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Das Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fluidausstoßvorrichtungen
und insbesondere auf Abfeuerungspulse in Fluidausstoßvorrichtungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
herkömmliches
Tintenstrahldrucksystem umfasst einen Druckkopf, einen Tintenvorrat,
der flüssige
Tinte zu dem Druckkopf liefert, und eine elektronische Steuerung,
die den Druckkopf steuert. Der Druckkopf stößt Tintentropfen durch eine
Mehrzahl von Öffnungen
oder Düsen
und zu einem Druckmedium hin aus, wie beispielsweise einem Blatt
Papier, um auf das Druckmedium zu drucken. Typischerweise sind die Öffnungen
in einem oder mehreren Arrays angeordnet, derart, dass ein ordnungsgemäß sequenzierter
Ausstoß von
Tinte aus den Öffnungen bewirkt,
dass Schriftzeichen oder andere Bilder auf dem Druckmedium gedruckt
werden, wenn der Druckkopf und das Druckmedium relativ zueinander bewegt
werden.
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Typischerweise
stößt der Druckkopf
die Tintentropfen durch die Düsen
durch ein schnelles Erwärmen
eines kleinen Tintenvolumens aus, das in Verdampfungskammern mit
kleinen elektrischen Heizern positioniert ist, wie beispielsweise
Dünnfilmwiderständen. Ein
Erwärmen
der Tinte bewirkt, dass die Tinte verdampft und aus den Düsen ausgestoßen wird.
Um die Tinte zu erwärmen,
wird den Dünnfilmwiderständen eine
Leistung zugeführt.
Eine Leistung, die durch die Dünnfilmwiderstände verbraucht
wird, ist gleich Vi, wobei V die Spannung über den Dünnfilmwiderstand ist und i
der Strom durch den Dünnfilmwiderstand
ist. Die elektrische Steuerung, die typischerweise als ein Teil
der Verarbeitungselektronik eines Druckers positioniert ist, steuert
die Leistung, die den Dünnfilmwiderständen von
einer Leistungsversorgung zugeführt
wird, die außerhalb
des Druckkopfs liegt.
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Bei
einem Typ eines Tintenstrahldrucksystems empfangen Druckköpfe Abfeuerungssignale, die
Abfeuerungspulse enthalten, von der elektronischen Steuerung. Die
elektronische Steuerung steuert die Tropfengenerator-Energie des
Druckkopfs durch ein Steuern der Abfeuerungssignal-Zeitsteuerung. Die
Zeitsteuerung, die auf das Abfeuerungssignal bezogen ist, umfasst
die Breite des Abfeuerungspulses und den Zeitpunkt, bei dem der
Abfeuerungspuls auftritt. Die elektronische Steuerung steuert ferner
die Tropfengenerator-Energie durch ein Steuern des elektrischen
Stroms, der durch die Dünnfilmwiderstände geleitet
wird, durch ein Steuern des Spannungspegels der Leistungsversorgung.
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Typischerweise
funktioniert eine Steuerung der Abfeuerungssignal-Zeitsteuerung
und des Spannungspegels der Leistungsversorgung gut für kleinere
Druckköpfe,
die kleinere Bandhöhen
aufweisen, und für
Druckköpfe,
die zu einem Drucken von lediglich einer Farbe in der Lage sind.
Diese Druckköpfe neigen
dazu, relativ einfacher zu steuern zu sein, da dieselben lediglich
ein Abfeuerungssignal benötigen, um
den Ausstoß von
Tintentropfen aus dem Druckkopf zu steuern.
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Bei
Einfarbendruckköpfen,
die größere Bandhöhen aufweisen,
können
thermische Gradienten ausgeprägt
werden. Die thermischen Gradienten können in einer Tropfenvolumenvariation über den Druckkopf
resultieren. Um diese Wirkung auszugleichen, kann die Abfeuerungspulsbreite
während
eines Druckens unter Verwendung von Ansätzen eingestellt werden, wie
beispielsweise Dynamische-Pulsbreiteneinstellung-Algorithmen (DPWA-Algorithmen; DPWA
= dynamic pulse width adjustment), wie es z. B. in der US-A-6290333
beschrieben ist. Bei großen thermischen
Gradienten gibt es eventuell keinen genügend hohen Grad einer Steuerung
bei den DPWA- Algorithmen,
um die Tropfengenerator-Energie über
den Druckkopf zu steuern.
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Mehrfarbendruckköpfe, die
schwarze Tropfengeneratoren mit höheren Tropfenvolumina und Farbtropfengeneratoren
mit geringeren Tropfenvolumina verwenden, können ebenfalls schwierig zu steuern
sein. Tropfengeneratoren mit höherem
Volumen erfordern eine höhere
Einschaltenergie als Tropfengeneratoren mit niedrigerem Volumen.
Folglich kann der Ausstoß von
Tintentropfen aus Mehrfarbendruckköpfen schwierig zu steuern sein.
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Aus
oben dargelegten Gründen
und aus anderen Gründen,
die in dem Abschnitt Detaillierte Beschreibung der vorliegenden
Beschreibung vorgelegt werden, ist eine Fluidausstoßvorrichtung
erwünscht, die
eine größere Steuerung
einer Tropfengenerator-Energie über
den Druckkopf liefert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein.
Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Fluidausstoßvorrichtung
bereit, die Düsen
umfasst und Abfeuerungswiderstände
umfasst, die den Düsen
entsprechen. Bei einem Ausführungsbeispiel sind
jeder Abfeuerungswiderstand und eine entsprechende Düse in Zonen
an der Fluidausstoßvorrichtung
positioniert, wobei jede Zone zumindest einen Abfeuerungswiderstand
und eine entsprechende Düse
aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel
koppelt eine adressierbare Auswahllogik ansprechend auf eine Auswahladresse
mehrere Abfeuerungspulse zu den Abfeuerungswiderständen in
den Zonen, so dass ausgewählte
Abfeuerungswiderstände
in der gleichen Zone mit dem gleichen Abfeuerungspuls gekoppelt
sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm,
das ein Ausführungsbeispiel
eines Tintenstrahldrucksystems darstellt.
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2 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht,
die Abschnitte eines Ausführungsbeispiels
eines Druckkopfchips bei dem Drucksystem von 1 darstellt.
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3 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
eines Tintenstrahldruckkopfs, der Grundelemente aufweist, die in
Zonen gruppiert sind.
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4 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
eines Tintenstrahldruckkopfs, der Grundelemente aufweist, die in
Zonen gruppiert sind.
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5 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
eines Tintenstrahldruckkopfs, der Grundelemente aufweist, die in
Zonen gruppiert sind.
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6 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
einer Abfeuerungspuls-Decodierlogik in einem Druckkopf zum Decodieren
von mehreren Abfeuerungspulsen.
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7 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
einer Zonendecodierlogik.
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8 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
einer Zonendecodierlogik.
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9 ist ein Block- sowie ein
schematisches Diagramm, das Abschnitte eines Ausführungsbeispiels
einer Düsendateneingangslogik
darstellt.
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10 ist ein Blockdiagramm,
das Grundelemente darstellt, die in Untergruppen gruppiert sind.
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Detaillierte
Beschreibung
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Bei
der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
wird Bezug auf die zugehörigen
Zeichnungen genommen, die einen Teil derselben bilden und in denen
durch eine Darstellung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind,
in denen die Erfindung praktiziert werden kann. In dieser Hinsicht
wird eine direktionale Terminologie, wie beispielsweise „oben", „unten", „vorne", „hinten", „Vorder", „Hinter", etc. mit Bezug
auf die Ausrichtung der Figur (en) verwendet, die beschrieben wird
(werden). Das Fluidausstoßsystem
und verwandte Komponenten der vorliegenden Erfindung können in
einer Anzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen positioniert sein.
An sich wird die direktionale Terminologie für Darstellungszwecke verwendet und
ist in keiner Weise begrenzt. Es ist klar, dass andere Ausführungsbeispiele
benutzt werden können und
strukturelle oder logische Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die folgende detaillierte Beschreibung soll deshalb nicht in einem
begrenzenden Sinn aufgefasst werden und der Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung ist durch die beigefügten
Ansprüche
definiert.
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1 stellt ein Ausführungsbeispiel
eines Fluidausstoßsystems
dar, das als ein Tintenstrahldrucksystem 10 bezeichnet
ist, das Tinte ausstößt. Andere
Ausführungsbeispiele
von Fluidausstoßsystemen
umfassen Druck- und Nicht-Drucksysteme, wie
beispielsweise medizinische Fluidliefersysteme, die Fluide ausstoßen, einschließlich Flüssigkeiten, wie
beispielsweise Wasser, Tinte, Blut, Photoresist oder organische
lichtemittierende Materialien, oder fließfähige Partikel eines Festkörpers, wie
beispielsweise Talkum-Puder oder ein pulverisiertes Medikament.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
umfasst das Fluidausstoßsystem
eine Fluidausstoßanordnung, wie
beispielsweise eine Tintenstrahldruckkopfanordnung 12;
und eine Fluidvorratsa nordnung, wie beispielsweise eine Tintenvorratsanordnung 14.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
umfasst das Tintenstrahldrucksystem 10 ferner eine Befestigungsanordnung 16,
eine Medientransportanordnung 18 und eine elektronische
Steuerung 20. Zumindest eine Leistungsversorgung 22 liefert
eine Leistung zu den verschiedenen elektrischen Komponenten des
Tintenstrahldrucksystems 10. Bei einem Ausführungsbeispiel
umfasst die Fluidausstoßanordnung
zumindest eine Fluidausstoßvorrichtung,
wie beispielsweise zumindest einen Druckkopf oder Druckkopfchip 40.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
stößt jeder
Druckkopf 40 Tintentropfen durch eine Mehrzahl von Öffnungen
oder Düsen 13 und
zu einem Druckmedium 19 hin aus, um auf das Druckmedium 19 zu
drucken. Das Druckmedium 19 ist ein jeglicher Typ eines
geeigneten Blattmaterials, wie beispielsweise Papier, Karten, Transparentfolien, Mylar
und dergleichen. Typischerweise sind die Düsen 13 in einer oder
mehreren Spalten oder Arrays angeordnet, derart, dass ein ordnungsgemäß sequenzierter
Ausstoß von
Tinte aus den Düsen 13 bewirkt,
dass Schriftzeichen, Symbole und/oder andere Graphiken oder Bilder
auf dem Druckmedium 19 gedruckt werden, wenn die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 und
das Druckmedium 19 relativ zueinander bewegt werden.
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Die
Tintenvorratsanordnung 14 liefert Tinte zu der Druckkopfanordnung 12 und
umfasst ein Reservoir 15 zum Speichern von Tinte. Als solches
fließt Tinte
von dem Reservoir 15 zu der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12.
Die Tintenvorratsanordnung 14 und die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 können entweder
ein Ein-Weg-Tintenliefersystem oder ein rückführendes Tintenliefersystem
bilden. Bei einem Ein-Weg-Tintenliefersystem
wird im Wesentlichen alles der Tinte, die der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 zugeführt wird,
während
eines Druckens verbraucht. Bei einem rückführenden Tintenliefersystem jedoch
wird lediglich ein Teil der Tinte, die der Druckkopfanordnung 12 zugeführt wird,
während
eines Druckens verbraucht. Als solches wird Tinte, die während eines
Druckens nicht verbraucht wird, zu der Tintenvorratsanordnung 14 zurückgegeben.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
sind die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 und die Tintenvorratsanordnung 14 zusammen
in einer Tintenstrahlkassette oder einem -stift gehäust. Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist die Tintenvorratsanordnung 14 getrennt von der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 und
liefert Tinte durch eine Schnittstellenverbindung, wie beispielsweise
eine Versorgungsröhre
zu der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12. Bei beiden Ausführungsbeispielen
kann das Reservoir 15 der Tintenvorratsanordnung 14 entfernt,
ersetzt und/oder nachgefüllt
werden. Bei einem Ausführungsbeispiel,
bei dem die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 und die Tintenvorratsanordnung 14 zusammen
in einer Tintenstrahlkassette gehäust sind, umfasst das Reservoir 15 ein
lokales Reservoir, das innerhalb der Kassette positioniert ist,
sowie ein größeres Reservoir,
das getrennt von der Kassette positioniert ist. Als solches dient
das getrennte, größere Reservoir
dazu, das lokale Reservoir nachzufüllen. Folglich können das
getrennte, größere Reservoir und/oder
das lokale Reservoir entfernt, ersetzt und/oder nachgefüllt werden.
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Die
Befestigungsanordnung 16 positioniert die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 relativ
zu der Medientransportanordnung 18 und die Medientransportanordnung 18 positioniert
das Druckmedium 19 relativ zu der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12. Somit
ist eine Druckzone 17 benachbart zu den Düsen 13 in
einem Bereich zwischen der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 und
dem Druckmedium 19 definiert. Bei einem Ausführungsbeispiel
ist die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 eine Druckkopfanordnung
vom beweglichen Typ. Als solches umfasst die Befestigungsanordnung 16 einen
Wagen zum Bewegen der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 relativ
zu der Medientransportanordnung 18, um das Druckmedium 19 abzutasten.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
ist die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 eine Druckkopfanordnung vom
nicht-beweglichen Typ. Als solches fixiert die Befestigungsanordnung 16 die
Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 bei einer vorgeschriebenen
Position relativ zu der Medientransportanordnung 18. Somit
positioniert die Medientransportanordnung 18 das Druckmedium 19 relativ
zu der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12.
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Die
elektronische Steuerung oder Druckersteuerung 20 umfasst
typischerweise einen Prozessor, eine Firmware und andere Druckerelektronik zum
Kommunizieren mit und Steuern der Tintenstrahldruckkopfanordnung 12,
der Befestigungsanordnung 16 und der Medientransportanordnung 18. Die
elektronische Steuerung 20 empfängt Daten 21 von einem
Hostsystem, wie beispielsweise einem Computer, und umfasst einen
Speicher zum temporären
Speichern der Daten 21. Typischerweise werden die Daten 21 zu
dem Tintenstrahldrucksystem 10 entlang einem elektronischen,
einem Infrarot-, einem optischen oder einem anderen Informationsübertragungsweg
gesendet. Die Daten 21 stellen z. B. ein Dokument und/oder
eine Datei dar, das/die gedruckt werden soll. Als solches bilden
die Daten 21 einen Druckauftrag für das Tintenstrahldrucksystem 10 und umfassen
einen oder mehrere Druckauftragsbefehle und/oder -befehlsparameter.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
steuert die elektronische Steuerung 20 die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 zum
Ausstoß von
Tintentropfen aus den Düsen 13.
Als solches definiert die elektronische Steuerung 20 ein
Muster von ausgestoßenen Tintentropfen,
die Schriftzeichen, Symbole und/oder andere Graphiken oder Bilder
auf dem Druckmedium 19 bilden. Das Muster von ausgestoßenen Tintentropfen
ist durch die Druckauftragsbefehle und/oder -befehlsparameter bestimmt.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
umfasst die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 einen Druckkopf 40.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
ist die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 eine Breit-Array- oder
Mehrkopf-Druckkopfanordnung. Bei einem Breit-Array-Ausführungsbeispiel
umfasst die Tintenstrahldruckkopfanordnung 12 einen Träger, der Druckkopfchips 40 trägt, eine
elektrische Kommunikation zwischen den Druckkopfchips 40 und
der elektronischen Steuerung 20 liefert und eine fluidische Kommunikation
zwischen den Druckkopfchips 40 und der Tintenvorratsanordnung 14 liefert.
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Ein
Abschnitt eines Ausführungsbeispiels
eines Druckkopfchips 40 ist in einer perspektivischen Querschnittsansicht
in 2 dargestellt. Der
Druckkopfchip 40 umfasst ein Array von Tropfenausstoßelementen
oder Tropfengeneratoren 42. Die Tropfengeneratoren 42 sind
auf einem Substrat 44 gebildet, das einen Tintenzufuhrschlitz 441 aufweist,
der in demselben gebildet ist. Der Tintenzufuhrschlitz 441 liefert
einen Tintenvorrat zu den Tropfengeneratoren 42. Der Druckkopfchip 40 umfasst
eine Dünnfilmstruktur 46 auf
dem Substrat 44. Der Druckkopfchip 40 umfasst
eine Öffnungsschicht 47 auf
der Dünnfilmstruktur 46.
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Jeder
Tropfengenerator 42 umfasst eine Düse 472, eine Verdampfungskammer 473 und
einen Abfeuerungswiderstand 48. Die Dünnfilmstruktur 46 weist
einen Tintenzufuhrkanal 461 auf, der in derselben gebildet
ist und mit dem Tintenzufuhrschlitz 441 kommuniziert, der
in dem Substrat 44 gebildet ist. Die Öffnungsschicht 47 weist
Düsen 472 auf,
die in derselben gebildet sind. Die Öffnungsschicht 47 weist
ferner eine Verdampfungskammer 473 auf, die in derselben
gebildet ist und mit den Düsen 42 und dem
Tintenzufuhrkanal 461 kommuniziert, der in der Dünnfilmstruktur 46 gebildet
ist. Der Abfeuerungswiderstand 48 ist innerhalb der Verdampfungskammer 473 positioniert.
Anschlussleitungen 481 koppeln den Abfeuerungswiderstand 48 elektrisch
mit einer Schaltungsanordnung, die die Anlegung eines elektrischen
Stroms durch ausgewählte
Abfeuerungswiderstände
steuert.
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Während eines
Druckens fließt
Tinte 30 von dem Tintenzufuhrschlitz 441 zu der
Düsenkammer 473 über den
Tintenzu fuhrkanal 461. Jede Düse 472 ist einem entsprechenden
Abfeuerungswiderstand 48 wirksam zugeordnet, derart, dass
Tintentröpfchen innerhalb
der Verdampfungskammer 473 durch die ausgewählte Düse 472 (z.
B. normal zu der Ebene des entsprechenden Abfeuerungswiderstands 48) und
zu einem Druckmedium hin auf eine Versorgung des ausgewählten Abfeuerungswiderstands 48 mit Energie
hin ausgestoßen
werden.
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Die
Dünnfilmstruktur 46 wird
hierin als eine Dünnfilmmembran 46 bezeichnet.
Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel,
das vier versetzte Spalten von Düsen
enthält,
sind zwei Spalten an einer Dünnfilmmembran 46 gebildet
und zwei Spalten sind an einer anderen Dünnfilmmembran 46 gebildet.
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Beispielhafte
Ausführungsbeispiele
der Druckkopfchips 40 umfassen einen thermischen Druckkopf,
einen piezoelektrischen Druckkopf, einen Biege-Spannung-Druckkopf
oder einen jeglichen anderen Typ einer Tintenstrahlausstoßvorrichtung,
der auf dem Gebiet bekannt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Druckkopfchips 40 vollständig integrierte
thermische Tintenstrahldruckköpfe.
Als solches ist das Substrat 44 z. B. aus Silizium, Glas
oder einem stabilen Polymer gebildet und die Dünnfilmstruktur 46 ist
durch eine oder mehrere Passivierungs- oder Isolationsschichten
aus Silizium-Dioxid, Silizium-Karbid, Silizium-Nitrit, Tantal, Polysilizium-Glas
oder einem anderen geeigneten Material gebildet. Die Dünnfilmstruktur 46 umfasst
ferner eine leitfähige
Schicht, die den Abfeuerungswiderstand 48 und die Anschlussleitungen 481 definiert.
Die leitfähige
Schicht ist z. B. durch Aluminium, Gold, Tantal, Tantal-Aluminium oder einem
anderen Metall oder einer Metalllegierung gebildet.
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Die
Druckkopfanordnung 12 kann eine jegliche geeignete Anzahl
(P) von Druckköpfen 40 umfassen,
wobei P zumindest Eins ist. Bevor eine Druckoperation durchgeführt werden
kann, müssen
Daten zu dem Druckkopf 40 gesendet werden. Daten umfassen
z. B. Druckdaten und Nicht-Druckdaten für den Druckkopf 40.
Druckdaten umfassen z. B. Düsendaten,
die Pixelinformationen enthalten, wie beispielsweise Bitabbildungsdruckdaten
(Bitmap-Druckdaten). Nicht-Druckdaten umfassen z. B. Befehl/Status-Daten
(CS-Daten; CS = command/status), Taktdaten und/oder Synchronisationsdaten.
Statusdaten von CS-Daten umfassen z. B. eine Druckkopftemperatur
oder -position, eine Druckkopfauflösung und/oder eine Fehlerbenachrichtigung.
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Ein
Ausführungsbeispiel
eines Druckkopfs 140 ist in Blockdiagrammform allgemein
in 3 dargestellt. Der
Druckkopf 140 umfasst mehrere Abfeuerungswiderstände 48,
die zusammen in Grundelemente 50 gruppiert sind. Bei einem
Ausführungsbeispiel
kann die Anzahl von Abfeuerungswiderständen 48 in jedem Grundelement 50 von
Grundelement zu Grundelement variieren. Bei einem Ausführungsbeispiel
ist die Anzahl von Abfeuerungswiderständen 48 für jedes
Grundelement 50 die gleiche.
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Jeder
Abfeuerungswiderstand 48 weist eine zugeordnete Schaltvorrichtung 52 auf,
wie beispielsweise einen Feldeffekttransistor (FET). Bei einem Ausführungsbeispiel
liefert eine einzige Leistungsanschlussleitung eine Leistung zu
jedem FET 52 und jedem Abfeuerungswiderstand 48 in
jedem Grundelement 50. Bei einem Ausführungsbeispiel ist jeder FET 52 in
einem Grundelement 50 mit einer getrennt mit Energie versorgbaren
Adressanschlussleitung gesteuert, die mit dem Gate des FET 52 gekoppelt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel
wird jede Adressanschlussleitung durch mehrere Grundelemente 50 gemeinschaftlich
verwendet. Die Adressanschlussleitungen sind gesteuert, so dass
lediglich ein FET 52 zu einer gegebenen Zeit eingeschaltet
ist, so dass ein elektrischer Strom höchstens einen einzigen Abfeuerungswiderstand 48 in
einem Grundelement 50 durchläuft, um die Tinte in der entsprechenden
Düsenverdampfungskammer
zu der gegebenen Zeit zu erwärmen.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, das
in 3 dargestellt ist,
sind die Grundelemente 50 in dem Druckkopf 140 in
Zeilen und Spalten angeordnet. Jede Zeile umfasst vier Grundelemente 50. Eine
Zeile 1 umfasst ein Grundelement 1, ein Grundelement 2,
ein Grundelement 3 und ein Grundelement 4. Eine
Zeile L/4 umfasst ein Grundelement L-3, ein Grundelement L-2, ein Grundelement
L-1 und ein Grundelement L. Eine Zeile L/4 + 1 umfasst ein Grundelement
L+1, ein Grundelement L+2, ein Grundelement L+3 und ein Grundelement
L+4. Während 3 vier Spalten von Grundelementen 50 (Grundelement
Spalte 1 bis Grundelement Spalte 4) und zwei Spalten
von Zonen (Zone Spalte 1 und Zone Spalte 2) darstellt,
kann es bei anderen Ausführungsbeispielen
eine jegliche geeignete Anzahl von Spalten von Grundelementen 50 und
eine jegliche geeignete Anzahl von Spalten von Zonen geben. Eine
Zeile M/4 umfasst ein Grundelement M-3, ein Grundelement M-2, ein
Grundelement M-1 und ein Grundelement M. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
kann es eine jegliche geeignete Anzahl von Zeilen von Grundelementen 50 geben,
wobei die Anzahl von Zeilen größer oder
gleich Eins ist. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen kann es eine
jegliche geeignete Anzahl von Grundelementen 50 in einer
Zeile geben, wobei die Anzahl von Grundelementen größer oder
gleich Eins ist. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen gibt es zumindest
eine Zeile von Grundelementen 50 pro Zone und zumindest
ein Grundelement 50 pro Zone.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, das
in 3 dargestellt ist,
umfasst der Druckkopf 140 ferner Tintenzufuhrschlitze 54,
wie beispielsweise einen Tintenzufuhrschlitz 54a und einen
Tintenzufuhrschlitz 54b. Die Tintenzufuhrschlitze 54 liefern
einen Vorrat an flüssiger
Tinte zu den Düsenverdampfungskammern,
so dass die Tinte durch die entsprechenden Widerstände erwärmt werden
kann. Der Tintenzufuhrschlitz 54a ist in einer Fluidkammunikation
mit und liefert Tinte zu den Düsen
und entsprechenden Widerständen
in dem Grundelement 2, dem Grundelement 4, dem Grundelement
L-2, dem Grundelement L, dem Grundelement L+2, dem Grundelement
L+4, dem Grundelement M-2 und dem Grundelement M. Der Tintenzufuhrschlitz 54b ist
in einer Fluidkommunikation mit und liefert Tinte zu den Düsen und
entsprechenden Widerständen
in dem Grundelement 1, dem Grundelement 3, dem
Grundelement L-3, dem Grundelement L-1, dem Grundelement L+1, dem
Grundelement L+3, dem Grundelement M-3 und dem Grundelement M-1. Bei dem
beispielhaften Ausführungsbeispiel,
das in 3 dargestellt
ist, umfasst der Druckkopf 140 zwei Tintenzufuhrschlitze 54.
Ein Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahldruckkopfs umfasst einen Tintenzufuhrschlitz. Andere
Ausführungsbeispiele
des Tintenstrahldruckkopfs umfassen mehr als zwei Tintenzufuhrschlitze.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
das in 3 dargestellt
ist, sind die Grundelemente 50 an dem Druckkopf 140 in
Zonen partitioniert. Bei einem Ausführungsbeispiel ist jede Zone
definiert, um lediglich die Düsen
in einer Fluidkommunikation mit einem Tintenzufuhrschlitz 54 zu
umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel
weist jeder Tintenzufuhrschlitz 54 zumindest eine Zone
auf. Jede Zone definiert einen Bereich innerhalb des Druckkopfs 140,
in dem alle Abfeuerungswiderstände 48 und
FETs 52 innerhalb jedes Grundelements 50 mit einer
gemeinsamen Leistungsanschlussleitung und einem decodierten Abfeuerungspuls
gekoppelt sind. Bei Ausführungsbeispielen,
die unten beschrieben sind, umfasst der Druckkopf 140 eine
adressierbare Auswahllogik, die als eine Zonendecodierlogik bezeichnet
wird, um jeden Abfeuerungspuls zu jeder Zone zu führen bzw. zu
leiten.
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Eine
gemeinsame Leistungsanschlussleitung oder ein Abfeuerungspuls wird
innerhalb jeder Zone verwendet, weil es erwünscht ist, die Energie zu steuern,
die dem Widerstand 48 und dem FET 52 innerhalb
jedes Grundelements 50 in einer speziellen Zone für eine Tintenfarbe
zugeführt
wird, die durch entweder den Tintenzufuhrschlitz 54a oder
den Tintenzufuhrschlitz 54b zugeführt wird. Bei einem Ausführungsbei spiel
kann es erforderlich sein, dass bestimmte einzelne Farben, wie beispielsweise Schwarz,
bei höherem
Tropfenvolumen als andere Farben verwendet werden, und als solche
erfordern Düsen
für die
Farbe Schwarz höhere
Energien, um die Tinte zu verdampfen. Die Energie kann mit der Leistungsanschlussleitung
oder dem Abfeuerungspuls durch ein Verändern entweder der Pulsbreite des
Abfeuerungspulses oder der Spitzenspannung der Leistungsversorgung
variiert werden, die an die spezielle Zone angelegt ist. Bei einem
Ausführungsbeispiel
kann ferner die Temperatur des Druckkopfs 140 während eines
Druckens durch ein Reduzieren der Pulsbreite des Abfeuerungspulses
geregelt werden, um die Energie zu reduzieren, die der Düse zugeführt wird,
wenn sich der Druckkopf 140 erwärmt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
das in 3 dargestellt
ist, sind die Zonen an dem Druckkopf 140 in Zeilen und
Spalten organisiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die
Zonen in anderen Anordnungen oder Mustern organisiert sein. Eine
Zone 1 ist bei 58 dargestellt, eine Zone 2 ist
bei 60 dargestellt, eine Zone N-1 ist bei 62 dargestellt
und eine Zone N ist bei 64 dargestellt, wobei N eine jegliche geeignete
Anzahl gleich oder größer als
Zwei ist. Bei dem Ausführungsbeispiel,
das in 3 dargestellt ist,
gibt es K Zeilengruppen von Zonen, wobei K eine jegliche geeignete
Anzahl gleich oder größer als
Eins ist.
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4 ist ein Blockdiagramm,
das ein Ausführungsbeispiel
eines Tintenstrahldruckkopfs 240 darstellt, der Grundelemente 50 umfasst,
die in Zonen gruppiert sind. Bei Ausführungsbeispielen, die unten
beschrieben sind, umfasst der Druckkopf 240 eine adressierbare
Auswahllogik, die als eine Zonendecodierlogik bezeichnet wird, um
jeden Abfeuerungspuls zu jeder Zone zu führen bzw. zu leiten.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
das in 4 dargestellt
ist, sind die Grundelemente 50 in dem Druckkopf 240 an
dem Druckkopf 240 angeordnet, um benachbart zu den Tintenzu fuhrschlitzen 54 auf entweder
einer ersten Seite oder einer zweiten Seite der Tintenzufuhrschlitze 54 zu
sein, wobei die Düsen in
einer Fluidkommunikation mit den benachbarten Tintenzufuhrschlitzen 54 sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel,
das in 4 dargestellt
ist, umfasst der Tintenzufuhrschlitz 54a eine erste Seite 70 und
eine zweite Seite 72. Der Tintenzufuhrschlitz 54b umfasst eine
erste Seite 74 und eine zweite Seite 76. Die Zone 1 bei 78 umfasst
das Grundelement 4 und das Grundelement L an der ersten
Seite 70 des Tintenzufuhrschlitzes 54a. Die Zone 2 bei 80 umfasst
das Grundelement 2 und das Grundelement L-2 an der zweiten
Seite 72 des Tintenzufuhrschlitzes 54a. Die Zone 3 bei 82 umfasst
das Grundelement 3 und das Grundelement L-1 an der ersten
Seite 74 des Tintenzufuhrschlitzes 54b. Die Zone 4 bei 84 umfasst
das Grundelement 1 und das Grundelement L-3 an der zweiten
Seite 76 des Tintenzufuhrschlitzes 54b. Eine Zone
N-3 bei 86 umfasst das Grundelement L+4 und das Grundelement
M an der ersten Seite 70 des Tintenzufuhrschlitzes 54a.
Eine Zone N-2 bei 88 umfasst das Grundelement L+2 und das
Grundelement M-2 an der zweiten Seite 72 des Tintenzufuhrschlitzes 54a.
Die Zone N-1 bei 90 umfasst das Grundelement L+3 und das
Grundelement M-1 an der ersten Seite 74 des Tintenzufuhrschlitzes 54b.
Die Zone N bei 92 umfasst das Grundelement L+1 und das
Grundelement M-3 an der zweiten Seite 76 des Tintenzufuhrschlitzes 54b.
Bei dem Ausführungsbeispiel,
das in 4 dargestellt
ist, gibt es K Zeilengruppen von Zonen.
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Jede
Zone ist mit einer Leistungsversorgung und einer Decodiert-Abfeuerungspuls-Anschlussleitung
gekoppelt, so dass die Tropfengenerator-Energie während eines
Druckens in jeder Zone unabhängig
gesteuert werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ist jede Zone
definiert, um lediglich die Düsen
in einer Fluidkommunikation mit einem gemeinsamen Tintenzufuhrschlitz
zu umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel
weist jeder Tintenzufuhrschlitz zumindest eine Zone auf. Bei einem
Ausführungsbeispiel
weisen die Zonen an der ersten Seite 70 und der zweiten
Seite 72 des Tintenzufuhr schlitzes 54a Düsen in Grundelementen 50 auf,
die in einer Fluidkommunikation mit dem Tintenzufuhrschlitz 54a sind. Bei
einem Ausführungsbeispiel
weisen die Zonen an der ersten Seite 74 und der zweiten
Seite 76 des Tintenzufuhrschlitzes 54b Düsen in Grundelementen 50 auf,
die in einer Fluidkommunikation mit dem Tintenzufuhrschlitz 54b sind.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
enthalten die Zonen Düsen
in Grundelementen 50, die in einer Fluidkommunikation mit
mehr als einem Tintenzufuhrschlitz 54 sind.
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5 ist ein Blockdiagramm,
das ein Ausführungsbeispiel
eines Tintenstrahldruckkopfs 340 darstellt, der Grundelemente 50 umfasst,
die in Zonen gruppiert sind. Bei Ausführungsbeispielen, die unten
beschrieben sind, umfasst der Druckkopf 340 eine adressierbare
Auswahllogik, die als eine Zonendecodierlogik bezeichnet wird, um
jeden Abfeuerungspuls zu jeder Zone zu führen bzw. zu leiten.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
das in 5 dargestellt
ist, ist eine Zone definiert, um Düsen in einer Fluidkommunikation
mit benachbarten Tintenzufuhrschlitzen 54 zu umfassen.
In 5 ist der Tintenzufuhrschlitz 54a benachbart
zu dem Tintenzufuhrschlitz 54b. Die Zone 2 bei 110 weist
das Grundelement 2 und das Grundelement L-2 benachbart
zu dem Tintenzufuhrschlitz 54a an einer zweiten Seite 102 des
Tintenzufuhrschlitzes 54a auf, wo die Düsen in dem Grundelement 2 und
dem Grundelement L-2 in einer Fluidkommunikation mit dem Tintenzufuhrschlitz 54a sind.
Die Zone 2 weist ferner das Grundelement 3 und
das Grundelement L-1 benachbart zu dem Tintenzufuhrschlitz 54b an
einer ersten Seite 104 des Tintenzufuhrschlitzes 54b auf,
wobei die Düsen
in dem Grundelement 3 und dem Grundelement L-1 in einer
Fluidkommunikation mit dem Tintenzufuhrschlitz 54b sind.
Somit weist die Zone 2 Düsen in einer Fluidkommunikation
mit sowohl dem Tintenzufuhrschlitz 54a als auch dem Tintenzufuhrschlitz 54b auf.
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Die
Zone N bei 116 weist ebenfalls Düsen in einer Fluidkommunikation
mit sowohl dem Tintenzufuhrschlitz 54a als auch dem Tintenzufuhrschlitz 54b auf.
Die Zone N weist das Grundelement L+2 und das Grundelement M-2 benachbart
zu dem Tintenzufuhrschlitz 54a an einer zweiten Seite 102
des Tintenzufuhrschlitzes 54a auf, wobei die Düsen in dem
Grundelement L+2 und dem Grundelement M-2 in einer Fluidkommunikation
mit dem Tintenzufuhrschlitz 54a sind. Die Zone N weist
ferner das Grundelement L+3 und das Grundelement M-1 benachbart
zu dem Tintenzufuhrschlitz 54b an einer ersten Seite 104 des Tintenzufuhrschlitzes 54b auf,
wobei die Düsen
in dem Grundelement L+3 und dem Grundelement M-1 in einer Fluidkommunikation
mit dem Tintenzufuhrschlitz 54b sind.
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5 stellt ein Ausführungsbeispiel
dar, bei dem eine Zone definiert ist, um Düsen in einer Fluidkommunikation
mit benachbarten Tintenzufuhrschlitzen zu umfassen, wobei die Zonen
nicht zusammenhängend
sind. Die Zone 1 bei 108 umfasst das Grundelement 4 und
das Grundelement L an der ersten Seite des Tintenzufuhrschlitzes 54a,
wobei die Düsen
in dem Grundelement 4 und dem Grundelement L in einer Fluidkommunikation
mit dem Tintenzufuhrschlitz 54a sind. Die Zone 1 bei 112 umfasst
das Grundelement 1 und das Grundelement L-3 an der zweiten
Seite 106 des Tintenzufuhrschlitzes 54b, wobei
die Düsen
in dem Grundelement 1 und dem Grundelement L-3 in einer
Fluidkommunikation mit dem Tintenzufuhrschlitz 54b sind.
Die Zone N-1 bei 114 umfasst das Grundelement L+4 und das
Grundelement M an der ersten Seite 100 des Tintenzufuhrschlitzes 54a,
wobei die Düsen
in dem Grundelement L+4 und dem Grundelement M in einer Fluidkommunikation
mit dem Tintenzufuhrschlitz 54a sind. Die Zone N-1 bei 118 umfasst
das Grundelement L+1 und das Grundelement M-3 an der zweiten Seite 106 des
Tintenzufuhrschlitzes 54b, wobei die Düsen in dem Grundelement L+1
und dem Grundelement M-3 in einer Fluidkommunikation mit dem Tintenzufuhrschlitz 54b sind.
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6 ist ein Blockdiagramm,
das ein Ausführungsbeispiel
von Abschnitten eines Druckkopfs 140/240/340 darstellt,
der eine adressierbare Auswahllogik aufweist, die als eine Zonendecodierlogik 122 zum
Decodieren mehrerer Abfeuerungspulse bezeichnet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel,
das in 6 dargestellt
ist, spricht die Zonendecodierlogik 122 auf eine Auswahladresse 128 an
und koppelt einen ersten Abfeuerungspuls 124 und einen
zweiten Abfeuerungspuls 126 zu den Abfeuerungswiderständen in
den Zonen innerhalb des Druckkopfs 140/240/340,
so dass jeder Abfeuerungswiderstand in jeder Zone mit dem gleichen
Abfeuerungspuls gekoppelt ist.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, das
in 6 dargestellt ist,
empfängt
die Zonendecodierlogik 122 einen ersten Abfeuerungspuls 124,
einen zweiten Abfeuerungspuls 126 und die Auswahladresse 128 und
liefert einen ausgewählten
des ersten oder des zweiten Abfeuerungspulses auf jeder einer Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130,
einer Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132,
einer Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 und
einer Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136 zu
einem Array 120 von Grundelementen 50, die in
Zonen partitioniert sind. Die Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130 ist
mit allen Abfeuerungswiderständen
in der Zone 1 gekoppelt. Die Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132 ist
mit allen Abfeuerungswiderständen
in der Zone 2 gekoppelt. Die Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 ist
mit allen Abfeuerungswiderständen
in der Zone 3 gekoppelt. Die Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136 ist
mit allen Abfeuerungswiderständen
in der Zone 4 gekoppelt.
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Bei
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist der Druckkopf, der in 6 dargestellt
ist, in der Konfiguration des Druckkopfs 140 implementiert, der
in 3 dargestellt ist,
wobei L gleich 88 ist, M gleich 176 ist, N gleich
4 ist und K gleich 2 ist . Wenn N gleich 4 ist, ist die Zone N-1
die Zone 3 und ist die Zone N die Zone 4. Wenn
K gleich 2 ist, gibt es zwei Zeilen von Grundelementen, Zeile 1 und
Zeile 2. Wenn L gleich 88 ist, weisen die Zone 1 und
die Zone 2 88 Grundelemente auf. Wenn M gleich 176 ist,
weisen die Zone 3 und die Zone 4 88 Grundelemente auf.
Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel weist
der Druckkopf 140 176 Grundelemente 50 auf.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst
jedes Grundelement 50 12 Abfeuerungswiderstände 48 und 12 entsprechende
Düsen,
wobei jeder Abfeuerungswiderstand 48 einer eindeutigen Düse entspricht.
Bei 12 Düsen
pro Grundelement sind die Düsen
in jeder Zone als 44 Grundelemente von 12 Düsen angeordnet.
Dies ergibt einen Gesamtzählwert
von Grundelementen 50 in dem Druckkopf 140 von 176 Grundelementen.
Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist der Tintenschlitz 1 bei 54 in einer Fluidkommunikation
mit den 1056 Düsen
in der Zone 1 und der Zone 3 und ein Tintenschlitz 2 bei 56 ist
in einer Fluidkommunikation mit den 1056 Düsen in der
Zone 2 und der Zone 4. Bei dem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
weist die Zone 1 bei 58 528 Düsen auf,
weist die Zone 2 bei 60 528 Düsen auf,
weist die Zone 3 bei 62 528 Düsen auf
und weist die Zone 4 bei 64 528 Düsen auf.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel koppelt,
falls die Auswahladresse 128 eine erste Auswahladresse
ist, die Zonendecodierlogik 122 den ersten Abfeuerungspuls 124 jeweils über die
Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130 und die Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132 zu
dem Array 120 von Grundelementen 50 in der Zone 1 und
der Zone 2 in der Zeile 1 und koppelt den zweiten
Abfeuerungspuls 126 jeweils über die Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 und
die Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136 zu dem Array 120 von
Grundelementen 50 in der Zone 3 und der Zone 4 in
der Zeile 2. Falls die Auswahladresse 128 eine
zweite Auswahladresse ist, koppelt die Zonendecodierlogik 122 den
ersten Abfeuerungspuls 124 jeweils über die Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132 und
die Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136 zu dem Array 120 von
Grundelementen 50 in der Zone 2 und der Zone 4 in
der Spalte 2 und koppelt den zweiten Abfeuerungspuls 126 jeweils über die
Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130 und
die Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 zu dem Array 120 von
Grundelementen 50 in der Zone 1 und der Zone 3 in
der Spalte 1.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
ist die tatsächliche
Auswahl von Düsen,
die abfeuern werden, durch einen ersten Düsendateneingang 142,
der über
eine Signalleitung 144 mit dem Druckkopf 140 gekoppelt
ist, und durch einen zweiten Düsendateneingang 146 gesteuert,
der über
eine Signalleitung 148 mit dem Druckkopf 140 gekoppelt
ist. Bei einem Ausführungsbeispiel
ist der erste Düsendateneingang 142 über eine
Signalleitung 138 mit der elektronischen Steuerung 20 gekoppelt
und der zweite Düsendateneingang 146 ist über eine
Signalleitung 150 mit der elektronischen Steuerung 20 gekoppelt,
so dass der erste Düsendateneingang 142 und
der zweite Düsendateneingang 196 Düsendaten
von der elektronischen Steuerung 20 empfangen können.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
steuert, falls die Auswahladresse die erste Auswahladresse ist, der
erste Abfeuerungspuls
124 die Zone
1 und die Zone
2 des
Druckkopfs
140, die jeweils
44 Grundelemente für insgesamt
88 Grundelemente
aufweisen. Weil jedes Grundelement
12 Düsen aufweist, wobei lediglich
einer der
12 entsprechenden Abfeuerungswiderstän
de 48 zu irgendeiner Zeit abgefeuert
wird, werden maximal 88 Abfeuerungswiderstände zu irgendeiner Zeit in
der Zone
1 und der Zone
2 abgefeuert. Falls die
Auswahladresse die erste Auswahladresse ist, steuert der zweite
Abfeuerungspuls
126 die Zone
3 und die Zone
4 des
Druckkopfs
140, die jeweils 44 Grundelemente für insgesamt
88 Grundelemente
aufweisen. Weil jedes Grundelement
12 Düsen aufweist, wobei lediglich
einer der
12 entsprechenden Abfeuerungswiderstän
de 48 zu einer jeglichen Zeit
abgefeuert wird, werden maximal 88 Abfeuerungswiderstände zu irgendeiner
Zeit in der Zone
3 und der Zone
4 abgefeuert.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
steuert, falls die Auswahladresse die zweite Auswahladresse ist, der
erste Abfeuerungspuls
124 die Zone
2 und die Zone
4 des
Druckkopfs
140, die jeweils
44 Grundelemente für insgesamt
88 Grundelemente
aufweisen. Weil jedes Grundelement
12 Düsen aufweist, wobei lediglich
einer der
12 entsprechenden Abfeuerungswiderstän
de 48 zu irgendeiner Zeit abgefeuert
wird, werden maximal
88 Abfeuerungswiderstände zu irgendeiner
Zeit in der Zone
2 und der Zone
4 abgefeuert.
Falls die Auswahladresse die zweite Auswahladresse ist, steuert
der zweite Abfeuerungspuls
126 die Zone
1 und
die Zone
3 des Druckkopfs
140, die jeweils
44 Grundelemente
für insgesamt
88 Grundelemente
aufweisen. Weil jedes Grundelement
12 Düsen aufweist, wobei lediglich
einer der
12 entsprechenden Abfeuerungswiderstän
de 48 zu irgendeiner Zeit abgefeuert
wird, werden maximal
88 Abfeuerungswiderstände zu irgendeiner
Zeit in der Zone
1 und der Zone
3 abgefeuert.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
sind die zwei Abfeuerungssignale, der erste Abfeuerungspuls 124 und
der zweite Abfeuerungspuls 126 betriebsmäßig unabhängig. Bei
einem Ausführungsbeispiel
kann entweder der erste Abfeuerungspuls 124 oder der zweite
Abfeuerungspuls 126 allein abgefeuert werden. Bei einem
Ausführungsbeispiel
sind der erste Abfeuerungspuls 124 und der zweite Abfeuerungspuls 126 synchron
und variieren lediglich in einer Pulsbreite.
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7 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
der Zonendecodierlogik 122. Die Zonendecodierlogik 122 umfasst
einen ersten Multiplexer 152 und einen zweiten Multiplexer 154.
Der erste Multiplexer 152 empfängt den ersten Abfeuerungspuls 124,
den zweiten Abfeuerungspuls 126 und die Auswahladresse 128 und
liefert einen ausgewählten des
ersten oder des zweiten Abfeuerungspulses auf der Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130.
Die Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130 koppelt mit allen
Abfeuerungswiderständen 48 in
der ersten Zone des Grundelement-Arrays 120. Der zweite
Multiplexer 154 empfängt
den ersten Abfeue rungspuls 124, den zweiten Abfeuerungspuls 126 und
die Auswahladresse 128 und liefert einen ausgewählten des ersten
oder des zweiten Abfeuerungspulses auf der Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136.
Die Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136 koppelt mit
allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der vierten Zone des Grundelement-Arrays 120. Der erste
Abfeuerungspuls 124 wird zu der Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132 gekoppelt,
die mit allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der zweiten Zone des Grundelement-Arrays 120 gekoppelt ist. Der
zweite Abfeuerungspuls 126 wird zu der Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 gekoppelt,
die mit allen Abfeuerungswiderständen
in der dritten Zone des Grundelement-Arrays gekoppelt ist. Bei einem
Ausführungsbeispiel
werden der erste Abfeuerungspuls 124 und der zweite Abfeuerungspuls 126 zu
der elektronischen Steuerung 20 gekoppelt, um Abfeuerungspuls-Informationen
von der elektronischen Steuerung 20 zu empfangen.
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Bei
anderen Ausführungsbeispielen
können einer
oder mehrere Multiplexer verwendet werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen
können
eines oder mehrere der Abfeuerungspulssignale direkt zu den Abfeuerungswiderständen in
speziellen Zonen koppeln oder können
durch einen oder mehrere Multiplexer zu den Abfeuerungswiderständen in
speziellen Zonen koppeln, abhängig
von der speziellen Anordnung der Zonen an dem Druckkopf.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
ist die Auswahladresse eine einzige Leitung, die zwei mögliche logische
Werte aufweist, die „0", um die erste Auswahladresse
zu definieren, und „1" sind, um die zweite
Auswahladresse zu definieren. Falls die Auswahladresse ein logischer
Wert „0" ist, koppelt der
erste Multiplexer 152 den ersten Abfeuerungspuls 124 zu allen
Abfeuerungswiderständen 48 in
der ersten Zone über
die Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130 und der zweite
Multiplexer 154 koppelt den zweiten Abfeuerungspuls 126 zu
allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der vierten Zone über
die Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136. Da der erste Abfeuerungspuls 124 zu
allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der zweiten Zone über
die Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132 gekoppelt wird
und der zweite Abfeuerungspuls 126 zu allen Abfeuerungswiderständen in
der dritten Zone über
die Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 gekoppelt wird,
wenn die Auswahladresse bei einem logischen Wert „0" ist, wird der erste
Abfeuerungspuls 124 zu allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der ersten Zone und der zweiten Zone gekoppelt, die in der Zeile 1 des
Grundelement-Arrays 120 sind, und der zweite Abfeuerungspuls 126 wird
zu allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der dritten Zone und der vierten Zone gekoppelt, die in der Zeile 2 des
Grundelement-Arrays 120 sind.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
koppelt, falls die Auswahladresse bei einem logischen Wert „1" ist, der erste Multiplexer 152 den
zweiten Abfeuerungspuls 126 zu allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der ersten Zone über
die Erste-Zone-Abfeuerungspulsleitung 130 und
der zweite Multiplexer 154 koppelt den ersten Abfeuerungspuls 124 zu
allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der vierten Zone über
die Vierte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 136.
Da der erste Abfeuerungspuls 124 zu allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der zweiten Zone über
die Zweite-Zone-Abfeuerungspulsleitung 132 gekoppelt wird
und der zweite Abfeuerungspuls 126 zu allen Abfeuerungswiderständen in
der dritten Zone über
die Dritte-Zone-Abfeuerungspulsleitung 134 gekoppelt wird, wenn
die Auswahladresse bei einem logischen Wert „1" ist, wird der erste Abfeuerungspuls 124 zu
allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der zweiten Zone und der vierten Zone gekoppelt, die die Spalte 2 des Grundelement-Arrays 120 ist,
und der zweite Abfeuerungspuls 126 wird zu allen Abfeuerungswiderständen 48 in
der ersten Zone und der dritten Zone gekoppelt, die die Spalte 1 des
Grundelement-Arrays 120 ist.
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8 ist ein Blockdiagramm
eines Ausführungsbeispiels
einer Zonendecodierlogik 158. Die Zonendecodierlogik 158 empfängt mehrere
Abfeuerungspulse, die als ein Abfeuerungs puls 1 bei 160 bis zu
einem Abfeuerungspuls J bei 162 angegeben sind. Bei einem
Ausführungsbeispiel
ist J eine jegliche geeignete Anzahl, die größer als Eins ist. Die Zonendecodierlogik 158 empfängt ferner
Auswahladresswerte über
eine Auswahladressleitung 164.
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Die
Zonendecodierlogik 158 liefert einen ausgewählten der
Abfeuerungspulse 1 bis J auf jeder von N Zonenabfeuerungspulsleitungen,
die jeweils die ausgewählten
Abfeuerungspulse zu den N Zonen koppeln. Die N Zonenabfeuerungspulsleitungen
sind als Zone-1-Abfeuerungspulsleitung bei 166 bis Zone-N-Abfeuerungspulsleitung 168 angegeben.
Bei einem Ausführungsbeispiel
ist N eine jegliche geeignete Anzahl, die größer als Eins ist.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
weist die Zonendecodierlogik 158 eine Anzahl von Zuständen auf,
die durch den Auswahladresswert auf der Auswahladressleitung 164 ausgewählt werden.
Jeder der Anzahl von Zuständen
der Zonendecodierlogik 158 entspricht einem Auswahladresswert
auf der Auswahladressleitung 164, der den einen der Anzahl von
Zuständen
auswählt.
Jeder der Anzahl von Zuständen
der Zonendecodierlogik 158 entspricht ferner einem Koppeln der Zonendecodierlogik 158,
für jeden
Wert der Auswahladresse, jedes Abfeuerungspulses 1 bei 160 bis
Abfeuerungspuls J bei 162 zu einer eindeutigen oder mehreren
der Zone-1-Abfeuerungspulsleitung
bei 166 bis zu der Zone-N-Abfeuerungspulsleitung bei 168.
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Bei
anderen Ausführungsbeispielen
gibt es eine definierte Beziehung zwischen der Anzahl von Abfeuerungspulsen
und der Anzahl von Zonen. Bei einem Ausführungsbeispiel gilt N = J2, so dass, falls es J Abfeuerungspulseingänge gibt,
die Zonendecodierlogik 158 die J Abfeuerungspulseingänge mit
J2 Zonenabfeuerungspulsleitungen und dadurch
mit J2 Zonen in dem Grundelement-Array koppelt.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
koppelt die Auswahladresse lediglich zwei Abfeuerungspulse zu den
Zonen. Bei diesem Ausführungsbeispiel
weist die Auswahladresse zwei Werte auf. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
koppelt die Auswahladresse jeden des Abfeuerungspulses 1 bei 160 bis
zu dem Abfeuerungspuls J bei 162 zu jeder der Zone 1 bei 166 bis
zu der Zone N bei 168. Bei diesem Ausführungsbeispiel muss die Auswahladresse
ausreichend sein, um 1 aus N Zonen für jedes 1- bis J-Abfeuerungspulseingangssignal
auszuwählen,
wobei N eine jegliche geeignete Anzahl ist und J eine jegliche geeignete
Anzahl ist.
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Abschnitte
eines Ausführungsbeispiels
einer Düsentreiberlogik
und -schaltungsanordnung für
ein Grundelement 50 sind allgemein bei 170 in
Block- und schematischer Diagrammform in 9 dargestellt. Die Abschnitte, die in 9 dargestellt sind, stellen
die Hauptlogik und -schaltungsanordnung zum Implementieren der Düsenabfeuerungsoperation
der Düsentreiberlogik
und -schaltungsanordnung 170 dar, die Düsendaten von einem ersten Düsendateneingang 142 und/oder
einem zweiten Düsendateneingang 146 und
einen Abfeuerungspuls von der Zonendecodierlogik 122/158 empfängt. Praktische Implementierungen
der Düsentreiberlogik
und -schaltungsanordnung 170 jedoch können eine verschiedene andere
Logik- und Schaltungsanordnung umfassen, die in 9 nicht dargestellt ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der Düsentreiberlogik
und -schaltungsanordnung 170, das in 9 dargestellt ist, wird eine Düsenadresse
auf einem Weg 172 als eine codierte Adresse geliefert.
Somit wird die Düsenadresse
auf dem Weg 172 zu Q Adressdecodierern 174a, 174b,..., 174q geliefert.
Bei einem Ausführungsbeispiel
kann die Düsenadresse auf
dem Weg 172 eine von Q Adressen darstellen, die jeweils
eine von Q Düsen
in dem Grundelement 50 darstellen. Folglich liefert jeder
jeweilige Adressdecodierer ein Aktiv-Ausgangssignal, falls die Düsenadresse
die Düse
darstellt, die dem gegebenen Adressdecodierer zugeordnet ist.
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Die
Düsentreiberlogik
und -schaltungsanordnung 170 umfasst UND-Gatter 176a, 176b,..., 176q, die
die Q Ausgangssignale von den Adressdecodierern 174a – 174q empfangen.
Die UND-Gatter 176a – 176q empfangen
ferner jeweils entsprechende der Q Düsendatenbits von einem Weg 178.
Die UND-Gatter 176a – 176q empfangen
ferner jeweils den Abfeuerungspuls, der auf einem Weg 180 geliefert
wird. Die Ausgänge
der UND-Gatter 176a – 176q sind
jeweils mit entsprechenden Steuergates von FETs 182a – 182q gekoppelt.
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Falls
die entsprechende Düse
ausgewählt wurde,
um Daten basierend auf dem Düsendateneingangsbit
von dem Weg 178 zu empfangen, der Abfeuerungspuls auf der
Leitung 180 aktiv ist und die Düsenadresse auf der Leitung 172 mit
der Adresse der entsprechenden Düse übereinstimmt,
aktiviert somit für
jedes UND-Gatter 176 das UND-Gatter 176 den Ausgang
desselben, der mit dem Steuer-Gate eines entsprechenden FET 182 gekoppelt
ist.
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Die
Source jedes FET 182 ist mit einer Grundelement-Masseleitung 184 gekoppelt
und das Drain desselben ist mit einem entsprechenden Abfeuerungswiderstand 186 gekoppelt.
Abfeuerungswiderstände 186a – 186q sind
jeweils zwischen eine Grundelementleistungsleitung 188 und
die Drains von entsprechenden FETs 182a – 182q gekoppelt.
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Wenn
somit die Kombination des Düsendatenbits,
des decodierten Adressbits und des Abfeuerungspulses drei aktive
Eingangssignale zu einem gegebenen UND-Gatter 176 liefert,
liefert das gegebene UND-Gatter 176 einen aktiven Puls
zu dem Steuer-Gate des entsprechenden FET 182, um dadurch
den entsprechenden FET 182 einzuschalten, was entsprechend
bewirkt, dass Strom von der Grundelementleistungsleitung 188 durch
den ausgewählten
Abfeuerungswiderstand 186 zu der Grundelementmasseleitung 184 geleitet
bzw. durchgelassen wird. Der elektrische Strom, der durch den ausgewählten Abfeuerungswiderstand 186 geleitet
bzw. durchgelassen wird, erwärmt
die Tinte in einer entsprechenden ausgewählten Verdampfungskammer, um
zu bewirken, dass die Tinte verdampft und aus der entsprechenden
Düse 472 ausgestoßen wird.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
ist Q gleich 12 und es gibt 12 Düsendatenbits
von dem Weg 178 für
jedes Grundelement 50. Die Düsenadresse auf dem Weg 172 wird
durch 12 Adressdecodierer 174 decodiert, die jeweils eine
von 12 entsprechenden Düsen
in jedem Grundelement 50 darstellen. Es gibt auch 12 UND-Gatter 176, 12 FETs 182 und 12 Abfeuerungswiderstände 186,
die einer von 12 Düsen
in jedem Grundelement 50 entsprechen. Wenn die Kombination
des Düsendatenbits,
des decodierten Adressbits und des Abfeuerungspulses drei aktive Eingangssignale
zu einem gegebenen von 12 UND-Gattern 176 liefert,
wird deshalb lediglich einer von 12 Abfeuerungswiderständen 186 für jedes Grundelement 50 zu
einer gegebenen Zeit abgefeuert.
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10 ist ein Blockdiagramm,
das Grundelemente darstellt, die in Untergruppen gruppiert sind. Bei
einem Ausführungsbeispiel
sind bei jeder Grundelementspalte für jede Zone die Grundelemente
in Untergruppen von Grundelementen angeordnet, wobei der Abfeuerungspuls
von jeder Grundelementuntergruppe durch ein Verzögerungselement zu einer anderen
Grundelementuntergruppe gekoppelt wird, bis das letzte Grundelement
in der Spalte für
die Zone erreicht ist. Bei einem Ausführungsbeispiel staffelt die
Verzögerung
das Einschalten der Grundelementuntergruppen, um hohe momentane
Schaltströme
zu vermeiden, während
immer noch ermöglicht
wird, dass der Abfeuerungspuls zu allen Abfeuerungswiderständen in
einer gegebenen Zone gekoppelt wird. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
kann es eine jegliche Anzahl von Grundelementen pro Untergruppe
geben, abhängig
von dem Pegel von momentanen Schaltströmen, der vermieden werden soll.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, das
in 10 dargestellt ist,
gibt es zwei Grundelemente pro Untergruppe und jede Untergruppe
ist durch ein Verzögerungselement
mit einer anderen Untergruppe gekoppelt. Bei dem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
wird der Abfeuerungspuls auf der Leitung 180 zu allen Grundelementen
in der Spalte 4 für
die Zone 2 bei 60 gekoppelt, wie es in 3 dargestellt ist. Der Abfeuerungspuls,
der bei der Leitung 180 empfangen wird, wird zu den UND-Gattern 176 in
der Düsentreiberlogik
und -schaltungsanordnung 170a und 170b gekoppelt,
die bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
dem Grundelement 1 und dem Grundelement 5 in der
Zone 2 bei 60, wie es in 3 dargestellt ist, entsprechen. Der Abfeuerungspuls 180 wird
als nächstes
durch ein Verzögerungselement 190a zu
den UND-Gattern 176 in der Düsentreiberlogik und -schaltungsanordnung 170c und 170d gekoppelt,
die bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
einem Grundelement 9 und einem Grundelement 13 entsprechen.
Der Abfeuerungspuls 180 wird als nächstes durch ein Verzögerungselement 190b zu
nachfolgenden UND-Gattern 176 in der Düsentreiberlogik und -schaltungsanordnung 170 gekoppelt, bis
das letzte Grundelement in der Spalte 4 der Zone 2 bei 60 erreicht
ist, was das Grundelement L-3 ist. Weil höchstens lediglich ein Abfeuerungswiderstand pro
Grundelement zu einer gegebenen Zeit abgefeuert wird, werden bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
höchstens
lediglich zwei Abfeuerungswiderstände zu einer gegebenen Zeit
abgefeuert.
-
Bei
einem anderen beispielhaften Ausführungsbeispiel ist Q gleich
12 für
die Düsentreiberlogik und
-schaltungsanordnung 170, die detailliert in 9 dargestellt ist. Unter
Bezugnahme auf 10 gibt
es bei zwei Grundelementen pro Untergruppe insgesamt 24 Abfeuerungswiderstände in jeder
Untergruppe. Weil lediglich ein Abfeuerungswiderstand pro Grundelement
zu einer gegebenen Zeit abgefeuert wird, werden in jeder Grundelementuntergruppe zu
einer gegebenen Zeit höchstens
lediglich zwei der 24 Abfeuerungswiderstände abgefeuert.
-
Obwohl
spezifische Ausführungsbeispiele hierin
für Beschreibungszwecke
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
dargestellt und beschrieben wurden, ist es Durchschnittsfachleuten
auf dem Gebiet ersichtlich, dass eine breite Vielfalt von anderen und/oder äquivalenten
Implementierungen, die berechnet sind, um die gleichen Zwecke zu
erreichen, die spezifischen Ausführungsbeispiele
ersetzen können,
die gezeigt und beschrieben sind, ohne von dem Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Fachleuten auf dem chemischen,
dem mechanischen, dem elektromechanischen, dem elektrischen und
dem Computergebiet ist ohne weiteres ersichtlich, dass die vorliegende
Erfindung in einer sehr breiten Vielfalt von Ausführungsbeispielen
implementiert werden kann. Diese Anmeldung soll jegliche Adaptionen
oder Variationen der hierin erörterten
bevorzugten Ausführungsbeispiele
abdecken. Deshalb ist es offenkundig beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich
durch die Ansprüche
und die Äquivalente derselben
begrenzt ist.