PL213032B1

PL213032B1 - Atramentowa glowica drukujaca oraz sposób sterowania atramentowa glowica drukujaca

Info

Publication number: PL213032B1
Application number: PL361769A
Authority: PL
Inventors: Joseph M. Torgerson; Bruce Cowger; David M. Hurst; Mark H. Mackenzie
Original assignee: Hewlett Packard Co
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2012-12-31
Also published as: HU229301B1; IL155011A0; US6402279B1; HUP0303008A2; NO20031792L; NO334111B1; AR031060A1; ZA200303297B; EP1330359A2; DE60137789D1; WO2002036349A2; CA2427756A1; JP4204862B2; HK1046669B; KR20020033544A; AU2716502A; HK1046669A1; CN1350923A; AU2002227165B2; KR100871542B1

Description

Przedmiotem wynalazku jest atramentowa głowica drukująca i sposób sterowania atramentową głowicą drukującą.

Wynalazek ten dotyczy urządzeń do drukowania atramentowego, a zwłaszcza urządzenia do drukowania atramentowego, które zawiera głowicę drukującą, która otrzymuje sygnały uaktywniania wytwarzania kropelek, by selektywnie wyrzucać tusz.

Systemy drukowania atramentowego często wykorzystują atramentową głowicę drukującą przymocowaną do karetki, która jest przemieszczana tam i z powrotem w poprzek nośnika druku, takiego jak papier. Gdy głowica drukująca jest przemieszczana w poprzek nośnika druku, urządzenie sterujące selektywnie uruchamia każdy z wielu generatorów kropelek wewnątrz głowicy drukującej, by wyrzucać lub osadzać kropelki tuszu na nośniku druku do tworzenia obrazów i znaków tekstu. Zapas tuszu, który jest usytuowany w głowicy drukującej, albo w pewnej odległości od tej głowicy, zapewnia doprowadzanie tuszu do wielu generatorów kropelek.

Poszczególne generatory kropelek są selektywnie uaktywniane przez stosowanie sygnału uaktywniania, który jest podawany przez system drukujący na głowicę drukującą. W przypadku cieplnego drukowania atramentowego każdy generator kropelek jest uaktywniany przez przepuszczenie prądu elektrycznego przez element rezystancyjny, taki jak rezystor. W odpowiedzi na przepływ prądu elektrycznego rezystor ten wytwarza ciepło, które z kolei ogrzewa tusz w komorze parowania przy rezystorze. Gdy tusz osiągnie już stan parowania, szybko rozprężający się front pary wypycha tusz z komory parowania poprzez sąsiedni otwór lub dyszę. Kropelki tuszu wyrzucone z dysz są osadzane na nośniku druku, by przeprowadzić drukowanie.

Prąd elektryczny jest często doprowadzany do poszczególnych rezystorów lub generatorów kropelek przez urządzenie komutacyjne, takie jak tranzystor połowy. To urządzenie komutacyjne jest uaktywniane przez sygnał sterujący, który jest podawany na końcówkę sterującą urządzenia komutacyjnego. Po uaktywnieniu urządzenie komutacyjne umożliwia przepływ prądu elektrycznego do wybranego rezystora. Prąd elektryczny lub prąd sterujący doprowadzany do każdego rezystora nazywany jest czasami sygnałem prądu sterującego. Sygnał sterujący do selektywnego uaktywniania urządzenia komutacyjnego związanego z każdym rezystorem nazywany jest czasami sygnałem adresowym.

W jednym poprzednio stosowanym rozwiązaniu szeregowo z każdym rezystorem połączony jest tranzystor komutacyjny. W stanie aktywnym ten tranzystor komutacyjny pozwala na przepływ prądu sterującego poprzez każdy rezystor i tranzystor komutacyjny. Rezystor i tranzystor komutacyjny tworzą razem generator kropelek. Wiele takich generatorów kropelek jest rozmieszczonych w logicznym dwuwymiarowym układzie generatorów kropelek, posiadającym wiersze i kolumny. Każda kolumna generatorów kropelek w tym układzie połączona jest z innym źródłem prądu sterującego, a każdy generator kropelek w każdej kolumnie jest dołączony równolegle do źródła prądu sterującego tej kolumny. Każdy wiersz generatorów kropelek w tym układzie jest dołączony do innego źródła sygnału adresowego, przy czym każdy generator kropelek w każdym wierszu jest dołączony do wspólnego źródła sygnałów adresowych danego wiersza generatorów kropelek. Dzięki temu każdy indywidualny generator kropelek w dwuwymiarowym układzie generatorów kropelek może być oddzielnie uaktywniany przez uaktywnienie sygnału adresowego odpowiadającego temu generatorowi kropelek w wierszu i doprowadzenie prądu sterującego ze źródła prądu sterującego przyporządkowanego danej kolumnie generatorów kropelek. Dzięki temu liczba połączeń elektrycznych wymaganych dla głowicy drukującej jest znacznie zmniejszona w porównaniu z rozwiązaniem, w którym podaje się sygnały sterujące oddzielnie do każdego generatora kropelek związanego z głowicą drukującą.

Chociaż omówiony powyżej schemat adresowania wierszy i kolumn może być realizowany stosunkowo łatwo i tanio, aby zmniejszyć koszty wytwarzania głowicy drukującej, rozwiązanie takie ma wady polegające na dużej liczbie obszarów łączenia w przypadku głowic drukujących o dużej liczbie generatorów kropelek. W głowicach drukujących, zawierających ponad 300 generatorów kropelek, liczba obszarów łączenia staje się czynnikiem ograniczającym, gdy usiłuje się zmniejszyć do minimum wymiary. Inne rozwiązanie, które dotychczas stosowano, wykorzystuje przenoszenie informacji uaktywniania na głowicę drukującą w formacie szeregowym. Taka informacja uaktywniania generatorów kropelek zostaje przeorganizowana za pomocą rejestrów przesuwnych tak, że mogą być uaktywniane prawidłowe generatory kropelek. Technika ta, chociaż znacznie zmniejsza liczbę połączeń elektrycznych, wymaga różnych funkcji logicznych, jak również statycznych elementów pamięci. Głowice drukujące posiadające różne funkcje logiczne i elementy pamięci wymagają stosowania odpowiednich

PL 213 032 B1 technologii, takich jak technologia CMOS oraz wymagają stałego źródła zasilania. Wytwarzanie głowic drukujących w technologii CMOS jest droższe niż wytwarzanie głowic drukujących przy użyciu technologii NMOS. Proces wytwarzania CMOS jest bardziej skomplikowanym procesem wytwarzania niż proces wytwarzania NMOS, który wymaga większej liczby etapów maskowania, co zwiększa koszty głowicy drukującej. Ponadto wymaganie stałego źródła zasilania zwiększa koszt urządzenia drukującego, które musi podawać to stałe napięcie zasilania na głowicę drukującą.

Nadal potrzebne są atramentowe głowice drukujące, które mają mniej połączeń elektrycznych pomiędzy głowicą drukująca a urządzeniem drukującym, by zmniejszyć całkowite koszty systemu drukowania oraz samej głowicy drukującej. Takie głowice drukujące powinny nadawać się do wytwarzania za pomocą stosunkowo taniej technologii produkcji, która umożliwia wytwarzanie głowic drukujących przy użyciu technik wytwarzania o dużej wydajności i ma stosunkowo niskie koszty produkcji. Takie głowice drukujące powinny umożliwiać przenoszenie informacji pomiędzy urządzeniem drukującym a głowicą drukującą niezawodnie, umożliwiając przy tym osiągnięcie wysokiej jakości druku, jak również niezawodnego działania. Wreszcie te głowice drukujące powinny nadawać się do działania z duż ymi liczbami generatorów kropelek, by powstały systemy drukujące, które są zdolne zapewnić duże prędkości drukowania.

Atramentowa głowica drukująca posiada wiele generatorów kropelek, które selektywnie wyrzucają tusz w odpowiedzi na uaktywnienie.

Istotą wynalazku jest to, że głowica zawiera pierwsze i drugie generatory kropelek na niej usytuowane, przy czym każdy z tych generatorów kropelek jest podłączany do źródła prądu sterowania, ponadto parę zezwalających styków, podłączanych do źródła pary okresowych sygnałów zezwalających, przy czym para styków zezwalających stanowi jedyne styki zezwalające głowicy drukującej.

Głowica zawiera także urządzenie sterujące podłączane do okresowego sygnału adresowego oraz pary okresowych sygnałów zezwalających, przy czym to urządzenie sterujące zawiera pierwsze urządzenie sterujące, przyporządkowane do pierwszego generatora kropelek i drugie urządzenie sterujące, przyporządkowane do drugiego generatora kropelek, przy czym pierwsze urządzenie sterujące do reagowania na pierwszy okresowy sygnał zezwalający pary i okresowy sygnał adresowy, do zwalniania pierwszego generatora kropelek do aktywacji odpowiednio do prądu sterującego, i reagowania na drugi okresowy sygnał pary, do dezaktywacji pierwszego generatora kropelek, przy czym drugie urządzenie sterujące do reagowania na drugi okresowy sygnał zezwalający i okresowy sygnał adresowy, do zwalniania drugiego generatora kropelek do aktywacji odpowiednio do prądu sterującego, i reagowania na pierwszy okresowy sygnał zezwalający do dezaktywacji drugiego generatora kropelek.

Korzystnie, głowica posiada urządzenie sterujące zwalniające pierwszy generator kropelek na czas po uaktywnieniu sygnału adresowego i pierwszego sygnału zezwalającego.

Korzystnie, głowica posiada urządzenie sterujące zwalniające drugi generator kropelek na czas po uaktywnieniu sygnału adresowego i drugiego sygnału zezwalającego.

Korzystnie głowica zawiera korpus wkładu, przy czym jest ona przymocowana do tego korpusu wkładu.

Korzystnie, głowica posiada urządzenie sterujące reagujące na pierwszy i drugi okresowy sygnał zezwalający, które nie są aktywne równocześnie, aby włączać tylko jeden z dwóch generatorów kropelek w danym czasie.

Korzystnie, głowica zawiera parę styków prądu sterowania do połączenia ze źródłem prądu sterowania, wiele styków adresowych do połączenia ze źródłem wielu okresowych sygnałów adresowych; przy czym każdy z generatorów kropelek jest włączony pomiędzy parę styków prądu sterowania i jest dołączony do co najmniej jednego ze styków adresowych, przy czym dla każdego adresu okresowego sygnału adresowego jest zwalniany więcej niż jeden generator kropelek do sekwencyjnego uruchamiania, na podstawie pary sygnałów zezwalających, a zwolnione generatory kropelek, są uruchamiane przez prąd sterowania ze źródła prądu sterowania.

Korzystnie głowica zawiera pare styków prądu sterowania do podłączenia do źródła prądu sterowania, wiele styków adresowych do połączenia z odpowiednią liczbą źródeł okresowych sygnałów adresowych, przy czym generatory kropelek są tak skonfigurowane, że tylko jeden z generatorów kropelek jest zwolniony do aktywacji na bazie sygnałów do pary styków zezwalających i sygnałów styków adresowych, i przy czym każdy z generatorów jest aktywowany w przypadku, gdy jest zwolniony i jest dostarczony prąd sterujący do styków sterujących.

Korzystnie, wiele styków adresowych stanowi 13 styków adresowych.

PL 213 032 B1

Innym aspektem wynalazku jest sposób sterowania atramentową głowicą drukującą. Sposób charakteryzuje się tym, że tworzy się okresowy układ sygnałów adresowych na każdym z wielu styków adresowych, tworzy się okresowy układ sygnałów zezwalających na każdym z wielu styków zezwalających, przy czym okresowy układ sygnałów zezwalających jest parą okresowych sygnałów zezwalających, a wiele styków zezwalających jest parą styków zezwalających, które są jedynymi stykami zezwalającymi atramentowej głowicy drukującej. Na każdy z wielu styków prądu sterowania selektywne podaje się prąd sterowania, przy czym wiele generatorów kropelek jest selektywnie uaktywnianych przez dostarczony okresowy układ sygnałów adresowych. Ponadto tworzy się okresowy układ sygnałów zezwalających i selektywnego tworzenia prądu sterowania do selektywnego wyrzucania tuszu na nośnik druku, przy czym generatory kropelek są zestawione w podgrupy pierwszych generatorów kropelek i drugich generatorów kropelek, i są przyporządkowane pierwsze i drugie urządzenia sterujące pierwszych i drugich generatorów kropelek, a w danym czasie uaktywniony jest tylko jeden generator kropelek w danej podgrupie, w następujących etapach: pierwszy generator kropelek zwalnia się przez aktywację, odpowiednio do prądu sterowania, przez pierwsze urządzenie sterujące, odpowiednio do odebrania pierwszego okresowego sygnału zezwalającego okresowego układu sygnałów zezwalających i pierwszego okresowego sygnału adresowego okresowego układu sygnałów adresowych przez pierwsze urządzenie sterujące. Następnie dezaktywuje się pierwszy generator kropelek przez pierwsze urządzenie sterujące odpowiednio do odebrania drugiego okresowego sygnału zezwalającego okresowego układu sygnałów zezwalających przez pierwsze urządzenie sterujące, a potem zwalnia się drugi generator kropelek przez aktywację, odpowiednio do prądu sterowania, przez drugie urządzenie sterujące, odpowiednio do odebrania drugiego okresowego sygnału zezwalającego i pierwszego okresowego sygnału adresowego przez drugie urządzenie sterujące.

Następnie dezaktywuje się drugi generator kropelek przez drugie urządzenie sterujące odpowiednio do odebrania pierwszego okresowego sygnału zezwalającego okresowego układu sygnałów zezwalających przez pierwsze urządzenie sterujące.

Korzystnie, stosuje się okresowy układ sygnałów zezwalających z okresem, który jest krótszy niż okres związany z każdym okresowym układem sygnałów adresowych.

Korzystnie, stosuje się generatory kropelek, które są zestawione w grupy generatorów kropelek, a każda grupa generatorów kropelek jest dołączona do wspólnego źródła prądu sterowania, przy czym poszczególne generatory kropelek w każdej grupie generatorów kropelek tworzą pary generatorów kropelek, z których każda jest dołączona do jednego styku adresowego spośród wielu styków adresowych.

Korzystnie, każdy generator kropelek w parze generatorów kropelek reaguje na inny sygnał zezwalający okresowego układu sygnałów zezwalających.

Korzystnie, dwa okresowe sygnały zezwalające tworzące parę nie są aktywowane równocześnie.

Korzystnie, każda podgrupa generatorów kropelek jest dołączona do jednego styku sygnału adresowego z wielu styków adresowych.

Korzystnie, sygnał adresowy i pierwszy sygnał zezwalający są wytwarzane przez prąd sterujący dla pierwszego generatora kropelek urządzenia sterującego, a drugi sygnał zezwalający jest wytwarzany przez prąd sterujący dla drugiego generatora kropelek urządzenia sterującego.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia system drukujący według przedmiotowego wynalazku, który zawiera wkład drukowania atramentowego według przedmiotowego wynalazku do przeprowadzania drukowania na nośniku druku w widoku perspektywicznym z góry.

Fig. 2 przedstawia atramentowy wkład drukowania z fig. 1 oddzielnie w widoku perspektywicznym z dołu.

Fig. 3 jest uproszczonym schematem blokowym systemu drukującego z fig. 1, który zawiera część drukarkową i głowicę drukującą.

Fig. 4 jest schematem blokowym pokazującym dalszy szczegół jednego korzystnego rozwiązania urządzenia sterowania drukiem związanego z częścią drukarkową i głowicą drukującą pokazaną z 16 grupami generatorów kropelek.

Fig. 5 jest schematem blokowym przedstawiającym dalszy szczegół jednej grupy generatorów kropelek, posiadającej 26 oddzielnych generatorów kropelek.

Fig. 6 jest schematem przedstawiającym dalszy szczegół korzystnego rozwiązania jednego oddzielnego generatora kropelek według przedmiotowego wynalazku.

PL 213 032 B1

Fig. 7 jest schematem przedstawiającym dwa oddzielne generatory kropelek do głowicy drukującej według przedmiotowego wynalazku, pokazanej na fig. 5.

Fig. 8 jest wykresem czasowym działania głowicy drukującej według przedmiotowego wynalazku, pokazanej na fig. 4.

Fig. 9 jest alternatywnym wykresem czasowym działania głowicy drukującej według przedmiotowego wynalazku z fig. 4.

Fig. 10 jest szczegółowym wykresem czasowym szczelin czasowych 1 i 2 z fig. 8.

Fig. 11 jest szczegółowym wykresem czasowym szczelin czasowych 1 i 2 alternatywnego rozwiązania z fig. 9.

Fig. 1 jest widokiem perspektywicznym przykładu wykonania systemu 10 drukowania atramentowego według przedmiotowego wynalazku, pokazanego z otwartą pokrywą. Ten system 10 drukowania atramentowego zawiera drukarkową część 12 posiadającą co najmniej jeden drukujący wkład 14 i 16 zamontowany w skaningowej karetce 18. Drukarkowa część 12 zawiera tacę 20 do przyjmowania nośnika 22. Gdy nośnik 22 druku jest przeprowadzany przez strefę drukowania, karetka skaningowa 18 przemieszcza drukujące wkłady 14 i 16 w poprzek nośnika druku. Drukarkowa część 12 selektywnie uruchamia generatory kropelek wewnątrz głowicy drukującej (nie pokazano), połączonej z każdym z drukujących wkładów 14 i 16, aby osadzać tusz na nośniku i realizować przez to drukowanie.

Ważnym elementem niniejszego wynalazku jest przenoszenie przez część drukarkową 12 informacji o uruchomieniu generatora kropelek do drukujących wkładów 14 i 16. Ta informacja uruchomienia generatora kropelek jest wykorzystywana przez głowicę drukującą do uruchamiania generatorów kropelek, gdy drukujące wkłady 14 i 16 są przemieszczane względem nośnika druku. Innym elementem niniejszego wynalazku jest głowica drukująca, która wykorzystuje informacje dostarczane przez drukarkową część 12. Sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku umożliwiają przepuszczanie informacji pomiędzy drukarkową częścią 12 a głowicą drukującą za pomocą stosunkowo niewielu połączeń, przez co zmniejsza się wymiary głowicy drukującej. Ponadto sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku umożliwiają stosowanie głowicy drukującej bez wymagania sterowanego zegarem przechowywania elementów lub złożonych funkcji logicznych, przez co zmniejsza się koszty wytwarzania głowicy drukującej. Sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku zostaną omówione bardziej szczegółowo w odniesieniu do fig. 3-11.

Fig. 2 przedstawia w widoku perspektywicznym z dołu jeden korzystny przykład wykonania drukującego wkładu 14, pokazanego na fig. 1. W korzystnym przykładzie wykonania wkład 14 jest wkładem trójkolorowym, zawierającym tusze: niebieski, czerwony i żółty. W tym korzystnym przykładzie realizacji przewidziany jest oddzielny drukujący wkład 16 z tuszem czarnym. Przedmiotowy wynalazek zostanie tu opisany w odniesieniu do tego korzystnego wykonania jedynie na zasadzie przykładu. Istnieje wiele innych konstrukcji, do których również nadają się sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku. Przykładowo przedmiotowy wynalazek nadaje się również do konstrukcji, w których system drukujący zawiera oddzielne wkłady drukujące dla każdej barwy tuszu używanej w drukowaniu. Alternatywnie przedmiotowy wynalazek nadaje się do systemów drukujących, w których stosuje się więcej niż cztery barwy tuszu, na przykład w drukowaniu wysokojakościowym, gdzie stosuje się sześć lub więcej barw tuszu. Wreszcie przedmiotowy wynalazek nadaje się do stosowania w różnych rodzajach wkładów drukujących, takich jak wkłady, które zawierają zbiornik tuszu, jak pokazano na fig. 2, albo wkłady drukujące, które są uzupełniane tuszem z oddalonego źródła tuszu w sposób ciągły lub przerywany.

Pokazany na fig. 2 wkład 14 z tuszem zawiera drukującą głowicę 24, która reaguje na aktywujące sygnały z systemu 12 drukowania, by selektywnie osadzać tusz na nośniku 22. W korzystnym przykładzie wykonania drukująca głowica 24 jest utworzona na podłożu, takim jak krzem. Drukująca głowica 24 jest przymocowana do korpusu 25 wkładu. Drukujący wkład 14 zawiera wiele elektrycznych styków 26, które są rozmieszczone na korpusie 25 tak, że kiedy jest on prawidłowo wprowadzony w skaningową karetkę, powodowane jest połączenie elektryczne pomiędzy odpowiednimi stykami (nie pokazano) przyporządkowanymi drukarkowej części 12. Każdy z elektrycznych styków 26 jest elektrycznie dołączony do drukującej głowicy 24 poprzez każdy z wielu przewodów elektrycznych (nie pokazano). Dzięki temu sygnały aktywacyjne z drukarkowej części 12 są doprowadzane do głowicy drukującej 24.

W korzystnym przykładzie wykonania elektryczne styki 26 są utworzone w giętkim obwodzie 28. Giętki obwód 28 zawiera izolujący materiał, taki jak poliimid oraz przewodzący materiał, taki jak miedź. Przewody są wykonane w giętkim obwodzie do elektrycznego łączenia każdego z elektrycznych sty6

PL 213 032 B1 ków 26 z elektrycznymi stykami wykonanymi na głowicy drukującej 24. Głowica drukująca 24 jest zamontowana i elektrycznie dołączona do giętkiego obwodu 28 przy wykorzystaniu odpowiedniej techniki, takiej jak automatyczny montaż na taśmie.

W przykładowym wykonaniu pokazanym na fig. 2 wkład drukujący jest wkładem trójkolorowym, zawierającym tusze: żółty, czerwony i niebieski w odpowiedniej części zbiornikowej. Głowica drukująca 24 zawiera części 30, 32 i 34 do wyrzucania kropelek tuszu odpowiednio żółtego, czerwonego i niebieskiego. Elektryczne styki 26 obejmują styki związane z sygnałami aktywacyjnymi dla każdego z generatorów 30, 32, 34 kropelek tuszu odpowiednio żółtego, czerwonego i niebieskiego.

W korzystnym przykładzie wykonania wkład 16 z tuszem czarnym, pokazany na fig. 1, jest podobny do kolorowego wkładu 14, pokazanego na fig. 2, z tym, że wkład czarny wykorzystuje dwie części wyrzucające kropelki zamiast trzech pokazanych w przypadku barwnego wkładu 14. Sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku zostaną omówione tu w odniesieniu do czarnego wkładu 16. Jednakże sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku nadają się równie dobrze do stosowania w przypadku barwnego wkładu 14.

Fig. 3 przedstawia uproszczony blokowy schemat elektryczny drukarkowej części 12 i jednego z drukujących wkładów 16. Drukarkowa część 12 zawiera urządzenie 36 sterowania drukowaniem, urządzenie 38 transportu nośnika i urządzenie 40 transportu karetki. Urządzenie 36 sterowania drukowaniem podaje sygnały sterujące na urządzenie 38 transportu nośnika, by przemieszczać nośnik 22 poprzez obszar drukowania, w którym na nośniku 22 osadzany jest tusz. Ponadto urządzenie 36 sterowania drukowaniem podaje sygnały sterujące do selektywnego przemieszczania skaningowej karetki 18 w poprzek nośnika 22, przez co tworzona jest strefa drukowania. Gdy nośnik 22 jest przemieszczany skokowo przy drukującej głowicy 24 lub poprzez obszar drukowania, skaningowa karetka 18 jest przemieszczana w poprzek nośnika 22. Podczas przemieszczania drukującej głowicy 24 urządzenie 36 sterowania drukowaniem podaje sygnały aktywujące na głowicę drukującą 24, aby selektywnie osadzać tusz na nośniku druku do przeprowadzenia drukowania. Chociaż drukujący system 10 jest opisany tu jako posiadający głowicę drukującą 24 umieszczoną na karetce skaningowej, istnieją również inne konstrukcje systemu drukującego 10. Te inne konstrukcje obejmują inne rozwiązania służące do uzyskania względnego przemieszczenia pomiędzy głowicą drukującą a nośnikiem, takie jak stosowanie nieruchomej głowicy drukującej i nośnika poruszanego względem głowicy drukującej lub posiadające nieruchomy nośnik i głowicę drukującą ruchomą względem tego nieruchomego nośnika.

Fig. 3 uproszczono, aby pokazać tylko jeden drukujący wkład 16. Zwykle urządzenie 36 sterowania drukowaniem jest elektrycznie dołączone do każdego drukującego wkładu 14 i 16. Urządzenie 36 sterowania drukowaniem dostarcza sygnały aktywujące, by selektywnie osadzać tusz zgodnie z każdym z drukowanych kolorów tuszu.

Fig. 4 przedstawia uproszczony blokowy schemat elektryczny, pokazujący bardziej szczegółowo urządzenie 36 sterowania drukowaniem w drukarkowej części 12 i głowicę drukującą 24 w drukującym wkładzie 16. Urządzenie 36 sterowania drukowaniem zawiera źródło prądu zasilające układy sterowania, generator adresów i generator zezwalający. Źródło prądu służące do zasilania układów sterowania, generator adresów i generator zezwalający wytwarzają prąd sterowania, sygnały adresowe i sygnały zezwalające przy sterowaniu za pomocą urządzenia sterującego lub sterownika 36, podawane na głowicę drukującą 24, by selektywnie uruchamiać każdy z przyporządkowanych jej generatorów kropelek.

W korzystnym przykładzie realizacji źródło prądu sterowania wytwarza szesnaście oddzielnych sygnałów prądu sterowania oznaczonych P(1-16). Każdy sygnał prądu sterowania dostarcza wystarczającej energii w jednostce czasu, by uaktywniać generator kropelek do wyrzucania tuszu. W korzystnym przykładzie realizacji generator adresów wytwarza trzynaście oddzielnych sygnałów adresowych oznaczonych A(1-13) do wybierania grupy generatorów kropelek. W tym korzystnym przykładzie wykonania sygnały adresowe są sygnałami logicznymi. Wreszcie, w korzystnym przykładzie wykonania generator zezwalający wytwarza dwa sygnały zezwalające oznaczone E(1-2) do wybierania podgrupy generatorów kropelek z wybranej grupy generatorów kropelek. Wybrana podgrupa generatorów kropelek jest uaktywniona, jeżeli prąd sterowania jest dostarczany przez źródło prądu sterowania. Dalsze szczegóły sygnałów sterowania, sygnałów adresowych i sygnałów zezwalających zostaną omówione w odniesieniu do fig. 9-11.

Głowica drukująca 24 pokazana na fig. 4 zawiera wiele grup generatorów kropelek, z których każda jest dołączona do innego źródła prądu sterowania. W korzystnym przykładzie wykonania głowica drukująca 24 zawiera szesnaście grup generatorów kropelek. Pierwsza grupa generatorów kropelek

PL 213 032 B1 jest dołączona do źródła prądu sterowania oznaczonego P(1), druga grupa generatorów kropelek dołączona jest do źródła prądu sterowania oznaczonego P(2), trzecia grupa generatorów kropelek jest dołączona do źródła prądu sterowania oznaczonego P(3) itd., aż do szesnastej grupy generatorów kropelek, które są dołączone do źródła prądu sterowania oznaczonego P(16).

Każda z grup generatorów kropelek, pokazanych na fig. 4, jest dołączona do każdego z sygnałów adresowych, oznaczonych A(1-13), dostarczanych przez generator adresowy na urządzeniu 36 sterowania drukowaniem. Ponadto każda z grup generatorów kropelek jest dołączona do dwóch sygnałów zezwalających, oznaczonych E(1-2), podawanych przez generator adresów na urządzenie 36 sterowania drukowaniem. Każda z oddzielnych grup generatorów kropelek zostanie teraz bardziej szczegółowo omówiona w odniesieniu do fig. 5.

Fig. 5 jest schematem blokowym przedstawiającym pojedynczą grupę generatorów kropelek z wielu grup generatorów kropelek pokazanych na fig. 4. W korzystnym przykładzie wykonania pojedyncza grupa generatorów kropelek, pokazana na fig. 5, jest grupą złożoną z dwudziestu sześciu oddzielnych generatorów kropelek, z których każdy jest dołączony do wspólnego źródła prądu sterowania. Ta grupa generatorów kropelek, pokazana na fig. 5, dołączona jest do wspólnego źródła prądu sterowania, oznaczonego P(1) na fig. 4.

Poszczególne generatory kropelek w grupie generatorów kropelek są zestawione w pary generatorów kropelek, przy czym każda para generatorów kropelek jest dołączona do innego źródła sygnałów adresowych. W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 5 pierwsza para generatorów kropelek jest dołączona do źródła sygnałów adresowych, oznaczonego A(1), druga para generatorów kropelek jest dołączona do drugiego źródła sygnałów adresowych oznaczonego A(2), trzecia para generatorów kropelek jest dołączona do źródła sygnałów adresowych oznaczonego A(3) itd., aż do trzynastej pary generatorów kropelek, które są dołączone do trzynastego źródła sygnałów adresowych, oznaczonego A(13).

Każdy z dwudziestu sześciu oddzielnych generatorów kropelek, pokazanych na fig. 5, jest również dołączony do źródła sygnałów zezwalających. W korzystnym przykładzie realizacji źródło sygnałów zezwalających jest parą sygnałów zezwalających, oznaczoną E(1-2).

Pozostałe grupy generatorów kropelek, pokazane na fig. 4, które są dołączone do pozostałych źródeł prądu sterowania, oznaczonych P(2)-P(16), są połączone w sposób podobny jak pierwsza grupa generatorów kropelek, pokazana na fig. 5. Każda z pozostałych grup generatorów kropelek jest dołączona do innego źródła prądu sterowania, jak zaznaczono na fig. 4, zamiast do źródła prądu sterowania P(1), pokazanego na fig. 5. Dalsze szczegóły dotyczące każdego oddzielnego generatora kropelek, pokazanego na fig. 5, zostaną teraz omówione w odniesieniu do fig. 6.

Fig. 6 przedstawia korzystny przykład wykonania oddzielnego generatora kropelek 42. Generator 42 kropelek reprezentuje jeden oddzielny generator kropelek, pokazany na fig. 5. Jak pokazano na fig. 5, dwa oddzielne generatory 42 kropelek tworzą parę generatorów 42 kropelek, z których każdy jest dołączony do wspólnego źródła sygnałów adresowych. Oddzielny generator kropelek, pokazany na fig. 6, reprezentuje jeden z pary generatorów 42 kropelek dołączonych do źródła adresowego 1, oznaczonego A(1) na fig. 5. Wszystkie źródła sygnałów, takich jak sygnały adresowe A(1) i sygnały zezwalające E(1-2) omówione w odniesieniu do fig. 6 i 7, są sygnałami, które są przekazywane pomiędzy odpowiednim źródłem sygnałów a wspólnym punktem odniesienia 46. Ponadto źródło prądu sterowania jest utworzone pomiędzy odpowiednim źródłem prądu sterowania oznaczonym P(1) a wspólnym punktem odniesienia 46.

Generator 42 kropelek zawiera grzejny element 44 dołączony do źródła prądu sterowania. Dla generatora 42 kropelek pokazanego na fig. 6 źródło prądu sterowania jest oznaczone P(1). Element grzejny 44 jest połączony szeregowo z urządzeniem komutacyjnym 48 pomiędzy źródłem prądu sterowania P(1) a wspólnym punktem odniesienia 46. Urządzenie komutacyjne 48 zawiera parę sterowanych końcówek włączonych pomiędzy element grzejny 44 a wspólny punkt odniesienia 46. Z urządzeniem komutacyjnym 48 zawarta jest również końcówka sterująca, przeznaczona do sterowania końcówek sterowanych. Urządzenie komutacyjne 48 służy do podawania sygnałów aktywacyjnych na końcówkę sterującą, by selektywnie umożliwiać przepływ prądu pomiędzy parą końcówek sterowanych. W ten sposób uaktywnienie końcówek sterujących umożliwia przepływ prądu sterowania ze źródła prądu sterowania oznaczonego P(1) poprzez element grzejny 44, na skutek, czego wytwarzana jest energia cieplna, która jest wystarczająca do wyrzucenia tuszu z głowicy drukującej 24.

W jednym korzystnym przykładzie realizacji grzejny element 44 jest rezystancyjnym elementem grzejnym, a komutacyjne urządzenie 48 jest tranzystorem polowym, takim jak tranzystor NMOS.

PL 213 032 B1

Generator 42 kropelek zawiera ponadto drugie urządzenie komutacyjne 50 i trzecie urządzenie komutacyjne 52 do sterowania aktywacją końcówki sterującej komutacyjnego urządzenia 48. Drugie urządzenie komutacyjne ma parę sterowanych końcówek włączonych pomiędzy źródło sygnałów adresowych a końcówkę sterującą komutacyjnego urządzenia 48. Trzecie komutacyjne urządzenie 52 jest włączone pomiędzy sterującą końcówkę komutacyjnego urządzenia 48, a wspólny punkt odniesienia 46. Zarówno drugie komutacyjne urządzenie 50 jak i trzecie komutacyjne urządzenie 52 steruje selektywnie aktywacją komutacyjnego urządzenia 48.

Aktywacja komutacyjnego urządzenia 48 jest oparta na sygnale adresowym i sygnale zezwalającym. W przypadku konkretnego generatora 42 kropelek, pokazanego na fig. 6, sygnał adresowy jest reprezentowany przez A(1), pierwszy sygnał zezwalający jest reprezentowany przez E(1), a drugi sygnał zezwalający jest reprezentowany przez E(2). Pierwszy sygnał zezwalający E(1) jest dołączony do końcówki sterującej drugiego komutacyjnego urządzenia 50. Drugi sygnał zezwalający, reprezentowany przez E(2), jest dołączony do sterującej końcówki trzeciego komutacyjnego urządzenia 52. Przez sterowanie pierwszym i drugim zezwalającym sygnałem E(1-2) i sygnałem adresowym A(1) komutacyjne urządzenie 48 jest selektywnie uaktywniane, by przewodzić prąd poprzez element grzejny 44, jeżeli istnieje prąd sterowania ze źródła sterowania P(1).

Podobnie komutacyjne urządzenie 48 jest uaktywniane, by uniemożliwiać przewodzenie prądu przez grzejny rezystor 44, nawet jeśli źródło prądu sterowania P(4) jest aktywne.

Komutacyjne urządzenie 48 jest uaktywniane przez uaktywnienie drugiego komutacyjnego urządzenia 50 i obecność aktywnego adresowego sygnału A(1) ze źródła sygnałów adresowych. W korzystnym przykładzie realizacji, gdzie drugie urządzenie komutacyjne jest tranzystorem polowym, sterowane końcówki przyporządkowane drugiemu urządzeniu komutacyjnemu, są końcówkami źródła i drenu. Końcówka drenu jest dołączona do źródła adresowych sygnałów A(1), a końcówka źródła jest dołączona do sterowanej końcówki pierwszego komutacyjnego urządzenia 48. Końcówką sterującą urządzenia komutacyjnego 50 na tranzystorze polowym jest końcówka bramki. Kiedy końcówka bramki dołączona do pierwszego zezwalającego sygnału E(1), jest wystarczająco dodatnia względem końcówki źródła, a źródło sygnałów adresowych A(1) dostarcza napięcia na końcówkę drenu, które jest większe niż napięcie na końcówce źródła, wówczas drugie komutacyjne urządzenie 50 jest uaktywnione.

Drugie urządzenie komutacyjne, jeżeli jest aktywne, podaje prąd ze źródła sygnałów adresowych A(1) na sterującą końcówkę lub bramkę komutacyjnego urządzenia 48. Prąd ten, jeżeli jest wystarczający, uaktywnia komutacyjne urządzenie 48. To komutacyjne urządzenie 48 w korzystnym przykładzie wykonania jest tranzystorem polowym, posiadającym dren i źródło jako końcówki sterowane, przy czym dren jest dołączony do elementu grzejnego 44, a źródło jest dołączone do wspólnego zacisku odniesienia 46.

W korzystnym przykładzie wykonania komutacyjne urządzenie 48 ma pewną pojemność bramki pomiędzy końcówką bramki a końcówką źródła. Ponieważ to komutacyjne urządzenie 48 jest stosunkowo duże, by przewodziło stosunkowo duże prądy poprzez grzejne urządzenie 44, zatem pojemność bramka-źródło, związana z komutacyjnym urządzeniem 48, ma tendencję do przyjmowania stosunkowo dużej wartości. Zatem aby włączyć lub uaktywnić komutacyjne urządzenie 48, bramka lub końcówka sterująca musi być wystarczająco naładowana, tak że komutacyjne urządzenie 48 jest uaktywnione, by przewodzić pomiędzy źródłem a drenem. Końcówka sterująca jest ładowana przez źródło sygnałów adresowych A(1), jeżeli drugie komutacyjne urządzenie 50 jest aktywne. Źródło adresowych sygnałów A(1) dostarcza prądu do ładowania pojemności bramka-źródło komutacyjnego urządzenia 48. Ważne jest, by trzecie urządzenie komutacyjne 52 było nieaktywne, kiedy komutacyjne urządzenie 48 jest aktywne, aby uniemożliwić powstanie drogi o małej rezystancji pomiędzy źródłem sygnałów adresowych A(1) a wspólnym zaciskiem odniesienia 46. Dlatego zezwalający sygnał E(2) jest nieaktywny, gdy komutacyjne urządzenie 48 jest aktywne i przewodzi.

Komutacyjne urządzenie 48 jest wyłączane przez uaktywnienie trzeciego komutacyjnego urządzenia 52, aby zmniejszyć napięcie pomiędzy bramką a źródłem wystarczająco, by spowodować wyłączenie komutacyjnego urządzenia 48. Trzecim komutacyjnym urządzeniem 52 w korzystnym przykładzie realizacji jest tranzystor połowy, posiadający dren i źródło jako końcówki sterowane, przy czym dren jest dołączony do końcówki sterującej komutacyjnego urządzenia 48. Końcówką sterującą jest końcówka bramki, która jest dołączona do drugiego źródła zezwalających sygnałów E(2). Trzecie komutacyjne urządzenie 52 jest uaktywniane przez aktywację drugiego sygnału zezwalającego E(2), który podaje na bramkę napięcie wystarczająco duże względem napięcia źródła trzeciego komutacyjnego urządzenia 52. Aktywacja trzeciego komutacyjnego urządzenia 52 powoduje, że sterowane

PL 213 032 B1 końcówki lub końcówki drenu i źródła przewodzą, zmniejszając przez to napięcie pomiędzy końcówką sterującą lub końcówką bramki komutacyjnego urządzenia 48 a końcówką źródła komutacyjnego urządzenia 48. Przez wystarczające zmniejszenie napięcia pomiędzy końcówką bramki a końcówką źródła komutacyjnego urządzenia 48 uniemożliwione zostaje częściowe włączenie komutacyjnego urządzenia 48 przez sprzężenie pojemnościowe.

Gdy trzecie komutacyjne urządzenie 52 jest aktywne, wówczas drugie komutacyjne urządzenie 52 jest nieaktywne, co uniemożliwia wypływanie dużego prądu ze źródła sygnałów adresowych A(1) do wspólnego zacisku odniesienia 46. Działanie oddzielnego generatora 42 kropelek zostanie omówione bardziej szczegółowo w odniesieniu do wykresów czasowych przedstawionych na fig. 8-11.

Fig. 7 przedstawia bardziej szczegółowo parę generatorów kropelek, które są utworzone przez generator kropelek 42 i generator kropelek 42'. Każdy z tych generatorów 42 i 42' kropelek, które tworzą parę generatorów kropelek, jest taki sam, jak generator 42 kropelek omówiony poprzednio na podstawie fig. 6. Z tej pary generatorów kropelek każdy generator jest dołączony do źródła sygnałów adresowych A(1), pokazanego na fig. 5. Każdy z generatorów 42 i 42' kropelek jest dołączony do wspólnego źródła prądu sterowania P(1) i do wspólnego źródła adresowych sygnałów A(1). Jednakże pierwszy i drugi sygnał zezwalający E(1) i E(2) są podawane inaczej na generator 42' kropelek niż na generator 42 kropelek. W generatorze 42' pierwszy zezwalający sygnał E(1) jest podawany na bramkę lub końcówkę sterującą trzeciego komutacyjnego urządzenia 52', natomiast w generatorze 42 kropelek pierwszy sygnał zezwalający E(1) jest podawany na bramkę lub końcówkę sterującą drugiego komutacyjnego urządzenia 50. Podobnie drugi zezwalający sygnał E(2) jest podawany na bramkę lub końcówkę sterującą drugiego komutacyjnego urządzenia 50' w generatorze 42' kropelek w odróżnieniu od generatora 42 kropelek, gdzie drugi sygnał zezwalający E(2) jest podawany na bramkę lub końcówkę sterującą trzeciego komutacyjnego urządzenia 52.

Podawanie pierwszego i drugiego zezwalającego sygnału E1 i E2 na parę generatorów 42 i 42' kropelek zapewnia, że tylko jeden generator kropelek z tej pary generatorów kropelek będzie uaktywniony w danym czasie. Jak to zostanie omówione później, ważne jest, że w grupie generatorów kropelek, które są dołączone do wspólnego źródła prądu sterowania, nie więcej niż jeden z tych generatorów kropelek jest aktywny w danym czasie. Generatory kropelek, które są dołączone do wspólnego źródła prądu sterowania są sytuowane w pobliżu siebie na głowicy drukującej. Dlatego przez zapewnienie, że nie więcej niż jeden z generatorów kropelek, które są dołączone do wspólnego źródła prądu sterowania tych generatorów, jest aktywny w danym czasie unika się przeniku płynu pomiędzy tymi blisko usytuowanymi generatorami kropelek.

W korzystnym przykładzie realizacji każda z par generatorów kropelek, pokazanych na fig. 5, jest dołączona w podobny sposób do pary generatorów kropelek pokazanych na fig. 7. Ponadto każda z grup generatorów kropelek dołączonych do wspólnego źródła prądu sterowania, pokazanego na fig. 4, jest dołączona w podobny sposób do grupy generatorów kropelek pokazanej na fig. 5.

Fig. 8 jest wykresem czasowym ilustrującym działanie głowicy drukującej 24. Głowica drukująca 24 ma pewien czas cyklu dla każdego z generatorów kropelek na głowicy drukującej 24, w którym mogą być one uaktywnione. Ten czas cyklu jest reprezentowany przez czas T na fig. 8. Czas T może być podzielony na 29 interwałów czasowych, wszystkie o takim samym czasie trwania. Te interwały czasowe są reprezentowane przez szczeliny czasowe 1-29. Każda z pierwszych dwudziestu sześciu szczelin czasowych reprezentuje czas, w którym grupa generatorów kropelek może być uaktywniona, jeżeli drukowany obraz tego wymaga. Szczeliny czasowe 27, 28 i 29 reprezentują interwały czasowe podczas cyklu głowicy drukującej, w którym żaden z generatorów kropelek nie jest uaktywniony. Szczeliny czasowe 27, 28 i 29 są wykorzystywane przez system drukujący 10 do realizacji różnych zadań, takich jak resynchronizacja położenia karetki 18 i danych aktywacji generatorów kropelek oraz przenoszenia danych aktywacji z drukarkowej części 12 na głowicę drukującą 24, by wymienić tylko kilka z nich.

Pokazano 13 różnych źródeł sygnałów adresowych oznaczonych przez A(1)-A(13). Ponadto pokazano pierwszy i drugi sygnał zezwalający, reprezentowane przez E(1) i E(2). Wreszcie pokazano również zgrupowane razem wszystkie źródła prądu sterowania P(1-16). Na fig. 8 widać, że każdy z sygnałów adresowych jest uaktywniany okresowo, przy czym okres aktywacji każdego sygnału adresowego jest równy czasowi cyklu T głowicy drukującej 24. Ponadto w tym samym czasie aktywny jest nie więcej niż jeden sygnał adresowy. Każdy sygnał adresowy jest aktywny w dwóch kolejnych szczelinach czasowych.

Każdy z zezwalających sygnałów E(1) i E(2) jest sygnałem okresowym, którego okres jest równy dwóm szczelinom czasowym. Każdy z zezwalających sygnałów E(1) i E(2) ma wypełnienie przebiegu

PL 213 032 B1 okresowego mniejsze niż lub równe 50%. Każdy z tych sygnałów zezwalających jest przesunięty w fazie względem drugiego, tak że tylko jeden zezwalający sygnał E(1) lub E(2) jest aktywny w danym czasie.

Podczas działania powtarzające się układy sygnałów adresowych, wytwarzanych przez każde z trzynastu ź ródeł adresowych sygnałów A(1-13) są podawane na drukującą głowicę 24 poprzez urządzenie 36 sterowania drukowaniem. Ponadto powtarzające się układy sygnałów zezwalających odpowiednio dla pierwszego i drugiego sygnału zezwalającego E(1) i E(2) są również podawane przez urządzenie 36 sterowania drukowaniem na głowicę drukującą 24. Zarówno sygnały adresowe jak i sygnały zezwalające są generowane niezależnie od opisu obrazu lub od drukowanego obrazu. Każde z 16 źródeł prądu sterowania, oznaczonych przez P(1-16) dostarcza selektywnie podczas każdej z 26 szczelin czasowych w każdym pełnym cyklu prąd sterowania do głowicy 24 drukowania atramentowego. Źródło prądu sterowania P(1-16) jest selektywnie dołączane na podstawie opisu obrazu lub na podstawie obrazu, który ma być drukowany. W pierwszej szczelinie czasowej wszystkie źródła prądu sterowania P(1-16) mogą być aktywne, żadne z nich nie jest aktywne, albo pewna ich liczba jest aktywna, zależnie od obrazu, który ma być drukowany. Podobnie w szczelinach czasowych 2-26 każde ze źródeł prądu sterowania P(1-16) jest indywidualnie selektywnie uaktywniane zgodnie z poleceniami z urządzenia 36 sterowania drukowaniem, aby wytwarzać drukowany obraz.

Fig. 9 przedstawia korzystny wykres czasowy dla każdego ze źródeł prądu sterowania P(1-16), źródeł sygnałów adresowych A(1-13) i zezwalających sygnałów E(1-2) dla głowicy drukującej 24 według przedmiotowego wynalazku. Wykres czasowy z fig. 9 jest podobny do wykresu czasowego z fig. 8 z tym wyjątkiem, że każde źródło adresowych sygnałów A(1-13) zamiast pozostawać aktywne przez całe dwie kolejne szczeliny czasowe, pokazane na fig. 8 jest aktywne tylko przez część każdej z dwóch szczelin czasowych, pokazanych na fig. 9. W tym korzystnym przykładzie realizacji każdy z adresowych sygnałów A(1-13) jest aktywny na początku każdej szczeliny czasowej, w której sygnał adresowy jest aktywny. Ponadto wypełnienie przebiegu okresowego zarówno pierwszego jak i drugiego sygnału zezwalającego jest zmniejszone wobec wypełnienia prawie 50%, pokazanego na fig. 8. Dalsze szczegóły przebiegów czasowych sygnałów adresowych, sygnałów zezwalających i prądu sterowania zostaną teraz omówione na podstawie fig. 10 i 11.

Fig. 10 przedstawia bardziej szczegółowo szczeliny czasowe 1 i 2 z wykresu czasowego przedstawionego na fig. 8. Ponieważ jedynym sygnałem adresowym aktywnym podczas szczeliny czasowej 1 i 2 jest sygnał A(1), tylko ten sygnał adresowy A(1) trzeba przedstawić na fig. 10. Jak opisano poprzednio, ważne jest, żeby pierwszy i drugi sygnał zezwalający E(1) i E(2) nie były aktywne równocześnie, by uniknąć utworzenia drogi o małej rezystancji do wspólnego punktu odniesienia 46, co powodowałoby upływ prądu ze źródła adresowych sygnałów A(1-13). Wypełnienie przebiegu okresowego każdego z tych dwóch sygnałów zezwalających E(1) i E(2) powinno zatem być mniejsze niż 50%. Na fig. 10 interwał czasowy TE pomiędzy przejściem od stanu aktywnego do stanu nieaktywnego pierwszego zezwalającego sygnału E(1) a przejściem od stanu nieaktywnego do stanu aktywnego drugiego zezwalającego sygnału E(2) powinien być większy niż zero.

Sygnał zezwalający powinien być aktywny przed doprowadzeniem prądu sterowania ze źródła prądu sterowania, aby zapewnić, że pojemność bramki tranzystora komutacyjnego 48 jest naładowana wystarczająco, by spowodować uaktywnienie tego tranzystora 48. Interwał czasowy T_S reprezentuje czas pomiędzy uaktywnieniem pierwszego zezwalającego sygnału E(1) a doprowadzeniem prądu sterowania ze źródeł prądu sterowania P (1-16). Podobny interwał czasowy jest potrzebny dla czasu pomiędzy uaktywnieniem drugiego zezwalającego sygnału E(2) a doprowadzeniem prądu sterowania ze źródeł P(1-16).

Zezwalający sygnał E(1) powinien pozostawać w stanie aktywnym przez pewien czas po przejściu źródła prądu sterowania P(1-16) ze stanu aktywnego do stanu nieaktywnego, co oznaczono przez TH. Ten czas TH, nazywany czasem podtrzymania, jest wystarczający, by zapewnić, że prąd sterowania nie jest podawany na komutacyjne urządzenie 48, gdy to urządzenie 48 jest wyłączone. Wyłączenie komutacyjnego urządzenia 48, gdy przewodzi ono prąd pomiędzy końcówkami sterowanymi, może spowodować uszkodzenie komutacyjnego urządzenia 48. Czas trzymania T_H zapewnia margines bezpieczeństwa, by komutacyjne urządzenie 48 nie uległo uszkodzeniu. Czas trwania sygnału prądu sterowania P(1-16) jest reprezentowany przez interwał czasowy TD. Czas trwania sygnału prądu sterowania P(1-16) jest wybrany tak, by był wystarczający do zapewnienia energii do zasilania elementu grzejnego 44 dla optymalnego wytwarzania kropelek.

Fig. 11 przedstawia dalsze szczegóły korzystnego przebiegu czasowego, jeśli chodzi o szczeliny czasowe 1 i 2 wykresu czasowego z fig. 9. Jak pokazano na fig. 11, dla szczeliny czasowej 1

PL 213 032 B1 źródło sygnałów adresowych A(1) i źródło sygnałów zezwalających E(1) nie są aktywne przez cały czas trwania aktywnego stanu źródła prądu sterowania. Gdy pojemność bramki komutacyjnego tranzystora 48 i 48' (fig. 7) jest naładowana, tranzystor 48 i 48' pozostaje w stanie przewodzenia przez pozostały czas stanu aktywności źródła prądu sterowania. W ten sposób pojemność bramki komutacyjnego urządzenia 48 i 48' działa jako pamięć, która utrzymuje stan aktywny. Źródło sygnałów sterowania, oznaczone przez P(1-16), wytwarza wtedy energię sterowania, która jest konieczna do optymalnego wytwarzania kropelek.

Podobnie jak na fig. 10 interwał czasowy TS reprezentuje czas pomiędzy uaktywnieniem pierwszego sygnału zezwalającego E(1) a przyłożeniem prądu sterowania przez źródła prądu sterowania P(1-16). Interwał czasowy TAH reprezentuje czas podtrzymania, w którym źródło sygnałów adresowych A(1) musi pozostawać aktywne po przejściu pierwszego zezwalającego sygnału E(1) w stan nieaktywny, by zapewnić, że pojemność bramki tranzystora 48' jest w prawidłowym stanie. Gdyby źródło sygnałów adresowych miało zmienić stan zanim pierwszy sygnał zezwalający E(1) stanie się nieaktywny, wówczas na bramce tranzystorów 48 i 48' może wystąpić nieprawidłowy stan naładowania. Ważne jest zatem, aby interwał czasowy TAH był większy niż zero. Interwał czasowy TAH reprezentuje czas podtrzymywania, w którym drugi sygnał zezwalający E(2) musi być aktywny po przejściu źródła prądu sterowania P(1-16) w stan aktywny. W tym interwale czasowym tranzystor 52 (fig. 7) zostaje uaktywniony przez drugi zezwalający sygnał E(2), aby rozładować pojemność bramki tranzystora 48. Jeżeli ten czas nie jest wystarczająco długi, by rozładować bramkę tranzystora 48, wówczas element grzejny 44 może zostać nieprawidłowo uaktywniony lub częściowo uaktywniony.

Działanie atramentowej głowicy drukującej 24 przy zastosowaniu korzystnej synchronizacji pokazanej na fig. 11 ma ważne zalety w porównaniu ze stosowaniem synchronizacji pokazanej na fig. 10. Minimalny czas potrzebny do uaktywnienia każdego generatora 42 kropelek przy synchronizacji pokazanej na fig. 10 jest równy sumie interwałów czasowych T_S, T_D, T_E i T_H. Natomiast synchronizacja przedstawiona na fig. 11 ma minimalny czas potrzebny do uaktywnienia każdego generatora 42 kropelek równy sumie interwałów czasowych T_S i T_D. Ponieważ interwały czasowe T_D, i T_S są takie same dla każdego z wykresów czasowych, minimalny czas potrzebny do uaktywnienia generatora 42 kropelek jest mniejszy na fig. 11 niż na fig. 10. Zarówno czas T_AH podtrzymywania adresu jak i czas TEH podtrzymywania zezwolenia nie wchodzą w skład minimalnego interwału czasowego do uaktywnienia generatora 42 kropelek w korzystnej synchronizacji pokazanej na fig. 11, dzięki czemu każda szczelina czasowa może być interwałem, czasowym krótszym niż na fig. 10. Skrócenie interwału czasowego potrzebnego dla każdej szczeliny czasowej skraca czas cyklu T na fig. 8 i 9, przez co zwiększa się prędkość drukowania głowicy drukującej 24.

Sposób i urządzenie według przedmiotowego wynalazku umożliwiają indywidualne uaktywnianie 416 oddzielnych generatorów kropelek za pomocą 13 sygnałów adresowych, dwóch sygnałów zezwalających i 16 źródeł prądu sterowania. Natomiast stosowanie dotychczas używanych sposobów, przy których pole generatorów kropelek posiadające 16 kolumn i 26 wierszy wymaga 26 oddzielnych adresów do oddzielnego wybierania każdego wiersza, przy czym każda kolumna jest wybierana za pomocą oddzielnego źródła prądu sterowania. Przedmiotowy wynalazek zapewnia znacznie mniejszą liczbę elektrycznych połączeń przy adresowaniu takiej samej liczby generatorów kropelek. Zmniejszenie liczby połączeń elektrycznych powoduje zmniejszenie wymiarów głowicy drukującej 24, dzięki czemu znacznie zmniejszają się koszty głowicy drukującej 24.

Każdy indywidualny generator 42 kropelek, jak pokazano na fig. 6, nie wymaga stałego zasilania albo prądu polaryzacji, natomiast polega na sygnałach wejściowych, takich jak sygnały adresowe, sygnały ze źródła prądu sterowania i sygnały zezwalające, by zasilać energią lub uaktywniać generator 42 kropelek. Jak opisano powyżej w odniesieniu do przebiegu czasowego sygnałów, ważne jest, aby sygnały te były podawane w prawidłowej kolejności, tak aby uzyskać prawidłowe działanie generatora 42 kropelek. Ponieważ generator 42 kropelek według przedmiotowego wynalazku nie wymaga stałego zasilania, generator 42 kropelek nie może być realizowany w stosunkowo prostej technologii, takiej jak technologia NMOS, która wymaga mniejszej liczby etapów produkcji niż bardziej skomplikowana technologia, taka jak CMOS. Użycie technologii, która ma mniejsze koszty wytwarzania, dodatkowo zmniejsza koszty głowicy drukującej 24. Wreszcie użycie mniejszej liczby połączeń elektrycznych pomiędzy drukarkową częścią 36 a głowicą drukującą 24 powoduje tendencję do zmniejszenia kosztów drukarkowej części 36, jak również zwiększenia niezawodności systemu drukującego 10.

Chociaż przedmiotowy wynalazek został opisany w odniesieniu do korzystnego przykładu realizacji, który wykorzystuje 13 sygnałów adresowych, dwa sygnały zezwalające i 16 źródeł prądu sterowania

PL 213 032 B1 do selektywnego uaktywniania 416 indywidualnych generatorów kropelek, można rozważać również inne rozwiązania. Przykładowo przedmiotowy wynalazek nadaje się do selektywnego uaktywniania innych liczb poszczególnych generatorów kropelek. Selektywne uaktywnianie różnych liczb poszczególnych dysz może wymagać innych liczb sygnałów adresowych i/lub sygnałów zezwalających i/lub źródeł prądu sterowania, by prawidłowo sterować różnymi liczbami generatorów kropelek. Ponadto istnieją inne systemy sygnałów adresowych, sygnałów zezwalających i źródeł prądu sterowania, by sterować taką samą liczbę generatorów kropelek.

Claims

1. Atramentowa głowica drukująca z wieloma generatorami kropelek, które selektywnie wyrzucają tusz w odpowiedzi na uaktywnienie, znamienna tym, że zawiera:

pierwsze i drugie generatory kropelek (42, 42') usytuowane na głowicy drukującej, przy czym każdy z tych generatorów kropelek jest podłączany do źródła prądu sterowania;

parę zezwalających styków (26), podłączanych do źródła pary okresowych sygnałów zezwalających, przy czym para styków zezwalających stanowi jedyne styki zezwalające głowicy drukującej;

urządzenie sterujące podłączane do okresowego sygnału adresowego oraz pary okresowych sygnałów zezwalających, przy czym urządzenie sterujące zawiera pierwsze urządzenie sterujące (48, 50, 52) przyporządkowane do pierwszego generatora kropelek i drugie urządzenie sterujące (48', 50', 52') przyporządkowane do drugiego generatora kropelek, przy czym pierwsze urządzenie sterujące do reagowania na pierwszy okresowy sygnał zezwalający pary i okresowy sygnał adresowy, do zwalniania pierwszego generatora kropelek do aktywacji odpowiednio do prądu sterującego, i reagowania na drugi okresowy sygnał pary, do dezaktywacji pierwszego generatora kropelek, przy czym drugie urządzenie sterujące do reagowania na drugi okresowy sygnał zezwalający i okresowy sygnał adresowy, do zwalniania drugiego generatora kropelek do aktywacji odpowiednio do prądu sterującego, i reagowania na pierwszy okresowy sygnał zezwalający do dezaktywacji drugiego generatora kropelek.

2. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada urządzenie sterujące zwalniające pierwszy generator kropelek (42) na czas po uaktywnieniu sygnału adresowego i pierwszego sygnału zezwalającego.

3. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada urządzenie sterujące zwalniające drugi generator kropelek (42') na czas po uaktywnieniu sygnału adresowego i drugiego sygnału zezwalającego.

4. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera korpus wkładu (25), przy czym atramentowa głowica drukująca jest przymocowana do tego korpusu wkładu.

5. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada urządzenie sterujące reagujące na pierwszy i drugi okresowy sygnał zezwalający, które nie są aktywne równocześnie, do włączania tylko jednego z dwóch generatorów kropelek (42, 42') w danym czasie.

6. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera:

parę styków (26) prądu sterowania do połączenia ze źródłem prądu sterowania;

wiele styków (26) adresowych do połączenia ze źródłem wielu okresowych sygnałów adresowych; przy czym każdy z generatorów kropelek jest włączony pomiędzy parę styków prądu sterowania i jest dołączony do co najmniej jednego ze styków adresowych, przy czym dla każdego adresu okresowego sygnału adresowego jest zwalniany więcej niż jeden generator kropelek do sekwencyjnego uruchamiania, na podstawie pary sygnałów zezwalających, a zwolnione generatory kropelek są uruchamiane przez prąd sterowania ze źródła prądu sterowania.

7. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera parę styków (26) prądu sterowania do podłączenia do źródła prądu sterowania;

wiele styków (26) adresowych do połączenia z odpowiednią liczbą źródeł okresowych sygnałów adresowych, przy czym generatory kropelek (42, 42') są tak skonfigurowane, że tylko jeden z generatorów kropelek jest zwolniony do aktywacji na bazie sygnałów do pary styków zezwalających i sygnałów styków adresowych, i przy czym każdy z generatorów jest aktywowany w przypadku, gdy jest zwolniony i jest dostarczony prąd sterujący do styków sterujących.

PL 213 032 B1

8. Głowica według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że wiele styków (26) adresowych stanowi 13 styków adresowych.

9. Sposób sterowania atramentową głowicą drukującą, znamienny tym, że:

tworzy się okresowy układ sygnałów adresowych na każdym z wielu styków (26) adresowych; tworzy się okresowy układ sygnałów zezwalających na każdym z wielu styków (26) zezwalających, przy czym okresowy układ sygnałów zezwalających jest parą okresowych sygnałów zezwalających, a wiele styków zezwalających jest parą styków zezwalających, które są jedynymi stykami zezwalającymi atramentowej głowicy drukującej; i selektywne podaje się prąd sterowania na każdy z wielu styków (26) prądu sterowania, przy czym wiele generatorów kropelek (42, 42') jest selektywnie uaktywnianych przez dostarczony okresowy układ sygnałów adresowych, tworzy się okresowy układ sygnałów zezwalających i selektywnego tworzenia prądu sterowania do selektywnego wyrzucania tuszu na nośnik druku, przy czym generatory kropelek są zestawione w podgrupy pierwszych i drugich generatorów kropelek generatorów kropelek, i są przyporządkowane pierwsze (48, 50, 52) i drugie (48', 50', 52') urządzenia sterujące pierwszych i drugich generatorów kropelek, a w danym czasie uaktywniony jest tylko jeden generator kropelek w danej podgrupie, w następujących etapach:

zwalnia się pierwszy generator kropelek (42) przez aktywację, odpowiednio do prądu sterowania, przez pierwsze urządzenie sterujące, odpowiednio do odebrania pierwszego okresowego sygnału zezwalającego okresowego układu sygnałów zezwalających i pierwszego okresowego sygnału adresowego okresowego układu sygnałów adresowych przez pierwsze urządzenie sterujące:

dezaktywuje się pierwszy generator kropelek przez pierwsze urządzenie sterujące odpowiednio do odebrania drugiego okresowego sygnału zezwalającego okresowego układu sygnałów zezwalających przez pierwsze urządzenie sterujące;

zwalnia się drugi generator kropelek (42') przez aktywację, odpowiednio do prądu sterowania, przez drugie urządzenie sterujące, odpowiednio do odebrania drugiego okresowego sygnału zezwalającego i pierwszego okresowego sygnału adresowego przez drugie urządzenie sterujące; i dezaktywuje się drugi generator kropelek przez drugie urządzenie sterujące odpowiednio do odebrania pierwszego okresowego sygnału zezwalającego okresowego układu sygnałów zezwalających przez pierwsze urządzenie sterujące;

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się okresowy układ sygnałów zezwalających z okresem, który jest krótszy niż okres związany z każdym okresowym układem sygnałów adresowych.

11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się generatory kropelek (42, 42'), które są zestawione w grupy generatorów kropelek, a każda grupa generatorów kropelek jest dołączona do wspólnego źródła prądu sterowania, przy czym poszczególne generatory kropelek w każdej grupie generatorów kropelek tworzą pary generatorów kropelek, z których każda jest dołączona do jednego styku adresowego spośród wielu styków adresowych.

12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że każdy generator kropelek (42, 42') w parze generatorów kropelek reaguje na inny sygnał zezwalający okresowego układu sygnałów zezwalających.

13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że dwa okresowe sygnały zezwalające tworzące parę nie są aktywowane równocześnie.

14. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że każda podgrupa generatorów kropelek (42, 42') jest dołączona do jednego styku (26) sygnału adresowego z wielu styków adresowych.

15. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że sygnał adresowy i pierwszy sygnał zezwalający są wytwarzane przez prąd sterujący dla pierwszego generatora kropelek (42) urządzenia sterującego, a drugi sygnał zezwalający jest wytwarzany przez prąd sterujący dla drugiego generatora kropelek (42') urządzenia sterującego.