PROCEDIMIENTO Y APARATO DE DEPOSICIÓN DE GOTAS.

Aparato de deposición de gotas que comprende una cámara de fluido alargada (3) para contener líquido de deposición de gotas;

una boquilla (5) asociada con un extremo de la cámara (3) para la expulsión de las gotas; un canal (32) de alta impedancia en comparación con la impedancia de la cámara de fluido (3) en comunicación con la cámara en dicho extremo; medios de accionamiento (9) asociados con la cámara (3) para realizar la expulsión de las gotas a través de la boquilla (5) mediante la generación de ondas acústicas longitudinales en la cámara de fluido (3); y medios de suministro de fluido adecuados para suministrar líquido a la cámara (3) a través del canal de alta impedancia (32), caracterizado por el hecho de que el aparato está adaptado de manera que en uso un flujo (31) de fluido a través del canal de alta impedancia en la cámara es al menos igual al caudal máximo a través de la boquilla durante la expulsión de las gotas

Esta invención se refiere a procedimientos y a un aparato de deposición de gotas en los que las gotas son expulsadas de una cámara a través de una boquilla.

En un aparato conocido (ver por ejemplo EP-A-0 277 703 y EP-A-0 590 278) una cámara de tinta alargada tiene una o más paredes que se extienden longitudinalmente formadas de material piezoeléctrico. Mediante la aplicación de un campo eléctrico en una dirección adecuada a la polarización de ese material piezoeléctrico, se puede hacer que la pared se mueva dentro y fuera de la cámara de tinta para establecer ondas longitudinales acústicas en la tinta. En el momento oportuno de la forma de la onda de actuación y con la reflexión acústica adecuada en los extremos de la cámara, una o una sucesión controlada de gotas pueden ser expulsadas a través de la boquilla.

La boquilla puede estar situada en un extremo de la cámara de tinta alargada en la llamada disposición de “tirador de extremo” o hacia el centro de la cámara en la disposición de “tirador lateral”.

En una impresora u otro aparato de deposición de gotas, obviamente se presta atención para evitar la contaminación con (o para quitar de la tinta) suciedad o burbujas, lo que podría causar el bloqueo de una boquilla. La presencia de suciedad o burbujas, sin embargo, no se puede evitar por completo; algunos restos pueden ser generados a través de las irregularidades de fabricación dentro del cabezal de impresión y algunas burbujas se pueden formar inevitablemente en el cabezal de impresión como resultado directo de los cambios de la presión del fluido que acompañan a la expulsión de las gotas.

Para solucionar este problema, se ha sugerido proporcionar en las configuraciones de tirador lateral y de tirador de extremo, un flujo continuo de tinta más allá de la boquilla en un intento de barrer fuera de la boquilla cualquier suciedad o burbujas, que de lo contrario podrían causar un bloqueo en la boquilla. Este flujo continuo se produce mientras la impresora está imprimiendo y mientras la impresora no imprime, de manera que el flujo continuo es preferiblemente mayor, y se ha sugerido hasta diez veces mayor, que el caudal máximo a través de la boquilla.

El flujo continuo o persistente de tinta a través del canal puede proporcionar mejoras significativas para la uniformidad y la fiabilidad de la operación. Antes de imprimir, el flujo se puede utilizar para purgar cualquier residuo o aire de la boquilla, canal, colectores de tinta o sistema de suministro de tinta y, en su caso, el sistema puede incluir control térmico. Antes de la impresión, a menudo es necesario para que el sistema alcance la estabilidad térmica. Durante la impresión, y dependiendo del patrón que se forma, diferentes partes del actuador es probable que operen en distintas funciones, que sin un flujo constante se sabe que conducen a diferentes temperaturas de funcionamiento, aumentando el riesgo de defectos de imagen menores y catastróficos.

El tirador lateral con recirculación constante es conocido por reducir el impacto de ciertos defectos, ya sea reduciendo el tiempo que está expuesto el canal y la boquilla o proporcionando un mecanismo de impresión automática. Algunos de estos son los siguientes:

Causa del Fallo - Efecto

Vibración - Desplazamiento o rotura de menisco de la boquilla

Suciedad (polvo) - Provoca una distorsión local de viscosidad que puede interrumpir el flujo. Puede inhibir la expulsión de fluido en la boquilla

Suciedad (aire) - Grandes burbujas de aire tapan la boquilla/canal de fluido. Pequeñas burbujas de aire reducen la eficiencia acústica (aumento de cumplimiento)

Las burbujas en el canal crecerán debido a la difusión rectificada

Aire aspirado - El aire acumulado se aspira en la boquilla

Viscosidad - Los cambios de la viscosidad del fluido en una escala macro, debido a la floculación o contaminación leve, por ejemplo

La provisión de un flujo continuo más allá de la boquilla es relativamente sencillo en la configuración del tirador lateral. Referencia se dirige en este respecto al documento EP-A-1 140 513. En esta propuesta anterior, los dos extremos de la cámara de tinta permanecen abiertos, simplificando la provisión de un caudal relativamente alto continuamente más allá de la boquilla. Este flujo a través de la boquilla es ortogonal a la dirección a lo largo de la cual se expulsan las gotas y, por lo tanto, particularmente efectiva en el barrido de suciedad y burbujas fuera de la boquilla.

La provisión de un flujo continuo a través de la cámara de tinta no es fácil en una configuración de tirador de extremo. En una propuesta anterior (ver, por ejemplo, US 6 705 704) una barrera divide la cámara de tinta en sentido longitudinal. En uso, un flujo continuo de tinta se establece en una trayectoria en forma de U en la cámara: hacia la boquilla de un lado de la barrera, a través de la boquilla, y lejos de la boquilla en el otro lado de la barrera. Este sistema tiene ventajas, pero no es apropiado en todas las circunstancias.

El documento WO 89/02577 describe una disposición lineal de orificios de inyección de tinta suministrados con tinta de cámaras de presión alternativamente dispuestas en lados opuestos de la disposición para permitir la separación cercana de los orificios de inyección de tinta. En el extremo opuesto del orificio de inyección de tinta, cada cámara de presión se comunica con una cámara de baja impedancia acústica para reflejar los pulsos de presión negativa de la cámara de presión de retorno a través de la cámara en forma de pulsos positivos y para evitar que los impulsos de presión se transmita a la alimentación de tinta. Además, un pasaje de alta impedancia entre la cámara de baja impedancia acústica asociada con una cámara de presión y la cámara de presión para la inyección de tinta adyacente proporciona un flujo continuo a través del pasaje desde el puerto de suministro de tinta para la inyección de tinta al puerto de suministro de tinta para una inyección de tinta adyacente. Esto permite la circulación continua por convección térmica de la tinta cuando las inyecciones de tinta no están en uso para evitar la sedimentación de pigmento en una tinta pigmentada y para el transporte de tinta que contiene aire disuelto desde la región del orificio de inyección de tinta a un pasaje de desgasificación.

Es un objeto de esta invención proporcionar un procedimiento mejorado de deposición de gotas y un aparato en el que los efectos beneficiosos de un caudal relativamente alto de líquido pasada la boquilla se pueden lograr en la “llamada” configuración de tirador de extremo.

En consecuencia, la presente invención consiste en un aspecto en un aparato de deposición de gotas que comprende una cámara de fluido alargada para contener líquido de deposición de gotas; una boquilla asociada con un extremo de la cámara para la expulsión de gotas; un canal de alta impedancia en comparación con la impedancia de la cámara de fluido que se comunica con la cámara en dicho extremo; medios de accionamiento asociados con la cámara para realizar la expulsión de gotas a través de la boquilla mediante la generación de ondas acústicas longitudinales en la cámara de fluido; y medios de suministro de fluido adaptados para suministrar fluido a la cámara a través del canal de alta impedancia, adaptado de manera que en uso, un flujo de líquido a través del canal de alta impedancia en la cámara es al menos igual al caudal máximo a través de la boquilla en la expulsión de las gotas.

Preferiblemente, el canal de alta impedancia tiene una salida inmediatamente adyacente a la boquilla.

De manera adecuada, el canal de alta impedancia se dirige ortogonalmente respecto a la longitud de la cámara de fluido.

Ventajosamente, el canal de alta impedancia se comunica entre la cámara y un colector de suministro en el que permanece un volumen constante en la expulsión de las gotas.

Preferiblemente, el canal de alta impedancia se dirige ortogonalmente a la dirección de la expulsión de gotas a través de la boquilla.

En una forma de la invención, la impedancia del canal de alta impedancia es al menos cinco, y preferiblemente al menos diez veces, mayor que la de la cámara de fluido.

En una forma de la invención, el área en sección transversal de la cámara de fluido es al menos cinco, y preferiblemente... [Seguir leyendo]

1. Aparato de deposición de gotas que comprende una cámara de fluido alargada (3) para contener líquido de deposición de gotas; una boquilla (5) asociada con un extremo de la cámara (3) para la expulsión de las gotas; un canal

(32) de alta impedancia en comparación con la impedancia de la cámara de fluido (3) en comunicación con la cámara en dicho extremo; medios de accionamiento (9) asociados con la cámara (3) para realizar la expulsión de las gotas a través de la boquilla (5) mediante la generación de ondas acústicas longitudinales en la cámara de fluido (3); y medios de suministro de fluido adecuados para suministrar líquido a la cámara (3) a través del canal de alta impedancia (32), caracterizado por el hecho de que el aparato está adaptado de manera que en uso un flujo (31) de fluido a través del canal de alta impedancia en la cámara es al menos igual al caudal máximo a través de la boquilla durante la expulsión de las gotas.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el canal de alta impedancia (32) tiene una salida inmediatamente adyacente a la boquilla (5).

3. Aparato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el canal de alta impedancia (32) está dirigido ortogonalmente de la longitud de la cámara de fluido.

4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el canal de alta impedancia (32) se comunica entre la cámara (3) y un colector de suministro que permanece con un volumen constante durante la expulsión de las gotas.

5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el canal de alta impedancia (32) está dirigido ortogonalmente en la dirección de la expulsión de las gotas a través de la boquilla (5).

6. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la impedancia del canal de alta impedancia (32) es al menos cinco y preferiblemente al menos diez veces mayor que la de la cámara de fluido (3).

7. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el área transversal de la cámara de fluido

(3) es al menos cinco y preferiblemente al menos diez veces mayor que la del canal de alta impedancia (32).

8. Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que el uso del flujo (31) de líquido a través del canal de alta impedancia (32) es por lo menos dos veces, preferentemente al menos cinco veces, y más preferentemente por lo menos diez veces, el caudal máximo a través de la boquilla (5) durante la expulsión de las gotas.

9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en el uso la velocidad de flujo de líquido desde el canal de alta impedancia (32) a través de la boquilla (5) es al menos igual a la velocidad máxima de flujo a través de la boquilla durante la expulsión de las gotas.

10. Aparato según la reivindicación 9, en el que en uso la velocidad del flujo de líquido desde el canal de alta impedancia (32) a través de la boquilla (5) es al menos dos veces, preferentemente al menos cinco veces, y más preferentemente por lo menos diez veces la velocidad máxima del flujo a través de la boquilla (5) durante la expulsión de las gotas.

11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de accionamiento (9) comprenden un cuerpo de material piezoeléctrico.

12. Aparato según la reivindicación 11, en el que dichos medios de accionamiento (9) son accionables para mover ortogonalmente la dirección de la eyección de gotas a través de la boquilla (5).

13. Aparato según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que el cuerpo de material piezoeléctrico (9) forma al menos parte de la pared de la cámara de fluido.

14. Procedimiento de deposición de gotas de una cámara de fluido alargada (3) que contiene líquido de deposición de gotas y que tiene en un extremo una boquilla (5) asociada con la cámara (3) para la expulsión de las gotas, que comprende las etapas de establecer en la cámara (3) un flujo continuo de líquido de deposición de gotas a lo largo de la cámara en una dirección opuesta desde la boquilla (5), entrando ese flujo en la cámara adyacente a la boquilla (5) a través de un canal (32) que tiene un área en sección transversal substancialmente menor que la de la cámara de fluido (3), y generar ondas longitudinales acústicas en la cámara (3) para realizar la expulsión de las gotas a través de la boquilla (5), caracterizado por el hecho de que el flujo (31) de líquido a través del canal (32) es al menos igual al flujo máximo a través de la boquilla (5) durante la expulsión de las gotas.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el flujo (31) que sale del canal se dirige ortogonalmente a la dirección de la expulsión de las gotas a través de la boquilla (5).

16. Procedimiento según la reivindicación 14 o la reivindicación 15, en el que el flujo (31) de líquido a través del canal

(32) es por lo menos dos veces, preferentemente al menos cinco veces, y más preferentemente por lo menos diez veces el caudal máximo a través de la boquilla (5) durante la expulsión de las gotas.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el que la velocidad del flujo de líquido desde el canal (32) a través de la boquilla es por lo menos igual a la velocidad máxima de flujo a través de la boquilla (5) durante la expulsión de las gotas.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que la velocidad de flujo de líquido desde el canal (32) a través de la

5 boquilla (5) es al menos dos veces, preferentemente al menos cinco veces, y más preferentemente por lo menos diez veces la velocidad máxima de flujo a través de la boquilla (5) durante la expulsión de las gotas.

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en el que dicha etapa de generación de ondas acústicas longitudinales en la cámara (3) comprende el movimiento de una porción de dicha cámara (3) de manera ortogonal a la dirección de la expulsión de las gotas a través de la boquilla (5).