Reenvío de señal de disparo en un dispositivo de eyección de fluido.

Un método para reenviar una señal de disparo dentro de un grupo de toberas de un dispositivo de eyección de fluido,

que comprende:

recibir (98) datos de calentamiento y datos de disparo;

recibir (100) una señal de disparo que tiene un impulso de disparo precedido por un impulso de calentamiento;

modificar condicionalmente (102) la señal de disparo según un estado de los datos de calentamiento y un estado de los datos de disparo,

reenviar (104) la señal de disparo modificada condicionalmente a un circuito particular (34) de tobera del grupo de toberas y hacer pasar una corriente representativa de la señal de disparo modificada condicionalmente a través de un elemento de disparo (26) del circuito (34) de tobera,

caracterizado por que la modificación condicional de la señal de disparo comprende ya sea no modificar la señal de disparo, bloquear el impulso de disparo y no bloquear el impulso de calentamiento o bloquear el impulso de disparo y el impulso de calentamiento.

Reenvío de señal de disparo en un dispositivo de eyección de fluido

Antecedentes

Los dispositivos de eyección de fluido, tales como los cartuchos de tinta de impresora, utilizan unos reóstatos formados sobre un circuito integrado para vaporizar el fluido contenido en una cámara, eyectando una gotita de fluido a través de una tobera.

Por diversas razones, puede ser beneficioso precalentar el fluido antes de la vaporización.

El calentamiento de chorrito es un ejemplo de técnica de precalentamiento.

Antes de eyectar fluido, un primer transistor formado en el circuito integrado conmuta una corriente de "chorrito".

La corriente hace que el reóstato o el primer transistor de calentamiento precalienten pero no vaporicen el fluido de la cámara.

Posteriormente, un segundo transistor de disparo formado en el circuito integrado conmuta una corriente de disparo al reóstato.

La corriente de disparo hace que el elemento resistivo vaporice el fluido.

Sin embargo, el uso de dos transistores puede ocupar un área significativa del circuito integrado, que de otro modo podría utilizarse para otras diversas finalidades.

Además, el calentamiento de chorrito puede probarse ineficiente porque una parte substanciosa de la energía utilizada para calentar la tinta se disipa en el circuito integrado en lugar de en la tinta.

El documento US 5281980 A describe un cabezal de grabación que comprende una pluralidad de elementos generadores de calor y una pluralidad de regiones de almacenamiento, correspondientes a la pluralidad de los elementos generadores de calor, para almacenar datos de grabación.

Unos circuitos impulsores suministran energía eléctrica suficiente para grabar a los correspondientes elementos generadores de calor cuando los datos de grabación almacenados en las regiones de almacenamiento son unos primeros datos y suministra energía eléctrica insuficiente para grabar a los correspondientes elementos generadores de calor cuando los datos de grabación almacenados en las regiones de grabación son unos segundos datos.

Dibujos La Fig. 1 es una vista en perspectiva que ilustra el exterior de un cartucho de tinta. La Fig. 2 es una vista en sección de detalle que muestra una parte del cabezal de impresión en el cartucho de la Fig.

1. La Fig. 3 es un diagrama de circuitos de los circuitos de disparo para una tobera según una realización. La Fig. 4 es un gráfico de un ejemplo de señal de disparo sin acondicionar según una realización. La Fig 5 es un diagrama de bloques de un grupo de toberas según una realización. La Fig. 6 es un gráfico de tres señales de disparo acondicionadas según una realización. La Fig 7 es un diagrama de circuito a nivel de bloques de un controlador de impresora acoplado a varios grupos de toberas según una realización. Las Figs. 8 y 9 son unos ejemplos de diagramas de flujo que ilustran las etapas a seguir para implementar diversas realizaciones.

Descripción detallada

Introducción: Las realizaciones descritas más adelante se desarrollaron en un esfuerzo por reducir el área de circuito integrado de un dispositivo de eyección de fluido dedicado al precalentamiento. El transistor de calentamiento se ha retirado de los circuitos de cada tobera. En cambio, al transistor se le suministra una señal modulada por anchura de impulso. El transistor cambia entonces una correspondiente señal de impulso a un reóstato.

La señal incluye un impulso de calentamiento precursor con una forma para hacer que el reóstato se caliente pero no lleve el fluido al núcleo de una cámara de vaporización. El impulso precursor es seguido por un tiempo muerto y luego por un impulso de disparo. El impulso de disparo tiene una forma para hacer que el reóstato vaporice el fluido de la cámara de vaporización.

La vaporización hace que la expansión del fluido eyecte una gota a través de la tobera. Entorno: La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un ejemplo de dispositivo de eyección de fluido en forma de cartucho 10 de tinta.

El cartucho 10 incluye un cabezal de impresión 12 ubicado en el fondo del cartucho 10 debajo de una cámara interna de contención de tinta. El cabezal de impresión 12 incluye una placa 14 de tobera con tres grupos 16, 18 y 20 de toberas 22.

En la realización mostrada, cada grupo 16, 18 y 20 es una fila de toberas 22. Un circuito flexible 24 lleva unas pistas eléctricas desde unas plaquitas externas de contacto 28 al cabezal de impresión 12.

Cuando el cartucho de tinta 10 se instala en una impresora, el cartucho 10 se conecta eléctricamente al controlador de impresora a través de unas plaquitas de contacto (30) . En funcionamiento, el controlador de impresora comunica selectivamente señales de disparo y otras al cabezal de impresión 12 a través de las pistas del circuito flexible 24.

La Fig. 2 es una vista en sección de detalle que muestra una parte del cabezal de impresión 12 en el cartucho 10 de la Fig. 1. Los elementos de disparo 26 se forman en un circuito integrado 28 y se colocan detrás de las toberas 22 de eyección de tinta.

Cuando un elemento de disparo 26 se energiza suficientemente, la tinta en una cámara de vaporización 30 próxima a un elemento de disparo 26 se vaporiza, eyectando una gotita de tinta a través de una tobera 22 sobre un soporte de impresión.

La baja presión creada por la eyección de la gotita de tinta y el enfriamiento de la cámara 30 aspira entonces tinta para rellenar la cámara de vaporización 30 en preparación para la siguiente eyección.

El flujo de tinta a través del cabezal de impresión 12 se ilustra con las flechas 32. Los elementos de disparo 26 representan generalmente un dispositivo capaz de ser calentado por una señal eléctrica.

Por ejemplo, los elementos de disparo 26 pueden ser reóstatos u otros componentes eléctricos que emitan calor como resultado de una corriente eléctrica que pasa a través del componente.

Componentes: La Fig. 3 es un diagrama de un ejemplo de circuito 34 de tobera. Haciendo referencia también a la Fig. 2, cada tobera 22 tiene un correspondiente circuito 34 de tobera formado en el circuito integrado 28.

Cada circuito 34 de tobera incluye un elemento de disparo 26 y un elemento de conmutación 36.

El elemento de conmutación 36 representa generalmente cualquier componente capaz de conmutar una corriente representativa de una señal de disparo a través del elemento de disparo 26. Una señal de disparo es una señal eléctrica aplicada a un elemento de conmutación 36 que hace que el elemento de conmutación pase una corriente representativa de la señal de disparo a través del elemento de disparo 26.

En el ejemplo de la Fig. 3 el elemento de conmutación 36 es un transistor de efecto campo, denominado a menudo FET. El elemento de conmutación 36 incluye una fuente 38, un drenador 40 y una puerta 42. La fuente 38 se acopla a masa mientras el drenador 40 se acopla a un terminal del elemento de disparo 26. El otro terminal del elemento de disparo 26 se acopla a una fuente de tensión 42.

Haciendo referencia a la Fig. 2, la fuente de tensión recibe suministro a través de una pista en el circuito flexible 24.

El elemento de conmutación 36 está normalmente "desactivado", impidiendo que la corriente fluya a través del elemento de disparo 26. Con una señal de disparo apropiada aplicada a la puerta 42, el elemento de conmutación 36 conmuta a "activado", permitiendo que la fuente de tensión 42 pase una corriente a través del elemento de disparo 26.

La Fig. 4 ilustra un ejemplo de señal de disparo 46 modulada por anchura de impulso que se aplicará a la puerta del elemento de conmutación 36. La señal 46 incluye un impulso de calentamiento 48, un tiempo muerto 50 y un impulso de disparo 52. El impulso de calentamiento 48 representa una parte alta de la señal 46 que tiene una duración o anchura (W1) que es suficientemente larga como para conmutar la corriente a través del elemento de disparo 26 para calentar el fluido en una cámara adyacente 30 (Fig. 2) pero no lo suficientemente larga como para vaporizar y eyectar el fluido a través de una tobera 22 (Figs. 1 y 2) .

El impulso de disparo 52 representa una parte alta de la señal 46 que tiene una duración o anchura (W2) que es suficientemente larga como para conmutar la corriente a través del elemento de disparo 26 para vaporizar el fluido precalentado en una cámara 30.

El tiempo muerto 50 representa una parte baja en la señal 46 entre el impulso de calentamiento 48 y el impulso de disparo 52. El tiempo muerto es bajo porque la señal de disparo es insuficiente para hacer que el elemento de conmutación 36 conmute la corriente... [Seguir leyendo]

1. Un método para reenviar una señal de disparo dentro de un grupo de toberas de un dispositivo de eyección de fluido, que comprende:

recibir (98) datos de calentamiento y datos de disparo;

recibir (100) una señal de disparo que tiene un impulso de disparo precedido por un impulso de calentamiento;

modificar condicionalmente (102) la señal de disparo según un estado de los datos de calentamiento y un estado de los datos de disparo, reenviar (104) la señal de disparo modificada condicionalmente a un circuito particular (34) de tobera del grupo de toberas y hacer pasar una corriente representativa de la señal de disparo modificada condicionalmente a través de un elemento de disparo (26) del circuito (34) de tobera, caracterizado por que la modificación condicional de la señal de disparo comprende ya sea no modificar la señal de disparo, bloquear el impulso de disparo y no bloquear el impulso de calentamiento o bloquear el impulso de disparo y el impulso de calentamiento.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la modificación condicional (102) comprende bloquear el impulso de disparo si los datos de calentamiento tienen un estado activo y los datos de disparo tienen un estado inactivo, bloquear el impulso de disparo y el impulso de calentamiento si los datos de calentamiento tienen un estado inactivo y los datos de disparo tienen un estado inactivo, y no modificar la señal de disparo si los datos de disparo tienen un estado activo.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende además recibir unos datos de dirección y en donde el reenvío comprende reenviar la señal de disparo modificada condicionalmente al seleccionado de una pluralidad de circuitos

(334) de tobera del grupo de toberas, el circuito seleccionado (34) de tobera está identificado por los datos de dirección.

4. El método de la reivindicación 1, en donde cada circuito de tobera incluye un elemento de conmutación y un elemento de disparo, el elemento de disparo (26) se configura para calentar un fluido en una cámara de vaporización (30) adyacente a una tobera (22) y en donde el reenvío comprende aplicar una señal de disparo modificada condicionalmente que tiene un impulso de disparo precedido por un impulso de calentamiento a un elemento de conmutación (36) del circuito particular (34) de tobera, haciendo que la corriente de calentamiento fluya a través del elemento de disparo (30) y haciendo luego que una corriente de disparo fluya a través del elemento de disparo (26) para vaporizar el fluido que eyecta una gota a través de la tobera adyacente (22) .

5. El método de la reivindicación 1, en donde cada circuito de tobera incluye un elemento de conmutación y un elemento de disparo, el elemento de disparo (26) se configura para calentar un fluido en una cámara de vaporización (30) adyacente a una tobera (22) y en donde el reenvío comprende aplicar una señal de disparo modificada condicionalmente que tiene solo un impulso de calentamiento a un elemento de conmutación (36) del circuito particular (34) de tobera, haciendo que la corriente de calentamiento fluya a través del elemento de disparo (26) para calentar pero no vaporizar el fluido en la cámara de vaporización (30) .

6. Un método para dirigir el reenvío de señales de disparo dentro de una pluralidad de grupos de toberas de un dispositivo de eyección de fluido, que comprende:

identificar (106) un estado de disparo para cada uno de los grupos de toberas;

para cada grupo de toberas, comunicar (110) datos de calentamiento y datos de disparo a ese grupo de toberas, cada uno de los datos de calentamiento y de los datos de disparo tiene un estado seleccionado según el estado de disparo identificado para ese grupo de toberas; y para cada grupo de toberas, comunicar (112) una señal de disparo que tiene un impulso de calentamiento y un impulso de disparo a ese grupo de toberas para que sean modificadas condicionalmente según los datos de calentamiento y los datos de disparo comunicados al grupo de toberas, en donde se hace pasar una corriente representativa de la señal de disparo modificada condicionalmente a través de un elemento de disparo (26) del circuito particular (34) de tobera, caracterizado por que la modificación condicional de la señal de disparo comprende ya sea no modificar la señal de disparo, bloquear el impulso de disparo y no bloquear el impulso de calentamiento o bloquear el impulso de disparo y el impulso de calentamiento.

7. El método de la reivindicación 6, en donde, para un grupo de toberas dado:

la identificación de un estado de disparo comprende identificar un estado de disparo que indica un estado de calentamiento solo;

la comunicación de datos de calentamiento y datos de disparo comprende comunicar datos de calentamiento con un estado activo y comunicar datos de disparo con un estado inactivo que indican que la señal de disparo comunicada a ese grupo de toberas se ha de modificar condicionalmente mediante el bloqueo del impulso de disparo.

8. El método de la reivindicación 6, en donde, para un grupo de toberas dado:

la identificación de un estado de disparo comprende identificar un estado de disparo como un estado desactivado;

la comunicación de datos de calentamiento y datos de disparo comprende comunicar datos de calentamiento con un estado inactivo y comunicar datos de disparo con un estado inactivo que indican que la señal de disparo comunicada a ese grupo de toberas se ha de modificar condicionalmente mediante el bloqueo del impulso de disparo y el impulso de calentamiento.

9. El método de la reivindicación 6, en donde, para un grupo de toberas dado:

la identificación de un estado de disparo comprende identificar un estado de disparo como un estado de disparo;

la comunicación de datos de calentamiento y datos de disparo comprende comunicar datos de disparo con un estado activo que indica que la señal de disparo comunicada a ese grupo de toberas se ha de modificar condicionalmente mediante la no modificación de la señal de disparo.

10. El método de la reivindicación 6, que comprende además, para cada grupo de toberas, comunicar datos de dirección a ese grupo de toberas, los datos de dirección identifican uno de una pluralidad de circuitos de tobera dentro del grupo de toberas al que se ha de reenviar la señal de disparo modificada condicionalmente.

11. El método de la reivindicación 6, en donde la misma señal de disparo, datos de calentamiento y datos de dirección se comunican a la pluralidad de grupos de toberas y se envía una única señal de disparo a cada uno de la pluralidad de grupos de toberas.

12. Un grupo de toberas para un dispositivo de eyección de fluido, que comprende una pluralidad de circuitos (34) de tobera y un controlador de disparo (56) en comunicación electrónica con la pluralidad de circuitos (34) de tobera y en donde:

el controlador de disparo (56) incluye una entrada (64) de datos de disparo, para recibir datos de disparo, una entrada (62) de datos de calentamiento para recibir datos de calentamiento y una entrada (58) de señal de disparo para recibir una señal de disparo que tiene un impulso de disparo precedido por un impulso de calentamiento;

el controlador de disparo (56) puede funcionar para modificar condicionalmente la señal de disparo según un estado de los datos de calentamiento recibidos a través de la entrada (62) de datos de calentamiento y un estado de los datos de disparo recibidos a través de la entrada (64) de datos de disparo, el controlador de disparo puede funcionar para reenviar la señal de disparo modificada condicionalmente a uno de la pluralidad de circuitos (34) de tobera, para hacer pasar una corriente representativa de la señal de disparo modificada condicionalmente a través de un elemento de disparo (26) del circuito particular (34) de tobera, caracterizado por que la modificación condicional de la señal de disparo comprende ya sea no modificar la señal de disparo, bloquear el impulso de disparo y no bloquear el impulso de calentamiento o bloquear el impulso de disparo y el impulso de calentamiento.

13. El grupo de toberas de la reivindicación 12, en donde el controlador de disparo (56) incluye una entrada (60) de dirección para recibir datos de dirección que identifican uno en particular de la pluralidad de circuitos (34) de tobera y en donde el controlador de disparo (56) puede funcionar para reenviar la señal de disparo modificada condicionalmente a un circuito particular (34) de tobera identificado por los datos de dirección recibidos a través de la entrada de dirección.

14. El grupo de toberas de la reivindicación 12, en donde cada circuito de tobera incluye un elemento de conmutación, y el elemento de disparo se configura para calentar un fluido en la cámara de vaporización (30) adyacente a una tobera (22) , los elementos de conmutación y de disparo (36, 26) se configuran de tal manera que:

cuando una señal de disparo modificada condicionalmente que tiene un impulso de disparo precedido por un impulso de calentamiento se reenvía al circuito (34) de tobera y se aplica al elemento de conmutación (36) , se permite a una corriente de calentamiento fluir a través del elemento de disparo (26) haciendo que el elemento de disparo (26) se caliente pero no vaporice el fluido en la cámara de vaporización (30) y luego se permite a una corriente de disparo fluir a través del elemento de disparo (26) haciendo que el elemento de disparo (26) vaporice el fluido eyectando una gota a través de la tobera adyacente (22) ; y 11

cuando una señal modificada condicionalmente que tiene un impulso de calentamiento se reenvía al circuito (34) de tobera y se aplica al elemento de conmutación (36) , se permite a una corriente de calentamiento fluir a través del elemento de disparo (26) haciendo que el elemento de disparo (26) se caliente pero no vaporice el fluido en la cámara de vaporización (30) .