APARATO DE DEPOSICIÓN DE GOTITAS.

Aparato de deposición de gotitas que comprende: una serie de cámaras de fluido (504,

720), definida cada cámara de fluido por un par de paredes de cámara opuestas (614) separadas una de la otra por una separación de paredes de cámara, y en comunicación fluida con una boquilla (512) para expulsión de gotitas desde la misma, deformándose dichas paredes de cámara opuestas en el momento de la aplicación de un campo eléctrico a las mismas; un miembro de tapa (510, 610, 722) unido a los bordes de dichas paredes de cámara (614), sellando así un lado de dichas cámaras (504), teniendo el miembro de tapa un grosor de tapa; caracterizado porque el miembro de tapa es flexible y la proporción del grosor de tapa a la separación de paredes de cámara es inferior a 1:1

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2007/001228.

Solicitante: XAAR TECHNOLOGY LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: SCIENCE PARK CAMBRIDGE CB4 0XR REINO UNIDO.

Inventor/es: TEMPLE, STEPHEN, DRURY, PAUL, RAYMOND.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 3 de Abril de 2007.

Clasificación PCT:

  • B41J2/14 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B41 IMPRENTA; MAQUINAS COMPONEDORAS DE LINEAS; MAQUINAS DE ESCRIBIR; SELLOS.B41J MAQUINAS DE ESCRIBIR; MECANISMOS DE IMPRESION SELECTIVA, es decir, MECANISMOS QUE IMPRIMEN DE OTRA MANERA QUE NO SEA POR UTILIZACION DE FORMAS DE IMPRESION; CORRECCION DE ERRORES TIPOGRAFICOS (composición B41B; impresión sobre superficies especiales B41F; marcado para el lavado B41K; raspadores, gomas o dispositivos para borrar B43L 19/00; productos fluidos para corregir errores tipográficos por recubrimiento C09D 10/00; registro en materia de medidas G01; reconocimiento o presentación de datos, marcado de soportes de registro en forma numérica, p. ej. por punzonado, G06K; aparatos de franqueo o aparatos de impresión y entrega de tiquets G07B; conmutadores eléctricos para teclados, en general H01H 13/70, H03K 17/94; codificación en relación con teclados o dispositivos similares, en general H03M 11/00; emisores o receptores para transmisión de información numérica H04L; transmisión o reproducción de imágenes o de dibujos invariables en el tiempo, p. ej. transmisiones en facsímil, H04N 1/00; mecanismos de impresión especialmente adaptados para aparatos, p. ej. para cajas-registradoras, máquinas de pesar, produciendo un registro de su propio funcionamiento, ver las clases apropiadas). › B41J 2/00 Máquinas de escribir o mecanismos de impresión selectiva caracterizados por el procedimiento de impresión o de marcado para el cual son concebidas (montaje, arreglo o disposición de los tipos o de las matrices B41J 1/00; procedimientos de marcado B41M 5/00; estructura o fabricación de las cabezas, p. ej. cabezas de variación de inducción, para el registro por magnetización o desmagnetización de un soporte de registro G11B 5/127; cabezas para la reproducción de información capacitiva G11B 9/07). › Su estructura.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2374658_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

[0001] La presente invención se refiere a un componente para un aparato de deposición de gotitas, y más particularmente a un miembro de tapa para un aparato de deposición de gotitas. La presente invención encuentra aplicación particular en el campo de la impresión por inyección de tinta de goteo variable. [0002] Una construcción conocida de cabezal de impresión por inyección de tinta usa elementos de accionamiento piezoeléctricos para crear y manipular ondas de presión en una cámara de expulsión de fluido. Para un funcionamiento fiable y velocidades de expulsión de gotitas suficiente, debe generarse una presión mínima en la cámara, típicamente alrededor de 1 bar. Se comprenderá que para generar tales presiones, la cámara debe presentar una rigidez apropiada (o falta de flexibilidad). La flexibilidad de una cámara de fluido es, por lo tanto, un criterio importante en el diseño de la cámara, y previamente se han propuesto numerosas técnicas para mantener en un mínimo la flexibilidad de una cámara de expulsión de fluido. [0003] Por ejemplo, el documento EP 0712355 describe una técnica de adherencia que proporciona una unión adhesiva de baja flexibilidad. El documento WO 02/98666 propone una placa de boquillas que tiene una construcción compuesta para mejorar la rigidez en tanto que permite, aun así, la formación de boquilla exacta. [0004] En las construcciones de accionadores piezoeléctricos conocidos una serie de canales alargados se forma lado a lado en una superficie de un bloque de material piezoeléctrico. Luego se sujeta una placa de tapa a la superficie, encerrando los canales y también se sujeta una placa de boquillas, en la cual están formados orificios para expulsión de fluido. La placa de boquillas puede recubrir la placa de tapa, con los orificios estando formados a través de la placa de boquillas y a través de la placa de tapa hasta el canal de debajo. Esta construcción se conoce como inyector lateral ya que las boquillas están formadas en el lado del canal. También resulta conocido el hecho de sujetar la placa de boquillas al extremo de los canales en una construcción denominada inyector extremo. [0005] También se conocen en la técnica construcciones alternativas; por ejemplo, el documento US-A-2004 207696 desvela un cabezal de inyección de tinta que incluye: una placa de cámara que tiene una pluralidad de cámaras de presurización formadas en la misma para almacenar una tinta; una placa vibratoria adherida a la placa de cámara; un alojamiento que tiene un recorrido de flujo de tinta a través del cual se suministra una tinta dentro de las cámaras de presurización; un orificio a través del cual se expulsa una tinta desde las cámaras de presurización; y un elemento piezoeléctrico de modo de vibración longitudinal para generar presión bajo el cual se expulsa una gotita de tinta a través del orificio. [0006] Los documentos EP-A-0 277 703 y EP-A-0 278 590 describen una disposición de cabezal de impresión particularmente preferida en la que la aplicación de un campo eléctrico entre los electrodos en lados opuestos de una pared de cámara hace que la pared piezoeléctrica se deforme en modo de cizallamiento y aplique presión a la tinta del canal. En tal disposición, los desplazamientos son típicamente del orden de 50 nanómetros y se comprenderá que un cambio correspondiente en las dimensiones del canal debido a la flexibilidad del canal tendría como resultado una rápida pérdida de presión aplicada, con una disminución de rendimiento correspondiente. [0007] En el documento JP-A-06234210 se desvela una disposición similar. [0008] Los presentes inventores han descubierto que, sorprendentemente, en ciertas disposiciones, la flexibilidad en la cámara puede ser tolerada e incluso puede ser ventajosa. [0009] En un primer aspecto, la presente invención proporciona un aparato de deposición de gotitas que comprende: una serie de cámaras de fluido, definida cada cámara de fluido por un par de paredes de cámara opuestas separadas una de la otra por una separación de paredes de cámara, y en comunicación fluida con una boquilla para expulsión de gotitas desde la misma, deformándose dichas paredes de cámara opuestas en el momento de la aplicación de un campo eléctrico a las mismas; un miembro de tapa unido a los bordes de dichas paredes de cámara, sellando así un lado de dichas cámaras, teniendo el miembro de tapa un grosor de tapa; en el que la tapa es flexible y la proporción del grosor de tapa a la separación de paredes de cámara es inferior a 1:1. [0010] Preferentemente, el componente de tapa tiene un módulo de Young inferior o igual a 100 x 10 9 N/m 2 . [0011] Esta construcción proporciona un componente de tapa flexible y, por lo tanto, está en contraposición directa a las enseñanzas previas, que comparten el propósito común de maximizar la rigidez de los canales. [0012] Preferentemente, están formadas boquillas en dicho componente de tapa. Esta disposición proporciona la ventaja de que las boquillas comunican directamente con el canal, en vez de a través de una abertura de la placa de tapa. Esto, a su vez, tiene como resultado una resistencia más baja al flujo de fluido desde la cámara hasta las boquillas, menor resistencia que se ha descubierto que compensa cualquier pérdida de rendimiento 2   causada por la mayor flexibilidad del canal. [0013] Un segundo aspecto de la presente invención proporciona un aparato de deposición de gotitas que comprende: una serie de cámaras de fluido, definida cada cámara de fluido por un par de paredes de cámara opuestas, y en comunicación fluida con una boquilla para expulsión de gotitas desde la misma; y un miembro de tapa unido a los bordes de dichas paredes de cámara, sellando así un lado de dichas cámaras; en el que la proporción del grosor de tapa a la separación de paredes de cámara es inferior o igual a 1:5 y el que dicho componente de tapa tiene un módulo de Young inferior o igual a 100 x 10 9 N/m 2 . [0014] Los experimentos llevados a cabo tanto en cabezales de impresión de inyector lateral como en impresor extremo conducen al sorprendente descubrimiento de que pueden utilizarse grosores de tapa inferiores a 150 µm sin afectar significativamente a las propiedades de expulsión. Los accionadores conocidos usan típicamente grosores de alrededor de 900 µm para asegurar la necesaria falta de flexibilidad enseñada en la técnica anterior. [0015] Por lo tanto, un tercer aspecto de la invención proporciona un aparato de deposición de gotitas que comprende: una serie de cámaras de fluido, definida cada cámara de fluido por un par de paredes de cámara opuestas, y en comunicación fluida con una boquilla para expulsión de gotitas desde la misma; y un miembro de tapa unido a los bordes de dichas paredes de cámara, sellando así un lado de dichas cámaras; en el que el grosor de tapa es inferior a 150 µm. [0016] Preferentemente, el grosor de tapa es inferior a 100 µm, más preferentemente inferior a 75 µm, aún más preferentemente inferior a 50 µm, todavía más preferentemente inferior a 25 µm. [0017] Preferentemente, el grosor de tapa es mayor que 6 µm, más preferentemente mayor que 8 µm, aún más preferentemente mayor que 10 µm. [0018] Por lo tanto, un cuarto aspecto de la invención proporciona un aparato de deposición de gotitas que comprende al menos una cámara de fluido; un miembro de tapa flexible que delimita dicha al menos una cámara, y que tiene al menos una boquilla; sufriendo la cámara un cambio de volumen en el momento del accionamiento eléctrico, para causar la expulsión de fluido desde dicha cámara a través de dicha boquilla; en el que el grosor del miembro de tapa está en o cerca del valor que tiene como resultado el voltaje de accionamiento mínimo necesario para la expulsión de fluido. [0019] El miembro de tapa tiene preferentemente un grosor de no más de 75 µm mayor, más preferentemente no más de 50 µm mayor, e incluso más preferentemente no más de 25 µm mayor que el que tiene como resultado el voltaje de la señal de accionamiento mínimo necesario para la expulsión de fluido. [0020] Alcanzando un voltaje de accionamiento mínimo de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, la duración del material piezoeléctrico y, por tanto, el cabezal de impresión, puede aumentarse mediante simples cambios en el procedimiento de fabricación. De hecho, los materiales flexibles usados pueden simplificar ellos mismos el procedimiento de fabricación. [0021] En ciertas realizaciones el grosor mínimo del miembro de tapa estará estrechamente ligado al material usado, y los grosores alcanzables con ese material. En ciertas realizaciones, entonces, el miembro de tapa tiene preferentemente un grosor no inferior a 50 µm inferior, más preferentemente no inferior a 20 µm inferior e incluso más preferentemente no inferior... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato de deposición de gotitas que comprende: una serie de cámaras de fluido (504, 720), definida cada cámara de fluido por un par de paredes de cámara opuestas (614) separadas una de la otra por una separación de paredes de cámara, y en comunicación fluida con una boquilla (512) para expulsión de gotitas desde la misma, deformándose dichas paredes de cámara opuestas en el momento de la aplicación de un campo eléctrico a las mismas; un miembro de tapa (510, 610, 722) unido a los bordes de dichas paredes de cámara (614), sellando así un lado de dichas cámaras (504), teniendo el miembro de tapa un grosor de tapa; caracterizado porque el miembro de tapa es flexible y la proporción del grosor de tapa a la separación de paredes de cámara es inferior a 1:1. 2. Aparato según la Reivindicación 1, en el que dichas paredes de cámara (614) comprenden material piezoeléctrico. 3. Aparato según la Reivindicación 1 o la Reivindicación 2, en el que dichas paredes de cámara accionables (614) se deforman en modo de cizallamiento. 4. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) tiene un módulo de Young inferior o igual a 100 x 10 9 N/m 2 . 5. Aparato según la Reivindicación 4, en el que dicha proporción del grosor de tapa a la separación de paredes de cámara es inferior o igual a 1:5. 6. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el grosor del miembro de tapa (510, 610, 722) es inferior a 150 µm, preferentemente inferior a 100 µm y más preferentemente inferior a 50 µm. 7. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dichas boquillas (512) están formadas en dicho miembro de tapa (510, 610, 722). 8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) se extiende a distancia de dichas cámaras para delimitar una zona de colector de fluido. 9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) está formado de un polímero. 10. Aparato según la Reivindicación 9, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) está formado de poliimida. 11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) está formado de una aleación. 12. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) es de construcción compuesta. 13. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho miembro de tapa (510, 610, 722) comprende un material de resina fotosensible. 14. Aparato según la Reivindicación 13, en el que dicho material de resina fotosensible es SU-8. 8   9     11   12   13   14     16   17   18   19  

 

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