MXPA97003083A - Esquema de proteccion de sobrecorriente delcontrolador de la cabeza de impresion porinyeccion de tinta termica - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para detectar un corto circuito sobre una línea de accionamiento de una impresora por inyección de tinta térmica y para proteger dicha impresora de dichos corto circuitos, incluyendo dicha impresora una cabeza de impresión que tiene una pluralidad de toberas de impresión térmicamente activadas que tienen elementos térmicos correspondientes, y una pluralidad de líneas impulsoras accionadas por un controlador de línea, en donde dichas líneas impulsoras suministran señales afectar una operación de uno o más de dichos elementos térmicos, incluyendo dicho método las etapas de:aplicar un potencial para energizar al menos una de dichas líneas impulsoras;detectar una impedancia menor a la normal sobre la al menos una de dichas líneas impulsoras asi energizadas;e inhibir la operación posterior de dicho controlador de línea después de la detección de dicha impedancia inferior a la normal sobre la al menos una de dichas líneas impulsoras.

Description

ESQUEMA DE PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE DEL CONTROLADOR DE LA CABEZA DE IMPRESIÓN POR INYECCIÓN DE TINTA TÉRMICA Antecedentes de la Invención Campo de la Invención La presente invención se refiere a un aparato de grabación de inyección de tinta térmica empleada para registrar información en la forma de imágenes visuales y caracteres simbólicos por medio de efectuar térmicamente la eyección de gotitas de tinta sobre un medio de recepción/grabación de tinta (por ejemplo, hojas de papel y lo similar) . Más particularmente, la presente invención se refiere a un método y aparato para la detección de cortos circuitos de impedancia baja a moderada sobre cualquier línea accionada de una cabeza de impresión de inyección de tinta térmica. Descripción de la Técnica Relacionada El aparato de grabación de inyección de tinta tiene varias ventajas bien conocidas. Por ejemplo, el nivel de ruido generado por la impresión/grabación es tan baja que es insignificante y pueden emplearse hojas ordinarias de papel sin procesar y/o cubrir materialer sintéticos especiales sobre las superficies de las mismas. Existen varias clases de métodos de ejección por inyección de tinta utilizados en el aparato de grabación de inyección de tinta y en años recientes, algunos de estos métodos se han introducido a usos prácticos . Entre las diversas clases de métodos por eyección de inyección de tinta, un método de eyección por inyección de tinta que se ha comprobado no solo viable sino confiable y relativamente barato es el descrito en la Patente Estadounidense 5,319,389, otorgada el 6/7/94 a Ikeda y cois. En la patente se describe un método de eyección por inyección de tinta el cual emplea la energía cinética para expulsar gotitas de tinta al transferir energía térmica a la tinta. En este método ocurre un cambio volumétrico rápido en la tinta debido a la transición de líquido a vapor de la tinta provocada por la energía térmica a fin de que una gotita de tinta sea expulsada a partir de una salida de eyección formada en la parte frontal de un cabeza de grabación, creando mediante ésto una gotita de tinta. El medio de recepción o grabación de tinta se coloca cerca de la tobera, y la gotita expulsada alcanza la superficie del medio de grabación estableciendo así la grabación de información. En general,' una grabación o cabeza de impresión utilizada en el método de eyección de tinta arriba descrito tiene la salida de eyección de tinta para expulsar gotitas de tinta y un pasaje líquido de tinta que se comunica con la salida de eyección de tinta que incluye un elemento de conversión electro-térmica para generar la energía térmica.

El elemento de conversión electro-térmico incluye una capa de resistencia para calentar al aplicar un voltaje entre dos electrodos en el material . En esta clase de una cabeza de impresión, las fuerzas se aplican hacia la tinta en el pasaje líquido de tinta, la cual se induce mediante acción capilar, gotitas de presión o lo similar, y se balancean a fin de que se forme un menisco en el pasaje líquido adyacente a la salida de eyección de tinta. Cada vez que se expulsa una gotita de tinta, por medio de las fuerzas balanceadas arriba mencionadas aplicadas a la tinta, la tinta se separa hacia el pasaje de tinta y se forma nuevamente un menisco en el pasaje de tinta adyacente a la salida de eyección de tinta. Existen numerosas dificultades que pueden ocurrir con un sistema de inyección de tinta tal como el descrito hasta el momento. Por ejemplo, el circuito controlador del calentador de tobera activa, incluyendo el calentador, para aplicar energía térmica a la tinta, se localiza a menudo sobre una microplaqueta de circuito integrado (en oposición a los componentes discretos) . Los circuitos calentadores de tobera activa (si el campo efectúa transistores) normalmente tienen sus fuentes conectadas a tierra sobre la microplaqueta. La masa se encuentra convencionalmente alambrada a través de la microplaqueta, y pequeños bits de contaminación en el lugar equivocado puede provocar al menos un corto de impedancia baja o un corto real. Muchas veces, en la elaboración de tales microplaquetas integradas, una capa asociada con el resistor calentador puede conectarse de manera inadvertida a tierra o perforarse para su conexión a otra capa de resistencia. La corriente incrementada a través del controlador de la línea externa da como resultado la ruptura o falla del controlador después de una operación prolongada. Además, durante la conexión a los rellenos de las microplaquetas a la circuitería electrónica externa de la máquina, ocasionalmente, la máquina depositaría TAB se equivoca y conecta el haz de tierra al relleno de la línea de datos sobre el calentador en la microplaqueta, provocando que una línea de datos apoye un corto circuito. (Este tipo de corto también puede ocurrir con las líneas de dirección) . El resultado de cualquiera de este tipo de errores de fabricación, por supuesto, puede dar como resultado controladores de línea "sobrealimentados" . Otras clases de cortos que pueden ser desastrosos para los controladores de la línea de datos y/o de dirección incluyen ocurrencias de descargas electro-estática. Convencionalmente, los diodos de protección ESD se proporcionan entre cada línea de datos y rellenos a tierra sobre la microplaqueta IC. Si ocurre una descarga electroestática, muchas veces estos diodos se acortarán provocando que una línea de datos se corte a tierra, creando una condición de sobrecorriente en el controlador de línea asociado con esa línea de datos. También puede ocurrir una condición similar en las líneas de dirección. Convencionalmente, la interconexión entre la microplaqueta y el mundo externo es a través de un circuito TAB o cinta que conecta la línea de datos a los rellenos de microplaqueta térmica y otro relleno a tierra. La cinta o circuitería TAB se cubre para inhibir la tinta que parece rociarse bajo el circuito TAB, a partir de líneas de acortamiento en el circuito. Ocasionalmente, este recubrimiento puede ondularse y puede incluir vacíos .

Además, la tinta depositada a manera de extenderse (parcialmente) debajo de un circuito TAB, tiende a migrar o crecer con el tiempo entre el circuito TAB atierra y el circuito TAB de datos. Esto ocurre debido a que la tinta es iónica, y el potencial positivo y a tierra tenderá a ser atractivo a la tinta. Una vez que ocurre el contacto como de puente, existe una condición corta y es posible que ocurra una destrucción del controlador en línea. Aunque tales defectos y condiciones acortadas causadas por la fabricación debieran detectarse en la prueba eléctrica de microplaqueta, puede ocurrir que el examinador del defecto le wdé la vuelta", o las fallas descritas pueden ser intermitentes u ocurrir solamente después de un periodo de operación (por ejemplo, la condición de migración de tinta arriba mencionada) . Además, la prueba eléctrica de microplaqueta actúa como un cuello de botella para la producción incrementada. Por consiguiente, es ventajoso, como se verá de aquí en adelante, permitir una examinación dinámica bajo condiciones de uso, lo cual permitirá la examinación en la máquina en una manera de inhibir rupturas catastróficas, especialmente con respecto a circuitos controladores . Es bien conocida la examinación de máquinas de impresoras de inyección de tinta para protegerlas contra cortocircuitos debidos a la contaminación por tinta de las placas electroestáticas de ato voltaje. Por ejeplo, en la Patente Estadounidense 4,171,527 se expone un circuito que detecta la obstrucción de una cabeza de impresión de tinta electroestática y provoca la oclusión de la cabeza y de los eletctrónicos asociados. La obstrucción de la tinta se detecta mediante la detección de contaminación de los electrodos de carga o de las placas de deflección mediante tinta conductiva. El circuito emplea un impulso de referencia en conjunto con un comparador que actúa como una compuerta a fin de que la examinación ocurra solamente después de una orden. Aunque este circuito es altamente útil en la examinación para la obstrucción de tinta de placas de alto voltaje con tinta altamente conductiva en impresoras de inyección de tinta electroestática, se ha descubierto que las condiciones arriba observadas con respecto a las inyecciones de tinta térmica también conducen a una examinación similar con ventajas adicionales debidas a otros tipos de problemas de acortamiento con respecto a los controladores para líneas de datos y de dirección al intentar protegerlas no solamente contra cortos de tinta, sino también otras situaciones de sobrevoltaje. Otras patentes que tratan específicamente sobre el problemas se tratan abajo: La Patente Estadounidense 4,119,973, expedida el 18/10/78 expone un circuito de detección y compensación de falla para una impresora de inyección de tinta en donde la circuitería de control monitorea el potencial del electrodo de deflección y si un electrodo persiste de manera substancialmente corta para un periodo de tiempo mayor a un periodo preseleccionado, la impresora se deshabilitará y las operaciones de impresión se terminarán. Ver figuras l-4, columna 2 líneas 10-45 y reivindicaciones 1-4. Nuevamente, la patente trata específicamente acerca de tinta conductiva, e impresión por inyección de tinta electroestática . La Patente Estadounidense 4,439,776, expedida el 27/3/84, expone circuitería de protección del electrodo de carga de inyección de tinta en donde el estado operacional de cada electrodo de carga se determina al monitorear ya sea el nivel de voltaje del electrodo o la corriente que fluye hacia el electrodo. Si el nivel de voltaje se encuentra por debajo de un nivel definido o el flujo de corriente se encuentra por encima de un nivel definido, se detecta una condición de falla y el voltaja de suministro del electrodo de carga de la impresora de inyección de tinta se corta para evitar daños, especialmente a los electrodos de carga. La circuitería de protección se relaciona específicamente con los electrodos de carga y su protección, sin controladores y no para una impresora de inyección de tinta de tipo térmico. Ver el Resumen y las figuras 1-5. La Patentes Estadounidense 4,825,102 expone un circuito impulsor MOSFET que proporciona protección contra la ruptura de voltaje transitoria, y específicamente para aplicaciones de alto voltaje tales como tubos de descarga al vacío, electroluminiscencia, impresoras de inyección de tinta de descarga electroestática., etc. La patente expone un circuito que evita la destrucción' de FET's complementarias (circuitos impulsores que tienen un canal-P MOS FET y un canal-N MOS FET en una configuración de empuje-jale) aún cuando se aplique un voltaje de suministro mayor al voltaje de obstrucción del estado de encendido de las FET's. (Ver figuras 1-12). Ninguna de tales operaciones son necesarias ni se utilizan en la presente invención. La Patente Estadounidense 4,841,313 expone una red impulsora de RF para proporcionar energía a un cartucho de impresión de colocación iónica. (Toner, impresora de tipo láser) . El circuito emplea la retroalimentación para sincronizar y controlar la energía de impulso así como para desviar un amplificador a fin de lograr un voltaje impulsor uniforme y sincronización sin tomar en cuenta las variaciones en las características del componente. Se emplea un detector de fallas, se conecta a las líneas de impulso, para detectar condiciones de circuito (no corto) abierto y para inhibir la energización adicional de las líneas de impulso. Ver figuras 1-8 y columna 2. SUMARIO DE LA INVENCIÓN En vista de lo anterior, el objeto principal de la presente invención es detectar corto circuitos de impedancia baja a moderada sobre cualquier línea de accionamiento (controladora) de una cabeza de impresión por inyección de tinta térmica. Otro objeto de la presente invención es proporcionar no solamente la detección de corto circuitos de impedancia baja a moderada sobre cualquier línea de accionamiento de una cabeza de impresión por inyección de tinta térmica, sino también deshabilitar la impresión ulterior para evitar daños a los controlados de impresora de línea externa (de la cabeza) . Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar una indicación de un corto de línea controladora para ayudar en la reparación si y cuando ocurra un corto. En la presente se define un método y un aparato para detectar corto circuitos de impedancia baja a moderada sobre cualquier línea de accionamiento de una cabeza de impresión por inyección de tinta térmica. Después de la detección de un corto circuito de la línea controladora, la impresión se deshabilita para evitar daño a la circuitería controladora de la impresora. La detección puede hacerse antes o durante una línea de impresión siempre y cuando los comandos de impresión y de examinación no se den de manera simultánea. La resolución final puede ser llevada a cabo con o sin intervención lógica del control de la impresora. Pueden tenerse otros objetos y un entendimiento más completo de la invención con referencia a la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1A es una vista esquemática en planta de una impresora de inyección de tinta térmica a la cual pertenecen el método y aparato novedosos de la presente invención; La figura IB es una vista reducida fragmentaria de una porción del aparato ilustrado en la figura 1A, y tomada a lo largo de la línea IB- IB de la figura 1A; La figura 2 es un diagrama esquemático de un esquema controlador de matriz o de "hilera-columna" típico para una cabeza de impresión por inyección de tinta térmica de una impresora de imyección de tinta térmica, tal como se ilustra en la figura 1; La figura 3 es un diagrama de bloque de una modalidad de la invención donde la circuitería se ha añadido a la mostrada en la figura 2 para proteger contra la línea de datos a los corto circuitos a tierra; La figura 4 es un diagrama esquemático de un circuito de detección de corto circuito que puede emplearse de acuerdo con la presente invención; La figura 5 es un diagrama esquemático de una modalidad de un circuito deshabilitado que puede emplearse de acuerdo con la presente invención; La figura 6 es un diagrama de bloque de una modalidad de la invención donde se ha añadido circuitería a la mostrada en las Figuras 2 y 3 para protegerse contra la línea de datos y dirigir la línea a corto circuitos a tierra; La figura 7 es un diagrama esquemático de un circuito de detección de corto circuito que puede emplearse para la detección de corto circuitos de línea de dirección, de acuerdo con la presente invención; La figura 8 es un diagrama esquemático de un circuito deshabilitado de dirección que puede emplearse para deshabilitar la impresión en el caso de la detección de un corto circuito de línea de dirección, y; La figura 9 es un diagrama esquemático de un indicador para permitir que el operador observe que se ha detectado un corto y lo similar. DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS Aparatos Anteriores Volviendo ahora a los dibujos, y particularmente a la figura 1A, la figura 1A muestra una modalidad de una impresora de inyección de tinta 10 a la cual es aplicable la presente invención. En la figura 1A, un medio receptor de impresión 12, el cual es el medio de registro hecho a partir de una película de papel o plástico delgado y lo similar, se mueve en la dirección de una flecha 14, guiándose mediante pares sobrepuestos 16, 18 de los rodillos de pie de hoja y bajo el control de medios controladores del medio, en el actual caso un motor de accionamiento 20. Como se muestra mejor en la figura IB, los pares de rodillos 16, 18 se separan a una distancia suficiente para permitir el paso entre ellos de un vehículo de cabeza de impresión 22, en proximidad cercana al medio receptor de impresión 12, el cual se extiende entre los pares de rodillos 16, 18. Como se muestra por la flecha 24, el vehículo 22 se monta para su movimiento recíproco, ortogonal en relación al medio receptor de impresión 12. Para este fin, el vehículo 22 se monta para su correspondencia a lo largo de un par de ejes guía 26, 27. Montado sobre el vehículo 22 se encuentra una unidad de cabeza de registro que comprende, en el presente caso, una cabeza de impresión por inyección de tinta 28 que incluye una pluralidad de toberass individualmente seleccionables y accionables en una porción de tobera plana 30, y un suministro de tinta en un tanque de contención de tinta 32. Con esta estructura, lcis toberas de eyección de tinta en la tobera plana 30 de la cabeza de impresión por inyección de tinta 28 confrontan el medio receptor de impresión 12, y la tinta puede eyectarse en la manera descrita hasta el momento, mediante calentamiento térmico de la tinta en las toberas, para efectuar la impresión sobre el medio receptor de impresión 12. La correpondencia o movimiento lado-a-lado del vehículo 22 se establece mediante medios de accionamiento de vehículo, comprendiendo en el caso ilustrado un mecanismo de transmisión que incluye un cable 34 y poleas 36, 38 que bobinan el alambre 34 bajo el control de un motor de accionamiento de vehículo 40. De esta manera, la cabeza de impresión 28 puede moverse y colocarse en los lugares designados a lo largo de una trayectoria definida por y bajo el control del medio de accionamiento vehicular y electrónicos de la máquina 46. El vehículo 22 y la cabeza de impresión 28 se conectan eléctricamente mediante un cable flexible 42 para suministrar energía a partir del suministro de energía 44 y las señales de control y de datos provenientes de los electrónicos de la máquina 46. En la estructura anterior, cuando ocurre la impresión, simultáneamente con un movimiento del vehículo 22 en la dirección de la flecha 24 en la figura 1A, el elemento de conversión electro-térmica, asociado con cada tobera, se acciona de manera selectiva de acuerdo con los datos de registro a fin de que las gotitas de tinta se expulsen a partir de las toberas y choquen contra la superficie del medio receptor de impresión 12, formando las gotitas de tinta la información de registro sobre el medio receptor de impresión 12. Esquema Eléctrico Anterior La figura 2 muestra un esquema controlador de "hilera-columna" o "matriz" típico para la cebeza de impresión por inyección de tinta térmica 28. Las toberas, o salidas de eyección de tinta en la tobera plana 30, se instalan normalmente en grupos o bancos en columnas y/o hileras. Por ejemplo, en la figura 2, instalada en un circuito integrado en la cabeza de impresión 28, se encuentra una pluralidad de grupos 50, 52 N de controladores térmicos de tobera, en el caso actual de transistores de efecto de campo "T" . Aunque sólo se muestran tres de tales bancos, únicamente a manera de ejemplo, puede haber 13 o más bancos o grupos de toberas. Cada uno de los transistores FET "T" de cada uno de los grupos se asocia con una tobera o salida de eyección de tinta en la tobera plana 30, y cada uno de los FET's incluye un resistor térmico Rh en el drenaje del FET. Cada una de las fuentes de los transistores FET T se conecta a tierra y una conexión a tierra en el relleno "G" conecta todas las masas a una máquina puesta a tierra para la impresora de inyección de tinta 10. El extremo elevado de cada uno de los resistores térmicos Rh de un banco o grupo se conecta a una entrada de línea de datos separada o relleno "P" en la microplaqueta, mientras que cada una de las compuertas de un banco se conecta a un solo relleno "A" para proporcionar una sola entrada de línea de dirección para cada uno de los bancos 50, 52...N. Cuando una línea de dirección "A" Al, A2...Am se conduce a un estado ELEVADO, todos los resistores térmicos de la cabeza de impresión Rh de un banco se permiten ser accionados al ENCENDER los FET's asociados en la cabeza de impresión 28. Por ejemplo, uno de un grupo de controladores de línea de dirección 56 (cada uno de los cuales puede comprende una memoria intermedia-amplificador 57) , puede recibir una entrada elevada a lo largo de la línea de dirección Am. La señal elevada se alimenta a través de la memoria intermedia-amplificador 57 y se aplica a las compuertas de cada uno de los FET's "T" en el banco 50. Un resistor térmico individual Rh se ENCIENDE si su línea (de datos) particular "P" también se activa. La corriente se conduce entonces a través del resistor térmico Rh, calentando localmente la tinta en la tobera para incrementar mediante ésto el volumen en la misma y forzar a que una gota de tinta sea expulsada a partir de esa tobera. Un grupo de datos 60 o controladores de línea "P" se ilustra en la figura 2. Uno de los circuitos controladores de la línea de datos (o línea "P"), asociado con la línea de datos Pl, se muestra con más detalle. Cuando una línea controladora P está por activarse, por ejemplo la línea Pl, el transistor PNP Q2 se ENCIENDE mediante la aplicación de una señal baja a la base del transistor Q2. Esto significa que la señal aplicada al inversor-amplificador 61 debe ser una señal elevada para forzar a que se eleve su línea de datos asociada. Cuando el transistor Q2 se enciende, el voltaje de suministro de energía, Vcc, se aplica a la línea de datos Pl. El voltaje de suministro de energía Vss es un voltaje de pre-accionamiento de nivel de energía bajo utilizado para ENCENDER el Q2. A menudo, pero no necesariamente, el Vss es el mismo voltaje que Vcc pero opera a un nivel de corriente mucho más inferior y se conduce hacia el controlador sobre una línea separada del suministro de energía 44. Observe que la aplicación de datos a la línea Pl aplica el voltaje Vcc a la parte superior de todos los resistores térmicos Rh que se conectan a la misma, uno en cada banco de FET's "T" . Si, por ejemplo, solo la línea de dirección Am es elevada, entonces solamente el primer FET en el banco 50 se encontrará en un modo conductivo, calentando la tinta en su tobera asociada, y provocando mediante ésto la eyección de una gota de tinta a partir de la tobera . La masa está presente en la microplaqueta de la cabeza de impresión en sí debido a que los FET's dirigidos deben tener sus fuentes conectadas a tierra para su operación. Esto presenta la posibilidad de un corto circuito de impedanciei moderada a baja entre la masa y cualquier línea accionada en la cabeza de impresión, es decir, las líneas de datos ("P") o líneas de dirección ("A") . Según se ha descrito hasta el momento en la sección de esta especificación titulada, "Descripción de la Materia Relacionada" , los corto circuitos pueden ser provocados por muchas cosas: error de fabricación; tensión sobre una cabeza de impresión floja; tinta en el área de circuito TAB, etc. Por ejemplo, considere un corto circuito entre el relleno a tierra "G" (masa) y la línea Pl en la cabeza de impresión. Este corto circuito provocaría el flujo de una corriente dañina en el módulo controlador de la línea "P" cuando el transistor Q2 se ENCIENDE. La presente invención evita que ocurra este daño al no permitir que se activen al menos los controladores de línea de la cabeza de impresión asociados y la circuitería asociada. El Método y Aparato de la Presente Invención La figura 3 muestra una modalidad de la invención donde se ha añadido circuitería a la mostrada en la figura 2 para proteger a la línea P (de datos) contra corto circuitos G (masa) . La circuitería similar diseñada para proteger a la línea "A" (de dirección) contra cortos de conexión a tierra o corto circuitos sobre cualquier línea accionada puesta a tierra se ilustra mejor en las figuras 6, 7 y 8 y será tratada de aquí en adelante. Por ejemplo, si se presentan resistores pre-térmicos de substrato o se presentan circuitos de identificación de la cabeza de impresión, estas líneas adicionalmente accionadas pueden protegerse en una manera similar. En la figura 3, además del controlador de cabeza de impresión y de línea P mostrado en la figura 2, se muestra la circuitería de detección de corto circuito 70, la circuitería de deshabilitación 80, el suministro de energía a la impresora 44 y la lógica de control de la impresora 47. En breve, la operación es como sigue: cuando la circuitería de detección de corto circito 70 detecta una línea P con un corto de puesta a tierra, uno de los tres métodos, tratados abajo en detalle, puede implementarse para inhibir el daño a los controladores de la línea P. 1) El circuito de detección de corto circuito 70 conduce una salida de la línea de +CORTO a un nivel de lógica ELEVADA que se alimenta a la lógica de control de la impresora 47, la cual forma parte de los electrónicos de la máquina 46 (figura 1) . La lógica de control 47 inhibirá entonces la operación de la cabeza de impresión al, por ejemplo, evitar que se envíen señales de datos posteriores a los controladores de la línea de datos 60, evitando así daño al controlador de la línea P, y señalando al operador, en una manera por describirse de aquí en adelante, que se sospecha de una cabeza de impresión dañada. 2) El Circuito de Detección de Corto Circuito 70 conduce la salida +CORTO a un nivel de lógica ELEVADA que se alimenta a un circuito de deshabilitación 80. El circuito de deshabilitación 80, en una manera que se describirá más tarde con referencia a la figura , APAGA el transistor Ql lo cual evita el incendio de las líneas P al deshabilitar el voltaje de suministro de energía Vss para los controladores de la línea de datos, lo cual a su vez evita daño a los controladores de línea. 3) Se implementan tanto 1) como 2) . Además, en lugar de deshabilitar el Vss para el controlador de la línea P, el Vcc podría deshabilitarse de manera similar en los métodos 2) y 3) . Refiréndose eihora a la figura 4, puede emplearse una modalidad de un circuito de detección de corto circuito 70 de acuerdo con la presente invención. En esta modalidad, una pluralidad de diodos Di, D2, D3,...,Dn, conectado cada diodo de manera correspondiente a una línea de datos "P", instalándose los diodos en un esquema de ánodo común y moviéndose hacia el voltaje de Vcc a través del resistor Rl . Los resistores R2 y R3 se instalan como un divisor de voltaje y proporcionan un voltaje de referencia DC a la entrada positiva de un comparador de voltaje Vcl. Si se presenta un corto circuito de puesta a tierra sobre cualquiera de las líneas P, éste empujará al voltaje sobre la entrada negativa de Vcl por debajo del voltaje de referencia presente en la entrada positiva de Vcl. Un voltaje por debajo del voltaje de referencia en la entrada negativa condcirá la salida invertida de Vcl a un estado de lógica ELEVADA sobre la línea de +CORTO, señalando que se presenta un corto circuito. Si no se presenta ningún corto circuito, la entrada negativa de Vcl se moverá hasta el Vcc mediante Rl. Esto forzará la salida de Vcl a un estado de lógica BAJA sobre la línea de +C0RT0, señalando que es permisible imprimir. Debe entenderse que el valor de resistencia de Rl se coloca lo suficientemente elevado a fin de que cuando se ENCIENDA el FET dirigido en la cabeza de impresión, la corriente que fluye en Rl sea lo suficientemente baja a fin de no efectuar una operación de resistor térmico normal cuando se imprima . Existen varias maneras en las cuales se puede implementar la lógica de control 47. Por ejemplo, la lógica de control 47 podría ser ya sea una implementación de microprocesador bajo el control de un software o firmware, o simplemente lógica de hardware combinatoria. Debe reconocerse que la señal elevada en la línea de +CORTO podría introducirse directamente en la lógica de control 47 y actuar directamente sobre la corriente de datos para evitar la entrada a los controladores con una simple lógica de software o hardware combinatoria NOT_AND. Además, la señal de +CORTO podría emplearse directamente con un simple cierre y mantenerlo para evitar la habilitación directa de las señales de dirección. Por supuesto, ambas maneras podrían satisfacer los requerimientos del método 1) . En el método 2) , los controladores 60 pueden inhibirse por sí mismos para evitar daño a los mismos. Para este fin, la figura 5 muestra una modalidad de un circuito de deshabilitación. La señal sobre la línea de +CORTO es proveniente del circuito de detección de corto circuito. La señal de +NO ENCENDIDO (no impresión ni señal de datos) se genera por la lógica de control de la impresora 47. Refiriéndose a la figura 2, cuando una línea de dirección "A" se activa, esto habilitará a todos los FET's para esa dirección. Si cualquier línea P no está siendo encendida (ENCENDIDA para el Vcc de nivel de voltaje) en ese momento, aquellas líneas P no encendidas se debilitarán en su puesta a tierra mediante los FETs de dirección ENCENDIDOS. Esto se mostrará como un +CORTO en la salida de VC1 para ese instante de tiempo. Ya que la lógica de control de la impresora sabe cuando enciende toberas (es devir, cuando se energiza una línea de datos particular) puede ignorar indicaciones de +C0RT0 durante los instantes de tiempo de encendido de la tobera cuando se emplea el Método 1) . Regresando al Método 1) , el circuito de detección de corto circuito 70 conduce a una salidad de línea de +C0RT0 a un nivel de lógica ELEVADA que se alimenta a la lógica de control de la impresora 47. Como se ha explicado, la lógica de control 47 inhibirá entonces la operación de la cabeza de impresión, evitando daño al controlador de la línea P, y señalando al operador, en una manera por describirse de aquí en adelante, que se sospecha de una cabeza de impresión corta o dañada. De manera alternativa, la lógica de control de impresora 47 puede generar una señal baja sobre la entrada de línea de +N0_ENCENDID0, la cual puede utilizarse para enmascarar la indicación de +CORTO al circuito de deshabilitación para los métodos 2) y 3) durante los instantes de encendido de tobera. Regresando al Método 2) , el circuito de detección de corto circuito 70 conduce la salidad de +C0RT0 a un nivel de lógica ELEVADA que se alimenta al circuito de deshabilitación 80. Como se muestra en la figura 5 y como se trata arriba, el circuito de deshabilitación 80 APAGA el transistor Ql, el cual evita el encendido de las líneas P, lo cual evita daño al controlador de la línea P. El método 3) es una combinación de ambos métodos 1) y 2) . También, debe observarse que en lugar de deshabilitar el Vss para los controladores de línea P, el Vcc podría deshabilitarse de manera similar.

Al ENCENDIDO de la impresora, una señal de +REESTABLECIMIENTO (figuras 3 y 5) reestablece la salida Q del cierre Ll a un transistor Ql ENCENDIDO de estado de lógica BAJA (ver figura 3) , permitiendo que operen los controladores de la línea P o línea de datos. Si el +CORTO se encuentra en un estado ELEVADO, indicando un corto circuito, y el +N0 ENCENDIDO también se encuentra ELEVADO, indicando que una tobera no está siendo encendida en ese instante de tiempo, entonces la salida de ANDl es ELEVADA, estableciendo la salida Q de Ll en un estado de lógica ELEVADA. Esto APAGA Ql, inhibiendo la aplicación del voltaje de suministro de energía Vss al amplificador inversor 61 (figura 2) , deshabilitando al controlador de la línea P a fin de que no ocurra ningún daño. El uso del cierre Ll en este circuito es opcional. Ejecutando la salida de AND1 para la base de Ql también funcionará. El uso del cierre capturará y mantendrá cortos marginales o intermitentes, lo cual puede considerarse o no benéfico. La limitación de no verificar cortos circuitos durante el instante de tiempo en que una tobera está encendida no significa que los corto circuitos no puedan verificarse durante una línea de impresión. Solo significa que no pueden verificarse en el instante real en que una tobera expulsa una gota.

Aunque los controladores de la línea de datos 60 están más sujetos a daño en el caso de un corto circuito, las líneas de dirección, aún energizadas de manera inferior, también pueden protegerse en una manera casi idéntica por la misma clase de circuitería. Por ejemplo, en la figura 6, los controladores de la línea de direción 56, con entradas dirigidas a partir de la lógica de control 47, se muestran con las líneas de dirección extendiéndose a partir de los controladores de la línea de dirección 56. De manera adicional, la salida de los controladores de la línea de dirección 56 también se alimenta a un Circuito de Detección de Dirección 71, alimentándose la salida de señal de +Dirección_Corto a cualquiera de la Lógica de Control 47 y el Circuito de Deshabilitación de Dirección 81, dependiendo del método escogido, es decir 1) , 2) o 3) . En la misma manera que con el método de detección de corto circuito del controlador de la línea de datos 1) , el Circuito de Detección de Dirección 71 conduce una señal de salida de la línea de +Dirección_Corto a un nivel de lógica ELEVADA después de la detección de un corto, cuya señal se transmite a la lógica de control de la impresora 47. La lógica de control 47 puede inhibir entonces la operación de la cabeza de impresión al, por ejemplo, evitar que se envíen señales de dirección posteriores a los controladores de la línea de dirección 56, evitando así daño al controlador de la línea de dirección, y señalando al operador, en una manera por ser descrita de aquí en adelante, que se sospecha de una cabeza de impresión dañada . Volviendo ahora a la figura 7, el circuito de detección 71 tiene diodos DÍA, D2A, ...DmA conectados en una forma de ánodo común, para mover el resistor R4 y la entrada negativa del comparador Vc2. Los ánodos de todos los diodos se mueven hacia el voltaje Vcc a través del resistor R4. Como antes en la figura 4, los resistores R5 y R6 se instalan como un divisor de voltaje y proporcionan un voltaje de referencia de CC a la entrada positiva del comparador de voltaje Vc2. Bajo circunstancias normales, si cualquiera de las líneas de dirección se eleva para habilitar a los controladores de tobera térmica ( "T" del FET) de un banco pairticular, la entrada negativa al comparador Vc2 permanecerá baja debido al estado bajo sobre las líneas de dirección restantes. Esto significa que la salida invertida de Vc2, identificada como "+Dirección_Corto" , bajo circunstancias normales, será elevada. (Es decir, la corriente aún se arrastra a través del resistor R4, manteniendo el voltaje en la entrada negativa inferior al voltaje de referencia en la entrada positiva o de referencia del comparador Vc2) . De acuerdo con lo anterior, la salida normal del comparador Vc2 es elevada. De esta manera, el método de examinación debe ser alterado para determinar si se presenta un corto circuito de puesta a tierra sobre cualquiera de las líneas A o de dirección o si es sólo la condición normal . El método para examinar las líneas de dirección en cuanto a cortos debe llevarse a cabo durante una condición de "no impresión", por ejemplo, al inicio o final de cada línea de impresión, y es muy simple. Si todas las líneas de dirección Al a Am se encienden de manera simultánea, (y no se habilita ninguna línea de datos, lo cual sería la situación al final o inicio de una línea impresa), y refiréndose a la figura 7, el voltaje en la entrada negativa del comparador Vc2 se elevaría normalmente hasta el Vcc, es decir, mayor al voltaje sobre la entrada de referencia o + de Vc2. Esto accionaría a la salida inversa del comparador Vc2 baja, y aplicaría así un nivel de señal bajo sobre la línea de "+Dirección_Corto" . De manera alternativa, si ocurriera un corto circuito sobre cualquiera de las líneas de dirección, con todas las líneas de dirección Al...Am afirmadas de manera simultánea, la corriente fluiría aún a través del resistor R4, manteniendo el voltaje bajo en la entrada negativa del comparador Vc2. Esto provocaría que la salida sobre la "+Dirección_Corto" sea elevada, y de acuerdo con el Método 1) , la Lógica de Control 47 puede inhibir entonces la operación de la cabeza de impresión al, por ejemplo, evitar que se envíen señales de dirección posteriores a los controladores de la línea de dirección 56, evitando así daño al controlador de la línea de dirección. Con respecto al segundo método 2) , la detección de una condición acortada por el Circuito de Detección de Dirección 71 conduce la salida de "+Dirección_Corto" aun nivel de lógica ELEVADA que se alimenta a un circuito de deshabilitación 81. El circuito de deshabilitación 81, en una manera que será descrita más tarde con referencia a la figura 7, APAGA el transistor Q3 , el cual evita el encendido de las líneas de dirección al deshabilitar el voltaje de suministro de energía Vcc para los controladores de la línea de dirección, lo cual a su vez evita el daño a los controladores de línea. Para este fin, y refiriéndose ahora a la figura 6, como puede volverse a mencionar, la salida del comparador Vc2 sobre la línea de "+Dirección_Corto" se eiplica al Circuito de Deshabilitación de Dirección 81. Volviendo ahora a la figura 8, se proporciona una primer señal de entrada "+Dirección_Corto" a una entrada de la compuerta AND AND2. La segunda entrada a la compuerta AND AND2 es "Toda__Dirección_Encendida" (ver también figura 6) . Bajo circunstancias de impresión normales, no todas las direcciones se encenderán, y por consiguiente, la entrada de nivel elevado, normalmente sobre "+Dirección_Corto" no se verá reflejada en la salida de la compuerta AND AND2. De manera alternativa, si todas las direcciones son elevadas sobre las líneas Al a Am, y no se presentan cortos sobre ninguna línea de dirección, la primer entrada "+Dirección_Corto" a la compuerta AND AND2 , será baja, y la salida de esa compuerta AND, según se aplica al cierre L2, también será baja, a pesar del hecho de que la señal de "Toda_Dirección_Encendida" es elevada. Si ocurriera un corto sobre cualquiera de las líneas de dirección, la corriente fluiría aún a través del resistor R4, manteniendo el voltaje bajo en la entrada negativa del comparador Vc2. Esto provocaría que la salida en "+Dirección_Corto" fuera elevada, y ocurrirían elevaciones coincidentes sobre las entradas de la compuerta AND AND2. Una entrada elevada al Cierre L2 provocaría que se enviara una señal sobre la línea 84 hacia la base del transistor NPN Q3 , inhibiendo la aplicación de voltaje Vcc a los Controladores de la Linea de Dirección 56, e imprimiendo además mediante ésto, hasta que la situación acortada se aclare o corrija. Como antes, y refiriéndose una vez más a la figura 6, puede emplearse una combinación de métodos 1) y 2) para asegurarse de que la impresión no tomará lugar si una línea de datos o de dirección se encuentra acortada. En resumen, con una condición corta sobre cualquier línea (de datos o de dirección) , las líneas pueden examinarse por tal condición cuando no exista un comando de impresión, y en el caso de examinación de una línea de dirección acortada, la prueba se lleva a cabo cuando todas las líneas de dirección pueden energizarse simultáneamente de manera segura, por ejemplo, al final o al inicio de una línea de impresión o incluso una operación de impresión. Es preferible, que si ocurre una condición corta, pueda darse alguna indicación del error al operador de la máquina. Para este fin, y refiriéndose ahora a la figura 9, las rutinas de código de error normal para la máquina de impresión, normalmente contenidas en la lógica de control 47, puedan modificarse: a fin de que después de un estado elevado sobre cualquier línea de +CORTO en el caso de un corto de línea de datos, o un estado elevado sobre "+Dirección_Corto" en conjunto con un periodo de prueba ( "Toda_Dirección_Encendida" ) , un LED 86 pueda activarse en un intervalo predeterminado y sincronizado para la condición acortada. Los LED's separados pueden emplearse para indicar si existe un corto sobre la línea de dirección o la línea de datos, o los intervalos predeterminados y sincronizados pueden codificarse de manera diferente. La línea de datos o de dirección efectuada real y en la cual puede encontrarse el banco donde ocurre el corto puede encontrarse utilizando técnicas normales de búsqueda de averías . De esta manera, la presente invención proporciona no sólo la detección de corto circuitos de impedancia baja a moderada sobre cual?iuier línea de accionamiento de una cabeza de impresión por inyección de tinta térmica, sino también deshabilita la impresión posterior para evitar daño a la circuitería del controlador de impresión.

Simultáneamente con lo mismo, se proporciona una simple indicación de un corto de línea controladora para ayudar en la reparación si y cuando ocurra un corto. Aunque la invención se ha descrito con un cierto grado de particularidad, debe reconocerse que los elementos de la misma pueden alterarse por persona (s) esperta (s) en la materia sin apartatrse del espíritu y alcance de la invención según se establece de aquí en adelante en las siguientes reivindicaciones .

Claims (19)

1. Novedad de la Invención Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones . 1. Un método para detectar un corto circuito sobre una línea de accionamiento de una impresora por inyección de tinta térmica y para proteger dicha impresora de dichos corto circuitos, incluyendo dicha impresora una cabeza de impresión que tiene una pluralidad de toberas de impresión térmicamente activadas que tienen elementos térmicos correspondientes, y una pluralidad de líneas impulsoras accionadas por un controlador de línea, en donde dichas líneas impulsoras suministran señales afectar una operación de uno o más de dichos elementos térmicos, incluyendo dicho método las etapas de: aplicar un potencial para energizar al menos una de dichas líneas impulsoras; detectar una impedancia menor a la normal sobre la al menos una de dichas líneas impulsoras así energizadas; e inhibir la operación posterior de dicho controlador de línea después de la detección de dicha impedancia inferior a la normal sobre la al menos una de dichas líneas impulsoras.
2. 2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de inhibición incluye la etapa de deshabilitar un suministro de energía que suministra energía eléctrica a dicha línea impulsora.
3. 3. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de detección incluye las etapas de : detectar un corto circuito sobre la al menos una de dichas líneas impulsoras así energizadas; y el cierre de la detección de tal corto circuito solo cuando un comando de impresión no se encuentra ENCENDIDO.
4. 4. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de inhibición incluye la etapa de inhibir al controlador de línea de suministrar señales a la pluralidad de líneas impulsoras.
5. 5. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de detección incluye las etapas de: detectar un corto circuito sobre una línea de dirección mediante la energización simultánea de toda la pluralidad de líneas de dirección; determinar si cualquiera de las líneas de dirección no es capaz de energizarse como las otras debido a una condición de corto circuito; y el cierre de la detección de tal condición de corto circuito solo cuando un comando de impresión no se encuentre ENCENDIDO.
6. 6. El método según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha etapa de cierre incluye la etapa de cerrar la detección de tal condición de corto circuito solamente después de determinar la presencia de una enrgización simultánea de dichas líneas de dirección.
7. 7. El método según la reivindicación 4 , caracterizado porque comprende además la etapa de deshabilitar el suministro de energía que suministra energía eléctrica a dicho controlador de línea en respuesta al cierre de la detección de tal corto circuito.
8. 8. El método según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además la etapa de proporcionar una indicación de una indicación acortada existente sobre una línea de accionamiento.
9. 9. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque además la etapa de proporcionar una indicación de una línea de accionamiento que se ha detectado tiene un corto circuito.
10. 10. Un aparato para proteger a una impresora de corto circuitos que ocurren sobre; una cabeza de impresión, teniendo dicha cabeza de impresión una pluralidad de toberas de impresión térmicamente activadas sobre la misma para expulsar tinta después de la agitación térmica de la tinta dentro de una cavidad de tobera asociada, incluyendo dicha impresora un controlador de línea de datos que tiene una pluralidad asociada de líneas de datos acopladas al mismo y un controlador de dirección que tiene una pluralidad de líneas de dirección acopladas al mismo, en donde cada una de dicha pluralidad de líneas de datos y pluralidad de líneas de dirección se acopla a una respectiva de dichas toberas, dicho aparato comprende: un circuito energizante acoplado a una o más líneas de dicha pluralidad de líneas de datos y pluralidad de líneas de dirección, el cual energiza dicha una o más líneas; un circuito de detección acoplado a dicha una o más líneas, el cual detecta cambios en la impedancia y genera una señal de detección si dicha una o más líneas así energizadas tiene una impedancia inferior a la normal; y un circuito de inhibición acoplado a dicho circuito de detección el cual inhibe la operación de uno de dicho controlador de datos y dicho controlador de dirección después de la recepción de dicha señal de detección.
11. 11. El aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho circuito de inhibición incluye circuitería para deshabilitar un suministro de energía asociado con uno de dicho controlador de datos y dicho controlador de dirección.
12. 12. El aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho circuito de detección incluye circuitería que detecta un corto circuito sobre una línea controladora energizada, y un circuito de cierre para cerrar la detección de tal corto circuito solamente cuando un comendo de impresión no se encuentra encendido.
13. 13. El aparato según la reivindicación 11, caracterizado porque incluye un indicador que indica una condición acortada existente sobre dicha una o más líneas.
14. 14. Una impresora de inyección de tinta, que comprende: un suministro de energía; una cabeza de impresión que tiene una pluralidad de toberas de impresión térmicamente activadas sobre la misma para la eyección de tinta después de la agitación térmica de la tinta dentro de la tobera; controladores de línea de elemento activo para controlar las líneas impulsoras de datos y de dirección, conectándose dichas líneas impulsoras de datos y de dirección a una tobera a elementos activos térmicos de tobera asociados con cada una de dichas toberas después de su selección mediante la activación de líneas de dirección y de datos asociadas, y conectándose dichos controladores de línea de elemento activo a dicho suministro de energía; medios para energizar al menos una de una línea de datos y línea de dirección asociadas con al menos una tobera de inyección de tinta térmica sobre dicha cabeza de impresión; medios para detectar una impedancia inferior a la normal sobre la línea energizada; y, medios para inhibir la energización posterior de al menos uno de dichos controladores de línea de datos y de dirección.
15. 15. Una impresora de inyección de tinta según la reivindicación 14, caracterizada porque incluye medios para proporcionar una indicación de una condición acortada existente sobre una línea de accionamiento.
16. 16. Una impresora de inyección de tinta según la reivindicación 14, caracterizada porque dichos medios para inhibir la energización posterior de una de dichas líneas de datos y de dirección incluye medios para deshabilitar dicho suministro de energía.
17. 17. Una impresora de inyección de tinta según la reivindicación 16, caracterizada porque incluye además un cierre para cerrar la detección de un corto circuito solamente cuando un comendo de impresión no se encuentre encendido .
18. 18. Una impresora de inyección de tinta según la reivindicación 14, caracterizada porque incluye además medios configurados para detectar un corto circuito sobre una línea de dirección mediante la energización simultánea de todas las líneas de dirección, dichos medios configurados para determinar si cualquiera de las líneas de dirección no es capaz de ser energizada al mismo nivel que las otras líneas de dirección debido a una condición de corto circuito.
19. 19. Una impresora de inyección de tinta según la reivindicación 18, caracterizada porque incluye además medios configurados para cerrar la detección de una condición de corto circuito solamente después de la determinación de la presencia de una energización simultánea de dichas líneas de dirección. Resumen Se expone un método y aparato para la detección de corto circuitos de impedancia baja a moderada sobre cualquier línea de accionamiento de una impresora de inyección de tinta térmica para inhibir daños a la circuitería controladora de la impresora, principalmente a los elementos activos de la misma. La impresora incluye una cabeza de impresión que tiene una pluralidad de toberas de impresión térmicamente activadas en la misma para la eyección de tinta después de la agitación térmica de la tinta dentro de la tobera, y líneas impulsoras de datos y de dirección accionadas por controladores de línea de datos y de línea de dirección para la selección y activación de los elementos activos térmicos de tobera asociados con cada una de las toberas al efectuar el flujo de corriente a través de un elemento térmico asociado con cada una de dichas toberas después de su selección mediante la activación de líneas de dirección y de datos asociadas. Un método incluye la etapa de energizar una de una línea de datos y líneas de dirección asociadas con al menos una tobera de inyección de tinta térmica sobre la cabeza de impresión, detectar una impedancia inferior a la normal sobre la línea energizada, e inhibir la activación o energización posterior de al menos uno de los controladores de línea de datos y de dirección. La etapa de inhibición puede llevarse a cabo, por ejemplo, al deshabilitar el suministro de energía asociado con el controlador asociadao con la línea que tiene una impedancia inferior a la normal y/o al evitar que el circuito controlador de la impresora proporcione señales de datos y/o dirección a la cabeza de impresión.