Cabeza impresora por chorro de tinta.

Una cabeza (24) de impresión de chorro de tinta sensible para activar (E1,

E2) y LAS señales (P) de la corriente (P) de accionamiento para dispensar tinta, comprendiendo la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta una pluralidad de grupos de generadores de gotas, incluyendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas e incluyendo cada subgrupo un primer y un segundo generador de gotas, en el que: el primer generador de gotas comprende: un dispositivo (48) de almacenamiento de energía para almacenar energía; un dispositivo (50) de carga de energía sensible a una primera señal (E1) para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; un dispositivo (52) de descarga de energía sensible a una segunda señal (E2) de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; y un dispositivo (44, 48) de generación de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta tras la activación; el segundo generador de gotas comprende: un dispositivo (48'') de almacenamiento de energía para almacenar energía; un dispositivo (50'') de carga de energía sensible a la segunda señal (E2) de activación para almacenar energía n el dispositivo de almacenamiento de energía; un dispositivo (52'') de descarga de energía sensible a la primera señal (E1) de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; y un dispositivo (44'', 48'') de generación de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta tras la activación; cada dispositivo (44, 44'', 48, 48'') de generación de gotas es activado por una señal (P) de corriente de acciona-miento que es activa y la energía almacenada en el dispositivo (48, 48'') de almacenamiento de energía que es mayor que un nivel de energía umbral, y cada dispositivo (44, 44'', 48, 48'') de generación de gotas incluye un dispositivo (44, 44'') de calentamiento resistivo y un transistor (8, 48'') FET que tiene terminales de drenaje y fuente conectados en serie con el dispositivo de calentamiento resistivo; cada dispositivo de almacenamiento de energía es una puerta a la fuente de capacitancia del transistor FET; y la cabeza de impresión o cabeza impresora incluye también un par de contactos de la señal de activación para recibir las primera y segunda señales (E1, E2) de activación, en donde dicho par de contactos de activación son los contactos activos únicos de la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/046041.

Solicitante: HEWLETT-PACKARD COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3000 HANOVER STREET PALO ALTO CA 94304-1112 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MACKENZIE, MARK H., HURST, DAVID, M., COWGER, BRUCE, TORGERSON,JOSPEH,M.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B41J2/01 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B41 IMPRENTA; MAQUINAS COMPONEDORAS DE LINEAS; MAQUINAS DE ESCRIBIR; SELLOS.B41J MAQUINAS DE ESCRIBIR; MECANISMOS DE IMPRESION SELECTIVA, es decir, MECANISMOS QUE IMPRIMEN DE OTRA MANERA QUE NO SEA POR UTILIZACION DE FORMAS DE IMPRESION; CORRECCION DE ERRORES TIPOGRAFICOS (composición B41B; impresión sobre superficies especiales B41F; marcado para el lavado B41K; raspadores, gomas o dispositivos para borrar B43L 19/00; productos fluidos para corregir errores tipográficos por recubrimiento C09D 10/00; registro en materia de medidas G01; reconocimiento o presentación de datos, marcado de soportes de registro en forma numérica, p. ej. por punzonado, G06K; aparatos de franqueo o aparatos de impresión y entrega de tiquets G07B; conmutadores eléctricos para teclados, en general H01H 13/70, H03K 17/94; codificación en relación con teclados o dispositivos similares, en general H03M 11/00; emisores o receptores para transmisión de información numérica H04L; transmisión o reproducción de imágenes o de dibujos invariables en el tiempo, p. ej. transmisiones en facsímil, H04N 1/00; mecanismos de impresión especialmente adaptados para aparatos, p. ej. para cajas-registradoras, máquinas de pesar, produciendo un registro de su propio funcionamiento, ver las clases apropiadas). › B41J 2/00 Máquinas de escribir o mecanismos de impresión selectiva caracterizados por el procedimiento de impresión o de marcado para el cual son concebidas (montaje, arreglo o disposición de los tipos o de las matrices B41J 1/00; procedimientos de marcado B41M 5/00; estructura o fabricación de las cabezas, p. ej. cabezas de variación de inducción, para el registro por magnetización o desmagnetización de un soporte de registro G11B 5/127; cabezas para la reproducción de información capacitiva G11B 9/07). › con chorro de tinta.
  • B41J2/05 B41J 2/00 […] › producidas por aplicación de calor.
  • B41J2/06 B41J 2/00 […] › por campo eléctrico o magnético.

PDF original: ES-2322031_T3.pdf

 

Cabeza impresora por chorro de tinta.

Fragmento de la descripción:

Cabeza impresora de chorro de tinta.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a dispositivos de impresión de chorro de tinta, y más particularmente a un dispositivo de impresión de chorro de tinta que incluye una porción de cabeza de impresión o cabeza impresora que recibe señales de activación de goteo para expulsar tinta selectivamente.

Los sistemas de impresión de chorro de tinta frecuentemente utilizan una cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta montada en un carro que es movida hacia atrás y hacia delante a través de un medio de impresión tal como papel. A medida que la cabeza de impresión o cabeza impresora se mueve a través del medio de impresión, un dispositivo de control activa selectivamente cada uno de una pluralidad de generadores de gotas dentro de la cabeza de impresión o cabeza impresora para expulsar o depositar gotitas de tinta sobre el medio de impresión y formar imágenes y caracteres de texto. Un suministro de tinta que es transportado con la cabeza de impresión o cabeza impresora o remoto de la cabeza de impresión o cabeza impresora proporciona tinta para rellenar la pluralidad de generadores de gotas.

Los generadores de gotas individuales son activados selectivamente mediante la utilización de una señal de activación que es proporcionada por el sistema de impresión de la cabeza de impresión o cabeza impresora. En el caso de inyección de chorro de tinta térmica, cada generador de gotas se activa haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un elemento resistivo tal como un resistor. En respuesta a la corriente eléctrica el resistor produce calor, que a su vez, calienta tinta en una cámara de vaporización adyacente al resistor. Una vez que la tinta alcanza la vaporización, un vapor delantero que se expande rápidamente fuerza la tinta hacia delante dentro de la cámara de vaporización a través de un orificio adyacente o tobera. Las gotitas de tinta expulsadas desde las toberas se depositan sobre el medio de impresión para efectuar la impresión.

La corriente eléctrica se proporciona frecuentemente a resistores individuales o generadores de gotas mediante un dispositivo de conmutación tal como un transistor de efecto de campo (FET). El dispositivo de conmutación es activado mediante una señal de control que se proporciona al terminal de control del dispositivo de conmutación. Una vez activado el dispositivo de conmutación permite que la corriente eléctrica pase a través del resistor seleccionado. La corriente eléctrica o corriente de accionamiento proporcionada a cada resistor es denominada algunas veces señal de corriente de accionamiento. La señal de control para activar selectivamente el dispositivo de conmutación asociado con cada resistor es algunas veces denominada como una señal de dirección.

En una disposición usada anteriormente, un transistor de conmutación se conecta en serie con el resistor. Cuando es activo el transistor de conmutación permite que una corriente de accionamiento pase a través de cada uno del resistor y el transistor de conmutación. El resistor y el transistor de conmutación forman juntos un generador de gotas. Una pluralidad de estos generadores de gotas se dispone entonces en una ordenación lógica bidimensional de generadores de goteo que tiene filas y columnas. Cada columna de generadores de gotas en la ordenación está conectada a una fuente diferente de corriente de accionamiento y con cada generador de gotas dentro de cada columna conectado en una conexión en paralelo entre la fuente de la corriente de accionamiento para esa columna. Cada fila de generadores de gotas dentro de la ordenación está conectada a una señal de dirección diferente con cada generador de gotas dentro de cada fila conectado a una fuente común de señales de dirección para esa fila de generadores de gotas. De esta manera cualquier generador de gotas individual dentro de la ordenación bidimensional de generadores de gotas puede ser activado individualmente activando la señal de dirección correspondiente al generador de gotas de la fila y proporcionando la corriente de accionamiento de la fuente de la corriente de accionamiento asociada con la columna de generador de goteo. De esta manera, el número de interconexiones eléctricas requerido por la cabeza de impresión o cabeza impresora se reduce grandemente en comparación con las señales de control y accionamiento que se proporcionan para cada generador de gotas individual asociado con la cabeza de impresión o cabeza impresora.

Aunque el esquema de direccionamiento de fila y columna examinado anteriormente se puede poner en práctica con una tecnología relativamente simple y relativamente económica que tiende a reducir los gastos de fabricación, esta técnica padece el inconveniente de que requiere un número de almohadillas de enlace para las cabezas de impresión que tienen gran número de generadores de goteo. Para las cabezas de impresión que excedan trescientos generadores de gotas, un cierto número de almohadillas de enlace tiende a ser un factor limitativo cuando se trata de minimizar el tamaño del dado.

Otra técnica que ha sido usada anteriormente utiliza información de activación de transferencia para la cabeza de impresión o cabeza impresora en un formato serie. Esta información de activación del generador de gotas es redispuesta usando registros de desplazamiento de modo que pueden ser activados los generadores de gotas correctos. Esta técnica, aunque reduce grandemente el número de interconexiones eléctricas, tiende a requerir varias funciones lógicas así como elementos de memoria estáticos. Las cabezas de impresión que tienen diversas funciones lógicas y elementos de memoria requieren tecnologías adecuadas tales como la tecnología CMOS y tienden a requerir un suministro de potencia constante. Las cabezas de impresión configuradas usando tecnología CMOS, tienden a ser de fabricación más cara que las cabezas de impresión que usan tecnología NMOS. El procedimiento de fabricación de CMOS es un procedimiento de fabricación más complejo que el procedimiento de fabricación de NMOS requiriendo más operaciones de enmascaramiento que tienden a aumentar el coste de la cabeza de impresión o cabeza impresora. En adición, la necesidad de un suministro de potencia constante tiende a aumentar el coste del dispositivo de impresión que debe suministrar esta tensión de suministro de potencia constante a la cabeza de impresión o cabeza impresora.

Existe una necesidad siempre presente en las cabezas de impresión de chorro de tinta de que tengan menos interconexiones eléctricas entre la cabeza de impresión o cabeza impresora y el dispositivo de impresión tendiendo de ese modo a reducir los costes globales del sistema de impresión así como el de la propia cabeza de impresión o cabeza impresora. Estas cabezas d impresión deben poder ser fabricadas usando una tecnología de fabricación relativamente económica que permita la fabricación de las cabezas de impresión usando un alto volumen de técnicas de fabricación que tengan gastos de fabricación relativamente bajos. Estas cabezas de impresión deben permitir que la información sea transferida entre el dispositivo de impresión y la cabeza de impresión o cabeza impresora de una manera fiable que permita alta calidad de impresión así como un funcionamiento fiable. Finalmente, estas cabezas de impresión deben ser capaces de soportar gran número de generadores de gotas para proporcionar sistemas de impresión que sean capaces de proporcionar altos regímenes de impresión.

El documento WO 01/72523 que es de la técnica anterior para los propósitos del artículo 54(3) EPC, describe una cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta sensible para activar y conducir señales de corriente para dispensar tinta, comprendiendo la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta una pluralidad de grupos de generadores de gotas, incluyendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas e incluyendo cada subgrupo un primer y un segundo generadores de gotas, en donde el primer generador de gotas comprende un dispositivo de almacenamiento de energía para almacenar energía, un dispositivo que carga energía sensible a una primera señal de activación para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de descarga de energía sensible a una segunda señal de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía, y un dispositivo generador de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una cabeza (24) de impresión de chorro de tinta sensible para activar (E1, E2) y LAS señales (P) de la corriente (P) de accionamiento para dispensar tinta, comprendiendo la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta una pluralidad de grupos de generadores de gotas, incluyendo cada grupo de generadores de gotas una pluralidad de subgrupos de generadores de gotas e incluyendo cada subgrupo un primer y un segundo generador de gotas, en el que:

el primer generador de gotas comprende:

un dispositivo (48) de almacenamiento de energía para almacenar energía;
un dispositivo (50) de carga de energía sensible a una primera señal (E1) para almacenar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía;
un dispositivo (52) de descarga de energía sensible a una segunda señal (E2) de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; y
un dispositivo (44, 48) de generación de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta tras la activación;

el segundo generador de gotas comprende:

un dispositivo (48') de almacenamiento de energía para almacenar energía;
un dispositivo (50') de carga de energía sensible a la segunda señal (E2) de activación para almacenar energía n el dispositivo de almacenamiento de energía;
un dispositivo (52') de descarga de energía sensible a la primera señal (E1) de activación para descargar energía en el dispositivo de almacenamiento de energía; y
un dispositivo (44', 48') de generación de gotas para dispensar tinta desde la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta tras la activación;

cada dispositivo (44, 44', 48, 48') de generación de gotas es activado por una señal (P) de corriente de accionamiento que es activa y la energía almacenada en el dispositivo (48, 48') de almacenamiento de energía que es mayor que un nivel de energía umbral, y cada dispositivo (44, 44', 48, 48') de generación de gotas incluye un dispositivo (44, 44') de calentamiento resistivo y un transistor (8, 48') FET que tiene terminales de drenaje y fuente conectados en serie con el dispositivo de calentamiento resistivo;

cada dispositivo de almacenamiento de energía es una puerta a la fuente de capacitancia del transistor FET; y

la cabeza de impresión o cabeza impresora incluye también un par de contactos de la señal de activación para recibir las primera y segunda señales (E1, E2) de activación, en donde dicho par de contactos de activación son los contactos activos únicos de la cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta.

2. La cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta de la reivindicación 1, en la que el dispositivo que carga energía del primer generador de gotas es un tercer transistor (50) que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor (48) de FET y una fuente de energía con un terminal de control del tercer transistor que está conectado a una fuente de la primera señal de activación y en el que el dispositivo de descarga de energía es un cuarto transistor (52) que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor (48) de FET y una fuente de descarga con un terminal de control del cuarto transistor que está conectado a una fuente de la segunda señal que puede ser activada.

3. La cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el dispositivo de carga de energía del segundo generador de gotas es un quinto transistor (50') que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor de FET (48') y una fuente (A) de energía con un terminal de control del quinto transistor que está conectado a una fuente de la segunda señal que puede ser activada y en el que el dispositivo de descarga de energía es un sexto transistor (52') que tiene un par de terminales controlados conectados en serie entre un terminal de puerta del transistor (48') de FET y una fuente de descarga con un terminal de control del sexto transistor que está conectado a una fuente de la primera señal que puede ser activada.

4. La cabeza de impresión o cabeza impresora de chorro de tinta de las reivindicaciones 2 ó 3, en la que la fuente de energía es un terminal de dirección para recibir una señal de dirección y en la que la fuente de descarga es un terminal de referencia común.


 

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