PL223993B1 - Atramentowa głowica drukująca - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest atramentowa głowica drukująca.

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

Układy 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 spośród 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 układ drukujący do głowicy drukującej. W przypadku termicznego 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 znajdującej się w sąsiedztwie rezystora. 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, dla przeprowadzenia drukowania.

Prąd elektryczny jest często doprowadzany do poszczególnych rezystorów lub generatorów kropelek przez urządzenie komutacyjne, takie jak tranzystor połowy (FET). To urządzenie komutacyjne jest uaktywniane przez sygnał sterujący, który jest podawany na końcówkę sterującą urządzenia komutacyjnego. Zaraz 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, tranzystor komutacyjny połączony jest szeregowo z każdym rezystorem. 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 rozmieszczonych jest w logicznym, dwuwymiarowym układzie generatorów kropelek, posiadającym rzędy i kolumny. Każdy rząd generatorów kropelek w tym układzie połączony jest z innym źródłem prądu sterującego, a każdy generator kropelek w każdej kolumnie jest równolegle połączony ze źródłem prądu sterującego tej kolumny. Każdy rząd generatorów kropelek w tym układzie jest połączony z innym sygnałem adresowym, przy czym każdy generator kropelek w każdym rzędzie jest połączony ze wspólnym źródłem sygnałów adresowych danego rzędu 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 rzędzie 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 liczbą sygnałów podających sygnały sterujące dla każdego oddzielnego generatora kropelek związanego z głowicą drukującą.

Mimo tego, że omówiony powyżej schemat adresowania rzędów i kolumn może być realizowany w stosunkowo łatwej i taniej technologii, zmierzającej do zmniejszenia kosztów 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 wymiary do minimum.

Inne rozwiązanie, które dotychczas stosowano, wykorzystuje przesyłanie 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, mimo tego, że znacznie zmniejsza liczbę połączeń elektrycznych, to wymaga jednak różnych funkcji logicznych, jak również statycznych elementów pamięci.

PL 223 993 B1

Głowice drukujące posiadające różne funkcje logiczne i elementy pamięci wymagają stosowania odpowiednich 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 drukującą a urządzeniem drukującym, by zmniejszyć całkowite koszty układu 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 przesyłanie 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 dużą liczbą generatorów kropelek, by powstały układy drukujące, które są zdolne zapewnić duże prędkości drukowania.

Atramentowa głowica drukująca z wieloma generatorami kropelek reagującymi na sygnały prądu sterującego i sygnały adresowe dla wyrzucania tuszu, zawierająca wiele podgrup z co najmniej pierwszych i drugich generatorów kropelek umieszczonych na głowicy drukującej, które tworzą razem grupę generatorów kropelek, przy czym każdy generator jest do podłączenia do źródła prądu sterującego, charakteryzuje się tym, że każda podgrupa pierwszych i drugich generatorów jest połączona ze wspólnym źródłem adresowym i generatory przynajmniej z podgrupy pierwszej i drugiej są podłączone do innego źródła sygnałów adresowych. Pierwsze urządzenie komutacyjne podłączone jest pomiędzy wspólnym źródłem adresowym i każdym z generatorów kropelek pierwszej i drugiej podgrupy. Każdy ze styków prądu sterującego, jest podłączony do źródła prądu sterującego, zaś każdy ze styków adresowych jest podłączony do źródła sygnałów adresowych, a każdy ze styków zezwalających jest podłączony do źródła sygnałów zezwalających. Każda grupa generatorów kropelek podłączona jest elektrycznie do jednego z wielu styków prądu sterującego. Każdy ze styków prądu sterującego podłączony jest do innego źródła prądu sterującego, a każda grupa generatorów kropelek posiada wiele podgrup pierwszych i drugich generatorów kropelek. Liczebność wielu grup równa jest liczebności wielu styków prądu sterującego, przy czym liczebność każdej z wielu grup jest równa liczebności wielu styków adresowych pomnożonej przez liczebność wielu styków zezwalających i wiele styków prądu sterującego jest liczebnością równa liczbie 16, przy czym w tym samym czasie jest uaktywnionych 16 generatorów kropelek.

Korzystnie, każdy z pierwszych i drugich generatorów kropelek zawiera element grzejny dla selektywnego grzania tuszu do wyrzucenia z głowicy drukującej.

Korzystnie, każdy z pierwszych i drugich generatorów kropelek zawiera drugie urządzenie komutacyjne podłączone w ścieżce prądowej pomiędzy parą przewodów prądu sterującego, złączonych ze źródłem prądu sterującego, przy czym drugie urządzenie komutacyjne reaguje na sygnały adresowe dla selektywnego przepływu przez nie prądu sterującego.

Korzystnie, każdy z pierwszych i drugich generatorów kropelek zawiera drugie urządzenie komutacyjne szeregowo podłączone z elementem grzejnym pomiędzy parą przewodów prądu sterującego złączonych ze źródłem prądu sterującego, przy czym drugie urządzenie komutacyjne reaguje na sygnały adresowe dla selektywnego przepływu prądu sterującego przez element grzejny związany z jednym z pierwszych i drugich generatorów kropelek.

Korzystnie, w każdej podgrupie, pierwszy generator kropelek zawiera drugie urządzenie komutacyjne podłączone pomiędzy parą przewodów prądu sterującego złączonego ze źródłem prądu sterującego, przy czym drugie urządzenie komutacyjne reaguje na aktywne sygnały adresowe dla selekcyjnego uaktywniania pierwszego generatora kropelek. Ponadto drugi generator kropelek zawiera trzecie urządzenie komutacyjne podłączone pomiędzy parą przewodów prądu sterującego, przy czym trzecie urządzenie komutacyjne reaguje na aktywne sygnały adresowe dla selektywnego uaktywniania drugiego generatora kropelek.

Korzystnie, pierwsze urządzenie komutacyjne zawiera tranzystor.

Korzystnie, pierwsze urządzenie komutacyjne zawiera tranzystor NMOS.

PL 223 993 B1

Korzystnie, wiele styków adresowych stanowi A styków adresowych, wiele styków zezwalających stanowi E styków zezwalających i wiele styków sterujących stanowi D styków prądu sterującego, przy czym wiele generatorów kropelek zawiera (A x E x D) generatorów kropelek.

Korzystnie, wiele styków adresowych jest liczebnością równą liczbie 13 i wiele styków zezwalających jest liczebnością równą liczbie 2.

Korzystnie, ilość generatorów kropelek w głowicy drukującej równa jest liczbie styków adresowych pomnożonych przez liczbę styków zezwalających pomnożonej przez liczbę styków prądu sterującego.

Korzystnie, stosunek liczebności wielu styków adresowych do liczebności wielu styków zezwalających wynosi w przybliżeniu 6,5 do 1.

Przykłady wykonania rozwiązania według wynalazku zostały zilustrowane na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia układ drukujący według niniejszego wynalazku, który zawiera wkład drukowania atramentowego przeznaczony do przeprowadzania drukowania na nośniku druku, w widoku perspektywicznym z góry, fig. 2 przedstawia atramentowy wkład drukowania z fig. 1 wyodrębniony w widoku perspektywicznym z dołu, fig. 3 jest uproszczonym schematem blokowym układu drukującego z fig. 1, który zawiera część drukarkową i część głowicy drukującej, fig. 4 jest schematem blokowym pokazującym dalszy szczegół jednego korzystnego rozwiązania urządzenia sterowania drukiem związanego z częścią drukarkową i głowicą drukującą przedstawioną 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 schematycznym rysunkiem przedstawiającym dalszy szczegół korzystnego rozwiązania jednego oddzielnego generatora kropelek według niniejszego wynalazku, fig. 7 jest schematycznym rysunkiem przedstawiającym dwa oddzielne generatory kropelek do głowicy drukującej według niniejszego wynalazku przedstawionej na fig. 5, fig. 8 jest wykresem czasowym działania głowicy drukującej według niniejszego wynalazku przedstawionej na fig. 4, fig. 9 jest alternatywnym wykresem czasowym działania głowicy drukującej według niniejszego wynalazku przedstawionej na fig. 4, fig. 10 jest szczegółowym wykresem czasowym szczelin czasowych 1 i 2 przedstawionych na fig. 8, fig. 11 jest szczegółowym wykresem czasowym szczelin czasowych 1 i 2 alternatywnego rozwiązania z fig. 9.

Figura 1 stanowi widok perspektywicznym przykładowego wykonania układu 10 drukowania atramentowego według niniejszego wynalazku, pokazanego z otwartą pokrywą. Ten układ 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 przedstawiono na rysunku), połączonej z każdym z drukujących wkładów 14 i 16, aby nanosić tusz na nośnik i wykonywać przez to drukowanie.

Ważnym aspektem niniejszego wynalazku jest przesyłanie przez część drukarkową 12 informacji uruchomienia 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. Ponadto, głowica drukująca według wynalazku wykorzystuje informacje dostarczane przez drukarkową część 12. Urządzenie według wynalazku umożliwia przepuszczanie informacji pomiędzy drukarkową częścią 12 a głowicą drukującą za pomocą stosunkowo niewielu połączeń, przez co zmniejsza się wymiary głowicy drukującej. Ponadto, urządzenie według niniejszego wynalazku umożliwia stosowanie głowicy drukującej bez wymagania sterowanego zegarem przechowywania elementów lub złożonych funkcji logicznych, przez co zmniejsza się koszty wytwarzania głowicy drukującej. Urządzenie według niniejszego wynalazku zostanie omówione bardziej szczegółowo w odniesieniu do fig. 3-11.

Figura 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 wykonania przewidziany jest oddzielny drukujący wkład 16 z tuszem czarnym.

Niniejszy wynalazek zostanie tu opisany w odniesieniu do tego korzystnego wykonania jedynie na zasadzie przykładu. Istnieje wiele innych konstrukcji, do których również nadaje się urządzenie według niniejszego wynalazku. Przykładowo niniejszy wynalazek nadaje się również do konstrukcji, w których układ drukujący zawiera oddzielne wkłady drukujące dla każdej barwy tuszu używanej

PL 223 993 B1 w drukowaniu. Alternatywnie, niniejszy wynalazek nadaje się do układów drukujących, w których stosuje się więcej niż cztery barwy tuszu, na przykład w drukowaniu wysokojakościowym, gdzie stosuje się sześć lub więcej barw tuszu. Wreszcie niniejszy 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 układu 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, powstaje połączenie elektryczne pomiędzy odpowiednimi stykami (nie pokazano) przyporządkowanymi drukarkowej części 12. Każdy z elektrycznych styków 26 jest elektrycznie podłączony do drukującej głowicy 24 poprzez każdy spośród wielu przewodów elektrycznych (nie pokazano). Dzięki temu sygnały aktywacyjne z drukarkowej części 12 są doprowadzane do głowicy drukującej 24.

W korzystnym przykładzie wykonania styki elektryczne 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 st yków 26 z elektrycznymi stykami wykonanymi na głowicy drukującej 24. Głowica drukująca 24 jest zamontowana i elektrycznie połączona z giętkim obwodem 28 przy wykorzystaniu odpowiedniej techniki, takiej jak automatyczny montaż na taśmie (TAB).

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.

Urządzenie według niniejszego wynalazku zostanie tu omówione w odniesieniu do czarnego wkładu 16, jednakże urządzenie według niniejszego wynalazku nadaje się równie dobrze do stosowania w przypadku barwnego wkładu 14.

Figura 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. Mimo tego, że drukujący układ 10 jest opisany tu jako posiadający głowicę drukującą 24 umieszczoną na karetce skaningowej, istnieją również inne konstrukcje układu drukującego 10. Te inne konstrukcje obejmują inne rozwiązania mające na celu uzyskanie 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.

Figurę 3 uproszczono, aby pokazać tylko jeden drukujący wkład 16. Zwykle urządzenie 36 sterowania drukowaniem jest elektrycznie podłączone 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.

Figura 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

PL 223 993 B1 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 wykonania 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 wykonania 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 podłączona do innego źródła prądu sterowania. W korzystnym przykładzie wykonania głowica drukująca 24 zawiera szesnaście grup generatorów kropelek. Pierwsza grupa generatorów kropelek jest podłączona do źródła prądu sterowania oznaczonego P(1), druga grupa generatorów kropelek podłączona jest do źródła prądu sterowania oznaczonego P(2), trzecia grupa generatorów kropelek jest podłączona do źródła prądu sterowania oznaczonego P(3) itd., aż do szesnastej grupy generatorów kropelek, które są podłączone do źródła prądu sterowania oznaczonego P(16).

Każda z grup generatorów kropelek, pokazanych na fig. 4, jest podłączona do każdego z s ygnałów adresowych, oznaczonych A(1-13), dostarczanych przez generator adresowy na urządzeniu 36 sterowania drukowaniem. Ponadto, każda z grup generatorów kropelek jest podłączona 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.

Figura 5 jest schematem blokowym przedstawiającym pojedynczą grupę generatorów kropelek spośród 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 podłączony do wspólnego źródła prądu sterowania. Ta grupa generatorów kropelek, pokazana na fig. 5, podłączona 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 podłączona do innego źródła sygnałów adresowych. W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 5 pierwsza para generatorów kropelek jest podłączona do źródła sygnałów adresowych, oznaczonego A(1), druga para generatorów kropelek jest podłączona do drugiego źródła sygnałów adresowych oznaczonego A(2), trzecia para generatorów kropelek jest podłączona do źródła sygnałów adresowych oznaczonego A(3) itd., aż do trzynastej pary generatorów kropelek, które są podłączone do trzynastego źródła sygnałów adresowych, oznaczonego A(13).

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

Pozostałe grupy generatorów kropelek, pokazane na fig. 4, które są podłączone do pozostałych źródeł prądu sterowania, oznaczonych P(2)-P(16), są połączone podobnie jak pierwsza grupa generatorów kropelek, pokazana na fig. 5. Każda z pozostałych grup generatorów kropelek jest podłączona 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.

Figura 6 przedstawia korzystny przykład wykonania oddzielnego generatora 42 kropelek. 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 podłączony do wspólnego źródła sygnałów adresowych. Oddzielny generator kropelek, pokazany

PL 223 993 B1 na fig. 6, reprezentuje jeden z pary generatorów 42 kropelek podłączonych 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 podłączony 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 43 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 8 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. Dzięki temu 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 wykonania grzejny element 44 jest rezystancyjnym elementem grzejnym, a urządzenie komutacyjne 43 jest tranzystorem polowym, takim jak tranzystor NMOS.

Generator 42 kropelek zawiera ponadto drugie urządzenie komutacyjne 50 i trzecie urządzenie komutacyjne 52 do sterowania aktywacją końcówki sterującej urządzenia komutacyjnego 48. Drugie urządzenie komutacyjne ma parę sterowanych końcówek włączonych pomiędzy źródło sygnałów adresowych a końcówkę sterującą urządzenia komutacyjnego 48. Trzecie urządzenie komutacyjne 52 jest włączone pomiędzy sterującą końcówkę urządzenia komutacyjnego 8 a wspólny punkt odniesienia 46. Zarówno drugie urządzenie komutacyjne 50, jak i trzecie urządzenie komutacyjne 52 steruje selektywnie aktywacją urządzenia komutacyjnego 48.

Aktywacja urządzenia komutacyjnego 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 podłączony do końcówki sterującej drugiego urządzenia komutacyjnego 50. Drugi sygnał zezwalający, reprezentowany przez E(2) jest podłączony do sterującej końcówki trzeciego urządzenia komutacyjnego 52. Przez sterowanie pierwszym i drugim zezwalającym sygnałem E(1-2) i sygnałem adresowym A(1) urządzenie komutacyjne 48 jest selektywnie uaktywniane, by przewodzić prąd poprzez element grzejny 44, jeżeli istnieje prąd sterowania ze źródła sterowania P(1). Podobnie urządzenie komutacyjne 48 pozostaje nieaktywne, by uniemożliwiać przewodzenie prądu przez grzejny rezystor 44, nawet jeśli źródło prądu sterowania P(1) jest aktywne.

Urządzenie komutacyjne 48 jest uaktywniane przez uaktywnienie drugiego urządzenia komutacyjnego 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 odprowadzenia. Końcówka odprowadzenia jest podłączona do źródła adresowych sygnałów A(1), a końcówka źródła jest podłączona do sterowanej końcówki pierwszego urządzenia komutacyjnego 8. Końcówką sterującą urządzenia komutacyjnego 50 na tranzystorze polowym jest końcówka bramki. Kiedy końcówka bramki podłączona do pierwszego zezwalającego sygnału E(1) jest wystarczająco dodatnia względem końcówki źródła, a źródło sygnałów adresowych A(1) dostarcza napięcia na końcówkę odprowadzenia, które jest większe niż napięcie na końcówce źródła, wówczas drugie urządzenie komutacyjne 50 jest uaktywnione.

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

W korzystnym przykładzie wykonania urządzenie komutacyjne 48 ma pewną pojemność bramki pomiędzy końcówką bramki a końcówką źródła. Ponieważ to urządzenie komutacyjne 48 jest stosun8

PL 223 993 B1 kowo duże, by przewodziło stosunkowo duże prądy poprzez grzejne urządzenie 44, zatem pojemność bramka-źródło, związana z urządzeniem komutacyjnym 48, ma tendencję do przyjmowania stosunkowo dużej wartości. Zatem, aby włączyć lub uaktywnić urządzenie komutacyjne 8, bramka lub końcówka sterująca musi być wystarczająco naładowana tak, że urządzenie komutacyjne 48 jest uaktywnione, by przewodzić pomiędzy źródłem a odprowadzeniem. Końcówka sterująca jest ładowana przez źródło sygnałów adresowych A(1), jeżeli drugie urządzenie komutacyjne 50 jest aktywne. Źródło adresowych sygnałów A(1) dostarcza prądu do ładowania pojemności bramka-źródło urządzenia komutacyjnego 48. Ważne jest, by trzecie urządzenie komutacyjne 52 było nieaktywne, kiedy urządzenie komutacyjne 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 urządzenie komutacyjne 48 jest aktywne i przewodzi.

Urządzenie komutacyjne 8 jest wyłączane przez uaktywnienie trzeciego urządzenia komutacyjnego 52, aby zmniejszyć napięcie pomiędzy bramką a źródłem wystarczająco, by spowodować wyłączenie urządzenia komutacyjnego 48.

Trzecim urządzeniem komutacyjnym 52 w korzystnym przykładzie wykonania jest tranzystor polowy, posiadający odprowadzenie i źródło jako końcówki sterowane, przy czym odprowadzenie jest podłączone do końcówki sterującej urządzenia komutacyjnego 48. Końcówką sterującą jest końcówka bramki, która jest podłączona do drugiego źródła zezwalających sygnałów E(2). Trzecie urządzenie komutacyjne 52 jest uaktywniane przez aktywację drugiego sygnału zezwalającego E(2), który podaje na bramkę napięcie wystarczająco duże względem napięcia źródła trzeciego urządzenia komutacyjnego 52. Aktywacja trzeciego urządzenia komutacyjnego 52 powoduje, że sterowane końcówki lub końcówki odprowadzenia i źródła przewodzą, zmniejszając przez to napięcie pomiędzy końcówką sterującą lub końcówką bramki urządzenia komutacyjnego 43 a końcówką źródła urządzenia komutacyjnego 48. Przez wystarczające zmniejszenie napięcia pomiędzy końcówką bramki a końcówką źródła urządzenia komutacyjnego 48 uniemożliwione zostaje częściowe włączenie urządzenia komutacyjnego 48 przez sprzężenie pojemnościowe.

Gdy trzecie urządzenie komutacyjne 52 jest aktywne, wówczas drugie urządzenie komutacyjne 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.

Figura 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 podłączony do źródła sygnałów adresowych A(1), pokazanego na fig. 5. Każdy z generatorów 42 i 42' kropelek jest podłączony 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 urządzenia komutacyjnego 52', natomiast w generatorze 42 kropelek pierwszy sygnał zezwalający E(1) jest podawany na bramkę lub końcówkę sterującą drugiego urządzenia komutacyjnego 50. Podobnie drugi zezwalający sygnał E(2) jest podawany na bramkę lub końcówkę sterującą drugiego urządzenia komutacyjnego 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 urządzenia komutacyjnego 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 podłączone do wspólnego źródła prądu sterowania, nie więcej niż jeden z tych generatorów kropelek jest aktywny w danym czasie. Generatory kropelek, które są podłączone 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 podłączone do wspólnego źródła prądu sterowania tych generatorów, jest aktywny w danym czasie unika się przenikania płynu pomiędzy tymi blisko usytuowanymi generatorami kropelek.

W korzystnym przykładzie wykonania każda z par generatorów kropelek, pokazanych na fig. 5, jest podłączona podobnie do pary generatorów kropelek pokazanych na fig. 7. Ponadto, każda z grup

PL 223 993 B1 generatorów kropelek podłączonych do wspólnego źródła prądu sterowania, pokazanego na fig. 4, jest podłączona podobnie do grupy generatorów kropelek pokazanej na fig. 5.

Figura 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 układ drukujący 10 do realizacji różnych zadań, takich jak synchronizacja położenia karetki 18 i danych aktywacji generatorów kropelek oraz przesyłania 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 a dresowego 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 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 źródeł 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 podłączane 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.

Figura 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 niniejszego 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 wykonania 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.

Figura 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,

PL 223 993 B1 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 urządzenie komutacyjne 48, gdy to urządzenie 48 jest wyłączone. Wyłączenie urządzenia komutacyjnego 48, gdy przewodzi ono prąd pomiędzy końcówkami sterowanymi, może spowodować uszkodzenie urządzenia komutacyjnego 48. Czas trzymania Th zapewnia margines bezpieczeństwa, by urządzenie komutacyjne 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.

Figura 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 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. Dzięki temu pojemność bramki urządzenia komutacyjnego 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 T_s 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 Tg, Td. Te 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 Td. Ponieważ interwały czasowe Td 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 Tah 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

PL 223 993 B1 potrzebnego dla każdej szczeliny czasowej skraca czas cyklu T na fig. 8 i 9, przez co zwiększa się prędkość drukowania głowicy drukującej 24.

Urządzenie według niniejszego wynalazku umożliwia indywidualne uaktywnianie 416 oddzielnych generatorów kropelek za pomocą 13 sygnałów adresowych, dwóch sygnałów zezwalających i 16 źródeł prądu sterowania. Natomiast stosowanie dotychczas używanych rozwiązań, przy których pole generatorów kropelek posiadające 16 kolumn i 26 rzędy wymaga 26 oddzielnych adresów do oddzielnego wybierania każdego rzędu, przy czym każda kolumna jest wybierana za pomocą oddzielnego źródła prądu sterowania. Niniejszy 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 gen eratora 42 kropelek. Ponieważ generator 42 kropelek według niniejszego 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 układu drukującego 10.

Mimo tego, że niniejszy wynalazek został opisany w odniesieniu do korzystnego przykładu realizacji, który wykorzystuje 13 sygnałów adresowych, dwa sygnały zezwalające i 16 źródeł prądu sterowania do selektywnego uaktywniania 416 indywidualnych generatorów kropelek, można rozważać również inne rozwiązania. Przykładowo niniejszy wynalazek nadaje się do selektywnego uaktywniania innych ilości 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 także inne układy sygnałów adresowych, sygnałów zezwalających i źródeł prądu sterowania do sterowania taką samą liczba generatorów kropelek.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Atramentowa głowica drukująca z wieloma generatorami kropelek reagującymi na sygnały prądu sterującego i sygnały adresowe dla wyrzucania tuszu, zawierająca wiele podgrup z co najmniej pierwszych i drugich generatorów kropelek umieszczonych na głowicy drukującej, które tworzą razem grupę generatorów kropelek, przy czym każdy generator jest do podłączenia do źródła prądu sterującego, znamienna tym, że każda podgrupa pierwszych i drugich generatorów jest połączona ze wspólnym źródłem adresowym i generatory przynajmniej z podgrupy pierwszej i drugiej są podłączone do innego źródła sygnałów adresowych, pierwsze urządzenie komutacyjne (50, 50), podłączone jest pomiędzy wspólnym źródłem adresowym i każdym z generatorów kropelek pierwszej i drugiej podgr upy, a każdy ze styków (P1-16) prądu sterującego, jest podłączony do źródła prądu sterującego, zaś każdy ze styków adresowych (A1-13), jest podłączony do źródła sygnałów adresowych, każdy ze styków zezwalających (E1-2) jest podłączony do źródła sygnałów zezwalających, każda grupa generatorów kropelek podłączona jest elektrycznie do jednego z wielu styków prądu sterującego, każdy ze styków prądu sterującego podłączony jest do innego źródła prądu sterującego, a każda grupa generatorów kropelek posiada wiele podgrup pierwszych i drugich generatorów kropelek, przy czym liczebność wielu grup równa jest liczebności wielu styków prądu sterującego, przy czym liczebność każdej z wielu grup jest równa liczebności wielu styków adresowych pomnożonej przez liczebność wielu styków zezwalających i wiele styków prądu sterującego jest liczebnością równą liczbie 16, przy czym w tym samym czasie jest uaktywnionych 16 generatorów kropelek.

   PL 223 993 B1
2. 2. Atramentowa głowica drukująca według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy z pierwszych i drugich generatorów kropelek zawiera element grzejny (44, 44') dla selektywnego grzania tuszu do wyrzucenia z głowicy drukującej.
3. 3. Atramentowa głowica drukująca według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że każdy z pierwszych i drugich generatorów kropelek zawiera drugie urządzenie komutacyjne (48, 48') podłączone w ścieżce prądowej pomiędzy parą przewodów prądu sterującego, złączonych ze źródłem prądu sterującego, przy czym drugie urządzenie komutacyjne reaguje na sygnały adresowe dla selektywnego przepływu przez nie prądu sterującego.
4. 4. Atramentowa głowica drukująca według zastrz. 2, znamienna tym, że każdy z pierwszych i drugich generatorów kropelek zawiera drugie urządzenie komutacyjne (48, 48') szeregowo podłączone z elementem grzejnym pomiędzy parą przewodów prądu sterującego złączonych ze źródłem prądu sterującego, przy czym drugie urządzenie komutacyjne reaguje na sygnały adresowe dla selektywnego przepływu prądu sterującego przez element grzejny związany z jednym z pierwszych i drugich generatorów kropelek.
5. 5. Atramentowa głowica drukująca według zastrz. 1, znamienna tym, że w każdej podgrupie, pierwszy generator kropelek zawiera drugie urządzenie komutacyjne (48) podłączone pomiędzy parą przewodów prądu sterującego złączonego ze źródłem prądu sterującego, przy czym drugie urządzenie komutacyjne reaguje na aktywne sygnały adresowe dla selekcyjnego uaktywniania pierwszego generatora kropelek, a ponadto drugi generator kropelek zawiera trzecie urządzenie komutacyjne (48') podłączone pomiędzy parą przewodów prądu sterującego, przy czym trzecie urządzenie komutacyjne reaguje na aktywne sygnały adresowe dla selektywnego uaktywniania drugiego generatora kropelek.
6. 6. Atramentowa głowica drukująca według jednego z powyższych zastrzeżeń, znamienna tym, że pierwsze urządzenie komutacyjne zawiera tranzystor.
7. 7. Atramentowa głowica drukująca według jednego z powyższych zastrzeżeń, znamienna tym, że pierwsze urządzenie komutacyjne zawiera tranzystor NMOS.
8. 8. Atramentowa głowica drukująca według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że wiele styków adresowych stanowi A styków adresowych, wiele styków zezwalających stanowi E styków zezwalających i wiele styków sterujących stanowi D styków prądu sterującego, przy czym wiele generatorów kropelek zawiera (A x E x D) generatorów kropelek.
9. 9. Atramentowa głowica drukująca według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że wiele styków adresowych jest liczebnością równą liczbie 13 i wiele styków zezwalających jest liczebnością równą liczbie 2.
10. 10. Atramentowa głowica drukująca według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że ilość generatorów kropelek w głowicy drukującej równa jest liczbie styków adresowych pomnożonych przez liczbę styków zezwalających pomnożonej przez liczbę styków prądu sterującego.
11. 11. Atramentowa głowica drukująca według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że stosunek liczebności wielu styków adresowych do liczebności wielu styków zezwalających wynosi w przybliżeniu 6,5 do 1.