PL196153B1 - Głowica drukująca drukarki atramentowej - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest głowica drukarki atramentowej posiadająca szynę (181) uziemienia, która częściowo przykrywa aktywne obszary obwodów (85) sterujących tranzystorów polowych.

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy głowicy drukującej do drukarki atramentowej, posiadającej obwody sterujące tranzystorów polowych, przeznaczone do kompensowania pasożytniczej utraty energii wzdłuż szyny uziemienia.

Technika drukowania atramentowego jest stosunkowo dobrze rozwinięta. Wprowadzone zostały wyroby handlowe, takie jak drukarki komputerowe, plotery graficzne i aparaty fototelegraficzne z atramentowym drukowaniem na nośnikach. Wkład firmy Hewlett-Packard Company do techniki drukowania atramentowego opisano przykładowo w różnych artykułach w Hewlett-Packard Journal, vol. 36, nr 5 (maj 1985); vol. 39, nr 5 (październik 1988); vol. 43, nr 4 (sierpień 1992); vol. 43, nr 6 (grudzień 1992); oraz vol. 45, nr 1 (luty 1994).

Zwykle obraz atramentowy tworzony jest przez dokładne umieszczenie na nośniku kropelek tuszu wyrzucanych przez urządzenie wytwarzające kropelki tuszu, zwane głowicą drukującą. Zwykle głowica drukująca jest wsparta na ruchomej karetce, która przemieszcza się nad powierzchnią nośnika i w sposób kontrolowany wyrzuca kropelki tuszu w odpowiednim czasie na polecenie mikrokomputera lub innego sterownika, przy czym synchronizowanie nakładania kropelek tuszu ma na celu uzyskanie odpowiedniego rozkładu pikseli drukowanego obrazu.

Typowa głowica drukująca Hewlett-Packard zawiera obszar dokładnie utworzonych dysz w płytce z otworami, która jest przymocowana do warstwy bariery dla tuszu, która z kolei jest przymocowana do struktury cienkowarstwowej, która zawiera rezystory grzejące tusz i urządzenia włączające te rezystory. Warstwa barierowa tworzy kanały tuszu, zawierające komory tuszu usytuowane nad przyporządkowanymi rezystorami grzejącymi tusz, a dysze w płytce z otworami są usytuowane zgodnie z przyporządkowanymi komorami tuszu. Komory tuszu i części struktury cienkowarstwowej oraz płytki z otworami, sąsiadujące z komorami tuszu, tworzą obszary generatorów kropelek tuszu.

Struktura cienkowarstwowa jest zwykle złożona z podłoża, takiego jak krzem, na którym utworzone są różne cienkie warstwy, które tworzą cienkowarstwowe rezystory grzejące tusz, urządzenia do włączania tych rezystorów oraz połączenia pomiędzy obszarami łączeniowymi a zewnętrznymi złączami elektrycznymi. Warstwa bariery dla tuszu jest zwykle materiałem polimerowym, który jest laminowany jako sucha folia z cienkowarstwową strukturą i jest przeznaczony do definiowania świetlnego oraz utwardzania promieniowaniem ultrafioletowym i cieplnym. W głowicy drukującej z doprowadzaniem szczelinowym tusz jest doprowadzany z jednego lub więcej zbiorników tuszu do różnych komór tuszu poprzez co najmniej jedną szczelinę doprowadzania tuszu, utworzoną w podłożu.

Przykład fizycznego układu płytki z otworami, warstwy bariery dla tuszu i struktury cienkowarstwowej przedstawiono na stronie 44 Hewlett-Packard Journal, luty 1944. Dalsze przykłady głowic drukujących do drukarek atramentowych są przedstawione w patentach USA nr 4719 477 i 5 317 346.

Problemy z cienkowarstwowymi głowicami do drukarek atramentowych obejmują zwiększone wymiary podłoża i/lub kruchość podłoża, gdy stosuje się więcej generatorów kropelek tuszu i/lub szczelin doprowadzających tusz. Potrzebna jest zatem ulepszona głowica drukująca, która ma zwartą konstrukcję i posiada mniejszą liczbę generatorów kropelek tuszu.

Opisany wynalazek dotyczy głowicy drukującej do drukarki atramentowej, posiadającej uziemioną szynę, która częściowo przykrywa aktywne obszary obwodów sterujących tranzystorów polowych, które zasilają rezystory grzejne.

Głowica drukująca drukarki atramentowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera: strukturę głowicy drukującej utworzoną z podłoża oraz wielu cienkich warstw, kolumnowy obszar generatorów kropelek tuszu utworzonych w strukturze głowicy drukującej, kolumnowy obszar obwodów tranzystorów polowych, utworzonych w strukturze głowicy drukującej i odpowiednio dołączonych do generatorów kropelek tuszu, przy czym każdy z tych obwodów tranzystorów polowych zawiera aktywny obszar złożony z drenowych obszarów, źródłowych obszarów i bramki, ścieżki zasilania, obejmujące szynę uziemienia, włączoną elektrycznie pomiędzy (a) łączeniowe obszary oraz (b) generatory kropelek tuszu i obwody tranzystorów polowych, a szyna uziemienia przebiega zasadniczo wzdłuż długości kolumnowego obszaru obwodów tranzystorów polowych i częściowo przykrywa wymienione aktywne obszary.

Głowica, według wynalazku, posiada szynę uziemienia, która ma szerokość, mierzoną poprzecznie do wymiaru wzdłużnego kolumnowego obszaru obwodów tranzystorów polowych, która zmienia się wzdłuż tego wymiaru wzdłużnego.

PL 196 153 B1

Korzystnie, szyna uziemienia ma szerokość, mierzoną poprzecznie do długości kolumnowego obszaru obwodów tranzystorów polowych, która maleje ze wzrostem odległości od najbliższego z wzdłużnie oddalonych końców struktury głowicy drukującej.

Zgodnie z wynalazkiem, drenowe obszary, źródłowe obszary i bramka przebiegają poprzecznie do długości kolumnowego obszaru obwodów tranzystorów polowych.

Ponadto, każdy z obwodów tranzystorów polowych zawiera drenowe elektrody i źródłowe elektrody, utworzone z tej samej warstwy metalizacji co szyna uziemienia.

Korzystnie, drenowe elektrody przykrywają drenowe obszary, a źródłowe elektrody przykrywają źródłowe obszary.

Według wynalazku, obwody tranzystorów polowych są odpowiednio skonfigurowane w celu kompensowania zmiany rezystancji pasożytniczej ścieżek zasilania.

Ponadto, odpowiednie rezystancje obwodów tranzystorów polowych są wybrane w celu kompensowania zmiany rezystancji pasożytniczej ścieżek zasilania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest schematycznym widokiem z góry bez zachowania skali głowicy drukarki atramentowej, wykorzystującej wynalazek, fig. 2 jest schematycznym widokiem perspektywicznym głowicy drukującej z fig. 1 z wyrwaniem, fig. 3 jest schematycznym częściowym widokiem z góry bez zachowania skali głowicy drukującej z fig. 1, fig. 4 jest częściowym widokiem z góry obszaru obwodu sterującego tranzystora polowego i przyporządkowanej szyny uziemienia głowicy drukującej z fig. 1, fig. 5 jest schematem elektrycznym połączeń rezystora grzejnego i obwodu sterującego tranzystora polowego głowicy drukującej z fig. 1, fig. 6 jest widokiem z góry reprezentatywnych obwodów sterujących tranzystorów polowych i przyporządkowanej szyny uziemienia głowicy drukującej z fig. 1, fig. 7 jest przekrojem reprezentatywnego obwodu sterującego tranzystora polowego głowicy drukującej z fig. 1, fig. 8 jest widokiem z góry przykładowego wykonania obszaru obwodu sterującego tranzystora polowego i przyporządkowanej szyny uziemienia głowicy drukującej z fig. 1, fig. 9 jest schematycznym widokiem perspektywicznym drukarki, bez zachowania skali, w której może być zastosowana głowica drukująca według wynalazku.

W poniższym szczegółowym opisie i na kilku figurach rysunku analogiczne elementy mają takie samo oznaczenie.

Na figurach 1 i 2 przedstawiono schematycznie bez zachowania skali widok perspektywiczny głowicy drukującej drukarki atramentowej, w której można zastosować wynalazek i która zawiera (a) cienkowarstwową strukturę 11 zawierającą podłoże, np. krzemowe oraz utworzone na nim różne cienkie warstwy, (b) barierową warstwę 12 usytuowaną na strukturze cienkowarstwowej 11 oraz (c) dyszową płytkę 13 przymocowaną warstwowo na barierowej warstwie 12.

Cienkowarstwowa struktura 11 jest wykonana według konwencjonalnej technologii obwodów scalonych i zawiera umieszczone na niej cienkowarstwowe rezystory grzejne 56. Barierowa warstwa 12 jest utworzona z suchej folii, która jest cieplnie i ciśnieniowo laminowana na cienkowarstwowej strukturze 11 i ma utworzone w niej fotochemicznie komory 19 i kanały 29 tuszu, usytuowane na tych obszarach, w których utworzone są rezystory grzejne.

Złocone obszary 74 przeznaczone do łączenia z zewnętrznymi złączami elektrycznymi umieszczone są wzdłużnie w odstępach od siebie przy końcach struktury cienkowarstwowej 11 i nie są pokryte warstwą barierową 12. Przykładowo warstwa barierowa zawiera suchą folię fotopolimerową nabazie akrylanu, taką jak folia „Parad” z firmy E.I. duPont de Nemours and Company z Wilmington, Delaware. Podobne suche folie zawierają inne produkty firmy DuPont, takie jak sucha folia gatunku „Riston” i suche folie wykonane przez inne firmy chemiczne. Dyszowa płytka 13 zawiera przykładowo planarne podłoże z materiału polimerowego, w którym przez ablację laserową wykonane są otwory, np. tak jak opisano w opisie patentowym USA nr 5 469 199. Płytka dyszowa może również zawierać nałożony galwanicznie metal, taki jak nikiel.

Jak pokazano na fig. 3, komory 19 tuszu w barierowej warstwie 12 są w szczególności usytuowane na odpowiednich grzejących tusz rezystorach 56, a każda komora 19 jest utworzona przez złączone ze sobą krawędzie lub ścianki otworu komory utworzonego w barierowej warstwie 12. Kanały29 tuszu są utworzone przez dalsze otwory wykonane w barierowej warstwie 12 i są integralnie połączone z odpowiednimi komorami 19 grzania tuszu.

Figury 1, 2 i 3 przedstawiają przykładowo szczelinowo zasilaną głowicę drukującą, w której kanały tuszu są otwarte przy krawędzi utworzonej przez szczelinę doprowadzania tuszu w strukturze cienkowarstwowej, przy czym krawędź szczeliny doprowadzania tuszu tworzy krawędź zasilania.

PL 196 153 B1

Dyszowa płytka 13 zawiera otwory lub dysze 21 usytuowane nad odpowiednimi komorami 19 tuszu tak, że każdy rezystor 56 grzania tuszu, przyporządkowana komora 19 tuszu i przyporządkowana dysza 21 są zrównane ze sobą i tworzą generator 40 kropelek tuszu.

Chociaż głowica drukująca została opisana tu jako posiadająca barierową warstwę i oddzielną dyszową płytkę, należy zauważyć, że wynalazek ten można realizować w głowicach drukujących posiadających zintegrowaną konstrukcję bariery/dyszy, którą można wykonać stosując pojedynczą warstwę fotopolimerową, naświetloną wielokrotnie i następnie wywołaną.

Generatory 40 kropelek tuszu są usytuowane w trzykolumnowych polach lub grupach 61, 62, 63, które są oddalone od siebie poprzecznie względem osi odniesienia L. Grzejne rezystory 56 każdej grupy generatora kropelek cieczy są zasadniczo wyrównane z osią odniesienia L i mają określony odstęp pomiędzy środkami lub podziałkę P dysz wzdłuż osi odniesienia L. Przykładowo, struktura cienkowarstwowa jest prostokątna, a jej przeciwległe krawędzie 51, 52 są krawędziami wzdłuż wymiaru długości, natomiast oddalone wzdłużnie od siebie przeciwległe krawędzie 53, 54 mają wymiar szerokości, który jest mniejszy niż wymiar długości głowicy drukującej. Wzdłużny wymiar struktury cienkowarstwowej przebiega wzdłuż krawędzi 51, 52, które mogą być równoległe do osi odniesienia L. W działaniu oś odniesienia Lmoże być usytuowana zgodnie z osią przemieszczania nośnika druku.

Chociaż generatory 40 kropelek tuszu w każdej grupie generatorów przedstawiono jako zasadniczo współliniowe, należy zauważyć, że niektóre z generatorów 40 w grupie generatorów mogą być nieco przemieszczone względem środkowej osi kolumny, na przykład w celu kompensowania opóźnień w grzaniu tuszu.

O ile każdy z generatorów 40 kropelek tuszu zawiera rezystor grzejny 56, rezystory takie są zestawione w grupy lub pola, które odpowiadają generatorom kropelek tuszu. Dla wygody te pola lub grupy rezystorów grzejnych będą miały takie same oznaczenia 61, 62, 63.

Cienkowarstwowa struktura 11 głowicy drukującej z fig. 1, 2 i 3 zawiera w szczególności szczeliny 71, 72, 73 doprowadzania tuszu, które są usytuowane zgodnie z osią L odniesienia i są od siebie oddalone poprzecznie względem osi L odniesienia. Szczeliny 71, 72, 73 doprowadzania tuszu zasilają odpowiednio grupy 61, 62, 63 generatorów kropelek i w ilustracyjnym przykładzie są usytuowane po tej samej stronie grup generatorów kropelek tuszu, które odpowiednio zasilają. Przykładowo każda ze szczelin doprowadzania tuszu dostarcza tusz o innej barwie, np. niebiesko-zielony, żółty i czerwony.

Struktura cienkowarstwowa 11 zawiera ponadto obszary 81, 82, 83 sterujących obwodów tranzystorów utworzone w cienkowarstwowej strukturze 11 i usytuowane przy odpowiednich grupach 61, 62, 63 generatorów kropelek tuszu. Każdy obszar 81, 82, 83 obwodu sterującego zawiera wiele sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych, dołączonych do odpowiednich grzejnych rezystorów 56. Z każdym obszarem 81, 82, 83 obwodu sterującego skojarzona jest szyna 181, 182, 183 uziemienia, do której elektrycznie dołączone są końcówki źródła wszystkich sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych sąsiedniego obszaru 81, 82, 83 obwodów sterujących. Każda szyna 181, 182, 183 uziemienia jest elektrycznie połączona z co najmniej jednym łączeniowym obszarem 74 przy jednym końcu struktury głowicy drukującej i z co najmniej jednym stykowym obszarem 7j4 przy drugim końcu struktury drukującej.

Jak pokazano schematycznie na fig. 5, końcówka drenu każdego obwodu 85 tranzystora polowego jest połączona elektrycznie z jedną końcówką sąsiedniego rezystora grzejnego 56, który na swej drugiej końcówce otrzymuje odpowiedni sygnał PS wybierania pierwotnego elementu grzania tuszu poprzez przewodzącą ścieżkę 86, która jest poprowadzona do stykowego obszaru 74 przy jednym końcu struktury głowicy drukującej. Przewodzące ścieżki 86 stanowią przykładowo ścieżki w złotej warstwie metalizacji, która jest usytuowana powyżej i jest dielektrycznie oddzielona od warstwy metalizacji, w której utworzone są szyny 181, 182, 183 uziemienia. Ścieżki przewodzące 86 są elektrycznie dołączone do grzejnych rezystorów 56 przewodzącymi drogami i metalowymi ścieżkami 57 (fig. 6) utworzonymi w tej samej warstwie metalizacji co uziemiające szyny 181, 182, 183. Ponadto przewodząca ścieżka określonego rezystora grzejnego może być zasadniczo poprowadzona do łączeniowego obszaru 74 przy tym końcu, który jest najbliższy tego grzejnego rezystora. Zależnie od wykonania grzejne rezystory 56 określonej grupy 61, 62, 63 generatorów kropelek tuszu mogą być zestawione w wiele pierwotnych grup, przy czym generatory kropelek tuszu określonego elementu pierwotnego są połączone równolegle, z możliwością przełączania, z tym samym sygnałem wybierania pierwotnego elementu grzania tuszu, jak to przykładowo opisano w patentach USA nr nr 5604 519, 5638 101 i3568 171. Końcówka źródła każdego z sterujących obwodów na tranzystorze polowym jest elektrycznie dołączona do sąsiedniej przyporządkowanej szyny uziemienia 181, 182, 183.

PL 196 153 B1

Dla ułatwienia ścieżki przewodzące łącznie ze ścieżką przewodzącą 86 i szyną uziemienia 181, które łączą elektrycznie grzejny rezystor 56 i przyporządkowany obwód 85 sterującego tranzystora polowego z łączeniowymi obszarami 74, są wspólnie nazywane ścieżkami zasilania. Dla ułatwienia ścieżki przewodzące 86 mogą być traktowane jako ścieżki strony górnej lub nie uziemione ścieżki zasilania.

Zwykle rezystancja pasożytnicza (lub rezystancja w stanie włączenia) każdego ze sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych ma taką konfigurację, by kompensować zmianę rezystancji pasożytniczej widzianej przez różne sterujące obwody 85 tranzystorów polowych poprzez pasożytniczą drogę utworzoną przez ścieżki zasilania tak, aby zmniejszyć zmianę energii doprowadzanej do rezystorów grzejnych. W szczególności ścieżki zasilania tworzą drogę pasożytniczą, która jest widziana przez obwody tranzystorów polowych jako rezystancja pasożytnicza zmieniająca się wraz z usytuowaniem na tej drodze, a rezystancja pasożytnicza każdego ze sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych jest wybierana tak, że połączenie rezystancji pasożytniczej każdego sterującego obwodu 85 tranzystorów polowych i rezystancji pasożytniczej ścieżek zasilania, widziane przez sterujący obwód tranzystorów polowych zmienia się tylko nieznacznie dla poszczególnych generatorów kropelek tuszu. Ponieważ rezystory grzejne 56 mają wszystkie zasadniczo taką samą rezystancję, rezystancja pasożytnicza każdego sterującego obwodu 85 tranzystorów polowych jest skonfigurowana tak, aby kompensować zmianę rezystancji pasożytniczej, związanej ze ścieżkami zasilania, widzianej przez różne sterujące obwody 85 tranzystorów polowych. W ten sposób w takim stopniu, w jakim zasadniczo równe ilości energii są doprowadzane do złączowych obszarów połączonych ze ścieżkami zasilania, zasadniczo jednakowe ilości energii mogą być doprowadzane do różnych rezystorów grzejnych 56.

Jak pokazano, zwłaszcza na fig. 6 i 7, każdy ze sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych zawiera wiele elektrycznie połączonych ze sobą palców drenu elektrody 87, usytuowanych nad palcami drenu obszaru 89, utworzonymi w krzemowym podłożu 111 oraz wiele połączonych ze sobą elektrycznie palców źródła elektrody 97, usytuowanych na przemian z elektrodami 87 drenu i nad palcami źródła obszaru 99, utworzonymi w krzemowym podłożu 111. Wiele polikrzemowych bramkowych palców 91, które są ze sobą połączone przy odpowiednich końcach, usytuowane jest na cienkiej tlenkowej warstwie 93 bramki utworzonej na krzemowym podłożu 111. Warstwa 95 ze szkła fosforowokrzemowego oddziela drenowe elektrody 87 i źródłowe elektrody 97 od krzemowego podłoża 111. Wiele przewodzących drenowych kontaktów 88 łączy elektrycznie drenowe elektrody 87 z drenowymi obszarami 89, podczas gdy wiele przewodzących źródłowych kontaktów 98 łączy elektrycznie źródłowe elektrody 91 ze źródłowymi obszarami 99. Przykładowo drenowe elektrody 87, drenowe obszary89, źródłowe elektrody 97, źródłowe obszary 99 i polikrzemowe bramkowe palce 91 przebiegają zasadniczo prostopadle lub poprzecznie względem osi odniesienia Li wzdłużnego wymiaru uziemionych szyn 181, 182, 183. Ponadto, dla każdego obwodu 85 tranzystora polowego wymiar drenowych obszarów 89 i źródłowych obszarów 99 poprzeczny wobec osi odniesienia Ljest taki sam jak wymiar bramkowych palców poprzeczny wobec osi odniesienia L, jak pokazano na fig. 6, który określa wymiar aktywnych obszarów poprzeczny wobec osi odniesienia L.

Dla ułatwienia wymiar palców drenowych elektrod 87, palców drenowych obszarów 89, palców źródłowych elektrod 97, palców źródłowych obszarów 99 i polikrzemowych bramkowych palców 91 można traktować jako wzdłużny wymiar takich elementów, ponieważ elementy te są długie i wąskie, jak paski lub palce. Przykładowo rezystancja pasożytnicza każdego z obwodów 85 tranzystorów polowych jest indywidualnie konfigurowana przez sterowanie wymiarem wzdłużnym lub długością pozbawionego ciągłego styku segmentu palców drenowego obszaru, przy czym ten pozbawiony ciągłego kontaktu segment jest pozbawiony elektrycznych kontaktów 88. Przykładowo pozbawione ciągłego kontaktu segmenty palców drenowych obszarów mogą zaczynać się przy końcach drenowych obszarów 87, które są usytuowane najdalej od grzejnego rezystora 56. Rezystancja pasożytnicza danego obwodu 85 tranzystora polowego rośnie wraz z długością pozbawionego ciągłego kontaktu segmentu palca drenowego obszaru, przy czym długość taka jest wybrana tak, by określać rezystancję pasożytniczą danego obwodu tranzystora polowego.

Przykładowo rezystancja pasożytnicza każdego obwodu 85 tranzystora polowego może być konfigurowana przez wybieranie wymiarów tego obwodu. Na przykład wymiar obwodu tranzystora polowego poprzeczny wobec osi odniesienia L można wybrać w celu definiowania rezystancji pasożytniczej. W typowym wykonaniu, gdzie ścieżki zasilania danego obwodu 85 tranzystora polowego są poprowadzone rozsądnie bezpośrednimi drogami do łączeniowych obszarów 74 na najbliższym ze wzdłużnie oddzielonych końców struktury głowicy drukującej, rezystancja pasożytnicza rośnie wraz

PL 196 153 B1 z odległością od najbliższego końca głowicy drukującej, a rezystancja w stanie włączenia obwodów sterujących 85 tranzystorów polowych maleje (dzięki czemu obwód na tranzystorze polowym ma większą sprawność) z odległością od takiego najbliższego końca, tak aby skompensować wzrost rezystancji pasożytniczej ścieżek zasilania. Przykładowo, jeśli chodzi o pozbawione ciągłego kontaktu segmenty palców drenowych odpowiednich sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych, które zaczynają się przy końcach palców drenowych obszarów, usytuowanych najdalej od grzejnych rezystorów 86, długości takich segmentów maleją wraz z odległością od najbliższego z wzdłużnie oddzielonych końców struktury głowicy drukującej.

Każda uziemiona szyna 181, 182, 183 jest utworzona z tej samej przewodzącej warstwy z cienkiej folii co drenowe elektrody 87 i źródłowe elektrody 97 obwodów 85 tranzystorów polowych, a aktywne obszary każdego z obwodów tranzystorów polowych, złożone ze źródłowych obszarów 89 i drenowych obszarów 99 oraz polikrzemowych bramek 91 korzystnie przebiegają pod przyporządkowaną uziemioną szyną 181, 182, 183. Dzięki temu uziemiona szyna i obszary obwodów tranzystorów polowych mogą zajmować węższe obszary, co z kolei pozwala na węższą i tańszą strukturę cienkowarstwową.

Ponadto w przykładzie wykonania, w którym pozbawione ciągłego kontaktu segmenty palców drenowego obszaru zaczynają się przy końcach palców drenowego obszaru, które są najbardziej oddalone od rezystorów grzejnych 56, wymiar każdej uziemionej szyny 181, 182, 183 poprzecznie względem osi odniesienia Li w kierunku do przyporządkowanych rezystorów grzejnych 56 może być zwiększony, gdy rośnie długość pozbawionych ciągłego styku sekcji drenowych palców, ponieważ drenowe elektrody nie muszą przebiegać nad takimi pozbawionymi ciągłego styku sekcjami drenowych palców. Inaczej mówiąc, szerokość W uziemionej szyny 181, 182, 183 może być zwiększona przez zwiększenie wymiaru przykrywania przez szynę uziemioną aktywnych obszarów sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych zależnie od długości pozbawionych ciągłego kontaktu segmentów drenowego obszaru. Uzyskuje się to bez zwiększania szerokości obszaru zajmowanego przez uziemioną szynę 181, 182, 183 i przyporządkowany jej obszar 81, 82, 83 sterujących obwodów tranzystorów polowych, ponieważ zwiększenie uzyskuje się przez zwiększenie wymiaru przykrycia pomiędzy uziemioną szyną a aktywnymi obszarami sterujących obwodów 85 tranzystorów polowych. W rezultacie przy każdym określonym obwodzie 85 tranzystora polowego uziemiona szyna może przykrywać aktywny obszar poprzecznie względem osi odniesienia L zasadniczo na długości pozbawionych kontaktu segmentów drenowych obszarów.

W specyficznym przykładzie, w którym pozbawione ciągłego kontaktu segmenty drenowego obszaru zaczynają się przy końcach palców drenowego obszaru, które są usytuowane najdalej od grzejnych rezystorów 56 i gdzie długości takich pozbawionych ciągłego kontaktu segmentów drenowego obszaru maleją z odległością od najbliższego końca struktury głowicy drukującej, modulacja lub zmiana szerokości uziemionej szyny 181, 182, 183 ze zmianą długości pozbawionych ciągłego kontaktu segmentów drenowego obszaru powoduje istnienie szyny uziemionej o szerokości W, która rośnie wraz ze zbliżaniem się do najbliższego końca struktury głowicy drukującej, jak pokazano na fig. 8. Ponieważ natężenie wspólnych prądów rośnie wraz ze zbliżaniem się do obszarów łączeniowych 74, taki kształt korzystnie daje rezystancję uziemionej szyny zwiększającą się wraz ze zbliżaniem się do łączeniowych obszarów 74.

Chociaż powyższe dotyczy głowicy drukującej, która ma trzy szczeliny doprowadzania tuszu z generatorami kropelek tuszu usytuowanymi tylko wzdłuż jednej strony szczeliny doprowadzania tuszu, należy zauważyć, że opisane struktury obszaru sterujących obwodów tranzystorów polowych i uziemionej szyny można realizować w różnych układach doprowadzania, szczelinowych, krawędziowych lub łączonych. Ponadto generatory kropelek tuszu mogą być usytuowane po jednej lub po obu stronach szczeliny doprowadzania tuszu.

Na figurze 9 przedstawiono schematycznie widok perspektywiczny przykładu atramentowej drukarki 110, w której można stosować opisane głowice drukujące. Drukarka atramentowa 110 z fig. (9) zawiera podwozie 122 otoczone przez obudowę 124, zwykle z formowanego tworzywa sztucznego. Podwozie 122 jest wykonane na przykład z blachy i zawiera pionową płytę 122a. Arkusze nośnika druku są oddzielnie transportowane poprzez obszar 125 drukowania przez adaptacyjny system 126 transportu nośnika druku, który zawiera tacę doprowadzającą 128 do składowania nośników druku przed drukowaniem. Nośniki druku mogą być odpowiednim, nadającym się do drukowania materiałem arkuszowym, takim jak papier, karton, przezrocza, Mylar itp., ale dla wygody podano, że w przedstawionych przykładach wykonania jako nośnik druku wykorzystuje się papier. Do przemieszczania nośników druku z tacy doprowadzającej 128 do obszaru drukowania 125 stosuje się szereg konwencjoPL 196 153 B1 nalnie napędzanych silnikiem wałków, zawierający napędzający wałek 129, który jest napędzany przez silnik krokowy. Po drukowaniu napędzający wałek 129 przemieszcza drukowany arkusz na parę chowanych wyjściowych skrzydeł 130 suszenia, które pokazano w położeniu rozłożonym, przygotowane do przyjęcia drukowanego arkusza. Te skrzydła 130 trzymają świeżo wydrukowany arkusz przez krótki czas nad poprzednio wydrukowanymi arkuszami jeszcze schnącymi w wyjściowej tacy 132, zanim zostaną przechylnie schowane na boki, jak pokazano łukowymi strzałkami 133, aby opuścić świeżo wydrukowany arkusz na wyjściową tacę 132. System transportu nośników druku może zawierać szereg mechanizmów regulacyjnych, aby umożliwić stosowanie różnych rozmiarów nośników druku, takich jak papier listowy, biurowy, format A4, koperty itd., takich jak przesuwne ramię 134 regulacji długości i szczelina 135 doprowadzania kopert.

Drukarka z fig. 9 zawiera ponadto sterownik 136, przedstawiony schematycznie jako mikroprocesor, usytuowany na płytce drukowanej 139 wspartej na tylnej stronie pionowej płyty 122a podwozia. Sterownik 136 drukarki otrzymuje polecenia z urządzenia głównego, takiego jak komputer osobisty (nie pokazano) i steruje działaniem drukarki łącznie z transportem nośników druku poprzez strefę 125 drukowania, ruchem karetki 140 i doprowadzaniem sygnałów do generatorów 40 kropelek tuszu.

Drążek ślizgowy 138 karetki z osią wzdłużną równoległą do osi wybierania jest wsparty przez podwozie 122, aby z uwzględnieniem rozmiaru wspierać karetkę 140 w ruchu translacyjnym lub wybieraniu wzdłuż osi wybierania karetki. Karetka 140 wspiera dwa wkłady 150, 152 z tuszem. Te wkłady 150, 152 zawierają odpowiednie głowice drukujące 154, 156, które odpowiednio mają zwrócone zasadniczo do dołu dysze służące do wyrzucania tuszu, zasadniczo do dołu na część nośnika druku, która jest usytuowana w strefie 125 drukowania. Wkłady 150, 152 są dokładniej zaciśnięte w karetce 140 przez mechanizm zatrzaskowy, który zawiera dźwignie zaciskające, człony zatrzaskowe lub przykrywki 170, 172.

Ilustracyjny przykład odpowiedniej karetki drukarki jest przedstawiony w zgłoszeniu patentowym USA nr 08/757009 z 26. 11. 1996 (Harmon i inni, nr rej. rzecznika 10941036).

Nośnik druku jest przemieszczany przez strefę 125 drukowania wzdłuż osi nośnika, która jest równoległa do stycznej do części nośnika druku, która jest usytuowana pod dyszami wkładów 150, 152 i mija je. Jeżeli oś nośnika i oś karetki są usytuowane na tej samej płaszczyźnie, jak pokazano na fig. 9, wówczas są one wzajemnie prostopadłe.

Przeciwobrotowy mechanizm z tyłu karetki jest sprzężony z poziomo usytuowanym przeciwprzechyłowym drążkiem 185, który jest przykładowo wykonany integralnie z pionową płytą 122a podwozia 122, aby uniemożliwiać przechylanie karetki 140 do przodu wokół ślizgowego drążka 138.

W ilustracyjnym przykładzie wkład 150 jest wkładem drukowania monochromatycznego, natomiast wkład 152 jest wkładem drukowania trójbarwnego, który wykorzystuje głowicę drukującą według wynalazku.

Karetka 140 jest napędzana wzdłuż ślizgowego drążka 138 przez pasek 158 o obiegu zamkniętym, który może być napędzany w konwencjonalny sposób, a do wykrywania położenia karetki 140 wzdłuż osi wybierania karetki zastosowano listwę 159 kodera liniowego, na przykład według stanu techniki.

Chociaż powyżej opisano i przedstawiono specyficzne przykłady realizacji wynalazku, fachowcy mogą wprowadzać różne modyfikacje i zmiany nie odchodząc od zakresu i ducha wynalazku według następujących zastrzeżeń patentowych.

Claims (8)

1. Głowica drukująca drukarki atramentowej, znamienna tym, że zawiera:

strukturę (11, 12, 13) głowicy drukującej utworzoną z podłoża oraz wielu cienkich warstw, kolumnowy obszar (61) generatorów (40) kropelek tuszu utworzonych w strukturze głowicy drukującej, kolumnowy obszar (81) obwodów (85) tranzystorów polowych, utworzonych w strukturze głowicy drukującej i odpowiednio dołączonych do generatorów (40) kropelek tuszu, przy czym każdy z tych obwodów (85) tranzystorów polowych zawiera aktywny obszar złożony z drenowych obszarów (89), źródłowych obszarów (99) i bramki (91),

PL 196 153 B1 ścieżki (86, 181) zasilania, obejmującej szynę (181) uziemienia, włączoną elektrycznie pomiędzy (a) łączeniowe obszary (74) oraz (b) generatory (40) kropelek tuszu i obwody (85) tranzystorów polowych, a szyna (181) uziemienia przebiega zasadniczo wzdłuż długości kolumnowego obszaru (81) obwodów (85) tranzystorów polowych i częściowo przykrywa wymienione aktywne obszary.

2. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że szyna (181) uziemienia ma szerokość mierzoną poprzecznie do wymiaru wzdłużnego kolumnowego obszaru (81) obwodów (85) tranzystorów polowych, która zmienia się wzdłuż tego wymiaru wzdłużnego.

3. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że szyna (181) uziemienia ma szerokość mierzoną poprzecznie do długości kolumnowego obszaru (81) obwodów (85) tranzystorów polowych, która maleje ze wzrostem odległości od najbliższego z wzdłużnie oddalonych końców struktury głowicy drukującej.

4. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że drenowe obszary (89), źródłowe obszary (99) i bramka (91) przebiegają poprzecznie do długości kolumnowego obszaru (81) obwodów (85) tranzystorów polowych.

5. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy z obwodów (85) tranzystorów polowych zawiera drenowe elektrody (87) i źródłowe elektrody (97), utworzone z tej samej warstwy metalizacji, co szyna (181) uziemienia.

6. Głowica według zastrz. 5, znamienna tym, że drenowe elektrody (87) przykrywają drenowe obszary (89), a źródłowe elektrody (97) przykrywają źródłowe obszary (99).

7. Głowica według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienna tym, że obwody (85) tranzystorów polowych są odpowiednio skonfigurowane w celu kompensowania zmiany rezystancji pasożytniczej ścieżek zasilania.

8. Głowica według zastrz. 7, znamienna tym, że odpowiednie rezystancje obwodów (85) tranzystorów polowych są wybrane w celu kompensowania zmiany rezystancji pasożytniczej ścieżek zasilania.