ES2294030T3 - Cabezal estrecho de impresion de chorro de tinta multicolor. - Google Patents
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Abstract
Un cabezal de impresión de chorro de tinta, que comprende: un sustrato (11) de cabezal de impresión, que incluye una pluralidad de capas de película delgada; caracterizado por: tres matrices o conjuntos geométricamente ordenados (61) en columna, lado con lado, de generadores (40) de gotas, formados dentro de dicho sustrato de cabezal de impresión y que se extienden a lo largo de una extensión longitudinal; de modo que cada conjunto geométricamente ordenado en columna de generadores de gotas está destinado a proporcionar gotas de tinta de un color diferente y tiene al menos 96 generadores de gotas de tinta separados por un paso P de generadores de gotas; dichos conjuntos geométricamente ordenados en columna de generadores de gotas están separados entre sí por al menos 1.060 micras; dichos generadores de gotas están destinados a producir gotas de tinta que tienen un volumen de gota de tinta que permite una impresión de paso múltiple de una resolución que no es menor que 1/(2, 54u(2P)) puntos/cm (1/(2P) dpi (puntos por pulgada -"dots per inch")) a lo largo de un eje de impresión paralelo a dicha extensión longitudinal; y existen tres matrices o conjuntos geométricamente ordenados (81) en columna de circuitos de FET de excitación (85) formados dentro de dicho sustrato de cabezal de impresión, respectivamente adyacentes a dichos conjuntos geométricamente ordenados en columna de generadores de gotas, a fin de activar energéticamente dichos conjuntos geométricamente ordenados en columna de generadores de gotas.
Description
Cabezal estrecho de impresión de chorro de tinta
multicolor.
La invención concernida se refiere generalmente
a la impresión de chorro de tinta y, más particularmente, a un
cabezal estrecho de impresión de chorro de tinta, de película
delgada y multicolor.
La técnica de la impresión de chorro de tinta
está relativamente bien desarrollada. Se han venido implantando
productos comerciales tales como impresoras informatizadas,
dispositivos trazadores de gráficos y máquinas de facsímil, con
tecnología de chorro de tinta con el fin de producir medios
impresos. Las contribuciones de la Hewlett-Packard
Company a la tecnología de chorro de tinta se describen, por
ejemplo, en diversos artículos de la publicación
Hewlett-Packard Journal, Vol. 36, Nº 5 (mayo
de 1985); Vol. 39, Nº 5 (octubre de 1988); Vol. 43, Nº 4 (agosto de
1992); Vol. 43, Nº 6 (diciembre de 1992); y Vol. 45, Nº 1 (febrero
de 1994).
Generalmente, se forma una imagen de chorro de
tinta como resultado de la colocación precisa en un medio de
impresión de gotas de tinta emitidas por un dispositivo de
generación de gotas de tinta conocido como cabezal de impresión de
chorro de tinta. Típicamente, un cabezal de impresión de chorro de
tinta está soportado en un carro de impresión móvil que se desplaza
sobre la superficie del medio de impresión y es controlado para
eyectar gotas de tinta en instantes apropiados como resultado del
control de una microcomputadora u otro controlador, de tal manera
que se pretende que la regulación de la secuencia temporal de la
aplicación de las gotas de tinta se corresponda con una
configuración o diseño de puntos de imagen o píxeles de la imagen
que se está imprimiendo.
Un cabezal de impresión de chorro de tinta
típico de la Hewlett-Packard incluye una matriz o
conjunto geométricamente ordenado de boquillas formadas con
precisión en una placa de orificios que está fijada a una capa de
barrera para la tinta, que, a su vez, está fijada a una
subestructura de película delgada que incorpora resistencias de
calentamiento para el disparo de la tinta y un aparato para
habilitar las resistencias. La capa de barrera para la tinta define
canales de tinta que incluyen cámaras de tinta dispuestas sobre
resistencias de disparo de tinta asociadas, y las boquillas de la
placa de orificios están alineadas con las cámaras de tinta
asociadas. Existen regiones de generadores de gotas de tinta, que
están formadas por las cámaras de tinta y porciones de la
subestructura de película delgada y de la placa de orificios que son
adyacentes a las cámaras de tinta.
La subestructura de película delgada está
compuesta, típicamente, de un sustrato tal como silicio, sobre el
que se han formado varias capas de película delgada que forman
resistencias de disparo de tinta de película delgada, un aparato
para habilitar las resistencias, y también interconexiones a unas
chapas de unión que se han proporcionado para las conexiones
eléctricas externas al cabezal de impresión. La capa de barrera para
la tinta es, típicamente, de un material polimérico que se ha
estratificado o dispuesto a modo de capa, como una lámina seca, en
la subestructura de película delgada, y está diseñada para ser
foto-definible y curable tanto por ultravioleta
(UV) como térmicamente. En un cabezal de chorro de tinta de un
diseño de alimentación por ranura, la tinta se suministra desde uno
o más depósitos de tinta a las diversas cámaras de tinta, a través
de una o más ranuras de alimentación de tinta formadas en el
sustrato.
Un ejemplo de la disposición física de la placa
de orificios, la capa de barrera para la tinta y la subestructura
de película delgada, se ilustra en la página 44 de la publicación
Hewlett-Packard Journal de febrero de 1994,
anteriormente citada. Ejemplos adicionales de cabezales de impresión
de chorro de tinta se exponen en la Patente norteamericana Nº
4.719.477 y en la Patente norteamericana Nº 5.317.346, comúnmente
asignadas, o en el documento
EP-A-0955166.
Consideraciones acerca de los cabezales de
chorro de tinta de película delgada incluyen un tamaño del sustrato
y/o una fragilidad del sustrato en aumento a medida que se emplean
más generadores de gotas de tinta y/o más ranuras de alimentación
de tinta. Existe, de conformidad con ello, la necesidad de un
cabezal de impresión de chorro de tinta que sea compacto y tenga un
gran número de generadores de gotas de tinta.
La invención descrita está dirigida a un cabezal
estrecho de impresión de chorro de tinta que tiene tres matrices o
conjuntos geométricamente ordenados en columna de generadores de
gotas de tinta, según se define en la reivindicación 1, y adecuado
para impresión en color de paso múltiple a una resolución de
impresión que tiene una separación de puntos en el eje del medio
que es menor que la separación de las boquillas en columna de los
generadores de gotas. De acuerdo con un aspecto más específico de
la invención, el cabezal de impresión de chorro de tinta incluye
resistencias de calentamiento de un valor de resistencia elevado,
así como circuitos de FET de excitación eficientes que están
configurados para compensar la variación en la resistencia parásita
presentada por las pistas de
potencia.
potencia.
Las ventajas y características de la invención
que se describe serán fácilmente apreciadas por las personas
expertas en la técnica a partir de la siguiente descripción
detallada, cuando se lea en combinación con los dibujos, en los
cuales:
La Figura 1 es una ilustración en vista en
planta superior, esquemática e ignorando la escala, de la
disposición de generadores de gotas de tinta y de la selección
fundamental de un cabezal de impresión de chorro de tinta que
emplea la invención.
La Figura 2 es una ilustración en vista en
planta superior, esquemática e ignorando la escala, de la
disposición de generadores de gotas de tinta y buses de tierra del
cabezal de impresión de chorro de tinta de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva y
esquemática, parcialmente recortada, del cabezal de impresión de
chorro de tinta de la Figura 1.
La Figura 4 es una ilustración en planta
superior parcial, esquemática e ignorando la escala, del cabezal de
impresión de chorro de tinta de la Figura 1.
La Figura 5 es una representación esquemática de
capas generalizadas de la subestructura de película delgada del
cabezal de impresión de la Figura 1.
La Figura 6 es una vista parcial en planta
superior que ilustra generalmente la disposición de una matriz o
conjunto geométricamente ordenado de circuitos de FET de excitación
representativo, y de un bus de tierra del cabezal de impresión de
la Figura 1.
La Figura 7 es un esquema de circuito eléctrico
que representa las conexiones eléctricas de una resistencia de
calentamiento y un circuito de FET de excitación del cabezal de
impresión de la Figura 1.
La Figura 8 es una vista en planta esquemática
de pistas de selección fundamental representativas del cabezal de
impresión de la Figura 1.
La Figura 9 es una vista en planta y esquemática
de una implementación ilustrativa de un circuito de FET de
excitación y un bus de tierra del cabezal de impresión de la Figura
1.
La Figura 10 es una vista esquemática en alzado
y en corte transversal del circuito de FET de excitación de la
Figura 9.
La Figura 11 es una vista esquemática en
perspectiva e ignorando la escala, de una impresora en la que puede
emplearse el cabezal de impresión de la invención.
En la siguiente descripción detallada y en las
diversas figuras de los dibujos, los elementos similares se han
identificado con los mismos números de referencia.
Haciendo referencia a continuación a las Figuras
1-4, se ilustran esquemáticamente en ellas vistas en
planta y vistas en perspectiva, esquemáticas e ignorando la escala,
de un cabezal de impresión 100 de chorro de tinta en el que puede
ser empleada la invención y que incluye, generalmente, (a) una
subestructura o plantilla 11 de película delgada, que comprende un
sustrato tal como silicio y tiene diversas capas de película delgada
formadas sobre la misma, (b) una capa de barrera 12 para la tinta,
dispuesta sobre la subestructura 11 de película delgada, y (c) una
placa 13 de orificios o boquillas, fijada de forma estratificada a
la parte superior de la barrera 12 para la tinta.
La subestructura 11 de película delgada
comprende una oblea o plantilla de circuito integrado que está
formada, por ejemplo, de resultas de técnicas de circuito integrado
convencionales y, como se representa esquemáticamente en la Figura
5, incluye generalmente un sustrato de silicio 111a, una capa de
puerta de FET y dieléctrica 111b, una capa de resistencia 111c, y
una primera capa de metalización 111d. Los dispositivos activos
tales como los circuitos de FET de excitación que se describen más
particularmente aquí, están formados en la porción superior del
sustrato de silicio 111a y la capa de puerta de FET y dieléctrica
111b, la cual incluye una capa de óxido de puerta, puertas de
poli-silicio y una capa dieléctrica adyacente a la
capa de resistencia 111c. Se han formado unas resistencias de
calentamiento 56 de película delgada en virtud de la configuración
respectiva de la capa de resistencia 111c y de la primera capa de
metalización 111d. La subestructura de película delgada incluye
adicionalmente una capa de pasivación compuesta 111e, que comprende,
por ejemplo, una capa de nitruro de silicio y una capa de carburo
de silicio, así como una capa de pasivación mecánica de tántalo
111f, que se superpone al menos a las resistencias de calentamiento
56. Una capa conductora de oro 111g se superpone a la capa de
tántalo 111f.
La capa de barrera 12 para la tinta está formada
de una película seca que se dispone a modo de capa o estratifica
por calor y presión en la subestructura de película delgada 11 y se
define fotónicamente o foto-define para formar en
su seno cámaras 19 dispuestas sobre las resistencias de
calentamiento 56 y unos canales de tinta 29. Unas chapas de unión
de oro 74, acoplables para las conexiones eléctricas externas, se
han formado en la capa de oro, en extremos opuestos, separados
entre sí longitudinalmente, de la subestructura de película delgada
11, y no están cubiertas por la capa de barrera 11 para la tinta. A
modo de ejemplo ilustrativo, el material de la capa de barrera
comprende una película seca de foto-polímero con
material de base de acrilato, tal y como la película seca de
foto-polímero con la denominación "Parad",
obtenible en la E. I. DuPont de Nemours and Company, de Wilmington,
Delaware. Películas secas similares incluyen otros productos de la
DuPont tales como la película seca con la denominación
"Riston", así como películas secas fabricadas por otros
proveedores químicos. La placa 13 de orificios comprende, por
ejemplo, un sustrato plano compuesto de un material de polímero y
en el que los orificios se han formado mediante ablación por láser,
por ejemplo, según se describe en la Patente norteamericana
asignada en común con el Nº 5.469.199, que se incorpora aquí como
referencia. La placa de orificios puede también comprender un metal
dispuesto como recubrimiento, tal como níquel.
Según se representa en la Figura 3, las cámaras
19 de tinta dispuestas en el seno de la capa de barrera 12 están
dispuestas, más concretamente, sobre respectivas resistencias de
calentamiento 56 de disparo de tinta, y cada cámara 19 de tinta
está definida por bordes o paredes interconectadas o mutuamente
unidas de una abertura de cámara, formada en la capa de barrera 12.
Los canales 29 de tinta están definidos por unas aberturas
adicionales formadas en la capa de barrera 12, y se encuentran
unidos de forma integral a las respectivas cámaras 19 de disparo de
tinta. Los canales 29 de tinta se abren o desembocan en un borde de
alimentación de una ranura 71 de alimentación de tinta adyacente, y
reciben tinta de dicha ranura de alimentación de tinta.
La placa 13 de orificios incluye orificios o
boquillas 21 dispuestas sobre respectivas cámaras 19 de tinta, de
tal manera que cada resistencia de calentamiento 56 de disparo de
tinta, una cámara 19 de tinta asociada y un orificio asociado 21
están alineados y forman un generador 40 de gotas de tinta. Cada una
de las resistencias de calentamiento tiene un valor de resistencia
nominal de al menos 100 ohmios, por ejemplo, de aproximadamente 120
ó 130 ohmios, y puede comprender una resistencia segmentada según se
muestra en la Figura 9, de tal manera que una resistencia de
calentamiento 56 está compuesta de dos regiones de resistencia 56a,
56b, conectadas por una región de metalización 59. Esta estructura
de resistencias hace posible un valor de resistencia que es mayor
que el de una única región de resistencia de la misma área.
Si bien los cabezales de impresión expuestos se
describen como provistos de una capa de barrera y una placa de
orificios independiente, ha de apreciarse que los cabezales de
impresión pueden ser implementados con una estructura de
barrera/orificios integral que puede confeccionarse, por ejemplo,
utilizando una única capa de foto-polímero que se
deja al descubierto con un procedimiento de exposición múltiple y a
continuación se desarrolla o hace crecer.
Los generadores 40 de gotas de tinta están
dispuestos en conjuntos geométricamente ordenados o grupos 61 en
columna, que se extienden a lo largo de un eje de referencia L y
están separados unos de otros lateralmente o transversalmente con
respecto al eje de referencia L. Las resistencias de calentamiento
56 de cada grupo de generadores de gotas de tinta están alineadas
generalmente con el eje de referencia L y tienen una separación de
centro a centro o paso P de las boquillas predeterminado, a lo largo
del eje de referencia L. El paso P de las boquillas puede ser 42,3
micras (1/600 pulgada) o mayor, tal como 84,7 micras (1/300
pulgada). Cada conjunto geométricamente ordenado 61 en columna de
generadores de tinta incluye, por ejemplo, 96 ó más generadores de
gotas de tinta (es decir, al menos 96 generadores de gotas de
tinta).
A modo de ejemplo ilustrativo, la subestructura
11 de película delgada puede ser rectangular, de tal manera que
unos bordes opuestos 51, 52 de la misma son bordes longitudinales de
una dimensión longitudinal LS, en tanto que los bordes opuestos 53,
54 separados longitudinalmente entre sí, son de una anchura o
dimensión lateral WS que es menor que la longitud LS de la
subestructura 11 de película delgada. La extensión longitudinal de
la subestructura 11 de película delgada se da a lo largo de los
bordes 51, 52, los cuales pueden ser paralelos al eje de referencia
L. Durante el uso, el eje de referencia L puede disponerse alineado
con lo que se alude generalmente como el eje de avance del medio.
Por conveniencia, se hará referencia también a los extremos
longitudinalmente separados de la subestructura de película delgada
mediante los números de referencia 53, 54, que se utilizan para
referirse a los bordes situados en tales extremos.
Si bien los generadores 40 de gotas de tinta de
cada conjunto geométricamente ordenado 61 en columna de generadores
de gotas de tinta, se han ilustrado como sustancialmente
co-alineados, ha de apreciarse que algunos de los
generadores 40 de gotas de tinta de un conjunto geométricamente
ordenado de generadores de gotas de tinta, pueden estar ligeramente
desviados de la línea central de la columna, por ejemplo, para
compensar retardos en el disparo.
Hasta ahora, como cada uno de los generadores 40
de gotas de tinta incluye una resistencia de calentamiento 56, las
resistencias de calentamiento están dispuestas, en consecuencia, en
grupos o conjuntos geométricamente ordenados en columna que se
corresponden con los conjuntos geométricamente ordenados en columna
de los generadores de gotas de tinta. Por conveniencia, se hará
referencia a los conjuntos geométricamente ordenados o grupos de
resistencias de calentamiento con el mismo número de referencia
61.
La subestructura 11 de película delgada del
cabezal de impresión 100 de las Figuras 1-4 incluye,
más concretamente, tres ranuras 71 de alimentación de tinta, que
están alineadas con el eje de referencia L y se encuentran separadas
unas de otras transversalmente con respecto al eje de referencia L.
Las ranuras 71 de alimentación de tinta alimentan, respectivamente,
a tres grupos 61 de generadores de gotas de tinta, y, a modo de
ejemplo ilustrativo, están ubicadas en el mismo lado de los grupos
de generadores de gotas de tinta a los que, respectivamente,
alimentan. De esta manera, cada una de las ranuras 71 de
alimentación de tinta suministra tinta a lo largo de un único borde
de alimentación. A modo de ejemplo específico, cada una de las
ranuras de alimentación de tinta proporciona tinta de un color que
es diferente del color de la tinta proporcionada por las otras
ranuras de alimentación de tinta, tal como cian, amarillo y
magenta.
La distancia de separación o paso CP entre los
conjuntos geométricamente ordenados en columna de generadores de
gotas de tinta, es menor o igual que 1.060 micras (\mum) (esto es,
al menos 1.060 \mum). Las boquillas de todas las columnas pueden
estar ubicadas en sustancialmente las mismas posiciones a lo largo
del eje de referencia L, por lo que las boquillas lateralmente
correspondientes de las columnas están sustancialmente
co-alineadas.
El paso P de las boquillas y el volumen de las
gotas de los generadores de gotas de tinta están configurados, más
concretamente, para permitir una impresión de paso múltiple que haga
posible una separación entre los puntos de impresión que sea menor
que el paso entre las boquillas, que se encuentra en el intervalo
entre 84,7 micras (1/300 pulgada) y 42,3 micras (1/600 pulgada). El
volumen de las gotas puede encontrarse en el intervalo entre 3 y 7
picolitros para tintas con base de pigmento (como ejemplo
específico, en torno a 5 picolitros). También, la distancia de
separación entre puntos de impresión a lo largo de un eje de medio
que es paralelo al eje de referencia L, puede estar en el intervalo
entre 21,1 micras (1/1.200 pulgada) y 10,6 micras (1/2.400
pulgada), que corresponde a un intervalo de resolución de punto de
entre 472,44 puntos/cm (1.200 dpi (puntos/pulgada -"dots per
inch")) y 944 puntos/cm (2.400 dpi). En relación con el paso
entre boquillas, dicho intervalo de distancias de separación entre
puntos de impresión corresponde a entre ¼ y 1/8 de un paso entre
boquillas de 84,7 micras (1/300 pulgada), o a una distancia de
separación entre puntos que es de ½ a ¼ de un paso entre boquillas
de 42,3 micras (1/600 pulgada). Como ejemplo adicional, la distancia
de separación entre puntos de impresión a lo largo de un eje de
barrido que es ortogonal o perpendicular al eje de referencia L,
puede encontrarse en el intervalo entre 42,3 micras (1/600 pulgada)
y 21,1 micras (1/1.200 pulgada), que corresponde a un intervalo de
resoluciones de impresión de entre 236,22 puntos/cm (600 dpi) y
472,44 puntos/cm (1.200 dpi) a lo largo del eje de barrido.
Más concretamente, para una implementación que
tiene tres conjuntos geométricamente ordenados 61 en columna, cada
uno de los cuales tiene al menos 96 generadores de gotas de tinta
que tienen un paso entre boquillas de 84,7 micras (1/300 pulgada),
a modo de ejemplo ilustrativo, la longitud LS de la subestructura 11
de película delgada puede ser aproximadamente 11.500 micras, y la
anchura de la subestructura de película delgada puede ser
aproximadamente 4.200 \mum. Como ejemplo adicional, la anchura WS
de la subestructura de película delgada puede ser aproximadamente
3.400 \mum. Generalmente, la relación aspectual o geométrica de
longitud/anchura (esto es, LS/WS) del sustrato de película delgada
puede ser mayor que 2,7.
Respectivamente adyacentes a, y asociados con,
los conjuntos geométricamente ordenados 61 de generadores 40 de
gotas de tinta, se encuentran unos conjuntos geométricamente
ordenados 81 de circuitos de FET de excitación, formados dentro de
la subestructura 11 de película delgada de los cabezales de
impresión 100A, 100B, tal y como se representa esquemáticamente en
la Figura 6 para una conjunto representativo 61, geométricamente
ordenado en columna, de generadores de gotas de tinta. Cada
conjunto geométricamente ordenado 81 de circuitos de FET de
excitación incluye una pluralidad de circuitos de FET de excitación
85 que tienen electrodos de drenaje respectivamente conectados a
respectivas resistencias de calentamiento 56 por medio de unos
contactos 57a de resistencia de calentamiento. Asociado con cada
conjunto geométricamente ordenado 81 de circuitos de FET de
excitación y el conjunto geométricamente ordenado de generadores de
gotas de tinta asociado, se encuentra un bus de tierra 181 en
columna, al que están conectados eléctricamente los electrodos de
fuente de todos los circuitos de FET de excitación 85 del conjunto
geométricamente ordenado 81 de circuitos de FET de excitación
asociado. Cada conjunto geométricamente ordenado 81 en columna de
circuitos de FET de excitación, así como el bus de tierra asociado
181, se extienden longitudinalmente a lo largo del conjunto
geométricamente ordenado 61 en columna asociado de generadores de
gotas de tinta, y se extienden coincidentemente, al menos
longitudinalmente, con el conjunto geométricamente ordenado 61 en
columna asociado. Cada bus de tierra 181 está conectado
eléctricamente a al menos una chapa de unión 74 situada en uno de
los extremos de la estructura del cabezal de impresión, y a al
menos una chapa de unión 74 situada en el otro extremo de la
estructura del cabezal de impresión, como se representa
esquemáticamente en las Figuras 1 y 2.
Los buses de tierra 181 y los contactos 57a de
resistencia de calentamiento están formados dentro de la capa de
metalización 111d (Figura 5) de la subestructura 11 de película
delgada, al igual que lo están los contactos 57b de resistencia de
calentamiento y los electrodos de drenaje y de fuente de los
circuitos de FET de excitación 85 que se describen aquí
adicionalmente.
Los circuitos de FET de excitación 85 de cada
conjunto geométricamente ordenado en columna de circuitos de FET de
excitación, son controlados por un conjunto geométricamente ordenado
31 en columna asociado de circuitos lógicos descodificadores 35 que
descodifican información de dirección que pasa por un bus de
direcciones adyacente 33 que está conectado a unos contactos de
unión apropiados 74 (Figura 6). La información de dirección
identifica los generadores de gotas de tinta que se han de activar
energéticamente con la energía de disparo de la tinta, tal como se
expone adicionalmente aquí, y se utiliza por los circuitos lógicos
descodificadores 35 para encender el circuito de FET de excitación
de un generador de gotas de tinta destinatario o seleccionado.
Como se representa esquemáticamente en la Figura
7, uno de los terminales de cada resistencia de calentamiento 56
está conectado, a través de una pista de selección fundamental, a
una chapa de unión 74 que recibe una señal de selección fundamental
PS de disparo de tinta. De esta forma, puesto que el otro terminal
de cada resistencia de calentamiento 56 está conectado al terminal
de drenaje de un circuito asociado de FET de excitación 85, se
proporciona la energía PS de disparo de tinta a la resistencia de
calentamiento 56 si el circuito asociado de FET de excitación está
ACTIVADO ("ON"), según se controla por el circuito lógico
descodificador asociado 35.
\newpage
Como se ha representado esquemáticamente en la
Figura 8 para un conjunto representativo geométricamente ordenado
61 en columna de generadores de gotas de tinta, los generadores de
gotas de tinta de un conjunto geométricamente ordenado 61 en
columna de generadores de gotas de tinta, pueden estar organizados
en cuatro grupos fundamentales 61a, 61b, 61c, 61d de generadores de
gotas de tinta contiguamente adyacentes, y las resistencias de
calentamiento 56 de un grupo fundamental particular están
conectadas eléctricamente a la misma de las cuatro pistas de
selección fundamental 86a, 86b, 86c, 86d, de tal manera que los
generadores de gotas de tinta de un grupo fundamental particular
están conectadas de forma conmutable en paralelo a la misma señal de
selección fundamental PS de disparo de tinta. Para el ejemplo
concreto en el que el número N de generadores de gotas de tinta
presentes en un conjunto geométricamente ordenado en columna es un
múltiplo entero de 4, cada grupo fundamental incluye N/4
generadores de gotas de tinta. Como referencia, los grupos
fundamentales 61a, 61b, 61c, 61d están dispuestos en secuencia
desde el borde lateral 53 hacia el borde lateral 54.
La Figura 8 expone, más concretamente, una vista
en planta superior y esquemática de pistas de selección fundamental
86a, 86b, 86c, 86d para un conjunto asociado geométricamente
ordenado 61 en columna de generadores de gotas y un conjunto
asociado geométricamente ordenado 81 en columna de circuitos de FET
de excitación 85 (Figura 6), tal y como se realizan en la práctica,
por ejemplo, mediante pistas practicadas en la capa de metalización
de oro 111g (Figura 5) que se encuentra por encima y
dieléctricamente separada del conjunto geométricamente ordenado 81
asociado de circuitos de FET de excitación y del bus de tierra 181.
Las pistas de selección fundamental 86a, 86b, 86c, 86d están,
respectivamente, conectadas eléctricamente a los cuatro grupos
fundamentales 61a, 61b, 61c, 61d por medio de unos contactos 57b de
resistencia (Figura 8), formados en la capa de metalización 111d y
que interconectan unas vías 58 (Figura 9) que se extienden entre las
pistas de selección fundamental y los contactos 57b de
resistencia.
resistencia.
La primera pista de selección fundamental 86a se
extiende longitudinalmente a lo largo del primer grupo fundamental
61a y se superpone a una porción de los contactos 57b de resistencia
de calentamiento (Figura 9) que están conectados, respectivamente,
a las resistencias de calentamiento 56 del primer grupo fundamental
61a, y está conectada por medio de vías 58 (Figura 9) a dichos
contactos 57b de resistencia de calentamiento. La segunda pista de
selección fundamental 86b incluye un tramo o sección que se extiende
a lo largo del segundo grupo fundamental 61b y se superpone a una
porción de los contactos 57b de resistencia de calentamiento (Figura
9) que están respectivamente conectados a las resistencias de
calentamiento 56 del segundo grupo fundamental 61b, y está
conectada por medio de vías 58 a dichos contactos 57b de resistencia
de calentamiento. La segunda pista 86b incluye un tramo o sección
adicional que se extiende a lo largo de la primera pista de
selección fundamental 86a, por el lado de la primera pista de
selección fundamental 86a que es opuesto a las resistencias de
calentamiento 56 del primer grupo fundamental 61a. La segunda pista
de selección fundamental 86b se ha dotado de una forma generalmente
de L en la que la segunda sección es más estrecha que la primera
sección, de tal modo que puentea la primera pista de selección
fundamental 86a, que es más estrecha que la sección más ancha de la
segunda pista de selección fundamental 86b.
Las primera y segunda pistas de selección
fundamental 86a, 86b se extienden, generalmente, al menos de forma
coincidente longitudinalmente con los primer y segundo grupos
fundamentales 61a, 61b, y están conectadas respectivamente, de
forma apropiada, a respectivas chapas de unión 74 dispuestas en el
borde lateral 53 que se encuentra más cerca de las primera y
segunda pistas de selección fundamental 86a, 86b.
La cuarta pista de selección fundamental 86d se
extiende longitudinalmente a lo largo del cuarto grupo fundamental
61d y se superpone a una porción de los contactos 57b de resistencia
de calentamiento (Figura 9) que están conectados a las resistencias
de calentamiento 56 del cuarto grupo fundamental 61d, y está
conectada por medio de vías 58 a dichos contactos 57b de
resistencia de calentamiento. La tercera pista de selección
fundamental 86c incluye un tramo o sección que se extiende a lo
largo del tercer grupo fundamental 61c y se superpone a una porción
de los contactos 57b de resistencia de calentamiento (Figura 9) que
están conectados a las resistencias de calentamiento 56 del tercer
grupo fundamental 61c, y está conectada por medio de vías 58 a
dichos contactos 57b de resistencia de calentamiento. La tercera
pista de selección fundamental 86c incluye un tramo o sección
adicional que se extiende a lo largo de la cuarta pista de selección
fundamental 86d. La tercera pista de selección fundamental 86c se
ha dotado de una forma generalmente de L en la que la segunda
sección es más estrecha que la primera sección, de tal manera que
puentea la cuarta pista de selección fundamental 86d, que es más
estrecha que la sección más ancha de la tercera pista de selección
fundamental 86c.
Las tercera y cuarta pistas de selección
fundamental 86c, 86d se extienden, generalmente, al menos de forma
coincidente longitudinalmente con los tercer y cuarto grupos
fundamentales 61c, 61d, y están conectadas, respectivamente, de
forma apropiada a respectivas chapas de unión 74 dispuestas en el
borde lateral 54 que está más cerca de las tercera y cuarta pistas
de selección fundamental 86c, 86d.
A modo de ejemplo concreto, las pistas de
selección fundamental 86a, 86b, 86c, 86d para un conjunto
geométricamente ordenado 61 en columna de generadores de gotas de
tinta, se superponen a los circuitos de FET de excitación y al bus
de tierra asociados con el conjunto geométricamente ordenado en
columna de generadores de gotas de tinta, y están contenidas en una
región que se extiende de forma coincidente longitudinalmente con el
conjunto geométricamente ordenado 61 en columna asociado. De esta
manera, cuatro pistas de selección fundamental para los cuatro
fundamentales de un conjunto geométricamente ordenado 61 en columna
de generadores de gotas de tinta, se extienden a lo largo del
conjunto geométricamente ordenado, hacia los extremos del sustrato
del cabezal de impresión. Más concretamente, un primer par de
pistas de selección fundamental para un primer par de grupos
fundamentales 61a, 61b, dispuestos en una mitad de la longitud del
sustrato del cabezal de impresión, están contenidas en una región
que se extiende a lo largo de dicho primer par de grupos
fundamentales, en tanto que un segundo par de pistas de selección
fundamental para un segundo par de grupos fundamentales 61c, 61d,
dispuestos en la otra mitad de la longitud del sustrato del cabezal
de impresión, están contenidas en una región que se extiende a lo
largo de dicho segundo par de grupos fundamentales.
En aras de la facilidad de referencia, se hace
referencia, colectivamente, a las pistas de selección fundamental
86 y al bus de tierra asociado que conectan eléctricamente las
resistencias de calentamiento 56 y los circuitos de FET de
excitación 85 a las chapas de unión 74, como pistas de potencia.
También por facilidad de referencia, puede hacerse referencia a las
pistas de selección fundamental 86 como las pistas de potencia del
lado de alta o no conectadas a
tierra.
tierra.
Generalmente, la resistencia parásita (o
resistencia en conexión) de cada uno de los circuitos de FET de
excitación 85 se ha configurado para compensar la variación en la
resistencia parásita presentada a los diferentes circuitos de FET
de excitación 85 por el camino parásito formado por las pistas de
potencia, de tal manera que se reduzca la variación en la energía
proporcionada a las resistencias de calentamiento. En particular,
las pistas de potencia forman un camino parásito que presenta una
resistencia parásita a los circuitos de FET que varía con la
posición en el camino, y la resistencia parásita de cada uno de los
circuitos de FET de excitación 85 se selecciona de tal manera que
la combinación de la resistencia parásita de cada circuito de FET de
excitación 85 y la resistencia parásita de las pistas de potencia
según se presentan al circuito de FET de excitación, tan sólo varía
ligeramente de un generador de gotas de tinta a otro. Hasta ahora,
como las resistencias de calentamiento 56 son todas sustancialmente
del mismo valor de resistencia, la resistencia parásita de cada
circuito de FET de excitación 85 está configurada, por tanto, para
compensar la variación de la resistencia parásita de las pistas de
potencia asociadas, según se presentan a los diferentes circuitos de
FET de excitación 85. De esta manera, en la medida en que se
proporcionan energías sustancialmente iguales a las chapas de unión
conectadas a las pistas de potencia, pueden proporcionarse energías
sustancialmente iguales a las diferentes resistencias de
calentamiento 56.
Haciendo referencia, más concretamente, a las
Figuras 9 y 10, cada uno de los circuitos de FET de excitación 85
comprende una pluralidad de dedos de electrodo de drenaje 87,
interconectados eléctricamente y dispuestos sobre unos dedos 89 de
región de drenaje formados en el sustrato de silicio 111a (Figura
5), así como una pluralidad de dedos de electrodo de fuente 97,
interconectados eléctricamente y dispuestos interdigitalmente o
intercalados con los electrodos de drenaje 87, y dispuestos sobre
unos dedos 99 de región de fuente, formados en el sustrato de
silicio 111a. Unos dedos de puerta de poli-silicio
91 que están interconectados por sus respectivos extremos, están
dispuestos sobre una capa delgada de puerta de óxido 93, formada
sobre el sustrato de silicio 111a. Una capa de vidrio de
fosfosilicato 95 separa los electrodos de drenaje 87 y los
electrodos de fuente 97 del sustrato de silicio 111a. Una
pluralidad de contactos de drenaje conductores 88 conectan
eléctricamente los electrodos de drenaje 87 a las regiones de
drenaje 89, en tanto que una pluralidad de contactos de fuente
conductores 98 conectan eléctricamente los electrodos de fuente 97 a
las regiones de fuente 99.
El área ocupada por cada circuito de FET de
excitación es, preferiblemente, pequeña, y la resistencia en
conexión de cada circuito de FET de excitación es, de preferencia,
baja, por ejemplo, menor o igual que 14 ó 16 ohmios (esto es, a lo
sumo 14 ó 16 ohmios), lo que requiere circuitos de FET de excitación
eficientes. Por ejemplo, la resistencia en conexión Ron
("on-resistence") puede estar relacionada con
el área A del circuito de FET de excitación como sigue:
Ron <
(250.000 \ ohm\cdot\mu
m^{2})/A
donde el área A está en
micrómetros^{2} (\mum^{2}). Esto puede lograrse, por ejemplo,
con una capa de puerta de óxido 93 que tenga un espesor que sea
menor o igual que 800 Angstroms (es decir, a lo sumo 800 Angstroms),
o una longitud de puerta que sea menor que 4 \mum. También, el
hecho de tener un valor de resistencia de la resistencia de
calentamiento de al menos 100 ohmios hace posible que los circuitos
de FET se hagan más pequeños que si las resistencias de
calentamiento tuviesen un valor de resistencia menor, puesto que,
con un valor de la resistencia de calentamiento mayor, puede
tolerarse un valor de resistencia en conexión de FET mayor desde el
punto de vista de la distribución de energía entre las corrientes
parásitas y las resistencias de
calentamiento.
Como ejemplo particular, los electrodos de
drenaje 87, as regiones de drenaje 89, los electrodos de fuente 97,
las regiones de fuente 99 y los dedos de puerta de
poli-silicio 91 pueden extenderse sustancialmente
ortogonal o transversalmente al eje de referencia L y a la
extensión longitudinal de los buses de tierra 181. También, para
cada circuito de FET 85, la extensión de las regiones de drenaje 89
y de las regiones de fuente 99 transversalmente al eje de
referencia L es la misma que la extensión que los dedos de puerta
transversalmente al eje de referencia L, tal y como se muestra en
la Figura 6, lo que define la extensión de las regiones activas
transversalmente al eje de referencia L. Por facilidad de
referencia, puede hacerse referencia a la extensión de los dedos de
electrodo de drenaje 87, de los dedos de región de drenaje 89, de
los dedos de electrodo de fuente 97, de los dedos de región de
fuente 99 y de los dedos de puerta de poli-silicio
91, como la extensión longitudinal de tales elementos en tanto en
cuanto dichos elementos sean largos y estrechos, de una manera a
modo de tira o a modo de dedo.
A modo de ejemplo ilustrativo, la resistencia en
conexión de cada uno de los circuitos de FET 85 se configura
individualmente controlando la extensión longitudinal o longitud de
un segmento no contactado de forma continuada de los dedos de
región de drenaje, de tal manera que un segmento no contactado de
forma continuada esté desprovisto de contactos eléctricos 88. Por
ejemplo, los segmentos no contactados de forma continuada de los
dedos de región de drenaje pueden comenzar en los extremos de las
regiones de drenaje 89 que están más alejados de la resistencia de
calentamiento 56. La resistencia en conexión de un circuito de FET
85 concreto se incrementa al aumentar la longitud del segmento de
dedo de región de drenaje no contactado de forma continuada, y dicha
longitud se selecciona de manera que determine la resistencia en
conexión de un circuito de FET concreto.
En calidad de ejemplo adicional, la resistencia
en conexión de cada circuito de FET 85 puede ser configurada
mediante la selección del tamaño del circuito de FET. Por ejemplo,
la extensión de un circuito de FET transversalmente al eje de
referencia L puede seleccionarse para que defina la resistencia en
conexión.
Para una implementación típica en la que las
pistas de potencia para un circuito de FET 85 concreto se encaminan
o encauzan por caminos razonablemente directos a las chapas de unión
74 situadas en la parte más cercana de los extremos separados
longitudinalmente de la estructura del cabezal de impresión, la
resistencia parásita se incrementa con la distancia desde el
extremo más cercano del cabezal de impresión, y la resistencia en
conexión de los circuitos de FET de excitación 85 se reduce
(haciendo un circuito de FET más eficiente) con la distancia desde
dicho extremo más cercano, de tal manera que se contrarreste el
incremento en la resistencia parásita de la pista de potencia. Como
ejemplo concreto, en cuanto a los segmentos de dedo de drenaje no
contactados de forma continuada, de los respectivos circuitos de
FET de excitación 85 que comienzan en los extremos de los dedos de
región de drenaje que están más alejados de las resistencias de
calentamiento 56, las longitudes de dichos segmentos se reducen con
la distancia desde el más cercano de los extremos longitudinalmente
separados de la estructura del cabezal de impresión.
Cada bus de tierra 181 está formado de la misma
capa de metalización de película delgada que los electrodos de
drenaje 87 y los electrodos de fuente 97 de los circuitos de FET 85,
y las áreas activas de cada uno de los circuitos de FET compuestos
de las regiones de fuente y de drenaje 88, 89 y las puertas de
poli-silicio 91, se extienden, ventajosamente, por
debajo de un bus de tierra 181 asociado. Esto permite que el bus de
tierra y los conjuntos geométricamente ordenados de circuitos de FET
ocupen regiones más estrechas, lo que, a su vez, hace posible una
subestructura de película delgada más estrecha y, por tanto, menos
costosa.
También, en una implementación en la que los
segmentos no contactados de forma continuada de los dedos de región
de drenaje comienzan en los extremos de los dedos de región de
drenaje que se encuentran más lejos de las resistencias de
calentamiento 56, la extensión de cada bus de tierra 181 transversal
o lateralmente con respecto al eje de referencia L y hacia las
resistencias de calentamiento 56 asociadas, puede ser incrementada
a medida que se incrementa la longitud de las secciones de dedo de
drenaje no contactadas de forma continuada, ya que los electrodos
de drenaje no necesitan extenderse sobre tales tramos o secciones de
dedo de drenaje no contactadas de forma continuada. En otras
palabras, la anchura W de un bus de tierra 181 puede ser
incrementada aumentando la magnitud en la que el bus de tierra se
superpone a las regiones activas de los circuitos de FET de
excitación 85, dependiendo de la longitud de los segmentos de región
de drenaje no contactados de forma continuada. Esto se consigue sin
incrementar la anchura de la región ocupada por un bus de tierra 181
y su circuito de FET de excitación 81 asociado, puesto que el
incremento se consigue aumentando la magnitud del solapamiento
entre el bus de tierra y las regiones activas de los circuitos de
FET de excitación 85. Efectivamente, en cualquier circuito de FET
85 concreto, el bus de tierra puede solaparse sobre la región activa
transversalmente al eje de referencia L, sustancialmente en la
longitud de los segmentos no contactados de las regiones de
drenaje.
Para el ejemplo específico en el que los
segmentos de región de drenaje no contactados de forma continuada
comienzan en los extremos de los dedos de región de drenaje que se
encuentran más alejados de las resistencias de calentamiento 56, y
en el cual las longitudes de dichos segmentos de región de drenaje
no contactados de forma continuada se reducen con la distancia
desde el extremo más cercano de la estructura del cabezal de
impresión, la modulación o variación de la anchura W de un bus de
tierra 181 con la variación de la longitud de los segmentos de
región de drenaje no contactados de forma continuada, hace posible
un bus de tierra que tiene una anchura W181 que aumenta con la
proximidad al extremo más cercano de la estructura del cabezal de
impresión, tal y como se representa en la Figura 9. Como la magnitud
de las corrientes compartidas se incremente con la proximidad a las
chapas de unión 74, semejante forma proporciona ventajosamente una
resistencia del bus de tierra que se reduce con la proximidad a las
chapas de unión 74.
La resistencia del bus de tierra puede también
reducirse extendiendo o prolongando lateralmente ciertas pociones
del bus de tierra 181 hasta entrar en áreas separadas entre sí
longitudinalmente, entre los circuitos lógicos descodificadores 35.
Por ejemplo, dichas porciones pueden extenderse lateralmente más
allá de las regiones activas, en la anchura de las regiones en la
que están formados los circuitos lógicos descodificadores 35.
Las siguientes porciones de circuitos asociadas
con una matriz o conjunto geométricamente ordenado en columna de
generadores de gotas de tinta, pueden estar contenidas en regiones
respectivas que tienen las siguientes anchuras, las cuales se
indican en las Figuras 6 y 8 por las designaciones de referencia que
siguen a los valores de anchura.
Estas anchuras se han medido ortogonal o
lateralmente a la extensión longitudinal del sustrato de cabezal de
impresión que está alineado con el eje de referencia L.
Haciendo referencia a continuación a la Figura
11, se expone en ella una vista en perspectiva y esquemática de un
ejemplo de un dispositivo de impresión 20 de chorro de tinta en el
que pueden emplearse los cabezales de impresión anteriormente
descritos. El dispositivo de impresión 20 de chorro de tinta de la
Figura 11 incluye un chasis 122 rodeado de un alojamiento o
envoltura 124, típicamente de un material plástico moldeado. El
chasis 122 está formado, por ejemplo, de metal en lámina e incluye
un panel vertical 122a. Unas láminas u hojas de medio de impresión
se suministran individualmente a través de una zona de impresión 125
por medio de un sistema 126 de manejo de medio de impresión
adaptativo, que incluye una bandeja de alimentación 128 destinada a
almacenar el medio de impresión antes de su impresión. El medio de
impresión puede ser cualquier tipo de material en hojas imprimible
adecuado, tal como papel, cartulina, transparencias, Mylar y
similares, pero, por conveniencia, las realizaciones ilustradas se
describían utilizando papel como medio de impresión. Es posible
utilizar una serie de rodillos accionados por motor convencionales,
incluyendo un rodillo 129 de accionamiento, impulsado por un motor
paso a paso, para desplazar el medio de impresión desde la bandeja
de alimentación 128 al interior de la zona de impresión 125. Tras
la impresión, el rodillo de accionamiento 129 impulsa la hoja
impresa sobre un par de miembros de ala de secado de salida
retractables 130 que se muestran extendidos para recibir una hoja
impresa. Los miembros de ala 130 sujetan la hoja que se acaba de
imprimir durante un corto tiempo por encima de cualesquiera hojas
impresas con anterioridad y que aún se están secando en una bandeja
de salida 132, antes de retraerse de forma pivotante hacia los
lados, como se muestra por las flechas curvas 133, para dejar caer
la hoja que se acaba de imprimir en el interior de la bandeja de
salida 132. El sistema de manejo del medio de impresión puede
incluir una serie de mecanismos de ajuste destinados a acomodar
diferentes tamaños de medios de impresión, incluyendo el de cartas,
pliegos legales, A-4, sobres, etc., tales como un
brazo 134 de ajuste de longitud deslizante y una ranura 135 de
alimentación de sellos.
La impresora de la Figura 11 incluye
adicionalmente un controlador 136 de impresora, ilustrado
esquemáticamente como un microprocesador, que está dispuesto en una
placa de circuito impreso 139 soportada en la cara trasera del
panel vertical 122a del chasis. El controlador 136 de impresora
recibe instrucciones desde un dispositivo anfitrión o principal,
tal y como una computadora personal (no mostrada), y controla el
funcionamiento de la impresora, incluyendo el avance del medio de
impresión a través de la zona de impresión 125, el movimiento de un
carro de impresión 140 y la aplicación de señales a los generadores
40 de gotas de tinta.
Una barra deslizadera 138 de carro de impresión,
que tiene un eje longitudinal paralelo a un eje de barrido de
carro, está soportada por el chasis 122 para soportar, de forma
adaptable a las dimensiones, un carro de impresión 140 para su
movimiento de traslación alternativo o barrido a lo largo del eje de
barrido del carro. El carro de impresión 140 soporta unos primer y
segundo cartuchos extraíbles 150, 152 de cabezal de impresión de
chorro de tinta (cada uno de los cuales se denomina en ocasiones
"pluma", "cartucho de impresión" o "cartucho"). Los
cartuchos de impresión 150, 152 incluyen respectivos cabezales de
impresión 154, 156 que tienen, respectivamente, unas boquillas
situadas generalmente boca abajo con el fin de eyectar tinta
generalmente hacia abajo, sobre una porción del medio de impresión
que se encuentra en la zona de impresión 125. Los cartuchos de
impresión 150, 152 se encuentran, más concretamente, abrazados en
el cartucho de impresión 140 por un mecanismo de enganche que
incluye palancas de abrazamiento, miembros de enganche o tapas 170,
172.
Por referencia, se hace avanzar un medio de
impresión a través de la zona de impresión 125, a lo largo de un
eje de medio que es paralelo a la tangente a la porción del medio de
impresión que se encuentra por debajo de las boquillas de los
cartuchos 150, 152 y atravesada por éstas. Si el eje de medio y el
eje del carro están situados en el mismo plano, tal y como se
muestra en la Figura 11, serán perpendiculares entre sí.
Un mecanismo anti-rotación,
situado en la parte trasera del carro de impresión, se acopla a una
barra anti-pivote dispuesta horizontalmente 185,
que está formada integralmente con el panel vertical 122a del chasis
122, por ejemplo, con el fin de impedir el movimiento pivotante
hacia delante del carro de impresión 140 alrededor de la barra
deslizadera 138.
A modo de ejemplo ilustrativo, el cartucho de
impresión 150 es un cartucho de impresión monocromo, en tanto que
el cartucho de impresión 152 es un cartucho de impresión
tricolor.
El carro de impresión 140 es accionado a lo
largo de la barra deslizadera 138 por medio de una correa sin fin
158 que puede ser accionada de una manera convencional, y se utiliza
una tira codificadora lineal 159 para detectar la posición del
carro de impresión 140 a lo largo del eje de barrido del carro, por
ejemplo, de acuerdo con técnicas convencionales.
Si bien lo anterior ha sido una descripción e
ilustración de realizaciones específicas de la invención, pueden
realizarse diversas modificaciones y cambios en la misma por parte
de personas expertas en la técnica sin apartarse del ámbito
definido por las siguientes reivindicaciones.
Claims (20)
1. Un cabezal de impresión de chorro de tinta,
que comprende:
un sustrato (11) de cabezal de impresión, que
incluye una pluralidad de capas de película delgada;
caracterizado por:
tres matrices o conjuntos geométricamente
ordenados (61) en columna, lado con lado, de generadores (40) de
gotas, formados dentro de dicho sustrato de cabezal de impresión y
que se extienden a lo largo de una extensión longitudinal;
de modo que cada conjunto geométricamente
ordenado en columna de generadores de gotas está destinado a
proporcionar gotas de tinta de un color diferente y tiene al menos
96 generadores de gotas de tinta separados por un paso P de
generadores de gotas;
dichos conjuntos geométricamente ordenados en
columna de generadores de gotas están separados entre sí por al
menos 1.060 micras;
dichos generadores de gotas están destinados a
producir gotas de tinta que tienen un volumen de gota de tinta que
permite una impresión de paso múltiple de una resolución que no es
menor que 1/(2,54\cdot(2P)) puntos/cm (1/(2P) dpi (puntos
por pulgada -"dots per inch")) a lo largo de un eje de
impresión paralelo a dicha extensión longitudinal; y
existen tres matrices o conjuntos
geométricamente ordenados (81) en columna de circuitos de FET de
excitación (85) formados dentro de dicho sustrato de cabezal de
impresión, respectivamente adyacentes a dichos conjuntos
geométricamente ordenados en columna de generadores de gotas, a fin
de activar energéticamente dichos conjuntos geométricamente
ordenados en columna de generadores de gotas.
2. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual P se encuentra en el intervalo entre
84,7 micras (1/300 pulgada) y 42,3 micras (1/600 pulgada).
3. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dichos generadores de gotas están
configurados para emitir gotas que tienen un volumen de gota
comprendido en el intervalo de 3 a 7 picolitros.
4. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual cada uno de dichos generadores de
gotas incluye una resistencia de calentamiento (56) que tiene un
valor de resistencia que es al menos 100 ohmios.
5. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, que incluye adicionalmente buses de tierra (181)
que se solapan sobre regiones activas de dichos circuitos de FET de
excitación.
6. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual cada uno de dichos circuitos de FET de
excitación tiene un valor de resistencia en conexión que es menor
que (250.000 ohmios\cdotmicras^{2})/A, donde A es un área de
dicho circuito de FET de excitación, medida en micras^{2}.
7. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 6, en el cual cada uno de dichos circuitos de FET de
excitación tiene un espesor de óxido de puerta (93) que es a lo sumo
800 Angstroms.
8. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 6, en el cual cada uno de dichos circuitos de FET de
excitación tiene una longitud de puerta que es menor que 4
micras.
9. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual cada uno de dichos circuitos de FET de
excitación tiene un valor de resistencia en conexión que es a lo
sumo 14 ohmios.
10. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual cada uno de dichos circuitos de FET de
excitación tiene un valor de resistencia en conexión que es a lo
sumo 16 ohmios.
11. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, que incluye adicionalmente unas pistas de
potencia (86a, 86b, 86c, 86d) y en el cual los circuitos de FET de
excitación están configurados para compensar una resistencia
parásita presentada por dichas pistas de potencia.
12. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 11, en el cual las respectivas resistencias en
conexión de dichos circuitos de FET se seleccionan para compensar la
variación de una resistencia parásita presentada por dichas pistas
de potencia.
13. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 12, en el cual se selecciona el tamaño de cada uno
de dichos circuitos de FET para ajustar dicha resistencia en
conexión.
\newpage
14. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 12, en el cual cada uno de dichos circuitos de FET
incluye:
electrodos de drenaje (87);
regiones de drenaje (89);
contactos de drenaje (88), que conectan
eléctricamente dichos electrodos de drenaje a dichas regiones de
drenaje;
electrodos de fuente (97);
regiones de fuente (9);
contactos de fuente (98), que conectan
eléctricamente dichos electrodos de fuente a dichas regiones de
fuente; y
en el que dichas regiones de drenaje están
configuradas para ajustar una resistencia en conexión de cada uno de
dichos circuitos de FET con el fin de compensar la variación de una
resistencia parásita presentada por dichas pistas de potencia.
15. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 14, en el cual dichas regiones de drenaje comprenden
regiones de drenaje alargadas, cada una de las cuales incluye un
segmento no contactado de forma continuada que tiene una longitud
que se ha seleccionado para ajustar dicha resistencia en
conexión.
16. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual cada uno de dichos conjuntos
geométricamente ordenados en columna de circuitos de FET de
excitación está contenido en una región que tiene una anchura que
es, a lo sumo, 220 micras.
17. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual cada uno de dichos conjuntos
geométricamente ordenados en columna de circuitos de FET de
excitación está contenido en una región que tiene una anchura que
es, a lo sumo, 350 micras.
18. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual dicho sustrato de cabezal de impresión
tiene una longitud LS y una anchura WS, de tal manera que LS/WS es
mayor que 2,7.
19. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 16, en el cual WS es aproximadamente 4.200
micras.
20. El cabezal de impresión de acuerdo con la
reivindicación 16, en el cual WS es aproximadamente 3.400
micras.
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