico 410. El cátodo del diodo térmico 410 se acopla eléctricamente a un nodo común o tierra 412. La puerta del transistor 414 se acopla eléctricamente a un trayecto de señal de habilitación del medio del diodo (M) 413. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 414 se acopla eléctricamente al ánodo del diodo térmico 416. El cátodo del diodo térmico 416 se acopla eléctricamente a un nodo común o tierra 412. La puerta del transistor 418 se acopla eléctricamente a un trayecto de señal de habilitación del diodo sur (S) 417. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 418 se acopla eléctricamente al ánodo del diodo térmico 420. El cátodo del diodo térmico 420 se acopla eléctricamente a un nodo común o tierra 412. La puerta del transistor 422 se acopla eléctricamente a un trayecto de señal de habilitación del detector de fallas 419. El otro lado del trayecto fuente-drenaje del transistor 422 se acopla eléctricamente a un lado del detector de fallas 424. El otro lado del detector de fallas 424 se acopla eléctricamente a un nodo común o tierra 412.
La señal de habilitación de memoria en el trayecto de señal de habilitación de memoria 405 determina si puede accederse a una celda de memoria 404o a 404n. En respuesta a una señal lógica de habilitación de memoria alta, los transistores 406 y 432 se encienden (es decir, conducen) para permitir el acceso a las celdas de memoria 404o a 404n. En respuesta a una señal lógica de habilitación de memoria baja, los transistores 406 y 432 se apagan para inhabilitar el acceso a las celdas de memoria 404o a 404n. Con una señal lógica de habilitación de memoria alta, puede activarse una señal de habilitación de bits para acceder a una celda de memoria seleccionada 404o a 404n. Con una señal lógica de habilitación de bit alta, el transistor 434 se enciende para acceder a la celda de memoria correspondiente. Con una señal lógica de habilitación de bit baja, el transistor 434 se apaga para bloquear el acceso a la celda de memoria correspondiente. Con una señal lógica de habilitación de memoria alta y una señal lógica de habilitación de bit alta, puede accederse al transistor de puerta flotante 430 de la celda de memoria correspondiente para operaciones de lectura y escritura a través de la almohadilla de detección 402. En un ejemplo, la señal de habilitación de memoria puede basarse en un bit de datos almacenado en un registro de configuración (no se muestra). En otro ejemplo, la señal de habilitación de memoria puede basarse en los datos que se pasan al circuito 400 desde un sistema de expulsión de fluido, tal como el sistema de expulsión de fluido 700 que se describe más abajo con referencia a la Figura 10. En un ejemplo, la señal de habilitación de bits puede basarse en los datos que se pasan al circuito 400 desde un sistema de expulsión de fluido.
El diodo térmico 410 puede habilitarse o inhabilitarse mediante una señal de habilitación de diodo N correspondiente en el trayecto de señal de habilitación de diodo N 407. En respuesta a una señal lógica de habilitación de diodo N alta, el transistor 408 se enciende para habilitar el diodo térmico 410 al conectar eléctricamente el diodo térmico 410 a la almohadilla de detección 402. En respuesta a una señal de habilitación lógica de diodo N baja, el transistor 408 se apaga para inhabilitar el diodo térmico 410 al desconectar eléctricamente el diodo térmico 410 de la almohadilla de detección 402. Con el diodo térmico 410 habilitado, el diodo térmico 410 puede leerse a través de la almohadilla de detección 402, tal como al aplicar una corriente a la almohadilla de detección 402 y al detectar una tensión en la almohadilla de detección 402 indicativo de la temperatura del diodo térmico 410. En un ejemplo, la señal de habilitación del diodo N puede basarse en datos almacenados en un registro de configuración (no se muestra). En otro ejemplo, la señal de habilitación del diodo N puede basarse en los datos que pasan al circuito 400 desde un sistema de expulsión de fluido. El diodo térmico 410 puede disponerse en la parte norte o superior de una matriz de expulsión de fluido como se ilustra en la Figura 9A.
El diodo térmico 416 puede habilitarse o inhabilitarse mediante una señal de habilitación del diodo M correspondiente en el trayecto de la señal de habilitación del diodo M 413. En respuesta a una señal de habilitación lógica de diodo M alta, el transistor 414 se enciende para habilitar el diodo térmico 416 al conectar eléctricamente el diodo térmico 416 a la almohadilla de detección 402. En respuesta a una señal de habilitación lógica de diodo M baja, el transistor 414 se apaga para inhabilitar el diodo térmico 416 al desconectar eléctricamente el diodo térmico 416 de la almohadilla de detección 402. Con el diodo térmico 416 habilitado, el diodo térmico 416 puede leerse a través de la almohadilla de detección 402, tal como al aplicar una corriente a la almohadilla de detección 402 y al detectar una tensión en la almohadilla de detección 402 indicativo de la temperatura del diodo térmico 416. En un ejemplo, la señal de habilitación del diodo M puede basarse en datos almacenados en un registro de configuración (no se muestra). En otro ejemplo, la señal de habilitación del diodo M puede basarse en los datos que pasan al circuito 400 desde un sistema de expulsión de fluido. El diodo térmico 416 puede disponerse en una porción media o central de una matriz de expulsión de fluido como se ilustra en la Figura 9A.
El diodo térmico 420 puede habilitarse o inhabilitarse mediante una señal de habilitación del diodo S correspondiente en el trayecto de la señal de habilitación del diodo S 417. En respuesta a una señal lógica de habilitación del diodo S alta, el transistor 418 se enciende para habilitar el diodo térmico 420 al conectar eléctricamente el diodo térmico 420 a la almohadilla de detección 402. En respuesta a una señal de habilitación lógica del diodo S baja, el transistor 418 se apaga para inhabilitar el diodo térmico 420 al desconectar eléctricamente el diodo térmico 420 de la almohadilla de detección 402. Con el diodo térmico 420 habilitado, el diodo térmico 420 puede leerse a través de la almohadilla de detección 402, tal como al aplicar una corriente a la almohadilla de detección 402 y detectar una tensión en la almohadilla de detección 402 indicativo de la temperatura del diodo térmico 420. En un ejemplo, la señal de habilitación del diodo S puede basarse en datos almacenados en un registro de configuración (no se muestra). En otro ejemplo, la señal de habilitación del diodo S puede basarse en datos que pasan al circuito 400 desde un sistema de expulsión de fluido. El diodo térmico 420 puede disponerse en una parte sur o inferior de una matriz de expulsión de fluido como se ilustra en la Figura 9A. Por lo tanto, los diodos térmicos 410, 416 y 420 pueden estar separados a lo largo de una longitud de una matriz de expulsión de fluido.
En un ejemplo, el detector de fallas 424 incluye un cableado de resistor que se separa y se extiende a lo largo de al menos un subconjunto de dispositivos de accionamiento de fluido (por ejemplo, los dispositivos de accionamiento de fluido 608 de las Figuras 9A y 9B). El detector de fallas 424 puede habilitarse o inhabilitarse en respuesta a una señal de habilitación del detector de fallas en el trayecto de la señal de habilitación del detector de fallas 419. En respuesta a una señal lógica de habilitación del detector de fallas alta, el transistor 422 se enciende para habilitar el detector de fallas 424 al conectar eléctricamente el detector de fallas 424 a la almohadilla de detección 402. En respuesta a una señal lógica de habilitación del detector de fallas baja, el transistor 422 se apaga para inhabilitar el detector 424 de fallas al desconectar eléctricamente el detector de fallas 424 de la almohadilla de detección 402. Con el detector de fallas 424 habilitado, el detector de fallas 424 puede leerse a través de la almohadilla de detección 402, tal como al aplicar una corriente o tensión a la almohadilla de detección 402 y al detectar una tensión o corriente, respectivamente, en la almohadilla de detección 402 indicativo del estado del detector de fallas 424. En un ejemplo, la señal de habilitación del detector de fallas puede basarse en datos almacenados en un registro de configuración (no se muestra). En otro ejemplo, la señal de habilitación del detector de fallas puede basarse en los datos que pasan al circuito 400 desde un sistema de expulsión de fluido.
La Figura 5A es un gráfico 450 que ilustra un ejemplo de lectura de una celda de memoria, tal como una celda de memoria 404o a 404n de la Figura 4. En este ejemplo, se aplica una corriente a la almohadilla de detección 402 y se detecta una tensión, que indica el estado del transistor de puerta flotante 430, a través de la almohadilla de detección 402. La tensión detectada, como se indica en 451, depende del nivel de programación del transistor de puerta flotante, como se indica en 452. Puede detectarse un estado completamente programado de la celda de memoria para una tensión detectada que se indica en 453. Puede detectarse un estado completamente no programado de la celda de memoria para una tensión detectada que se indica en 454. La celda de memoria puede programarse en cualquier estado entre el estado completamente programado 453 y el estado no programado 454. En consecuencia, en un ejemplo, si la tensión detectada está por encima de un umbral 455, puede determinarse que la celda de memoria almacena un "0". Si la tensión detectada está por debajo del umbral 455, puede determinarse que la celda de memoria almacena un "1".
La Figura 5B es un gráfico 460 que ilustra otro ejemplo de lectura de una celda de memoria, tal como una celda de memoria 404o a 404n de la Figura 4. En este ejemplo, se aplica una tensión a la almohadilla de detección 402 y se detecta una corriente, que indica el estado del transistor de puerta flotante 430, a través de la almohadilla de detección 402. La corriente detectada, como se indica en 461, depende del nivel de programación del transistor de puerta flotante, como se indica en 462. Puede detectarse un estado completamente programado de la celda de memoria para una corriente detectada que se indica en 463. Puede detectarse un estado completamente no programado de la celda de memoria para una corriente detectada que se indica en 464. La celda de memoria puede programarse en cualquier estado entre el estado completamente programado 463 y el estado no programado 464. En consecuencia, en un ejemplo, si la corriente detectada está por encima de un umbral 465, puede determinarse que la celda de memoria almacena un "0". Si la corriente detectada está por debajo del umbral 465, puede determinarse que la celda de memoria almacena un "1".
La Figura 6 es un gráfico 470 que ilustra un ejemplo de lectura de un sensor térmico, tal como un diodo térmico 410, 416 o 420 de la Figura 4. En este ejemplo, se aplica una corriente a la almohadilla de detección 402 y se detecta una tensión, que indica la temperatura del diodo térmico, a través de la almohadilla de detección 402. La tensión detectada, como se indica en 471, depende de la temperatura del diodo térmico como se indica en 472. Como se muestra en el gráfico 470, a medida que aumenta la temperatura del diodo térmico, la tensión detectada disminuye.
La Figura 7A es un gráfico 480 que ilustra un ejemplo de lectura de un detector de fallas, tal como el detector de fallas 424 de la Figura 4. En este ejemplo, se aplica una corriente a la almohadilla de detección 402 y se detecta una tensión, que indica el estado del detector de fallas 424, a través de la almohadilla de detección 402. La tensión detectada, como se indica en 481, depende del estado del detector de fallas 424 como se indica en 482. Como se muestra en el gráfico 480, una tensión detectada bajo como se indica en 483 indica daño en un detector de fallas (es decir, en cortocircuito), una tensión detectada en un intervalo central como se indica en 484 indica que no hay daños en un detector de fallas y una tensión detectada alto como se indica en 485 indica daño en un detector de fallas (es decir, abierto).
La Figura 7B es un gráfico 490 que ilustra otro ejemplo de lectura de un detector de fallas, tal como el detector 424 de fallas de la Figura 4. En este ejemplo, se aplica una tensión a la almohadilla de detección 402 y se detecta una corriente, que indica el estado del detector de fallas 424, a través de la almohadilla de detección 402. La corriente detectada, como se indica en 491, depende del estado del detector de fallas 424 como se indica en 492. Como se muestra en el gráfico 490, una corriente detectada alta como se indica en 493 indica daño en un detector de fallas (es decir, en cortocircuito), una corriente detectada en un intervalo central como se indica en 494 indica que no hay daños en un detector de fallas y una tensión detectada bajo como se indica en 495 indica daño en un detector de fallas (es decir, abierto).
La Figura 8 ilustra un ejemplo de un dispositivo de expulsión de fluido 500. El dispositivo de expulsión de fluido 500 incluye una interfaz de detección 502, un primer conjunto de expulsión de fluido 504 y un segundo conjunto de expulsión de fluido 506. El primer conjunto de expulsión de fluido 504 incluye un portador 508 y una pluralidad de sustratos alargados 510, 512 y 514 (por ejemplo, matrices de expulsión de fluido, que se describirán más abajo con referencia a la Figura 9). El portador 508 incluye enrutamiento eléctrico 516 acoplado a una interfaz (por ejemplo, interfaz de detección) de cada sustrato alargado 510, 512 y 514 y a la interfaz de detección 502. El segundo conjunto de expulsión de fluido 506 incluye un portador 520 y un sustrato alargado 522 (por ejemplo, una matriz de expulsión de fluido). El portador 520 incluye un enrutamiento eléctrico 524 acoplado a una interfaz (por ejemplo, interfaz de detección) del sustrato alargado 522 y a la interfaz de detección 502. En un ejemplo, el primer conjunto de expulsión de fluido 504 es un cartucho o bolígrafo de inyección de tinta o de inyección de fluido de color (por ejemplo, cian, magenta y amarillo) y el segundo conjunto de expulsión de fluido 506 es un cartucho o bolígrafo de inyección de tinta o de inyección de fluido negro.
En un ejemplo, cada sustrato alargado 510, 512, 514 y 522 incluye un circuito integrado 100 de la Figura 1A, un circuito integrado 120 de la Figura 1B, un circuito integrado 200 de la Figura 2, un circuito integrado 300 de la Figura 3A, un circuito integrado 320 de la Figura 3B, o el circuito 400 de la Figura 4. En consecuencia, la interfaz de detección 502 puede acoplarse eléctricamente a la interfaz de detección 102 (Figuras 1A y 1B), la interfaz de detección 202 (Figura 2), la interfaz de detección 302 (Figuras 3A y 3B) o la almohadilla de detección 402 (Figura 4) de cada sustrato alargado. Un tensión de polarización o una corriente de polarización aplicada a los enrutamientos eléctricos 516 y 524 a través de la interfaz de detección 502 genera una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en los enrutamientos eléctricos 516 y 524 y, por lo tanto, en la interfaz de detección 502 que indica el estado de un dispositivo habilitado (por ejemplo, celda de memoria, dispositivo de unión, dispositivo resistivo, sensor, etc.) de cualquiera de los sustratos alargados 510, 512, 514 y 522.
La Figura 9A, que representa una modalidad no cubierta por la invención reivindicada, ilustra un ejemplo de una matriz 600 de expulsión de fluido y la Figura 9B, que representa una modalidad no cubierta por la invención reivindicada, ilustra una vista ampliada de los extremos de la matriz de expulsión de fluido 600. En un ejemplo, la matriz de expulsión de fluido 600 incluye el circuito integrado 100 de la Figura 1A, el circuito integrado 120 de la Figura 1B, el circuito integrado 200 de la Figura 2, el circuito integrado 300 de la Figura 3A, el circuito integrado 320 de la Figura 3B o el circuito 400 de la Figura 4. La matriz 600 incluye una primera columna 602 de almohadillas de contacto, una segunda columna 604 de almohadillas de contacto y una columna 606 de dispositivos de accionamiento de fluido 608.
La segunda columna 604 de almohadillas de contacto se alinea con la primera columna 602 de almohadillas de contacto y a una distancia (es decir, a lo largo del eje Y) de la primera columna 602 de almohadillas de contacto. La columna 606 de dispositivos de accionamiento de fluido 608 se dispone longitudinalmente con relación a la primera columna de almohadillas de contacto 602 y la segunda columna de almohadillas de contacto 604. La columna 606 de dispositivos de accionamiento de fluido 608 también se dispone entre la primera columna 602 de almohadillas de contacto y la segunda columna 604 de almohadillas de contacto. En un ejemplo, los dispositivos de accionamiento de fluido 608 son boquillas o bombas de fluido para expulsar gotas de fluido.
En un ejemplo, la primera columna 602 de almohadillas de contacto incluye seis almohadillas de contacto. La primera columna 602 de almohadillas de contacto puede incluir las siguientes almohadillas de contacto en orden: una almohadilla de contacto de datos 610, una almohadilla de contacto de reloj 612, una almohadilla de contacto de energía de la lógica de retorno a tierra 614, una almohadilla de contacto de entrada/salida multipropósito (por ejemplo, sensor) 616, una primera almohadilla de contacto de suministro de energía de alta tensión 618, y una primera almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 620. Por lo tanto, la primera columna 602 de almohadillas de contacto incluye la almohadilla de contacto de datos 610 en la parte superior de la primera columna 602, la primera almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 620 en la parte inferior de la primera columna 602, y la primera almohadilla de contacto de suministro de energía de alta tensión 618 directamente encima de la primera almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 620. Si bien las almohadillas de contacto 610, 612, 614, 616, 618 y 620 se ilustran en un orden particular, en otros ejemplos las almohadillas de contacto pueden disponerse en un orden diferente.
En un ejemplo, la segunda columna 604 de almohadillas de contacto incluye seis almohadillas de contacto. La segunda columna de almohadillas de contacto 604 puede incluir las siguientes almohadillas de contacto en orden: una segunda almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 622, una segunda almohadilla de contacto de suministro de energía de alta tensión 624, una almohadilla de contacto de reinicio de la lógica 626, una almohadilla de contacto de suministro de energía de la lógica 628, una almohadilla de contacto de modo 630 y una almohadilla de contacto de disparo 632. Por lo tanto, la segunda columna 604 de almohadillas de contacto incluye la segunda almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 622 en la parte superior de la segunda columna 604, la segunda almohadilla de contacto de suministro de energía de alta tensión 624 directamente debajo de la segunda almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 622, y la almohadilla de contacto de disparo 632 en la parte inferior de la segunda columna 604. Si bien las almohadillas de contacto 622, 624, 626, 628, 630 y 632 se ilustran en un orden particular, en otros ejemplos las almohadillas de contacto pueden disponerse en un orden diferente.
La almohadilla de contacto de datos 610 puede usarse para ingresar datos en serie a la matriz 600 para seleccionar dispositivos de accionamiento de fluido, bits de memoria, sensores térmicos, modos de configuración (por ejemplo, a través de un registro de configuración), etc. La almohadilla de contacto de datos 610 también puede usarse para enviar datos en serie de la matriz 600 para leer bits de memoria, modos de configuración, información de estado (por ejemplo, a través de un registro de estado), etc. La almohadilla de contacto de reloj 612 puede usarse para ingresar una señal de reloj a la matriz 600 para cambiar los datos en serie de la almohadilla de contacto de datos 610 dentro de la matriz o para desplazar datos en serie fuera de la matriz a la almohadilla de contacto de datos 610. La almohadilla de contacto de energía de la lógica de retorno a tierra 614 proporciona un trayecto de retorno a tierra para la energía de la lógica (por ejemplo, aproximadamente 0 V) que se suministra a la matriz 600. En un ejemplo, la almohadilla de contacto de energía de la lógica de retorno a tierra 614 se acopla eléctricamente al sustrato semiconductor (por ejemplo, silicio) 640 de la matriz 600. La almohadilla de contacto de entrada/salida multipropósito 616 puede usarse para modos de detección analógica y/o prueba digital de la matriz 600. En un ejemplo, la almohadilla de contacto de entrada/salida multipropósito (por ejemplo, detección) 616 puede proporcionar la interfaz de detección 102 de la Figura 1A o 1B, la interfaz de detección 202 de la Figura 2, la interfaz de detección 302 de la Figura 3A o 3B, o la almohadilla de detección 402 de la Figura 4.
La primera almohadilla de contacto de suministro de energía de alta tensión 618 y la segunda almohadilla de contacto de suministro de energía de alta tensión 624 pueden usarse para suministrar alta tensión (por ejemplo, aproximadamente 32 V) a la matriz 600. La primera almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 620 y la segunda almohadilla de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 622 pueden usarse para proporcionar un retorno de la energía a tierra (por ejemplo, aproximadamente 0 V) para la fuente de energía de alta tensión. Las almohadillas de contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 620 y 622 no se conectan eléctricamente de manera directa al sustrato semiconductor 640 de la matriz 600. El orden específico de la almohadilla de contacto con las almohadillas de contacto de suministro de energía de alta tensión 618 y 624 y las almohadillas de contacto de retorno a tierra de energía de alta tensión 620 y 622 como las almohadillas de contacto más internas puede mejorar el suministro de energía a la matriz 600. Tener las almohadillas contacto de energía de alta tensión de retorno a tierra 620 y 622 en la parte inferior de la primera columna 602 y en la parte superior de la segunda columna 604, respectivamente, puede mejorar la confiabilidad para la fabricación y puede mejorar la protección contra cortes de tinta.
La almohadilla de contacto de reinicio lógico 626 puede usarse como una entrada de reinicio lógico para controlar el estado operativo de la matriz 600. La almohadilla de contacto de suministro de energía de la lógica 628 puede usarse para suministrar energía de la lógica (por ejemplo, entre aproximadamente 1,8 V y 15 V, tal como 5,6 V) a la matriz 600. La almohadilla de contacto de modo 630 puede usarse como una entrada lógica para controlar el acceso para habilitar/deshabilitar los modos de configuración (es decir, modos funcionales) de la matriz 600. La almohadilla de contacto de disparo 632 puede usarse como una entrada lógica para acoplar los datos cargados desde la almohadilla de contacto de datos 610 y para habilitar dispositivos de accionamiento de fluido o elementos de memoria de la matriz 600.
La matriz 600 incluye un sustrato alargado 640 que tiene una longitud 642 (a lo largo del eje Y), un grosor 644 (a lo largo del eje Z) y una anchura 646 (a lo largo del eje X). En un ejemplo, la longitud 642 es al menos veinte veces la anchura 646. La anchura 646 puede ser de 1 mm o menos y el grosor 644 puede ser inferior a 500 micrones. Los dispositivos de accionamiento de fluido 608 (por ejemplo, la lógica de accionamiento de fluido) y las almohadillas de contacto 610-632 se proporcionan en el sustrato alargado 640 y se disponen a lo largo de la longitud 642 del sustrato alargado. Los dispositivos de accionamiento de fluido 608 tienen una longitud de hilera 652 menor que la longitud 642 del sustrato alargado 640. En un ejemplo, la longitud de la hilera 652 es de al menos 1,2 cm. Las almohadillas de contacto 610-632 pueden acoplarse eléctricamente a la lógica de accionamiento de fluido. La primera columna 602 de almohadillas de contacto puede disponerse cerca de un primer extremo longitudinal 648 del sustrato alargado 640. La segunda columna 604 de almohadillas de contacto puede disponerse cerca de un segundo extremo longitudinal 650 del sustrato alargado 640 opuesto al primer extremo longitudinal 648.
La Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un sistema 700 de expulsión de fluido. El sistema de expulsión de fluido 700 incluye un conjunto de expulsión de fluido, tal como el conjunto de cabezal de impresión 702, y un conjunto de suministro de fluido, tal como el conjunto de suministro de tinta 710. En el ejemplo ilustrado, el sistema de expulsión de fluido 700 también incluye un conjunto de estación de servicio 704, un conjunto de cartucho 716, un conjunto de transporte de medios de impresión 718 y un controlador electrónico 720. Si bien la siguiente descripción proporciona ejemplos de sistemas y conjuntos para la manipulación de fluidos referentes a tinta, los sistemas y conjuntos descritos también son aplicables a la manipulación de fluidos distintos de la tinta.
El conjunto de cabezal de impresión 702 incluye al menos un cabezal de impresión o matriz de expulsión de fluido 600 que se describió e ilustró previamente con referencia a las Figuras 9A y 9B, que expulsa gotas de tinta o fluido a través de una pluralidad de orificios o boquillas 608. En un ejemplo, las gotas se dirigen hacia un medio, tal como el medio de impresión 724, para imprimir sobre el medio de impresión 724. En un ejemplo, los medios de impresión 724 incluyen cualquier tipo de material tipo lámina adecuado, tal como papel, cartulina, transparencias, Mylar, tela y similares. En otro ejemplo, los medios de impresión 724 incluyen medios para impresión tridimensional (3D), tal como un lecho de polvo, o medios para bioimpresión y/o pruebas para descubrimiento de fármacos, como un depósito o recipiente. En un ejemplo, las boquillas 608 se disponen en al menos una columna o arreglo de manera que la expulsión de tinta secuenciada adecuadamente desde las boquillas 608 hace que se impriman caracteres, símbolos y/u otros gráficos o imágenes a imprimir en los medios de impresión 724 a medida que el conjunto de cabezal de impresión 702 y los medios de impresión 724 se mueven uno con relación al otro.
El conjunto de suministro de tinta 710 suministra tinta al conjunto de cabezal de impresión 702 e incluye un depósito 712 para almacenar tinta. De este modo, en un ejemplo, la tinta fluye desde el depósito 712 al conjunto de cabezal de impresión 702. En un ejemplo, el conjunto de cabezal de impresión 702 y el conjunto de suministro de tinta 710 se alojan juntos en un cartucho de impresión de inyección de tinta o de inyección de fluido o bolígrafo. En otro ejemplo, el conjunto de suministro de tinta 710 está separado del conjunto de cabezal de impresión 702 y suministra tinta al conjunto de cabezal de impresión 702 a través de una conexión de interfaz 713, tal como un tubo de suministro y/o una válvula.
El conjunto de cartucho 716 coloca el conjunto de cabezal de impresión 702 con relación al conjunto de transporte de medios de impresión 718, y el conjunto de transporte de medios de impresión 718 coloca el medio de impresión 724 con respecto al conjunto de cabezal de impresión 702. Por lo tanto, una zona de impresión 726 se define adyacente a las boquillas 608 en un área entre el conjunto de cabezal de inyección 702 y los medios de impresión 724. En un ejemplo, el conjunto de cabezal de impresión 702 es un conjunto de cabezal de impresión del tipo con escaneo de manera que el conjunto de cartucho 716 mueve el conjunto de cabezal de impresión 702 con relación al conjunto de transporte de medios de impresión 718. En otro ejemplo, el conjunto de cabezal de impresión 702 es un conjunto de cabezal de impresión de tipo sin escaneo de manera que el conjunto de cartucho 716 fija el conjunto de cabezal de impresión 702 en una posición prescrita con respecto al conjunto de transporte de medios de impresión 718.
El conjunto de estación de servicio 704 proporciona salpicar, enjuagar, tapar y/o cebar el conjunto de cabezal de impresión 702 para mantener la funcionalidad del conjunto de cabezal de impresión 702 y, más específicamente, las boquillas 608. Por ejemplo, el conjunto de estación de servicio 704 puede incluir una cuchilla de goma o un limpiador que se pasa periódicamente sobre el conjunto de cabezal de impresión 702 para enjuagar y limpiar las boquillas 608 del exceso de tinta. Además, el conjunto de estación de servicio 704 puede incluir una tapa que cubre el conjunto de cabezal de impresión 702 para proteger las boquillas 608 de que se sequen durante períodos de inactividad. Además, el conjunto de estación de servicio 704 puede incluir un salpicadero en el que el conjunto de cabezal de impresión 702 expulsa tinta durante las salpicaduras para asegurar que el depósito 712 mantenga un nivel apropiado de presión y fluidez, y para asegurar que las boquillas 608 no se obstruyan ni goteen. Las funciones del conjunto de estación de servicio 704 pueden incluir el movimiento relativo entre el conjunto de estación de servicio 704 y el conjunto de cabezal de impresión 702.
El controlador electrónico 720 se comunica con el conjunto de cabezal de impresión 702 a través de un trayecto de comunicación 703, el conjunto de estación de servicio 704 a través de un trayecto de comunicación 705, el conjunto de cartucho 716 a través de un trayecto de comunicación 717 y el conjunto de transporte de medios de impresión 718 a través de un conjunto de comunicación 719. En un ejemplo, cuando el conjunto de cabezal de impresión 702 se monta en el conjunto de cartucho 716, el controlador electrónico 720 y el conjunto de cabezal de impresión 702 pueden comunicarse a través del conjunto de cartucho 716 a través de un trayecto de comunicación 701. El controlador electrónico 720 también puede comunicarse con el conjunto de suministro de tinta 710 de manera que, en una implementación, pueda detectarse un suministro de tinta nuevo (o usado).
El controlador electrónico 720 recibe datos 728 de un sistema principal, tal como un ordenador, y puede incluir una memoria para almacenamiento temporal de datos 728. Los datos 728 pueden enviarse al sistema de expulsión de fluido 700 a lo largo de un trayecto de transferencia de información electrónica, infrarroja, óptica o de otro tipo. Los datos 728 representan, por ejemplo, un documento y/o archivo a imprimir. De este modo, los datos 728 forman un trabajo de impresión para el sistema de expulsión de fluido 700 e incluyen al menos un comando de trabajo de impresión y/o parámetro de comando.
En un ejemplo, el controlador electrónico 720 proporciona control del conjunto de cabezal de impresión 702, incluido el control de tiempo para la expulsión de gotas de tinta desde las boquillas 608. De esta manera, el controlador electrónico 720 define un patrón de gotas de tinta expulsadas que forman caracteres, símbolos y/u otros gráficos o imágenes en el medio de impresión 724. El control de programación y, de esta manera, el patrón de gotas de tinta expulsadas está determinado por los comandos del trabajo de impresión y/o los parámetros del comando. En un ejemplo, los circuitos lógicos y de control que forman una parte del controlador electrónico 720 se ubican en el conjunto de cabezal de impresión 702. En otro ejemplo, los circuitos lógicos y de control que forman una parte del controlador electrónico 720 se ubican fuera del conjunto de cabezal de impresión 702.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un circuito integrado (100) para controlar una pluralidad de dispositivos de accionamiento de fluido, el circuito integrado (100) comprende:
una interfaz (102) para conectarse a una única almohadilla de contacto de un aparato de impresión principal;
un primer sensor (104) de un primer tipo que se acopla a la interfaz (102);
un segundo sensor (106) de un segundo tipo que se acopla a la interfaz (102), el segundo tipo es diferente al primer tipo; y
una lógica de control (108) para permitir que el primer sensor (104) o el segundo sensor (106) proporcionen un sensor habilitado,
en donde una tensión de polarización o una corriente de polarización que se aplica a la interfaz (102) genera una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz (102) que indica el estado del sensor habilitado.
2. El circuito integrado (100) de acuerdo con la reivindicación 1, comprende además:
una pluralidad de celdas de memoria (122) que se acoplan a la interfaz (102); y
un circuito de selección (124) para seleccionar al menos una celda de memoria (122) de la pluralidad de celdas de memoria (122),
en donde la lógica de control (108) es para habilitar el primer sensor (104), el segundo sensor (106), o la al menos una celda de memoria seleccionada (122) de manera que una tensión de polarización o una corriente de polarización aplicada a la interfaz (102) genere una corriente detectada o una tensión detectada, respectivamente, en la interfaz (102) que indica el estado del sensor habilitado o la al menos una celda de memoria seleccionada (122).
3. El circuito integrado (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde cada una de la pluralidad de celdas de memoria (122) comprende un transistor de puerta flotante.
4. El circuito integrado (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el primer sensor (104) comprende un diodo térmico.
5. El circuito integrado (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el segundo sensor (106) comprende un detector de fallas.
6. El circuito integrado (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la interfaz (102) comprende una almohadilla de contacto, una patilla, una protuberancia o un cable.
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