Cabezal de chorro de líquido, aparato de chorro de líquido y procedimiento de fabricación del cabezal de chorro de líquido.

Un cabezal de chorro de liquido (1), que comprende:

una placa de boquillas (2) que comprende una pluralidad de boquillas (3) para expulsar un liquido sobre un medio degrabación,

que están dispuestas en una dirección de referencia;

una placa piezoeléctrica (4), que comprende:

una superficie (7) en la que una pluralidad de muescas alargadas (5a, 5b) están formadas y dispuestas en ladirección de referencia;

y otra superficie (17) a la que está unida la placa de boquillas; y

una placa de recubrimiento (8), que comprende:

un orificio de suministro de liquido (9) para suministrar el liquido a la pluralidad de muescas alargadas; y

un orificio de descarga de liquido (10) para descargar el liquido a través de la pluralidad de muescas alargadas,estando dispuesta la placa de recubrimiento sobre la placa piezoeléctrica para cubrir la pluralidad de muescasalargadas de la placa piezoeléctrica, caracterizado porque:

la pluralidad de muescas alargadas de la placa piezoeléctrica comprende muescas profundas (5a) que tienen cadauna una mayor profundidad y muescas poco profundas (5b) que tienen cada una una menor profundidad, las cualesestán dispuestas de manera alterna y adyacente en la dirección de referencia;

cada una de las muescas profundas comprende una sección transversal que se extiende en una direcciónlongitudinal y en una dirección de profundidad de las mismas, la cual tiene una forma convexa en la dirección deprofundidad;

cada una de las muescas profundas y cada una de la pluralidad de boquillas se comunican entre si en una punta dela forma de convexa;

y la placa de recubrimiento cubre la placa piezoeléctrica de manera que partes de abertura de las muescas pocoprofundas abiertas hacia una superficie de la placa piezoeléctrica se cierran, y de manera que las muescasprofundas abiertas hacia una superficie de la placa piezoeléctrica se comunican con el orificio de suministro delíquido y con el orificio de descarga de líquido.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10190284.

Solicitante: SII PRINTEK INC.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 8 Nakase 1-chome Mihama-ku Chiba-shiChiba 261-8507 JAPON.

Inventor/es: KOSEKI,OSAMU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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.
  • B41J2/16 B41J 2/00 […] › Fabricación de boquillas.

PDF original: ES-2397504_T3.pdf

 

Cabezal de chorro de líquido, aparato de chorro de líquido y procedimiento de fabricación del cabezal de chorro de líquido.

Fragmento de la descripción:

Cabezal de chorro de líquido, aparato de chorro de líquido y procedimiento de fabricación del cabezal de chorro de líquido.

La presente invención se refiere a un cabezal de chorro de líquido para expulsar un líquido desde una boquilla para formar imágenes, caracteres o un material de película delgada sobre un medio de grabación. La presente invención se refiere además a un aparato de chorro de líquido que utiliza el cabezal de chorro de líquido y a un procedimiento de fabricación del cabezal de chorro de líquido.

En los últimos años se ha utilizado un cabezal de chorro de líquido de tipo chorro de tinta para expulsar gotas de tinta sobre papel de grabación o similar para dibujar y grabar caracteres o figuras sobre el mismo, o para expulsar un material líquido sobre la superficie del sustrato de un elemento para formar una delgada película funcional sobre el mismo. Además, se ha utilizado un aparato de chorro de líquido que utiliza el cabezal del chorro de líquido de tipo chorro de tinta mencionado anteriormente. En el cabezal de chorro de líquido de tipo chorro de tinta, la tinta o el material líquido se suministra desde un tanque de líquido a través de un conducto de suministro hacia el cabezal de chorro de líquido y posteriormente la tinta se expulsa desde la boquilla del cabezal de chorro de líquido para grabar los caracteres o las figuras, o el material líquido se expulsa para formar la delgada película funcional que tiene una forma predeterminada.

La FIG. 9 es una vista en sección esquemática de un cabezal de chorro de tinta 100 del tipo mencionado anteriormente descrito en la publicación de traducción de patente japonesa n° 2000-512233. El cabezal de chorro de tinta 100 tiene una estructura de tres capas formada por un recubrimiento 125, una lámina PZT 103 formada por un cuerpo piezoeléctrico y un recubrimiento inferior 137. El recubrimiento 125 incluye boquillas 127 para descargar pequeñas gotas de tinta. En una superficie superior de la lámina PZT 103 hay canales de tinta 107 formados por una muesca alargada que tiene una sección transversal que presenta una forma convexa hacia la parte inferior de la misma. Los diversos canales de tinta 107 están formados de manera que son paralelos entre si en una dirección ortogonal a una dirección longitudinal. Además, los canales de tinta 107 adyacentes entre si están definidos mediante paredes laterales 113. Un electrodo 115 está formado en una superficie de pared lateral superior de la pared lateral 113 ilustrada. Un electrodo (no mostrado) también está formado en una superficie de pared lateral del canal de tinta adyacente 107. Por lo tanto, cada una de las paredes laterales 113 está intercalada entre el electrodo 115 y el electrodo (no mostrado) formados en cada una de las superficies de pared lateral de cada uno de los canales de tinta adyacentes entre Los canales de tinta 107 están comunicados con las boquillas 127, respectivamente. Un conducto de suministro 132 y un conducto de descarga 133 están formados en la lámina PZT 103 desde un lado trasero. El conducto de suministro 132 y el conducto de descarga 133 se comunican con el canal de tinta 107 cerca de ambas partes de extremo del canal de tinta 107. La tinta se suministra a través del conducto de suministro 132 y la tinta se descarga a través del conducto de descarga 133. Sobre una superficie superior de la lámina PZT 103, partes cóncavas 129 están formadas en una parte de extremo derecho y en una parte de extremo izquierdo del canal de tinta 107, respectivamente. En una superficie inferior de cada una de las partes cóncavas 129 está formado un electrodo, el cual está conectado eléctricamente al electrodo 115 formado en la superficie de pared lateral de cada uno de los canales de tinta 107. Uñ terminal de conexión 134 está alojado en la parte cóncava 129. El terminal de conexión 134 está conectado eléctricamente a un electrodo (no mostrado) formado en una superficie inferior de la parte cóncava 129.

La FIG. 10 ilustra una vista en sección esquemática de la parte AA de la FIG. 9. Las paredes laterales respectivas 113a a 113e definen los canales de tinta 107a a 107e, respectivamente-Electrodos de activación al, a2, ..., el, e2 están dispuestos para intercalar ambas superficies laterales de las respectivas paredes laterales 113a a 113e, respectivamente. Los electrodos respectivos al, a2, ..., el, e2 están conectados al terminal de conexión 134 ilustrado en la FIG. 9 en el lado derecho o el lado izquierdo. Los canales de tinta respectivos 107a a 107e se comunican con el conducto de descarga 133. La tinta se suministra a través del conducto de suministro 132 (no mostrado) , y se descarga a través del conducto de descarga 133.

El cabezal de chorro de tinta 100 funciona de la siguiente manera. La tinta suministrada desde el conducto de suministro 132 llena los canales de tinta 107 y se descarga a través del conducto de descarga 133. Dicho de otro modo, la tinta fluye para circular por el conducto de suministro 132, los canales de tinta 107 y el conducto de descarga 133. Por ejemplo, para activar el canal de tinta 107a, los electrodos a2 y bl se fijan al bajo potencial eléctrico común, aplicándose una alta tensión de activación a los electrodos al y b2. Después, las paredes laterales 113a y 113b se deforman debido a un efecto piezoeléctrico de variación de grosor y, por tanto, el volumen de los canales de tinta 107a cambia. De esta manera, la tinta se expulsa a través de las boquillas 127. En este caso, el electrodo b2 del canal de tinta 107b adyacente al canal de tinta 107a se utiliza para expulsar la tinta desde el canal de tinta 107a. Por lo tanto, el canal de tinta 107b adyacente al canal de tinta 107a no puede activarse de manera simultánea e independiente con respecto a los canales de tinta 107a. En este caso, los canales de tinta 107a, 107c, 107e se activan alternativamente de manera independiente. Por ejemplo, con relación al canal de tinta 107c, los electrodos c2 y di se fijan al potencial eléctrico común, aplicándose la tensión de activación a los electrodos el y d2 para expulsar de ese modo la tinta.

En el procedimiento de descarga de chorro de tinta mencionado anteriormente, la tinta siempre circula a través del conducto de suministro 132 y del conducto de descarga 133. Por lo tanto, incluso si entran y se mezclan cuerpos extraños tales como burbujas y polvo en los canales de tinta 107, es posible descargar rápidamente los cuerpos extraños al exterior. Por lo tanto, es posible impedir fallos tales como que la tinta no pueda expulsarse debido a obstrucciones en las boquillas o que varié la densidad de impresión.

Sin embargo, en el ejemplo convencional mencionado anteriormente de la FIG. 9 se necesita una tecnología de alto nivel para formar el conducto de suministro 132 y el conducto de descarga 133 cerca de ambos extremos en la dirección longitudinal de cada uno de los canales de tinta 107. Cada uno de la pluralidad de canales de tinta 107 formados de manera paralela entre si en la superficie superior de la lámina PZT 103 tiene, por ejemplo, un ancho de muesca comprendido entre 70 y 80 ym, una profundidad de muesca comprendida entre 300 y 400 ym y una longitud de muesca comprendida entre algunos milímetros y 10 mm, y cada una de las paredes que definen los canales de tinta 107 adyacentes entre sí tienen un grosor comprendido entre 70 y 80 ym. La muesca del canal de tinta 107 se forma mediante pulverización en un estado en el que una cuchilla de corte, que se obtiene incrustando granulos abrasivos, tales como diamantes, en una parte periférica externa de un disco delgado, se hace girar a alta velocidad. Por lo tanto, una sección transversal de la muesca tiene una forma convexa en la dirección de profundidad. En particular, el perfil de una cuchilla de pulverización se lleva a las proximidades de ambos extremos en la dirección longitudinal de la muesca.

Como un procedimiento de formación de los canales de tinta 107 ilustrados en la FIG. 9, en primer lugar se considera un caso en el que el conducto de suministro 132 y el conducto de descarga 133 se forman después de la formación de la pluralidad de muescas. Se requiere que el conducto dé suministro 132 y el conducto de descarga 133 se comuniquen entre si en las partes inferiores de la pluralidad de muescas. Sin embargo, cerca de ambos extremos en la dirección longitudinal de cada una de las muescas, la superficie inferior de cada una de las muescas no es plana. Por lo tanto, resulta extremadamente difícil formar el conducto de suministro 132 y el conducto de descarga 133 de manera que se ajusten a la superficie inferior de cada una de las muescas. Además, cuando la lámina PZT 103 se somete al corte desde el lado trasero, la parte más profunda de la muesca se abre en primer lugar,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un cabezal de chorro de liquido (1) , que comprende:

una placa de boquillas (2) que comprende una pluralidad de boquillas (3) para expulsar un liquido sobre un medio de grabación, que están dispuestas en una dirección de referencia;

una placa piezoeléctrica (4) , que comprende:

una superficie (7) en la que una pluralidad de muescas alargadas (5a, 5b) están formadas y dispuestas en la dirección de referencia;

y otra superficie (17) a la que está unida la placa de boquillas; y

una placa de recubrimiento (8) , que comprende:

un orificio de suministro de liquido (9) para suministrar el liquido a la pluralidad de muescas alargadas; y

un orificio de descarga de liquido (10) para descargar el liquido a través de la pluralidad de muescas alargadas, estando dispuesta la placa de recubrimiento sobre la placa piezoeléctrica para cubrir la pluralidad de muescas alargadas de la placa piezoeléctrica, caracterizado porque:

la pluralidad de muescas alargadas de la placa piezoeléctrica comprende muescas profundas (5a) que tienen cada una una mayor profundidad y muescas poco profundas (5b) que tienen cada una una menor profundidad, las cuales están dispuestas de manera alterna y adyacente en la dirección de referencia;

cada una de las muescas profundas comprende una sección transversal que se extiende en una dirección longitudinal y en una dirección de profundidad de las mismas, la cual tiene una forma convexa en la dirección de profundidad;

cada una de las muescas profundas y cada una de la pluralidad de boquillas se comunican entre si en una punta de la forma de convexa;

y la placa de recubrimiento cubre la placa piezoeléctrica de manera que partes de abertura de las muescas poco profundas abiertas hacia una superficie de la placa piezoeléctrica se cierran, y de manera que las muescas profundas abiertas hacia una superficie de la placa piezoeléctrica se comunican con el orificio de suministro de líquido y con el orificio de descarga de líquido.

2. Un cabezal de chorro de líquido según la reivindicación 1,

en el que la sección transversal de cada una de la pluralidad de muescas profundas alargadas tiene una forma de arco circular que presenta una forma convexa en la dirección de profundidad.

3. Un cabezal de chorro de líquido según la reivindicación 1 o 2,

en el que la placa de recubrimiento comprende cualquiera o ambos de una pluralidad de orificios de descarga de líquido (10a, 10b) para descargar el líquido a través de al menos una de la pluralidad de muescas profundas alargadas y una pluralidad de orificios de suministro de líquido (9a, 9b) para suministrar el líquido a al menos una de la pluralidad de muescas profundas alargadas.

4.Un cabezal de chorro de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

en el que la placa de boquillas comprende una pluralidad de boquillas comunicadas con cada una de las muescas profundas.

5.Un cabezal de chorro de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un elemento de canal (11) dispuesto en una superficie de la placa de recubrimiento opuesta a la placa piezoeléctrica, comprendiendo el elemento de canal:

una cámara de suministro de líquido (12) para almacenar el líquido que va a suministrarse al orificio de suministro de líquido; y

una cámara de descarga de líquido (13) para almacenar el líquido descargado desde el orificio de descarga de líquido.

6.Un cabezal de chorro de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además:

un circuito de activación (25) para suministrar una potencia eléctrica de activación a un electrodo (16) formado en una pared lateral de cada una de la pluralidad de muescas alargadas;

un circuito impreso flexible (24) que comprende el Circuito de activación montado en el mismo, y que está conectado eléctricamente a la placa piezoeléctrica; y

un cuerpo de base (21) para alojar la placa piezoeléctrica en un estado en el que la placa de boquillas está expuesta al exterior del cabezal de chorro de líquido y para fijar el circuito impreso flexible a una superficie externa del cuerpo de base.

7.Un cabezal de chorro de líquido según una cualquiera de las. reivindicaciones anteriores, en el que la dirección de referencia es ortogonal a una dirección longitudinal de la placa piezoeléctrica.

8.Un aparato de chorro de líquido, que comprende:

el cabezal de chorro de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;

un tanque de líquido (27) para suministrar un líquido a un orificio de suministro de líquido de una placa de recubrimiento y para almacenar el líquido descargado desde un orificio de descarga de líquido de la placa de recubrimiento;

una bomba de presión (28) para empujar y suministrar el líquido desde el tanque de líquido hasta el orificio de suministro de líquido; y una bomba de aspiración (29) para aspirar y descargar el liquido desde el orificio de descarga de liquido hasta el interior del tanque de liquido.

9.Un aparato de chorro de liquido según la reivindicación 8, que comprende además, en una trayectoria entre el orificio de descarga de liquido y el tanque de liquido, una unidad de desaireación que tiene una función de desaireación.

10.Un procedimiento de fabricación de un cabezal de chorro de liquido (1) , que comprende:

una etapa de procesamiento de muescas que forma, en una superficie de una placa piezoeléctrica (4) , una muesca profunda alargada (5a) que tiene una mayor profundidad y una muesca poco profunda (5b) que tiene una menor profundidad, cada una de las cuales tiene una forma convexa en una dirección de profundidad;

una etapa de acoplamiento de placa de recubrimiento que acopla una placa de recubrimiento (8) que comprende un orificio de suministro de liquido y un orificio de descarga de liquido a una superficie de la placa piezoeléctrica;

una etapa de procesamiento de corte que somete otra superficie (17) de la placa piezoeléctrica a un procesamiento de corte para abrir de ese modo una punta de la forma convexa de las muescas profundas; y

una etapa de acoplamiento de placa de boquillas que acopla una placa de boquillas (2) , en la que está formada una boquilla (3) para expulsar el liquido, a la otra superficie de la placa piezoeléctrica sometida al corte de manera que la boquilla y la muesca profunda se comunican entre sí.

11.Un procedimiento de fabricación de un cabezal de chorro de líquido según la reivindicación 10, que comprende además una etapa de acoplamiento de elemento de canal que acopla un elemento de canal (8) , que comprende: una cámara de suministro de liquido (9) para almacenar el liquido que va a suministrarse al orificio de suministro de liquido; y una cámara de descarga de líquido (10) para almacenar el líquido descargado desde el orificio de descarga de liquido, a una superficie opuesta a la placa piezoeléctrica de la placa de recubrimiento.


 

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