CHIP DE CABEZAL DE CHORRO DE TINTA, PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE UN CHIP DE CABEZAL DE CHORRO DE TINTA, CABEZAL DE CHORRO DE TINTA Y APARATO DE GRABACIÓN DE CHORRO DE TINTA.

Chip de cabezal de chorro de tinta, procedimiento de fabricación de un chip de cabezal de chorro de tinta, cabezal de chorro de tinta y aparato de grabación de chorro de tinta. La presente invención se refiere a un chip de cabezal de chorro de tinta de tipo piezoeléctrico para deformar un elemento piezoeléctrico a través de la aplicación de una tensión y aumentar la presión interna de un canal para descargar gotas de tinta a través de un orificio de boquilla, a un procedimiento de fabricación de un chip de cabezal de chorro de tinta, a un cabezal de chorro de tinta y a un aparato de grabación de chorro de tinta. En lo que respecta al chip de cabezal de chorro de tinta de tipo piezoeléctrico mencionado anteriormente, se conoce de manera convencional una estructura que incluye una cámara de tinta para almacenar tinta, una pluralidad de elementos piezoeléctricos que pueden deformarse a través de la aplicación de una tensión, una pluralidad de canales separados por los elementos piezoeléctricos y formados en paralelo entre si, y orificios de boquilla que se comunican con los canales para descargar gotas de tinta hacia un medio de grabación. Específicamente, el chip de cabezal de chorro de tinta incluye una placa de cámara de tinta que incluye la cámara de tinta formada en una superficie de la misma, una placa actuadora que incluye la pluralidad de canales formados en una superficie de la misma, y una placa de boquillas que incluye una pluralidad de orificios de boquilla formados en una fila, donde otra superficie de la placa de cámara de tinta y la superficie de la placa actuadora están unidas entre sí de manera que la placa de cámara de tinta se solapa con la placa actuadora, y la placa de boquillas está unida a un extremo de la placa actuadora en una dirección longitudinal de canal de la misma. Los orificios de introducción de tinta están formados en la placa de cámara de tinta, y la cámara de tinta y los canales se comunican entre sí a través de los orificios de introducción de tinta, por lo que la tinta contenida en la cámara de tinta se suministra a los canales. Según el chip de cabezal de chorro de tinta con la estructura descrita anteriormente, una tensión se aplica al elemento piezoeléctrico para su deformación y el volumen del canal separado por el elemento piezoeléctrico deformado se contrae para aumentar la presión interna del canal, descargando de ese modo la tinta contenida en el canal. Por consiguiente, pueden rociarse gotas de tinta sobre el medio de grabación. El chip de cabezal de chorro de tinta mencionado anteriormente se clasifica en un chip de cabezal de chorro de tinta de tipo pared compartida en el que canales de descarga (canales que se comunican con los orificios de boquilla) están dispuestos sucesivamente de manera yuxtapuesta, y en un chip de cabezal de chorro de tinta de tipo canal independiente en el que boquillas de descarga y boquillas de no descarga (canales que no se comunican con los orificios de boquilla) están dispuestas de manera alternante y yuxtapuesta. En el chip de cabezal de chorro de tinta mencionado anteriormente, es deseable que las velocidades de descarga de los respectivos orificios de boquilla dispuestos en una fila se hagan uniformes para mejorar la calidad de imagen de una materia impresa por una impresora de chorro de tinta. Con este fin, se ha propuesto de manera convencional una tecnología para optimizar una forma de onda de accionamiento, como se describe en el documento JP 2006-224545 A. Esta tecnología puede aplicarse al chip de cabezal de chorro de tinta de tipo pared compartida. En esta tecnología, cuando un canal de descarga que descarga tinta esporádica o intermitentemente no descarga tinta, un impulso de muy corta duración en el que no se descarga tinta se aplica como respuesta a un tiempo de restauración del canal de descarga que ha descargado tinta. Esta tecnología resuelve el problema de que la velocidad de descarga de tinta de un orificio de boquilla de un canal de descarga que descarga tinta esporádica o intermitentemente sea más lenta que la velocidad de descarga de tinta de un orificio de boquilla de un canal de descarga que descarga tinta de manera sucesiva. Por consiguiente, las velocidades de descarga de tinta de los respectivos orificios de boquilla pueden hacerse uniformes. Sin embargo, en la tecnología convencional mencionada anteriormente, una diferencia en la velocidad de descarga de tinta del orificio de boquilla se genera entre canales de descarga dispuestos en una parte central de los canales de descarga en la dirección paralela de canal y canales de descarga dispuestos en ambas partes de extremo de los mismos en la dirección paralela de canal, lo que genera el problema de que las velocidades de descarga de tinta de los respectivos orificios de boquilla no pueden hacerse suficientemente uniformes. Más específicamente, en el chip de cabezal de chorro de tinta de tipo pared compartida, las velocidades de descarga de los orificios de boquilla dispuestos en ambas partes de extremo del chip de cabezal de chorro de tinta son más lentas en comparación con los orificios de boquilla dispuestos en una parte central del mismo, y en el chip de cabezal de chorro de tinta de tipo canal independiente, las velocidades de descarga de los orificios de boquilla dispuestos en ambas partes de extremo del chip de cabezal de chorro de tinta son más rápidas en comparación con los orificios de boquilla dispuestos en una parte central del mismo. En cuanto a la causa de la diferencia en la velocidad de descarga de tinta descrita anteriormente, es concebible que una condición eléctrica sea diferente entre los canales de descarga dispuestos en ambas partes de extremo y los canales de descarga dispuestos en la parte central. Dicho de otro modo, una pluralidad de otros canales de descarga está formada a ambos lados de cada uno de los canales de descarga dispuestos en la parte central y, por tanto, un campo eléctrico aplicado a los otros canales de descarga afecta a los canales de descarga dispuestos en la parte central desde ambos lados de los mismos. Por otro lado, una pluralidad de otros canales de descarga está formada solamente en un lado de cada uno de los mismos y, por lo tanto, un 2   campo eléctrico aplicado a los otros canales de descarga afecta a los canales de descarga dispuestos en ambas partes de extremo solamente desde un lado de los mismos. Además, como un fenómeno similar, por ejemplo, cuando se descargan gotas de tinta desde varios orificios de boquilla situados cerca de la parte central, se produce una diferencia en la velocidad de descarga de tinta de los orificios de boquilla dispuestos en ambos extremos de los diversos orificios de boquilla. El documento US 2002/003559 desvela un chip de cabezal y una unidad de cabezal, donde las paredes de separación fabricadas con cerámica piezoeléctrica están dispuestas en un panel a intervalos predeterminados, definiéndose cámaras entre las respectivas paredes de separación. Una tensión de accionamiento se aplica a electrodos previstos en las superficies laterales de las paredes de separación para cambiar la capacidad de las cámaras, expulsándose la tinta contenida en las cámaras desde las aberturas de boquilla. Las cámaras están dispuestas en paralelo entre una lámina de panel superior y otra inferior, que están fabricadas con un material dieléctrico que presenta una propiedad de transmisión de luz, en la dirección de anchura a intervalos predeterminados, y también una pluralidad de los paneles está laminada en la dirección vertical. El documento EP 116703 9 desvela un chip de cabezal en el que las paredes de separación que comprenden cerámica piezoeléctrica están dispuestas a intervalos predeterminados entre una lámina superior y otra inferior de un primer y segundo panel, y las cámaras están separadas entre las respectivas paredes de separación. Aplicando una tensión de accionamiento a electrodos previstos en las caras laterales de las paredes de separación, los volúmenes de las cámaras se modifican y la tinta contenida dentro de las mismas se expulsa desde las aberturas de boquilla. El primer y el segundo panel están formados por un material dieléctrico y las paredes de separación se proporcionan acoplando de manera fija chips de cerámica piezoeléctrica a intervalos predeterminados sobre una superficie de cualquiera del primer y el segundo panel. La presente invención ha surgido en vista de los problemas convencionales mencionados anteriormente y, por lo tanto, un objeto de la misma es proporcionar un chip de cabezal de chorro de tinta, un procedimiento de fabricación de un chip de cabezal de chorro de tinta, un cabezal de chorro de tinta y un aparato de grabación con cabezal de chorro de tinta que apenas generen una diferencia en las velocidades de descarga de tinta de una pluralidad de orificios de boquilla... [Seguir leyendo]

1. Un chip (41) de cabezal de chorro de tinta, que comprende: una cámara (10) de tinta para almacenar tinta; una pluralidad de elementos (11) piezoeléctricos que pueden deformarse aplicando una tensión; una pluralidad de canales (12) separados por la pluralidad de elementos (11) piezoeléctricos y formados en paralelo entre si; un orificio (13) de boquilla dispuesto en un extremo de la pluralidad de canales (12) en una dirección longitudinal para descargar gotas de tinta hacia un medio (S) de grabación; y una placa (15) actuadora que incluye la pluralidad de canales (12) formados en la misma, donde: la placa (15) actuadora presenta una estructura en la que al menos una capa (15A) piezoeléctrica y una capa (15B) de sustrato de baja permitividad están laminadas juntas, estando formada la capa (15A) piezoeléctrica por un material piezoeléctrico que forma la pluralidad de elementos (11) piezoeléctricos, y estando formada la capa (15B) de sustrato de baja permitividad por un material aislante de baja permitividad que presenta una permitividad inferior en comparación con el material piezoeléctrico; y el material aislante de baja permitividad está expuesto en superficies inferiores de la pluralidad de canales (12); caracterizado porque la pluralidad de canales (12) incluye: un canal (12A) de descarga que se comunica con el orificio (13) de boquilla y que también se comunica con la cámara (10) de tinta a través de un orificio (9) de introducción de tinta; y un canal (12B) de no descarga en el que el suministro de la tinta desde la cámara (10) de tinta está interrumpido; una pluralidad de los canales (12A) de descarga y una pluralidad de los canales (12B) de no descarga están dispuestos de manera alternante en una dirección paralela de canal; un extremo del canal (12A) de descarga se extiende hasta una superficie de extremo de la placa (15) actuadora en un estado en el que el material aislante de baja permitividad está expuesto en una superficie interior del mismo, y otro extremo del canal (12A) de descarga no se extiende hasta la superficie de extremo de la placa (15) actuadora; y el canal (12B) de no descarga se extiende sobre al menos toda la longitud de la placa (15) actuadora en un estado en que el material aislante de baja permitividad está expuesto en una superficie inferior del mismo. 2. Un chip de cabezal de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que: la placa (15) actuadora incluye una capa (15C) de baja permitividad que está formada por el material aislante de baja permitividad que presenta una permitividad inferior en comparación con el material piezoeléctrico, está laminada sobre la capa (15B) de sustrato de baja permitividad y es adyacente a la capa (15A) piezoeléctrica; y el otro extremo del canal (12A) de descarga está bloqueado por la capa (15C) de baja permitividad. 3. Un procedimiento de fabricación de un chip de cabezal de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el procedimiento de fabricación: cortar, en una superficie de una placa (15) laminada formada laminando al menos una capa (15A) piezoeléctrica formada por un material piezoeléctrico que forma la pluralidad de elementos (11) píezoeléctricos y una capa (15B) de sustrato de baja permitividad formada por un material aislante de baja permitividad que presenta una permitividad inferior en comparación con el material piezoeléctrico en el lado de capa piezoeléctrica, la pluralidad de canales (12) paralelos entre sí con una profundidad en la que el material aislante de baja permitividad está expuesto, para formar una placa (15) actuadora que incluye la pluralidad de canales (12) formados en la misma; formar electrodos (18) en superficies laterales de cuerpos piezoeléctricos formados entre los canales (12) adyacentes para formar la pluralidad de elementos (11) piezoeléctricos; y unir una placa (16) de cámara de tinta que incluye la cámara (10) de tinta y un orificio (9) de introducción de tinta para introducir la tinta contenida en la cámara de tinta en la pluralidad de canales (12) formados en la misma a la capa piezoeléctrica de la placa (15) actuadora, y unir una placa (14) de boquillas que incluye el orificio (13) de boquilla formado en la misma a un extremo de la placa (15) actuadora en una dirección longitudinal de canal; caracterizado porque la pluralidad de canales (12) formados en la etapa de corte incluye: un canal (12A) de descarga que se comunica con el orificio (13) de boquilla y que también se comunica con la cámara (10) de tinta a través de un orificio (9) de introducción de tinta; y un canal (12B) de no descarga en el que el suministro de la tinta desde la cámara de tinta está interrumpido; en 11   el que: una pluralidad de los canales (12A) de descarga y una pluralidad de los canales (12B) de no descarga están dispuestos de manera alternante en una dirección paralela de canal; un extremo del canal (12A) de descarga se extiende hasta una superficie de extremo de la placa (15) actuadora en un estado en el que el material aislante de baja permitividad está expuesto en una superficie interior del mismo, y otro extremo del canal (12A) de descarga no se extiende hasta la superficie de extremo de la placa (15) actuadora; y el canal (12B) de no descarga se extiende sobre al menos toda la longitud de la placa (15) actuadora en un estado en que el material aislante de baja permitividad está expuesto en una superficie inferior del mismo. 4. Un cabezal (4) de chorro de tinta que comprende el chip (41) de cabezal de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2. 5. Un aparato (1) de grabación de chorro de tinta, que comprende: el cabezal (4) de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 4; medios (5) de suministro de tinta para suministrar tinta a una cámara de tinta de un chip de cabezal de chorro de tinta incluido en el cabezal de chorro de tinta; y medios (2, 3) de transporte de medio de grabación para transportar un medio de grabación para hacerlo pasar a través de una posición opuesta a un orificio de boquilla del chip de cabezal de chorro de tinta. 12   13   14     16   17   18   19     21