ES2203740T3 - Cabezal de chorros de burbujas y aparato para chorros de burbujas que utiliza el mismo. - Google Patents
Cabezal de chorros de burbujas y aparato para chorros de burbujas que utiliza el mismo.Info
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Abstract
CADA DE UNO DE LOS CONDUCTOS DE SUMINISTRO DE TINTA RAMIFICADOS (42AI A 42AN Y 42BI A 42BN) EN UNOS SUSTRATOS DE EXCITACION (32) ESTA CONSTITUIDO POR UNA PARTE DE CONDUCTO PARALELA (46A) Y UNA PARTE DE CONDUCTO ESTRECHA (48A). LA TINTA ES SUMINISTRADA DESDE UNA ABERTURA DE SUMINISTRO DE TINTA (32A) A LAS PARTES DE UN RECEPTACULO (50) QUE RECIBEN RESPECTIVAMENTE PARTES CALENTADORES (32AI A 32AN Y 32BI A 32BN) POR MEDIO DE LOS CONDUCTOS DE SUMINISTRO DE TINTA RAMIFICADOS (42AI A 42AN Y 42BI A 42BN).
Description
Cabezal de chorros de burbujas y aparato para
chorros de burbujas que utiliza el mismo.
La presente invención se refiere a un cabezal de
chorros de burbujas dispuesto en oposición a una superficie a
imprimir de un soporte de impresión para la inyección de tinta hacia
la superficie a imprimir por la presión de una burbuja, haciendo
referencia también a un aparato para chorros de burbujas que utiliza
dicho cabezal.
En los cabezales de chorros de burbujas, se
conocen en general el tipo de proyección por el borde y el tipo de
proyección lateral. En un cabezal de chorros de burbujas del tipo de
proyección por el borde se disponen aberturas de inyección de tinta
en una zona de borde como parte descendente o situada más abajo con
respecto a las zonas de calentamiento al disponerse zonas de
calentamiento de la tinta respectivamente para una serie de pasos
ramificados de tinta para suministrar la tinta desde una parte de
almacenamiento de la misma. Por otra parte, en un cabezal de chorros
de burbujas de tipo de proyección lateral, las aberturas de
inyección de la tinta quedan dispuestas en oposición a zonas de
calentamiento dispuestas de manera respectiva en una serie de los
pasos de tinta ramificados.
En un cabezal de chorros de burbujas de tipo de
proyección lateral se consigue una elevada eficacia de
funcionamiento de la energía eléctrica a suministrar a la parte de
calentamiento para una distancia relativamente corta entre la
superficie formadora de los orificios de inyección y las superficies
de calentamiento de partes del calentador. Por otra parte, el
cabezal de chorros de burbujas de tipo de proyección lateral es
ventajoso por el hecho de que cuando se deja durante un cierto
tiempo sin funcionar y luego se reanuda la operación de impresión en
este estado, la posibilidad de fallos de inyección por incapacidad
de inyección de gotitas de tinta por el aumento de la viscosidad de
la tinta debido a la evaporación del componente volátil contenido en
la misma se puede reducir de manera significativa.
En un cabezal de chorros de burbujas de tipo de
inyección lateral según la solicitud de Patente japonesa a
inspección pública Nº. 152068/1989, por ejemplo, se ha dado a
conocer una realización en la que la parte de calentamiento está
dispuesta dentro de un receptáculo, uno de cuyos extremos está
abierto a un paso de suministro de tinta, y rodeado a efectos de
reducir la vibración del menisco en la inyección de la tinta y para
no interferir la inyección de la gotita de tinta, y un paso estrecho
(en dicha publicación se indica como "zona local de
restricción") queda dispuesto entre una zona situada en las
proximidades de una de las aberturas de un paso de suministro de
tinta común y los extremos de respectivos pasos de suministro de
tinta.
Por otra parte, tal como se ha mostrado en la
solicitud de Patente japonesa a inspección pública Nº. 16365/1993,
por ejemplo, se ha propuesto una realización en la que las burbujas
en disposición expandida calentadas por una superficie de
calentamiento de la parte del calentador comunican con la atmósfera
en las proximidades de la abertura de inyección de tinta, y la tinta
que cubre la burbuja y la tinta situada en las proximidades de la
abertura de inyección de la misma se encuentran de manera continuada
sin bloqueo por parte de la burbuja, permitiendo su utilización en
un cabezal de chorros de burbujas de tipo de proyección lateral para
inyectar de manera eficaz gotitas de tinta relativamente pequeñas
sin dispersión.
En este cabezal de chorros de burbujas, a efectos
de acelerar la operación de impresión, resulta importante acortar el
período de relleno de la tinta como factor importante para ajustar
la frecuencia de activación.
No obstante, igual que en el ejemplo
anteriormente indicado, cuando la parte del calentador queda
dispuesta dentro de la zona del receptáculo y rodeada en el interior
de éste, y la parte del paso con sección transversal que disminuye
(parte de paso estrecho) queda dispuesta entre la parte de la
abertura del paso de suministro de tinta común y los extremos de los
respectivos pasos de suministro de tinta, resulta posible aumentar
la resistencia al flujo debido a la presencia de la zona de paso más
estrecho. Así pues, se puede conseguir una limitación en el
acortamiento del período de relleno de la tinta. Por otra parte,
cuando tiene lugar impresión a alta velocidad, las burbujas
residuales en la tinta que pueden causar un efecto adverso en la
velocidad de inyección de la gotita de tinta y en la dirección de
inyección de dicha gotita de tinta, se pueden retener dentro del
paso de suministro de tinta debido a la presencia de la parte de
paso más estrecho.
Por otra parte, tal como se ha indicado
anteriormente, cuando la burbuja en situación de expansión por
calentamiento por la superficie de calentamiento de la zona de
calentamiento es puesta en comunicación con la atmósfera en las
proximidades de la abertura de inyección de tinta y la tinta que
cubre la burbuja y la tinta situada en las proximidades de la
abertura de inyección se encuentran continuamente sin bloqueo por la
burbuja, dado que se provoca un menisco relativamente grande
(después de la inyección de la gotita de tinta (después de cortar la
gotita de tinta)), resulta particularmente necesario reducir la
resistencia al flujo. Por lo tanto, la influencia de la parte de
paso más estrecho en el período de relleno de la tinta es
significativa.
La Patente europea
EP-A-0694398 da a conocer un cabezal
de chorros de burbujas de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Teniendo en cuenta lo anterior, es un objetivo de
la presente invención dar a conocer un cabezal de chorros de
burbujas dispuesto en oposición a una superficie de impresión de un
soporte de impresión para inyectar tinta hacia la superficie de
impresión por la presión de una burbuja dentro de la tinta, y un
aparato para la impresión por chorros de burbujas que utiliza dicho
cabezal de burbujas, de manera que el período de relleno de la tinta
se puede acortar suficientemente para permitir la aceleración de la
operación de impresión, y se puede evitar la retención de burbujas
residuales de la tinta con un paso de suministro de tinta para
posibilitar una operación de inyección estable de la tinta.
A efectos de conseguir el objetivo antes
indicado, se da a conocer un cabezal de chorros de burbujas según la
reivindicación 1.
También se da a conocer un aparato para chorros
de burbujas según la reivindicación 7.
Tal como se puede apreciar de lo anterior, con el
cabezal de chorros de burbujas según la presente invención y el
aparato para chorros de burbujas que utiliza el cabezal de chorros
de burbujas, dado que la
anchura de la sección del paso de suministro de tinta ramificado en una dirección perpendicular a la dirección desde la parte del extremo de la abertura a la abertura de inyección de la tinta, en el paso de suministro de tinta ramificado se reduce gradualmente desde la parte del extremo de abertura hacia la parte de calentamiento de tinta, se facilita el efecto capilar en las proximidades de la parte de calentamiento de la tinta para acortar suficientemente el período de rellenado de la tinta a efectos de permitir un funcionamiento de impresión a alta velocidad. Asimismo se puede evitar satisfactoriamente la retención de burbujas residuales en la tinta situada dentro del paso de suministro de tinta estabilizando la operación de inyección de tinta.
anchura de la sección del paso de suministro de tinta ramificado en una dirección perpendicular a la dirección desde la parte del extremo de la abertura a la abertura de inyección de la tinta, en el paso de suministro de tinta ramificado se reduce gradualmente desde la parte del extremo de abertura hacia la parte de calentamiento de tinta, se facilita el efecto capilar en las proximidades de la parte de calentamiento de la tinta para acortar suficientemente el período de rellenado de la tinta a efectos de permitir un funcionamiento de impresión a alta velocidad. Asimismo se puede evitar satisfactoriamente la retención de burbujas residuales en la tinta situada dentro del paso de suministro de tinta estabilizando la operación de inyección de tinta.
Por otra parte, en el caso en el que la parte de
calentamiento de tinta queda rodeada por la zona de pared del
receptáculo formada de manera continua con la parte de la pared
constituyendo la zona de borde circunferencial del paso de
suministro ramificado, se puede reducir la vibración de la
superficie de formación de la abertura de inyección de tinta por la
burbuja generada en la tinta.
Además, cuando la burbuja formada en la tinta se
encuentra expandida por calentamiento de la parte de calentamiento
de tinta, la burbuja se encuentra en comunicación con la atmósfera
en las proximidades de la abertura de inyección de tinta. Asimismo,
dado que la tinta que cubre la burbuja y la tinta en las
proximidades de la abertura de inyección de tinta son de tipo
continuo, cuando se inyecta la tinta, la cantidad de inyección y la
velocidad de inyección se pueden estabilizar sin provocar
salpicaduras de la tinta en las proximidades de la abertura de
inyección.
Los objetivos, efectos, características y
ventajas anteriormente indicados, así como otros de la presente
invención, quedarán más aparentes a partir de la descripción
siguiente de realizaciones de la invención en relación con los
dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista lateral en sección a
mayor escala que muestra un ejemplo de una parte principal de un
cabezal de chorros de burbujas según la presente invención;
la figura 2 es una vista en sección a mayor
escala que muestra un ejemplo de la parte principal del cabezal de
chorros de burbujas según la presente invención;
la figura 3 muestra una sección según la línea de
corte III-III en el ejemplo de la figura 2;
la figura 4 es una vista en perspectiva a mayor
escala que muestra un ejemplo del cabezal de chorros de burbujas
según la presente invención;
la figura 5 es una vista en perspectiva general
de la parte principal de un aparato para chorros de burbujas que
utiliza el cabezal de chorros de burbujas según la presente
invención;
la figura 6 es una vista en sección a mayor
escala que muestra la parte principal de un paso de suministro de
tinta ramificado de un substrato de activación en un ejemplo
comparativo; y
la figura 7 es una vista en perspectiva a mayor
escala que muestra la parte principal de otra realización del
cabezal de chorros de burbujas según la presente invención.
La figura 5 muestra de manera general un ejemplo
de un cabezal de chorros de burbujas según la presente invención y
un ejemplo de la parte principal de un aparato para chorros de
burbujas que utiliza dicho cabezal de chorros de burbujas.
En la figura 5, el aparato para chorros de
burbujas es construido con un dispositivo de transporte (30) que
transporta de manera intermitente el papel (28) que constituye un
soporte de impresión dispuesto según una dirección longitudinal
dentro de un cuerpo envolvente (8) en la dirección de la flecha C de
la figura 5, una parte de impresión (10) con movimiento alternativo
substancialmente en paralelo a una dirección perpendicular a la
dirección de transporte del papel (28) por el dispositivo de
transporte (30) y una parte (6) de activación de la parte de
impresión como medios de activación para desplazar de forma
alternativa la parte de impresión (10).
El dispositivo de transporte (30) comprende un
par de rodillos (22a) y (22b) dispuestos en oposición entre sí en
relación substancialmente de paralelismo entre sí, un par de
rodillos (24a) y (24b), y una zona de impulsión para impulsar las
unidades de rodillos (22a), (22b) y (24a), (24b). De este modo,
cuando la parte de impulsión (20) queda situada en condiciones de
funcionamiento, el papel (28) es transmitido de manera intermitente
sujetado entre las unidades de rodillos (22a) y (22b) y las unidades
de rodillos (24a) y (24b).
La parte (6) de impulsión de la zona de impresión
está construida con una cinta (16) estirada entre las poleas (26a) y
(26b) dispuestas sobre ejes rotativos dispuestos en oposición con un
intervalo predeterminado, un eje de guía (14) que guía el movimiento
de un elemento de carro (10a) de la parte de impresión (10)
dispuesto substancialmente en paralelo con respecto a las unidades
de rodillo (22a) y (22b), y un motor (18) que acciona la cinta (16)
conectada al elemento de carro (10a) de la parte de impresión (10)
en direcciones hacia adelante y hacia atrás.
Cuando el motor (18) es situado en disposición de
impulsión para hacer circular la cinta (16) en la dirección mostrada
por la flecha (S) de la figura 5, el elemento de carro (10a) de la
zona de impresión (10) es desplazado en una magnitud determinada de
desplazamiento en la misma dirección. Por otra parte, cuando el
motor (18) es dispuesto en condiciones de impulsión para hacer
circular la cinta (16) en dirección opuesta a la que se ha mostrado
por la flecha (S) de la figura 5, el elemento de carro (10a) de la
parte de impresión (10) es desplazado en una magnitud de
desplazamiento predeterminada en la dirección opuesta a la que se ha
mostrado con la flecha (S) de la figura 5. Asimismo, en una parte
extrema de la zona (6) de impulsión de la parte de impresión se
dispone una unidad de recuperación (26) para llevar a cabo el
proceso de recuperación de la inyección de la parte impresión (10)
en la posición que corresponde a la de reposo del carro (10a) en
oposición a la disposición de aberturas de inyección de tinta.
La parte (10) de impresión está dotada de
cabezales de chorros de burbujas (12Y), (12M), (12C) y (12B) para
los respectivos colores amarillo, magenta, ciánico y negro, por
ejemplo. Por otra parte, depósitos de tinta que suministran colores
correspondientes de tintas a respectivos cabezales de chorros de
burbujas (12Y), (12M), (12C) y (12B) quedan montados de forma
desacoplable sobre el elemento de carro (10a) de la parte de
impresión (10).
Los cabezales de chorros de burbujas (12Y),
(12M), (12C) y (12B) tienen la misma construcción. Por lo tanto, la
siguiente descripción se realizará con respecto al cabezal (12Y) de
chorro de burbujas, y la descripción de los otros cabezales de
chorros de burbujas (12M), (12C) y (12B) no se llevará a cabo a
efectos de mantener la descripción suficientemente simple para
facilitar la comprensión de la presente invención.
El cabezal (12Y) de chorros de burbujas está
construido con un substrato de activación (32) fijado a un depósito
inferior (40) como parte de almacenamiento de tinta, un elemento
(34) en forma de placa de orificios como superficie para la
formación de las aberturas de inyección de tinta fijada sobre el
substrato de activación (32), y un elemento (36) en forma de placa
de electrodos conectado eléctricamente al substrato de activación
(32) por un grupo (38) de conexión tal como se ha mostrado en la
figura 4. El cabezal (12Y) de chorros de burbujas lleva a cabo la
impresión con un máximo de 8000 pixels por segundo y por lo tanto,
la velocidad de escaneado está fijada a 338,8 (mm/s), por
ejemplo.
La placa de electrodos (36) está dotada de una
serie de electrodos (36a) conectados eléctricamente a respectivas
zonas de electrodo de la parte de impresión (10) cuando el cabezal
(12Y) de cabezales de burbujas está dispuesto sobre la parte de
impresión (10).
Sobre la placa de orificios (34), se han
dispuesto de manera correspondiente n aberturas de inyección de
tinta (34ai), ..., (34an), y (34bi), ..., (34bn) (i = 1 a n) con un
intervalo predeterminado en dos disposiciones paralelas entre sí a
lo largo de una dirección substancialmente perpendicular a la
mostrada por la flecha (X) en la figura 4, es decir, en la dirección
de escaneado (X). Por otra parte, las aberturas de inyección (34ai),
..., (34an) y (34bi) ..., (34bn) están dispuestas en oposición con
una separación de 84,7/2 (\mum) en la dirección de alineación, de
manera que cada abertura de inyección individual de tinta de un
dispositivo de aberturas de inyección está situada en una posición
intermedia entre dos aberturas de inyección de tinta adyacentes de
la otra disposición de aberturas de inyección de tinta. Es decir,
las aberturas de inyección de tinta de dos disposiciones están
dispuestas en forma de damero. Las dimensiones de cada una de las
aberturas de inyección de tinta (34ai) y (34bi) son de una forma
rectangular de 20 (\mum) en el lado más corto a lo largo de la
dirección de escaneado y 21 (\mum) en la dimensión más larga de
anchura, por ejemplo.
El substrato de activación (32) está formado a
base de silicio, por ejemplo. Tal como se ha mostrado en las figuras
2 y 3, las aberturas (32a) para el suministro de tinta, aberturas de
forma cónica, quedan dotadas de un depósito inferior de tinta (40)
en una posición situada entre la disposición de n aberturas de
inyección de tinta (34ai) a (34an) y la disposición de n aberturas
de inyección de tinta (34bi) y (34bn), a lo largo de la dirección de
alineación de la disposición o conjunto de aberturas de inyección de
tinta (34ai) a (34an). La abertura (32a) para el suministro de tinta
puede quedar formada, por ejemplo, por ataque anisotrópico. Sobre la
totalidad de la superficie del substrato de activación (32), sobre
el que está fijada la placa de orificios (34), se forma una película
protectora (32f) de nitruro de silicio (SiN), por ejemplo. La capa o
lámina protectora (32) tiene, por ejemplo, un grosor de 0,6
(\mum).
Sobre la superficie del substrato de activación
(32) cubierto con la película protectora (32f), tal como se ha
mostrado en la figura 2, se disponen zonas de calentamiento (32ai) a
(32an) y (32bi) a (32bn) (i = 1 a n, siendo n un entero) con un paso
predeterminado, por ejemplo, un paso de 84,7 (\mum) en posiciones
respectivamente en oposición a la abertura respectiva de n aberturas
de inyección de tinta (34ai), ..., (34an) y (34bi), ..., (34bn) de
la placa de orificios (34). En las zonas de calentamiento
correspondientes (32ai) a (32an) y (32bi) a (32bn), se han
dispuestos simétricamente pasos de suministro de tinta ramificados
(42ai) a (42an) y (42bi) a (42bn) para suministrar tinta a través de
la abertura de suministro de tinta (32a) a partes correspondientes
de calentamiento (32ai) a (32an) y (32bi) a (32bn) en oposición a
través de la abertura (32a) de suministro de tinta.
Dado que los pasos ramificados de suministro de
tinta (42ai) a (42an) y (42bi) a (42bn) tienen respectivamente la
misma estructura, solamente un paso de suministro de tinta
ramificado (42ai) entre los pasos de suministro de tinta ramificados
(42ai) a (42an) y (42bi) a (42bn), será explicado a continuación,
prescindiendo de la descripción de otros pasos de suministro de
tinta ramificados.
Tal como se ha mostrado a mayor escala en la
figura 1, los pasos (42ai) de suministro de tinta ramificados quedan
definidos entre un par de tabiques separadores (44a) que separan
respectivamente pasos de suministro de tinta ramificados. El paso
(42ai) de suministro de tinta ramificado está construido con una
sección transversal constante (46a) (parte de paso paralelo) que
tiene un extremo de abertura que se abre en el lado de la abertura
(32a) de suministro de tinta por un extremo y una parte de paso
restringido (48a) de manera continua con la parte (46a) de paso
paralelo. En el otro extremo del paso (42ai) de suministro de tinta
ramificado, se dispone un receptáculo (50) para recibir la parte
(32ai) del calentador.
La anchura (Wa) de la parte (46a) de paso
paralelo en el paso (42ai) de suministro de tinta ramificado se
supone que es, por ejemplo, de 72 (\mum). La parte (48a) de paso
más estrecho consiste en dos partes restringidas (48ac) y (48ad) que
tienen ángulos diferentes entre sí y que quedan unidas en un punto
(Pc). Un extremo de la zona estrecha (48ac) está unido con el paso
paralelo (46a), y el otro extremo de la zona más estrecha (48ad)
está unido a la parte del receptáculo (50).
La longitud (Lb) desde la parte extrema de la
parte (46a) del paso paralelo al punto de unión (Pc) y el símbolo de
inclinación (\alphac) en la parte más estrecha (48ac) son, por
ejemplo, de 20 (\mum) y aproximadamente 16,7º
[tan^{-1}(6/20)]. Por otra parte, la longitud (Lc) desde la
unión (Pc) al extremo y el símbolo (\alphad) de pendiente en la
parte restringida (48ad) son de 14 (\mum) y 29,7º [tan^{-1}
(8,0/14)] aproximadamente. Es deseable disponer el gradiente en la
zona estrecha (48ad) dentro de una gama aproximada de 10º a 30º.
El período de relleno de la tinta depende de la
fuerza capilar determinada por el radio de curvatura del menisco y
la tensión superficial de la tinta. La fuerza capilar se hace mayor
para un radio de curvatura más reducido del menisco. Por lo tanto,
la fuerza capilar se hace más grande cuando la anchura del paso de
suministro de tinta se hace más pequeña en las proximidades de la
zona de calentamiento (32ai).
La razón por la que la parte de paso más estrecho
(48a) se ensancha hacia la parte de paso paralelo (46a) desde la
unión (Pc), es la de facilitar la descarga en el lado de la abertura
de inyección de tinta sin retener la burbuja residual de la misma.
Por otra parte, dado que la parte de paso más estrecha (48a) se
ensancha gradualmente hacia la parte de paso paralelo (46a), se
puede restringir la generación de torbellinos como causa de la
burbuja residual.
Además, a efectos de evitar de manera segura la
retención de la burbuja residual en la tinta, la parte limítrofe
entre la unión (Pc), la parte restringida (48a) y la parte de paso
paralelo (46a), y la parte de limitación entre la zona restringida
(48a) y la zona del receptáculo (50) pueden estar redondeadas con
una curvatura predeterminada (parte arqueada).
La parte de calentamiento (32ai) está constituida
en una forma rectangular que consiste en un borde predeterminado más
corto y un borde más largo. Las dimensiones de borde más corto y de
borde más largo (Le) y (Wc) son respectivamente de 26 (\mum) y 36
(\mum), por ejemplo. La posición central de la zona de
calentamiento (32ai) es substancialmente correspondiente con la
posición central de la abertura (34ai) de inyección de la tinta. La
parte de calentamiento (32ai) queda alojada dentro de la parte del
receptáculo (50) de manera que la distancia (La) desde el extremo de
la abertura del paso (42ai) de suministro de tinta ramificado al
borde opuesto del paso de suministro de tinta ramificado (42ai) es,
por ejemplo, de 100 (\mum).
La parte del receptáculo (50) está definida por
una parte de pared que rodea tres bordes de la parte del calentador
(32ai) con un juego o intersticio predeterminado. Las distancias
(Lf), (Wd) y (Wd) entre bordes respectivos de la parte de
calentamiento (32ai) y de la parte de la pared son respectivamente
de 4 (\mum) como máximo. Por otra parte, la distancia (Ld) entre
la parte extrema de la zona más estrecha (48a) y un borde de la zona
de calentamiento (32ai) es de 4 (\mum).
En condiciones de expansión de la burbuja (Ba)
debido a la ebullición laminar de la tinta en las proximidades de la
zona de calentamiento (32ai), durante la inyección de la tinta, se
puede evitar la vibración de la placa de orificios (34), porque la
parte de receptáculo (50) queda constituida de manera que rodea tres
bordes de la parte de calentamiento (32ai) mediante partes de pared
con el intersticio predeterminado.
Además, en una realización del aparato para
chorros de burbujas según la presente invención, que no se ha
mostrado en los dibujos, se prevé una parte de control del
funcionamiento de la impresión para controlar la operación de
impresión del cabezal de chorros de burbujas. La parte de control
del funcionamiento de la impresión genera una señal de impulso de
control de activación en base a datos binarios derivados de los
datos de impresión indicativos de una imagen a imprimir sobre el
papel (28) a través de un proceso de imágenes predeterminado, y
suministra la señal de impulso de control de activación al cabezal
de chorros de burbujas con una temporización predeterminada.
En la construcción indicada anteriormente,
mientras que la cantidad predeterminada de tinta es suministrada a
la parte del receptáculo (50) con la temporización predeterminada a
través de la abertura (32a) de suministro de tinta y del paso
ramificado de suministro de tinta (42ai), cuando la parte de
impresión (10) es desplazada en la dirección de escaneado, la señal
de impulso de control de activación de la parte de control de la
operación de impresión es suministrada a la correspondiente zona de
calentamiento (32ai), provocando el estado de expansión de la
burbuja (Ba) por ebullición laminar en las proximidades de la parte
de calentamiento (32ai) empujando la tinta hacia arriba, hacia la
abertura de inyección de tinta (34ai). Se ha confirmado por los
inventores mediante experimentos que, en este momento, la burbuja
(Ba) quedará comunicada con la atmósfera desde la parte periférica
externa a la parte (At) en las proximidades de la cara interna de la
abertura (34ai) de inyección de tinta, tal como se ha mostrado en la
figura 3, y la parte de la gota de tinta (Do), distinta de la que
queda situada en la parte (At) en las proximidades del lado interno
de la abertura de inyección de tinta (34ai), tiene continuidad con
la tinta situada dentro del paso ramificado de tinta (42ai). De este
modo, se realiza una inyección estable sobre la superficie del papel
(28) sin provocar salpicaduras de tinta.
Por otra parte, también se ha confirmado por el
inventor mediante experimentos que, cuando la amplitud de impulso de
la señal de impulso de control de activación y el voltaje de
activación son respectivamente de 2,5 (\mus) y 13V, el volumen de
inyección de tinta y la velocidad de proyección de la misma y el
período de rellenado (período desde el momento de inicio de la
aplicación de la señal de impulso de control de activación a la
parte de calentamiento (32ai) hasta la terminación del relleno de
tinta son respectivamente de 8,4 X 10^{-9} cm^{3}, 15,9 (m/s) y
95 (\mus). Se debe observar que la tinta utilizada en los
experimentos tiene la siguiente composición.
| Tiodiglicol | 5% |
| Glicerina | 5% |
| Urea | 5% |
| Alcohol isopropílico | 4% |
| Solución de acetilenol | 0,1% |
| Agua | resto |
Por otra parte, se ha mostrado un ejemplo
comparativo en la figura 6. En la figura 6, uno de varios pasos
ramificados (52) de suministro de tinta y las partes (56) de
recipiente dispuestas a ambos lados de la abertura (32a) de
suministro de tinta en forma de damero, se han mostrado en forma
ampliada. Se debe observar que la parte de calentamiento (32ai), la
placa de orificios (34) y el depósito inferior (40) son iguales que
en la realización anterior.
El paso de suministro de tinta ramificado (52)
queda definido por zonas de pared de separación substancialmente
paralelas (48a) dispuestas en oposición con respecto a un
determinado intervalo (Wa), por ejemplo, 72 (\mum). La parte de
receptáculo (56) que recibe la parte de calentamiento (32ai) se
comunica con el paso de tinta ramificado (52) con intermedio de una
parte de paso más estrecha (58).
La parte de receptáculo (56) queda definida por
la parte de pared que rodea tres bordes de la parte de calentamiento
(32ai), por ejemplo. La longitud (Lh) de la parte de pared a lo
largo del borde más corto de la parte de calentamiento (32ai) y la
longitud (Wc) a lo largo del borde más largo de la parte de
calentamiento (32ai) en la parte de receptáculo (56) son
respectivamente de 34 y 44 (\mum).
Por otra parte, la zona de calentamiento (32ai)
está dispuesta con distancias predeterminadas (Wha), (Whb), (Lha) y
(Lhb), que tienen, por ejemplo, 4 (\mum) respectivamente, desde la
superficie de la pared de la parte de receptáculo (56). Asimismo,
una parte del borde opuesto al paso de suministro de tinta
ramificado de la parte de calentamiento (32ai) queda dispuesta en
una posición situada a una distancia predeterminada (La) desde la
parte extrema de la abertura del paso de suministro de tinta
ramificado (52), por ejemplo, 100 (\mum).
La parte de paso más estrecha (58) comprende una
superficie inclinada (54a) opuesta a la parte de receptáculo (56) y
una zona de paso paralelo (54b).
La parte de superficie inclinada (54a) está
dotada de una inclinación predeterminada tan^{-1} (Wta/Ltb), por
ejemplo, tan^{-1} (7/6). Por otra parte, el escalón (Wtb) entre la
parte (54a) de la superficie inclinada y la parte (56) del
receptáculo es de 6,5 (\mum). El diámetro (Wn) y la longitud (Lta)
de la parte (54b) de paso paralelo son respectivamente de 17 y 8
(\mum).
En la construcción anteriormente explicada, se ha
confirmado por el inventor mediante experimentos que, cuando la
amplitud de impulso de la señal de impulso de control de activación
y el voltaje de activación son de 2,5 (\mus) y 13V, de manera
similar al ejemplo anterior, el volumen de inyección de tinta, la
velocidad de proyección de la misma y el período de rellenado son
respectivamente de 8,4 X 10^{-9} (cm^{3}), 16,6 (m/s) y 140
(\mus). Por lo tanto, el período de rellenado en el ejemplo
comparativo es menor que el período de rellenado de la realización
anterior de la presente invención.
La figura 7 muestra otro ejemplo del cabezal de
chorros de burbujas según la presente invención.
Tal como se ha indicado anteriormente, en la
realización mostrada en la figura 1, cada uno de los pasos
ramificados para el suministro de tinta (42ai) a (42an) está
constituido por la parte de paso paralelo (46a) y la parte de paso
más estrecha (48a), y la tinta es
suministrada a la parte de receptáculo (50) que recibe la parte de calentamiento (32ai) con intermedio del paso de tinta ramificado (42ai). En contraste con ello, en la realización mostrada en la figura 7, los pasos de tinta ramificados (60ai) a (60an) y (60bi) a (60bn) (i = 1 a n, n es un entero) dispuestos simétricamente con respecto al paso de suministro de tinta (32a) están realizados con zonas de paso paralelas. Por otra parte, la zona de receptáculo (64) que recibe la parte de calentamiento (32ai) que tiene la misma construcción que las realizaciones anteriores, se ensancha hacia el extremo de la parte de paso paralelo a efectos de comunicación.
suministrada a la parte de receptáculo (50) que recibe la parte de calentamiento (32ai) con intermedio del paso de tinta ramificado (42ai). En contraste con ello, en la realización mostrada en la figura 7, los pasos de tinta ramificados (60ai) a (60an) y (60bi) a (60bn) (i = 1 a n, n es un entero) dispuestos simétricamente con respecto al paso de suministro de tinta (32a) están realizados con zonas de paso paralelas. Por otra parte, la zona de receptáculo (64) que recibe la parte de calentamiento (32ai) que tiene la misma construcción que las realizaciones anteriores, se ensancha hacia el extremo de la parte de paso paralelo a efectos de comunicación.
En la figura 7, uno de una serie de pasos de
suministro de tinta ramificados (60ai) a (60an) y las partes de
receptáculo (64) se han mostrado de forma ampliada.
El paso (60ai) de suministro de tinta de tipo
ramificado queda definido por partes de pared separadora (66a) que
separan pasos de suministro de tinta ramificados adyacentes tal como
se ha dispuesto substancialmente en paralelo entre sí en oposición.
La anchura (Wa) del paso paralelo en el paso de suministro de tinta
ramificado (60ai) es, por ejemplo, de 72 (\mum).
La parte de receptáculo (64) está definida por
una parte de pared inclinada (64a) conectada a la parte de paso
paralelo del paso de suministro de tinta ramificado (60ai) y la
parte de pared (64b) opuesta al extremo de abertura de la parte de
paso paralelo del paso de suministro de tinta ramificado (60ai). La
parte de pared (64a) tiene una inclinación predeterminada
[tan^{-1}(14/68)] con respecto a la parte de paso paralelo,
la longitud predeterminada (Lr), por ejemplo, 68 (\mum). Un
extremo de la parte de pared (64a) está conectado por la parte de
pared (64b). La anchura (Wb) de la parte de pared (64b) es, por
ejemplo, de 44 (\mum). La parte de calentamiento (32ai) está
dispuesta substancialmente en posición central con una distancia
predeterminada (Lf), por ejemplo, 4 (\mum) con respecto a la parte
(64b) de la pared en el receptáculo (64). Por otra parte, la
posición de un borde opuesto al paso (60ai) de suministro de tinta
ramificado de la parte de calentamiento (32ai) está dispuesta a una
distancia predeterminada (La) desde la zona del extremo de la
abertura de la parte de paso paralelo, por ejemplo, 100
(\mum).
Con esta construcción, se ha confirmado también
por el inventor mediante experimentos que, cuando la amplitud de
impulso de la señal de impulso de control de activación y el voltaje
de activación son respectivamente de 2,5 (\mus) y 13V de manera
similar al ejemplo anterior, el volumen de inyección de tinta y la
velocidad de proyección de la misma y el período de rellenado
(período que media entre el inicio de la aplicación de la señal de
impulso de control de activación a la parte de calentamiento (32ai)
hasta completar el relleno de la tinta) son respectivamente de 8,3 X
10^{-9} (cm^{3}), 15,6 (m/s) y 88 (\mus).
De acuerdo con ello, incluso en la realización
mostrada, de manera similar a la realización anterior, el período de
rellenado puede ser acortado en comparación con el ejemplo
comparativo, por lo tanto, puede obtener el mismo efecto que en la
realización anterior.
Claims (7)
1. Cabezal de chorros de burbujas que
comprende:
un paso común de suministro de tinta que tiene
una abertura (32a) para el suministro de tinta e introducción de
tinta suministrada desde una parte de almacenamiento de la misma a
través de dicha abertura de suministro de tinta (32a);
una serie de pasos de suministro de tinta
ramificados (42ai, 42bi; 60ai), cada uno de los cuales tiene una
parte extrema de abertura comunicada con dicha abertura de
suministro de tinta (32a) de dicho paso común de suministro de
tinta, suministrando cada uno de ellos la tinta a través de dicha
abertura (32a) de suministro de tinta a una parte de calentamiento
de la tinta (32ai; 32bi); y
una superficie (34) para la formación de
aberturas de inyección de tinta dispuesta en oposición a dichas
partes de calentamiento de tinta (32ai, 32bi) con una distancia
predeterminada entre ambas y poseyendo una serie de aberturas de
inyección de tinta (34ai) para la inyección de gotitas de tinta
formadas por calentamiento de la tinta suministrada a través de
dichos pasos de suministro de tinta ramificados (42ai, 42bi; 60ai)
en dichas zonas de calentamiento de tinta (32ai, 32bi),
en el que cada uno de dicha serie de pasos de
suministro de tinta ramificados (42ai, 42bi; 60ai) tiene una zona
(48a) de paso restringido en la que la anchura (Wb) del paso de
suministro de tinta ramificado se reduce gradualmente hacia dicha
parte de calentamiento de la tinta (32ai, 32bi), siendo la anchura
del paso de suministro de tinta ramificado (42ai, 42bi; 60ai) la
dimensión en una sección del paso de suministro de tinta ramificado
perpendicular a una dirección desde dicho extremo de abertura a
dicha abertura de inyección de tinta (34ai),
caracterizado
porque cada uno de dichos pasos de suministro de
tinta ramificados (42ai; 42bi; 60ai) tiene una parte de paso
paralelo (46a) en el que dicha anchura del paso de suministro de
tinta ramificado es constante, de manera que dicha parte de paso
paralelo (46a) se prolonga desde dicha parte extrema de abertura a
dicha parte de paso restringido (48a).
2. Cabezal de chorros de burbujas, según la
reivindicación 1, en el que dicha parte de calentamiento de tinta
(32ai) está rodeada por zonas de pared de una zona (50; 64) del
receptáculo de calentamiento de la tinta.
3. Cabezal de chorros de burbujas, según la
reivindicación 2, en el que la anchura de dicha parte (50) del
receptáculo de calentamiento de la tinta es constante a lo largo de
dicha dirección desde la zona extrema de abertura a dicha abertura
de inyección de tinta (34ai).
4. Cabezal de chorros de burbujas, según la
reivindicación 2, en el que la anchura de dicha parte (64) del
receptáculo de calentamiento de tinta se estrecha gradualmente en
dicha dirección desde la parte del extremo de abertura a dicha
abertura de inyección de tinta.
5. Cabezal de chorros de burbujas, según una de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que la serie de dichos pasos
(42ai; 42bi) de suministro de tinta ramificados están dispuestos a
lo largo de ambos lados de dicha abertura (32a) de suministro de
tinta en dicho paso de suministro de tinta común para formar
conjuntos.
6. Cabezal de chorros de burbujas, según una de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que cuando la burbuja formada
dentro de la tinta por calentamiento en dicha parte (32ai) de
calentamiento de la tinta se encuentra expansionada, se encuentra en
comunicación con la atmósfera en las proximidades de dicha abertura
de inyección de tinta (34ai), y la tinta que recubre la burbuja es
continua con la tinta de las proximidades de dicha abertura de
inyección (34ai).
7. Aparato para chorros de burbujas que
comprende:
una parte de impresión (10) dispuesta en
oposición con una superficie de impresión de un soporte de impresión
(28) y que tiene una parte (10a) portadora del cabezal que carga un
cabezal de chorros de burbujas (12), según una de las
reivindicaciones 1 a 6:
una parte de accionamiento (6) que desplaza dicha
parte de impresión (10) a lo largo de dicha superficie de impresión
del soporte de impresión (28); y
una parte de control de funcionamiento de
impresión para hacer que dicho cabezal (12) de chorros de burbujas
lleve a cabo la operación de impresión.
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