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) y a través del canal de alta impedancia (33), de modo que durante el uso se establece en dicho canal de alta impedancia (33) un flujo continuo que tiene un caudal mayor que el máximo caudal a través de dicha boquilla (5) durante la expulsión de gotas.

Procedimiento y aparato de deposición de gotas [0001] 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 [0008] 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 muestra un flujo continuo y un canal de alta impedancia.

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 al menos diez veces, mayor que la del canal de alta impedancia.

Sorprendentemente, las gotas pueden ser expulsadas de manera eficiente por la generación de ondas acústicas en la cámara de fluido a pesar de la presencia de un canal en la proximidad de la boquilla proporcionando un flujo de alta velocidad más allá de la boquilla. Esto se logra mediante la formación del canal de alta impedancia en comparación con la impedancia de la cámara de fluido. Al proporcionar el canal de alta impedancia con una sección transversal que es pequeña comparada con la de la cámara de fluido, se puede situar (incluso con un caudal continuo, que es igual o no mucho mayor que el caudal máximo a través de la boquilla durante la expulsión de gotas) de manera que un flujo de alta velocidad se establece en la boquilla para barrer la suciedad y las burbujas hacia fuera.

Una de las ventajas de establecer este flujo desde el canal a la cámara (y no al revés) es que no hay una tendencia a que las burbujas o la suciedad en la cámara bloquee el canal.

Preferiblemente, el flujo en la salida del canal de alta impedancia se dirige ortogonalmente a la dirección en la que las gotas son expulsadas y ortogonalmente a la longitud de la cámara de fluido. La salida del canal de alta impedancia está preferentemente situada inmediatamente adyacente a la boquilla; incluso la sección transversal de la entrada de la boquilla se puede extender hacia el canal de alta impedancia.

La invención se... [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) y a través del canal de alta impedancia (33) , de modo que durante el uso se establece en dicho canal de alta impedancia (33) un flujo continuo que tiene un caudal mayor que el máximo caudal a través de dicha boquilla (5) durante la expulsión de gotas.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el canal de alta impedancia (33) 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 (33) 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 (33) 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 (33) 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 (33) 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 (33) .

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

9. Aparato según la reivindicación 8, 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) .

10. Aparato según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que el cuerpo de material piezoeléctrico (9) forma al menos parte de la pared de la cámara de fluido.

11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende una matriz de dichas cámaras de fluido alargadas (3) , estando las cámaras vecinas de la matriz separadas por paredes alargadas (9) que comprenden material piezoeléctrico.

12. Aparato según la reivindicación 11, que comprende además una placa de boquillas (4) que proporciona una boquilla (5) respectiva a cada cámara de fluido alargada.

13. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho flujo en dicho canal de alta impedancia se establece desde el canal de alta impedancia (33) en la cámara (3) .