ES2206290T3 - Aparato de deposicion de gotitas. - Google Patents

Abstract

Un componente apropiado para utilizar en un aparato de deposición de gotitas, que comprende un cuerpo de material piezoeléctrico (100) que tiene una superficie superior y una superficie inferior que está sujeta a una base (86), teniendo el cuerpo una pluralidad de canales superiores (7) que se extienden desde la superficie superior al interior del cuerpo piezoeléctrico y una pluralidad correspondiente de canales inferiores (630) que se extiende desde la superficie inferior del cuerpo al interior del cuerpo piezoeléctrico (100); caracterizado porque los canales son de una profundidad tal que existe una conexión entre al menos uno de los canales superiores (7) y un correspondiente canal inferior.

Description

Aparato de deposición de gotitas.

La presente invención de refiere a aparatos de deposición de gotitas, particularmente cabezas de impresión de chorro de tinta, sus componentes y métodos para la fabricación de tales componentes.

Una forma particularmente útil de impresora de chorro de tinta comprende un cuerpo de material piezoeléctrico con canales de tinta formados, por ejemplo, mediante corte con disco. Los electrodos pueden ser chapados en las superficies del material piezoeléctrico vueltas hacia los canales, haciendo posible aplicar un campo eléctrico a la "pared" piezoeléctrica definida entre canales adyacentes. Con polarización apropiada, esta pared puede ser hecha moverse hacia y desde el canal de tinta seleccionado, originando un impulso de presión que expulsa una gotita de tinta a través de una boquilla de canal apropiada. Una tal construcción se muestra, por ejemplo en el documento EP-A-0 364 136.

El documento 5.351.375 muestra un actuador alternativo en el que una lámina de material piezoeléctrico está montada sobre un substrato que utiliza una capa gruesa de adhesivo. Los canales son serrados a través del material piezoeléctrico y al interior del adhesivo de tal manera que el adhesivo forma parte del canal.

Es un requisito frecuente proporcionar una elevada densidad de tales canales de tinta, con coincidencia precisa a través de una extensión relativamente grande de cabeza de impresión, quizás la anchura de una página entera. Una construcción que es útil a este fin se describe en el documento WO 98/52763. Aquella implica el uso de una placa de base plana que soporta el material piezoeléctrico, así como circuitos integrados que realizan las necesarias funciones de tratamiento y control.

Una tal construcción tiene varias ventajas, particularmente con respecto a la fabricación. La placa de base actúa como una "espina dorsal" para la cabeza de impresión, soportando el material piezoeléctrico y los circuitos integrados durante la fabricación. Esta función de soporte es particularmente importante durante el proceso de pulir conjuntamente múltiples láminas de material piezoeléctrico para formar una serie de canales de tinta contiguos de anchura de página. El tamaño relativamente grande de la placa de base simplifica también la manipulación.

El chapado producido para utilizar en impresión por chorro de tinta y, en particular, el chapado producido utilizando métodos de chapado no electrolítico no está unido a la cabeza de impresión por medios químicos y se basa en la topografía superficial para proporcionar puntos de sujeción. Los adhesivos utilizados típicamente en una impresora de chorro de tinta no proporcionan una buena superficie para retener un electrodo, ya que la superficie de los pegamentos tiende a ser lisa. Esto conduce a una mala unión entre el adhesivo y el metal del electrodo y puede dar lugar al levantamiento o rotura del metal ya sea en uso o durante etapas adicionales de fabricación. Estos problemas causan funcionamiento reducido y pueden causar otros defectos, tales como cortocircuitos eléctricos. La presente invención se propone superar este problema utilizando un adhesivo que contiene partículas que proporcionan puntos de enclavamiento para resistencia de unión mejorada.

Quedan problemas de fiabilidad y eficacia que establecen una unión uniforme entre el cuerpo de material piezoeléctrico y el substrato. En particular, una capa de pegamento mal formada da lugar a variaciones de la actividad de las paredes de canales, lo que, a su vez, da lugar a desviaciones de las gotitas y, en consecuencia, a una calidad reducida de la imagen. La perturbación tanto eléctrica como mecánica entre canales próximos a través de la base del material piezoeléctrico es también un problema que pretende superar la presente invención.

Otros problemas resultan del elevado nivel de planeidad requerido del substrato. Un substrato mal acabado puede dar lugar a una variación en la actividad de canales a través de la anchura de la cabeza, y puede dañar la sierra cuando se intenta cortar canales de profundidad uniforme, ya que el material del substrato puede ser significativamente más duro que el del material piezoeléctrico.

La presente invención se propone proporcionar aparatos y métodos mejorados que se enfrentan a estos problemas.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un componente apropiado para utilizar en un aparato de deposición de gotitas que comprende un cuerpo de material piezoeléctrico que tiene una superficie superior, y una superficie inferior que está unida a una base, teniendo el cuerpo una pluralidad de canales superiores que se extienden desde la superficie superior hacia el cuerpo piezoeléctrico y una correspondiente pluralidad de canales inferiores que se extienden desde la superficie inferior del cuerpo al interior del cuerpo piezoeléctrico; caracterizado porque los canales son de una profundidad tal que existe una conexión entre al menos uno de los canales superiores y un correspondiente canal inferior.

Un segundo aspecto de la presente invención se encuentra en un método de formar un componente para utilizar en un aparato de deposición de gotitas que comprende las operaciones de proporcionar una base y un cuerpo de material piezoeléctrico que tiene una superficie superior y una superficie inferior; serrar una pluralidad de canales inferiores en la superficie inferior del cuerpo; unir dicha superficie inferior del cuerpo a la base mediante medios adhesivos; y a continuación serrar una pluralidad de canales superiores en la superficie superior del cuerpo; caracterizado porque al menos uno de los canales superiores es serrado hasta una profundidad tal que se extiende a través del cuerpo y se conecta con un correspondiente canal inferior.

Un tercer aspecto de la presente invención consiste en un método de formar un componente para utilizar en un aparato de deposición de gotitas que comprende las operaciones de proporcionar una base y un cuerpo de material piezoeléctrico que tiene una superficie superior y una superficie inferior, serrar canales inferiores en la superficie inferior del cuerpo, unir con adhesivo dicha superficie inferior del cuerpo a la base mediante una capa de adhesivo y a continuación serrar canales superiores en la superficie superior del cuerpo que se extienden dentro del cuerpo; caracterizado porque los canales superiores se extienden a través del cuerpo y dentro de la capa de adhesivo.

Como se conoce en la técnica anterior, el cuerpo de material piezoeléctrico se puede hacer de un bloque único de material piezoeléctrico polarizado en una dirección única o estratificado de dos bloques polarizados en sentidos opuestos. El solicitante ha observado que ocurren problemas cuando se aplican electrodos de actuación a los canales serrados de estratificados piezoeléctricos pegados, por cuanto que puede no formarse ocasionalmente una conexión a través de la unión.

Un cuerpo de material piezoeléctrico formado de un estratificado de dos o más láminas que tiene diferentes direcciones de polarización se forma de acuerdo con el siguiente método: se proporcionan dos o más láminas de material piezoeléctrico y se aplica un adhesivo a una o más de dichas láminas de material piezoeléctrico, las cuales se unen a continuación para formar el estratificado; caracterizado porque el adhesivo contiene partículas que tienen una rigidez mayor que la del adhesivo.

En una realización, las láminas piezoeléctricas están polarizadas en sentidos opuestos. En una realización más, la polarización es perpendicular al espesor de una o más de las láminas. Todavía en una realización más, una o más de las láminas están polarizadas, mientras que las otras láminas están sin polarizar o formadas de un material no piezoeléctrico.

Un quinto aspecto de la presente invención es un método de formar un componente para utilizar en un aparato de deposición de gotitas que comprende las operaciones de proporcionar una base (86) y un cuerpo (100) de material piezoeléctrico que tiene una superficie superior y una superficie inferior; serrar una pluralidad de canales inferiores (630) en la superficie inferior del cuerpo; unir dicha superficie inferior del cuerpo a la base mediante medios adhesivos (710); y a continuación serrar una pluralidad de canales superiores (7) en la superficie superior del cuerpo; caracterizado porque al menos uno de las canales superiores es serrado hasta una profundidad tal que se extiende a través del cuerpo y se conecta a un correspondiente canal inferior.

Aspectos de la presente invención se encuentran también en componentes formados utilizando los métodos anteriores. Un componente apropiado para utilizar en un aparato de deposición de gotitas comprende un cuerpo de material piezoeléctrico que tiene una superficie superior, y una superficie inferior que está unida a una base, teniendo el cuerpo una pluralidad de canales superiores que se extienden desde la superficie superior en el cuerpo piezoeléctrico y una correspondiente pluralidad de canales inferiores que se extienden desde la superficie inferior del cuerpo hasta el interior del cuerpo piezoeléctrico; caracterizado porque los canales son de tal profundidad que al menos uno de los canales superiores se extiende a través del cuerpo hasta un correspondiente canal inferior de manera que se forma una conexión entre ellos.

La invención será ahora descrita a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 es una vista en sección longitudinal de una cabeza de impresión de chorro de tinta conocida;

La figura 2 es una vista en sección transversal tomada por la línea AA de la figura 1;

La figura 3 es una vista en despiece ordenado de una serie de cabezas de impresión de anchura de página de acuerdo con la técnica anterior;

La figura 4 es una vista en sección longitudinal ensamblada a través de la cabeza de impresión mostrada en la figura 3;

La figura 5 es una vista en sección ensamblada, similar a la de la figura 4;

Las figuras 6 y 7 son vistas en sección de detalles, tomadas perpendicular y paralelamente a los ejes de canal del dispositivo de la figura 5;

La figura 8 es una vista en perspectiva de detalle del dispositivo de la figura 5;

La figura 9 es una vista de detalle ampliada que ilustra un problema que se puede presentar con la disposición mostrada en la figura 8;

La figura 10 es una vista en sección transversal a través de un canal de una cabeza de impresión de acuerdo con una realización adicional;

Las figuras 11, 12 y 13 son vistas en sección transversal de una pared única en "uve";

La figura 14 es un gráfico que representa la actividad de canales a través de una cabeza de impresión;

Las figuras 15, 16 y 17 son vistas en sección a lo largo del canal de una cabeza de impresión que ilustran variaciones de construcción;

Las figuras 18 y 19 son vistas en perspectiva y perspectiva en detalle, respectivamente, de la realización de la figura 17;

La figura 20 es una vista en detalle de la zona indicada por la referencia numérica 194 en la figura 7;

La figura 21 es una vista en perspectiva que muestra una etapa en la fabricación de una cabeza de impresión del tipo mostrado en la figura 17;

La figura 22 es una vista tomada a lo largo de la flecha 660 de la figura 21;

Las figuras 23 a 28 son vistas en sección transversal de una cabeza de impresión de acuerdo todavía con aspectos adicionales de la presente invención.

Será de ayuda describir primeramente, con cierto detalle, ejemplos de las construcciones de la técnica anterior a que se ha hecho brevemente referencia más arriba.

Así, la figura 1 muestra una cabeza de impresión 1 de chorro de tinta del tipo descrito en el documento WO 91/17051 y comprende una lámina 3 de material piezoeléctrico, por ejemplo titanato de plomo y circonio (PZT), que tiene formada en una superficie superior de la misma una serie de canales de tinta 7 abiertos por arriba. Como resulta evidente de la figura 2, que es una vista en sección tomada a lo largo de la línea AA de la figura 1, los canales sucesivos de la serie están separados por paredes laterales 13 que consisten en material piezoeléctrico polarizado en la dirección del espesor de la láminas 3 (según se indica por la flecha P).

En superficies opuestas 17 vueltas hacia el canal están dispuestos electrodos 15 a los que se pueden aplicar voltajes a través de conexiones 34. Como se conoce, por ejemplo, del documento EP-A-0 364 136, la aplicación de un campo eléctrico entre los electrodos a cada lado de una pared da lugar a deflexión en modo de cizalladura de la pared en uno de los canales de flanco -esto se muestra exagerado por líneas de trazos en la figura 2-, lo que, a su vez, genera un impulso de presión en ese canal.

Los canales están cerrados por una cubierta 25 en la que están formadas boquillas 27, cada una de las cuales comunica con respectivos canales en los puntos medios de las mismas. La expulsión de gotitas desde las boquillas tiene lugar en respuesta al impulso de presión anteriormente mencionado, como es bien sabido en la técnica. El suministro de fluido de gotitas a los canales, indicado por flechas S en la figura 2, se produce a través de dos conductos 33 tallados en la cara inferior 35 de la lámina 3 hasta una profundidad tal que comunican con extremos opuestos, respectivamente, de los canales 7. Una tal construcción de canales puede ser, en consecuencia, descrita como una disposición de descargador lateral de doble extremo. Una placa de cubierta 37 está unida a la cara inferior 35 para cerrar los conductos.

Las figuras 3 y 4 son vistas en perspectiva en despiece ordenado y en sección, respectivamente, de una cabeza de impresión que utiliza el concepto de descargador lateral de doble extremo de las figuras 1 y 2 en una configuración de "anchura de página". Una tal cabeza de impresión se describe en el documento WO 98/52763, incorporado aquí como referencia. Se utilizan dos filas de canales separadas relativamente entre sí en la dirección de alimentación del medio, extendiéndose cada fila en la anchura de una página en una dirección "W" transversal a una dirección P de alimentación del medio. Las características comunes a la realización de las figuras 1 y 2 están indicadas con los mismos números de referencia utilizados en las figuras 1 y 2.

Como se muestra en la figura 4, que es una vista en sección tomada perpendicularmente a la dirección W, dos láminas piezoeléctricas 82a, 82b, cada una de las cuales tiene canales (formados en su superficie inferior en lugar de en la superior como en el ejemplo anterior) y electrodos como se ha descrito anteriormente, están cerradas (de nuevo en su superficie inferior en lugar de la superior) por una base plana extendida 86 en la que están formadas aberturas 96a, 96b para la expulsión de gotitas. La base 86 tiene también formadas pistas conductoras (no mostradas) que están conectadas eléctricamente a respectivos electrodos de canal, por ejemplo mediante uniones de soldadura descritas en el documento WO 92/22429, y que se extienden hasta el borde de la base, donde se sitúan respectivos circuitos de activación (circuitos integrados 84a, 84b) para cada fila de canales.

Una tal construcción tiene varias ventajas, particularmente con respecto a la fabricación. En primer lugar, la base extendida 86 actúa como una "espina dorsal" para la cabeza de impresión, soportando las láminas piezoeléctricas 82a, 82b y los circuitos integrados 84a, 84b durante la fabricación. Esta función de soporte es particularmente importante durante el proceso de colocar a tope conjuntamente múltiples láminas para formar una serie única de canales contiguos de anchura de página, como se indica por 82a y 82b en la respectiva vista de la figura 3. El tamaño de la cubierta extendida simplifica también la manipulación.

Otra ventaja resulta del hecho de que sea plana la superficie de la base en la que se requiere formar las pistas conductoras, es decir, esté exenta de cualesquiera discontinuidades notables. Como tal, ello permite realizar muchas de las etapas de fabricación utilizando técnicas probadas usadas en cualquier lugar de la industria electrónica, por ejemplo, formación de diseños fotolitográficos para las pistas conductoras y "micropastilla volante" ("flip chip") para circuitos integrados. La formación de diseños fotolitográficos en particular es inadecuada cuando una superficie sufre cambios angulares rápidos debidos a problemas asociados con el método de centrifugación utilizado normalmente para aplicar películas fotolitográficas. Los substratos planos tienen también ventajas desde el punto de vista de la facilidad de tratamiento, medición, exactitud y disponibilidad.

Una consideración primordial cuando se elige el material para la base es, por lo tanto, que pueda ser fácilmente fabricado en una forma en la que tenga una superficie exenta de discontinuidades esenciales. Un segundo requisito es que el material tenga características de dilatación térmica similares a las del material piezoeléctrico utilizado en cualquier lugar en la cabeza de impresión. Un requisito final es que el material sea suficientemente robusto para resistir los diversos procesos de fabricación. Nitruro de aluminio, alúmina, INVAR o vidrio especial AF45 son todos posibles materiales apropiados.

Las aberturas 96a, 96b de expulsión de gotitas pueden ser formadas en sí mismas con una cierta conicidad, según la realización de la figura 1, o la forma cónica o en estrechamiento puede ser formada en una placa de boquillas 98 montada sobre la abertura. Tal placa de boquillas puede comprender cualquiera de los materiales que se puedan desgastar fácilmente, tales como poliimida, policarbonato y poliéster, que se utilizan usualmente para este fin. Además, la fabricación de boquillas puede tener lugar independientemente del estado de terminación del resto de la cabeza de impresión: la boquilla puede ser formada por ablación a partir de la parte trasera antes del montaje del cuerpo activo 82a sobre la base o substrato 86 o a partir de la parte delantera una vez situado en posición el cuerpo activo. Ambas técnicas son conocidas en el sector. El primer método tiene la ventaja de que la placa de boquillas puede ser sustituida o ser rechazado todo el conjunto en una etapa temprana del montaje, minimizando el valor de los componentes rechazados. El último método facilita la coincidencia de las boquillas con los canales del cuerpo cuando se montan en el substrato.

A continuación del montaje de las láminas 82a, 82b y los chips o pastillas de activación 84a, 84b sobre el substrato 86 y el ensayo apropiado, como se describe, por ejemplo, en el documento EP-A-0 376 606, se puede unir un cuerpo 80. Esto tiene también varias funciones, la más importante de las cuales es definir, en cooperación con la base o substrato 86, miembros colectores 90, 88 y 92 entre y a cada lado de las dos filas de canales 82a, 82b, respectivamente. El cuerpo 80 está además formado con respectivos conductos, como se indica en 90', 88' y 92', a través de los cuales es suministrada tinta desde el exterior de la cabeza de impresión a cada cámara. Resultará evidente que esto da lugar a una construcción particularmente compacta en la que la tinta puede ser hecha circular desde el colector o distribuidor común 90, a través de los canales en cada uno de los cuerpos (por ejemplo, para eliminar polvo o burbujas de aire atrapados) y salir a través de cámaras 88 y 92. El cuerpo 80 proporciona también superficies para la unión de medios para situar la cabeza de impresión completada en una impresora y define cámaras adicionales 94a, 94b, aisladas de cámaras 88, 90, 92 de contención de tinta y en las que se pueden situar circuitos integrados 84a, 84b.

La cabeza de impresión de la figura 5 comprende una placa o substrato de base 86 de "anchura de página" sobre la que están montadas dos filas de circuitos integrados 84. Entre ellas se sitúa una fila de canales 82 formados en el substrato 86, cada canal de gotitas de la cual comunica con dos boquillas separadas 96a, 96b para la expulsión de gotitas y con colectores 88, 92 y 90 dispuestos a cada lado y entre las boquillas 96a, 96b, respectivamente, para suministro y circulación de tinta.

El material piezoeléctrico para las paredes de canal está incorporado en una capa 100 constituida por dos tiras 110a, 110b. Como en la realización de la figura 4, estas tiras serán puestas a tope conjuntamente en la dirección W de anchura de página, extendiéndose cada tira aproximadamente en 5-10 cm (siendo esta la dimensión típica de la oblea en cuya forma es generalmente suministrado dicho material). Antes de la formación de canal, cada tira está unida a una superficie plana continua 120 del substrato 86, a continuación de lo cual se sierran o se forman de otro modo los canales de manera que se extiendan tanto a través de la tira como del substrato. En la figura 6 se muestra una sección transversal a través de un canal, sus paredes del actuador asociadas y la boquilla. Una tal construcción de pared del actuador se conoce, por ejemplo, del documento EP-A-0 505 065 y, en consecuencia, no se describirá con más detalle alguno. Análogamente, de los documentos US 5.193.256 y WO 95/04658, respectivamente, se conocen técnicas apropiadas para suprimir tanto las uniones de pegamento entre tiras a tope adyacentes de material piezoeléctrico como los canales de alivio de pegamento utilizados en la unión entre cada tira piezoeléctrica y el substrato.

Una capa continua de material conductor se aplica entonces sobre las paredes de canal y el substrato. Esto no sólo forma electrodos 190 para la aplicación de campos eléctricos de las paredes piezoeléctricas 13
-como se ilustra en la figura 6- y pistas conductoras 192 sobre el substrato 86 para suministrar voltajes a estos electrodos según se muestra en la figura 7 - sino que también forma una conexión eléctrica entre estos dos elementos, como se muestra en 194.

En la técnica son bien conocidos materiales de electrodo apropiados y métodos de deposición. El cobre, el níquel y el oro, utilizados solos o en combinación y depositados ventajosamente por procesos no electrolíticos que utilizan catalizador paladio, proporcionarán la necesaria integridad, adherencia al material piezoeléctrico, resistencia a la corrosión y base para subsiguiente pasivación, por ejemplo utilizando nitruro de silicio, según se conoce en la técnica. Otros métodos de deposición, por ejemplo sublimación catódica, chapado por haz de electrones y similares son también conocidos en la técnica y son igualmente apropiados.

Como es generalmente conocido, por ejemplo del documento anteriormente citado EP-A-0 364 136, los electrodos de lados opuestos de cada pared de actuador 13 deben ser aislados eléctricamente entre sí con el fin de que se pueda establecer un campo eléctrico entre ellos y por tanto a través del material piezoeléctrico de la pared del actuador. Esto se muestra en las disposiciones de la figura 2 y la figura 6. Las pistas conductoras correspondientes que conectan cada electrodo con una respectiva fuente deben ser análogamente aisladas.

Además de retirar material conductor de la superficie superior 13' de cada pared 13 de actuador piezoeléctrica de manera que se separen los electrodos, 190', 190'', a cada lado de cada pared, el material conductor debe ser retirado de la superficie del substrato 86 de tal manera que se definan respectivas pistas conductoras 197, 192'' para cada electrodo 190', 190''. En la transición entre el material piezoeléctrico 100 y el substrato 86, la superficie extrema del material piezoeléctrico 10 forma un ángulo o parte achaflanada, como se muestra en 195. Como es sabido, esto tiene la ventaja sobre un corte particular (del tipo indicado por una línea de trazos en 197) de permitir que el haz láser de vaporización -mostrado figurativamente por la flecha 196- incida encima y los cuales, siendo típicamente de 300 \mum de espesor y formados de cerámica y vidrio, son vulnerables a daños. Se ha encontrado apropiado un ángulo de chaflán de 45 grados.

Se apreciará también -con referencia a las figuras 5 y 6- que los electrodos y pistas conductoras asociados con las partes activas 140a necesitan ser aislados de los asociados con 140b con el fin de que las filas de boquillas puedan ser operadas independientemente. Aunque esto también se puede conseguir mediante un "corte" de láser a lo largo de la superficie del substrato 86 que se extiende entre las dos tiras piezoeléctricas, es más sencillamente conseguido mediante el uso de una máscara física durante el proceso de deposición de electrodos o mediante el uso de mecanización por descarga eléctrica.

Con referencia a la figura 9, el solicitante ha encontrado que el proceso de suprimir material de electrodo de las parte superior de las paredes origina la supresión de una pequeña parte del PZT y esto da lugar a la formación de una ranura (13''). Esto tiene un efecto perjudicial sobre la rigidez de la unión del PZT a la cubierta y subsiguientemente reduce la actividad de la cabeza de impresión e incrementa el voltaje requerido para obtener el mismo nivel de actuación.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el uso de un adhesivo cargado con partículas que tienen una rigidez mayor que la rigidez del adhesivo mantiene una unión rígida entre las paredes de la cubierta y asegura que no sea comprometida la actividad de la pared. En un método alternativo de unir el PZT a una cubierta, el adhesivo cargado se aplica a las ranuras y se le permite endurecer antes de la unión del PZT y la cubierta con un adhesivo convencional no cargado.

Cuando la cubierta 130 de la figura 6 es conductora es, naturalmente, un requisito que se impida un cortocircuito entre el electrodo 190'' y la cubierta. Una capa de pegamento más gruesa en la unión impide un cortocircuito, pero tiene el efecto de disminuir la rigidez de la unión y reducir la actividad de la pared. Como anteriormente, los adhesivos cargados mantienen una unión rígida.

En todas estas utilizaciones de los adhesivos cargados es ventajoso que el tamaño de las partículas usadas sea estrechamente controlado y el tamaño óptimo de partículas puede ser encontrado como una función de la altura de pared, material de cubierta, rigidez requerida, entre otras cosas. Normalmente, el tamaño de partícula estará entre 1 y 10 \mum, más preferiblemente entre 3 y 7 \mum. En las realizaciones preferidas, el tamaño medio de partícula es 5 \mum +/- 1 \mum. Es el estrecho margen de tamaños de partículas el que proporciona a la unión consistencia y resistencia elevada.

La mecanización con láser puede ser también utilizada en una operación subsiguiente para formar los orificios 96a, 96b de expulsión de tinta en la base de cada canal, como es conocido en la técnica. Tales orificios pueden servir directamente como boquillas de expulsión de tinta. Alternativamente, pueden estar unida a la superficie inferior del substrato 86 una placa separada (no mostrada) que tenga boquillas que comuniquen con los orificios 96a, 96b y que sea de una calidad mayor de lo que podría, por lo demás, ser posible con boquillas formadas directamente en la base de cerámica o vidrio del canal. Técnicas apropiadas son bien conocidas, particularmente por el documento WO 93/15911, que expone una técnica para la formación de boquillas in situ, después de la sujeción de la placa de boquillas, con lo que se simplifica la coincidencia de cada boquilla con su respectivo canal.

Esta cubierta 130 cumple varias funciones: en primer lugar, cierra cada canal a lo largo de las partes 140a, 140b en que las paredes incorporan material piezoeléctrico con el fin de que la actuación del material y la deflexión resultante de las paredes pueda generar un impulso de presión en las partes del canal y originar la expulsión de gotitas a través de una respectiva abertura. En segundo lugar, la cubierta y el substrato definen entre ellos conductos 150a, 150b y 150c que se extienden a lo largo de cualquier lado de cada fila de partes de canal activas 140a, 140b y a través de las cuales se suministra tinta. La cubierta tiene también formadas lumbreras 88, 90, 92 que conectan conductos 150a, 150b y 150c con respectivas partes de un sistema de tinta. Además de reemplazar la tinta que ha sido expulsada, un tal sistema puede hacer también circular tinta a través de los canales (como se indica por flechas 112) con el fin de eliminar calor, suciedad y burbujas, como se conoce en la técnica. Una función final de la cubierta es aislar la parte de contención de tinta de la cabeza de impresión del entorno exterior y particularmente de los componentes electrónicos 84. Se ha visto que esto se consigue satisfactoriamente mediante la unión de adhesivo entre el substrato 86 y el nervio 132 de cubierta, aunque se pueden utilizar medidas adicionales tales como tiras o filetes de pegamento. Alternativamente, el nervio de cubierta puede ser sustituido por un miembro de junta apropiadamente conformado.

Expresado de manera amplia, la cabeza de impresión de la figura 5 incluye una primera capa que tiene una superficie plana continua; una segunda capa de material piezoeléctrico unida a dicha superficie plana continua; al menos un canal que se extiende a través de las capas primera y segunda unidas; teniendo la segunda capa primera y segunda porciones separadas a lo largo de la longitud del canal; y una tercera capa que sirve para cerrar todos los lados, que se sitúa paralela al eje de las porciones de canal del canal definido por dichas porciones primera y segunda de dicha segunda capa.

Se apreciará que el restringir el uso de material piezoeléctrico a las partes "activas" del canal en que se requiere desplazar las paredes del canal es un modo eficaz de utilizar lo que es un material relativamente caro. La capacitancia asociada con el material piezoeléctrico es también minimizada, reduciendo la carga sobre, y reduciendo así el coste de, los circuitos de activación.

Mientras que la cabeza de impresión de las figuras 5, 6 y 7 utiliza paredes de actuador del tipo de "voladizo", en las que sólo parte de la pared se deforma en respuesta a la aplicación de un campo eléctrico de actuación, las paredes de actuador de la cabeza de impresión de la figura 10 se deforman activamente en toda su altura hasta una forma de uve. Un tal actuador en "uve" tiene partes de pared superior e inferior 250, 260 polarizadas en sentidos opuestos (como se indica mediante flechas) y electrodos 190', 190'' en superficies opuestas para aplicar un campo eléctrico unidireccional en toda la altura de la pared. La forma deformada aproximada de la pared cuando se somete a campos eléctricos está mostrada exagerada en líneas de trazos 270 en el lado derecho de la figura 10.

Se conocen en la técnica varios métodos de fabricación de dichas paredes del actuador en "uve", por ejemplo de los documentos EP-A-0 277 703, EP-A-0 326 973 y WO 92/09436. Para la cabeza de impresión de las figuras 15 y 16, se disponen en primer lugar dos láminas de material piezoeléctrico de tal manera que sus direcciones de polarización son opuestas entre sí. Las láminas son entonces estratificadas conjuntamente, cortadas en tiras y finalmente unidas a un substrato inactivo 86, como ya se ha explicado con respecto a la figura 5.

La figura 11 representa una pared en "uve" formada de dos láminas de material piezoeléctrico 250, 260 unidas conjuntamente por una capa de pegamento 800. Las paredes han sufrido limpieza de plasma para eliminar cualesquiera contaminantes originados por el proceso de serrado. Se ha encontrado que está en la naturaleza del pegamento que la limpieza de plasma ataque químicamente también el adhesivo 800 para proporcionar un ligero voladizo del material piezoeléctrico en el punto de unión.

Con el fin de conseguir eficacia máxima, una pared en "uve" requiere formar electrodos separados en toda la superficie de ambos lados de la pared. Se ha visto que el ataque químico del adhesivo puede originar pobre formación de electrodos en el punto de unión, especialmente cuando los electrodos son formados por métodos de línea de mira tales como sublimación catódica o chapado con haz de electrones. En el peor de los casos, el resultado puede ser la separación completa de los electrodos en las secciones superior e inferior del piezoeléctrico, no siendo depositado material de electrodo en el punto 801 a lo largo de toda la longitud de la pared.

A veces es difícil conseguir adherencia del material de electrodo a los adhesivos usados y esto puede conducir a deficiencias tales como desgarradura u otros daños cuando el componente sufre tratamiento adicional, por ejemplo limpieza o pasivación.

En la figura 14 se muestra un gráfico típico que muestra la actividad de la cabeza de impresión fabricada de acuerdo con estas técnicas convencionales. El punto 802 representa la situación en la que ambos lados de la pared tienen electrodos interrumpidos o rotos por el material adhesivo. Debido a que sólo puede ser entonces actuada la mitad de la pared, se reduce la actividad. En el punto 803, un lado de la pared tiene un electrodo interrumpido, mientras que el otro lado de la pared tiene un electrodo totalmente activo. En todos los otros puntos del gráfico, están completamente formados los electrodos en ambos lados de la pared.

Otro aspecto de la presente invención supera el problema de la pobre formación de electrodos en la unión de adhesivo mediante el uso de adhesivos cargados en una capa delgada.

Como se puede ver en la figura 13, que es una vista ampliada de la región A de la figura 11 y en la que el adhesivo 800 contiene partículas 804, el ataque químico con plasma después del serrado elimina el adhesivo 800 para poner al descubierto la carga 804. Esto aumenta la calidad de los puntos de enclavamiento para el material de electrodo y reduce adicionalmente el voladizo o parte saliente de tal manera que el chapado se extenderá sobre toda la superficie del estratificado. Las partículas, que tienen una rigidez mayor que la del adhesivo, aseguran que la flexibilidad de la pared no esté comprometida por el uso de una unión de pegamento más gruesa. En una realización preferida, el adhesivo tiene un espesor que es comparable al tamaño de la partícula mayor, es decir, existe una capa única de partículas que separa las láminas superior e inferior del material piezoeléctrico. Así, controlando cuidadosamente el tamaño de las partículas entre 5 y 20 \mum y más preferiblemente entre 5 y 10 \mum, el adhesivo se auto-compensa esencialmente.

El método de añadir las partículas al adhesivo debe ser cuidadosamente controlado para asegurar mezcladura apropiada, especialmente cuando el adhesivo es un pegamento reactivo de dos partes, tal como resina epoxídica. La cerámica incrementa la viscosidad del adhesivo y a elevada carga puede hacer difícil dispersar las partículas a través del adhesivo. Se ha encontrado que mezclando el adhesivo con un disolvente volátil se aumenta el tiempo disponible para mezclar antes de que la mezcla resulte demasiado espesa. Un disolvente apropiado es la acetona. Otros métodos de asegurar una mezcla apropiada consisten en añadir las partículas a una parte de la mezcla de adhesivo antes de la adición de la segunda parte de adhesivo.

Modificaciones adicionales incluyen la existencia de partículas que son conductoras. Esto permite formar actuadores de modo de cizalladura de pared lateral con diferentes estructuras de polarización, actuando potencialmente las propias partículas como el material de electrodo.

A continuación de la formación de canales, se deposita un material conductor y se definen electrodos/pistas conductoras. En el ejemplo mostrado, las tiras piezoeléctricas 110a y 110b están achaflanadas para facilitar la modulación por láser, como se ha descrito anteriormente. Los orificios de boquilla 96a, 96b se forman también en el substrato en dos puntos a lo largo de cada canal.

Finalmente, un miembro de cubierta 130 se une a las partes superiores de las paredes de canal de manera que se crean los tramos de canal cerrados, "activos", necesarios para la expulsión de gotitas. En la cabeza de impresión de la figura 15, el miembro de cubierta necesario sólo comprende un miembro plano único formado con lumbreras 88, 90, 92 de suministro de tinta, ya que entre la superficie inferior 340 del miembro de cubierta 130 y la superficie 345 de la zanja 300 están definidos espacios 150a, 150b, 150c necesarios para distribuir tinta a lo largo de la fila de canales. La obturación de los canales se consigue en 330 mediante la unión adhesiva (no mostrada) entre la superficie inferior 340 de la cubierta 130 y la superficie superior del substrato.

En la figura 16, la simplicidad del substrato 86 formado sin la zanja 300 está compensada por la necesidad de formar una estructura 350 en forma de zanja (definida, por ejemplo, por un nervio sobresaliente 360) en la cubierta 130 de manera que se definen conductos 150a, 150b, 150c de suministro de tinta.

Pasando a la realización de la figura 17, esta también utiliza la combinación de un simple substrato 86 y una cubierta más compleja 130, en este caso una estructura compuesta constituida por un miembro separador 410 y un miembro de cubierta plano 420. A diferencia de las anteriores realizaciones, sin embargo, es el substrato, en vez de la cubierta, el que tiene formadas lumbreras 88, 90, 92 de suministro de tinta, y la cubierta 130, en lugar del substrato, la que tiene formados orificios 96 para la expulsión de gotitas. En el ejemplo mostrado, estos orificios comunican con boquillas formadas en la placa de boquillas 430 sujetas al miembro de cubierta plano 420.

La figura 18 es una vista en perspectiva arrancada de la cabeza de impresión de la figura 17 vista desde el lado la de cubierta. Las tiras 110a, 110b del estratificado piezoeléctrico polarizado en "uve" han sido unidas al substrato 86, y a continuación cortadas para formas canales. Una capa continua de material conductor ha sido depositada sobre las tiras y partes del substrato y electrodos y se ha definido pistas conductoras sobre el mismo de acuerdo con la presente invención. Como se explica con respecto a la figura 7, las tiras están achaflanadas a cada lado (en 195) para ayudar al modelado por láser en esta zona de transición.

La figura 19 es una vista ampliada con el miembro separador 410 retirado para mostrar con más detalle las pistas conductoras 192. Aunque no se muestra por razones de claridad, se apreciará que estas, como los canales 7, se extienden a través de toda la anchura de la cabeza de impresión. En la zona del substrato adyacente a cada tira (indicada por la flecha 500 con respecto a la tira 110b) las pistas son continuas con los electrodos (no mostrados) en las paredes enfrentadas de cada canal, que han sido depositadas en la misma etapa de fabricación. Esto proporciona un contacto eléctrico efectivo.

Sin embargo, se pueden utilizar técnicas convencionales, por ejemplo fotolitográficas, en cualquier lugar sobre el substrato -como se indica en 510- para definir no sólo pistas 192 que conducen desde los electrodos de canal a los circuitos integrados 84, sino también más pistas 520 para transportar potencia, datos y otras señales a los circuitos integrados. Tales técnicas pueden ser más costosas, particularmente cuando las pistas conductoras se desvían alrededor de las lumbreras 92 de suministro de tinta y que requeriría de otro modo control posicional complejo de un láser. Aquellas son preferiblemente formadas sobre el substrato de alúmina con anterioridad a las lumbreras 88, 90, 92 de suministro de tinta que están taladradas (por ejemplo mediante láser) y de tiras piezoeléctricas 110a, 110b que son sujetas, chaflanadas y serradas. A continuación de la deposición de material conductor en la zona inmediata de las tiras, puede ser utilizado un láser para asegurar que cada pista sea conectada sólo con su respectivo electrodo de canal y no otro.

A continuación, ambos electrodos y pistas requerirán pasivación, por ejemplo utilizando nitruro de silicio depositado de acuerdo con el documento WO 95/07820. Esto no sólo proporciona protección contra la corrosión debida a los efectos combinados de campos eléctricos y la tinta (se apreciará que todo el material conductor contenido dentro de la zona 420 definida por el perfil interior 430 del miembro separador 410 quedará expuesto a la tinta), sino que también impide que los electrodos de los lados opuestos de cada pared sean cortocircuitados por el miembro de cubierta plano 430. Tanto la cubierta como el espaciador están hechos ventajosamente de molibdeno o Nylo (Marca Registrada) que, en adición a tener características de dilatación térmica similares a la alúmina utilizada en cualquier lugar de la cabeza de impresión, se puede mecanizar fácilmente, por ejemplo, mediante ataque químico, corte con láser o punzonado, con elevada exactitud (el Nylo es una aleación de níquel fabricada por Reynodls Corp.). Esto es particularmente importante para los orificios 96 de expulsión de gotitas y, en menor grado, para el perfil interior ondulado 430 para evitar el atrapamiento de burbujas del miembro separador o espaciador 410. Los lugares de atrapamiento de burbujas son además evitados situando la bandeja 440 del perfil ondulado de tal manera que esté alineada con, o incluso se sitúe sobre, el borde de la respectiva lumbrera de tinta 92. La cresta 450 del perfil ondulado está similarmente dimensionada (para situarse a una cierta distancia -normalmente de 3 mm, aproximadamente 1,5 veces la anchura de cada tira 110a, 110b- del borde de la tira adyacente 110a, 110b) para asegurar que se evitan los lugares de atrapamiento de burbujas sin afectar al flujo de tinta al interior de los canales.

El miembro espaciador 410 es subsiguientemente asegurado a la superficie superior del substrato 86 por una capa de adhesivo. Además de su función primaria de seguridad, esta capa también proporciona aislamiento eléctrico de respaldo entre las pistas conductoras del substrato. Características de coincidencia, tales como la muesca 440, se usan para asegurar la correcta alineación.

Los últimos dos miembros que se han de sujetar con adhesivo -ya sea separadamente o a continuación del ensamble mutuo- son el miembro de cubierta plano 420 y la placa de boquillas 430. Se pueden utilizar medios ópticos para asegurar la coincidencia correcta entre las boquillas formadas en la placa de boquillas y los propios canales. Alternativamente, las boquillas pueden formarse una vez que la placa de boquillas está en su posición, como se sabe, por ejemplo, por el documento WO 93/15911.

Una característica beneficiosa más de utilizar adhesivos cargados, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se ilustra en la figura 20, que es una vista de detalle de la zona señalada con el número de referencia 194 en la figura 7. La tira o filete 550 creado cuando se aplasta el adhesivo durante la creación de la junta entre la capa piezoeléctrica 100 y el substrato 86 es ventajosamente retenida cuando se forma el chaflán 195 sobre la superficie extrema de la capa, como se ha descrito anteriormente. Las cargas en este filete de adhesivo son a continuación expuestas cuando se somete el conjunto a una operación de limpieza de prechapado (por ejemplo ataque químico con plasma) y proporciona un buen enclavamiento para el material de electrodo 190 en una zona que de otro modo sería vulnerable a defectos de chapado causados por ataque químico del adhesivo y las propiedades del adhesivo que no permiten formar una unión fuerte con electrodos formados por ciertos métodos.

Otros aspectos de la presente invención serán ahora descritos con respecto a las figuras 21 a 26. La figura 15 muestra un bloque de material piezoeléctrico 100 preparado y listo para sujetarse a un substrato. Se puede ver que las tiras de "anchura de página" de material piezoeléctrico 110a y 110b están formadas a partir de un miembro de elementos puestos a tope. Como ya se ha mencionado, la uniformidad de la unión tira-substrato se asegura mediante el uso de canales 630 de alivio de flujo de adhesivo formados en la superficie inferior de la tira 610 en lugares correspondientes a los canales de tinta formados en una operación subsiguiente. Un canal de alivio adicional está formado en la junta de tope 650 entre tiras mediante canales de media anchura 640 formados en respectivos extremos de las tiras. Como se muestra en la figura 22, que es una vista de detalle tomada a lo largo de la flecha 660 de la figura 21, se aplica de preferencia suficiente adhesivo 670 para llenar completamente los canales de alivio 630 y 640.

El solicitante ha visto que, inesperadamente, se aseguran beneficios cuando se sierran canales de alivio en posiciones que corresponden a los canales superiores 7 de expulsión de tinta. Una vez que se ha curado la unión de adhesivo 670, se forman los canales de tinta 7 en la superficie superior de la capa piezoeléctrica. La figura 23 muestra cómo se sitúan los canales y se cortan hasta una profundidad tal que comunican con los canales 630 de alivio de pegamento, posiblemente eliminando incluso algo del adhesivo en los canales de alivio representados por líneas de trazos 681 en la figura 23. Análogamente, el canal de tinta 7' formado en la unión a tope 650 -un principio conocido por el anteriormente mencionado documento US 5.193.256- comunica con el canal de alivio formado de medios canales 640. Como resultado, cada una de las paredes de canal 13 se conecta a sus adyacentes sólo mediante adhesivo 670, reduciendo la interferencia que de otro modo tendría lugar a través del material piezoeléctrico de base (este problema se explica con más detalle en el documento EP-A-0 364 136). De manera beneficiosa, el canal formado en la unión a tope 650 y los canales en todos los otros puntos a lo largo de la serie son esencialmente idénticos en términos de su apariencia y actividad.

Se ha visto que es ventajoso el uso en varios puntos de la cabeza de impresión de un adhesivo que esté "cargado", es decir, que contenga partículas que tengan una rigidez mayor que la del propio adhesivo. El pegamento resultante tiene así una rigidez mayor que la del pegamento no cargado y por tanto uno que esté próximo a la del material piezoeléctrico. Un tal punto está en la unión entre las tiras de material piezoeléctrico 110a, b y la superficie del substrato 86, lo que asegura una unión más rígida y una pared global del actuador más rígida. Esto aumenta, a su vez, la eficacia del actuador -un principio conocido, por ejemplo, del documento EP-A-0 277 703. Se han mostrado particularmente efectivas partículas cerámicas- por ejemplo de Oxido de Aluminio, Carburo de Silicio, Sílice gaseada o polvo de Sílice utilizado en 30-50% en peso con adhesivos epoxídicos tales como Epotek (Marca registrada) o Ablebond (Marca registrada), ya sea en sí mismos o como partes de una mezcla. Se pueden usar otras partículas que tengan una rigidez mayor que las del adhesivo, incluyendo las metálicas o plásticas (polímeras, termoplásticas, termoendurecibles, etc.).

Un beneficio de esta estructura es que reduce la interferencia sin reducción notable alguna de actividad. Como los adhesivos en filete tienen una rigidez que se aproxima a la del material piezoeléctrico, existen menos requisitos para asegurar que los canales superiores se correspondan exactamente con un canal inferior asociado y por lo tanto se exigen menores tolerancias para la fabricación de la cabeza.

Además, esta técnica asegura que cualquier parte de la pared de canal 13 que se extienda por debajo de la profundidad del propio canal, por ejemplo los puntos 690 y 691, como se muestra en la figura 24, esté soportada a ambos lados por un filete 680 de adhesivo que tiene por sí mismo una elevada rigidez por la resistencia de la carga cerámica. El control cuidadoso de la operación de unión asegura que la rigidez de la junta en la parte inferior de la pared permanezca uniforme en la junta entre dos tiras y en cualquier lugar a través de la cabeza - un factor importante en la uniformidad de la velocidad de expulsión entre canales (se hace referencia de nuevo al documento EP-A-0364 136 a este respecto), lo que, a su vez, es un factor clave, bien conocido, que afecta a la calidad de la imagen impresa.

Otros beneficios de utilizar este método se obtienen también cuando es deseable retirar completamente la protección de pegamento. Como se ha explicado anteriormente, es importante la rigidez de la junta en la parte inferior de la pared y cuando se cargan adhesivos no cargados la unión precisa ser delgada para conseguir la rigidez requerida. Incorporando cargas, se puede conseguir la misma rigidez utilizando una capa gruesa de adhesivo. Adicionalmente, cuando el substrato es significativamente más duro que el material piezoeléctrico, se requiere estrecho control de la sierra para que no sea dañada por cortar demasiado lejos y por tanto dentro del substrato. La capa de pegamento más gruesa permitida mediante la adición de las cargas, permite suavizar las tolerancias de fabricación y conduce a un aumento de la vida útil de las hojas de sierra.

Una característica adicional se explica con referencia a la figura 21. Como ya se ha explicado anteriormente, el material piezoeléctrico para las paredes de canal se incorpora en una capa 100 constituida por dos tiras 110a, 110b, cada una unida a tope con otras tiras en la dirección W, necesaria para una serie en anchura de canales. Dependiendo de si el actuador es del tipo de "voladizo" o de "uve", la capa piezoeléctrica será polarizada en una o dos direcciones (opuestas) y, en este último caso, se puede formar a partir de dos láminas polarizadas opuestamente, estratificadas conjuntamente, como se muestra en 600 y 610 en la figura 21. Para facilitar el posicionamiento relativo, las tiras 110a, 110b se conectan conjuntamente mediante una pieza de puente 620 que es retirada en la operación de achaflanado que tiene lugar una vez que la tira 100 y el substrato 86 han sido unidos conjuntamente utilizando adhesivo.

La rigidez mejorada que se origina del uso de adhesivo cargado tiene un uso y efecto adicionales que se explican con más detalle en referencia a las figuras 25 y 26. La figura 25 representa paredes de canal 13a y 13b sujetas a un substrato 86 que tiene una superficie desigual (representada por la pendiente 700) por medio de una capa de adhesivo 710 de espesor constante. Los canales 7 son también de profundidad constante d, como consecuencia de que la superficie superior 720 de la tira piezoeléctrica haya sido aplanada antes de la formación del canal, por ejemplo serrando con un cortador de disco como se conoce en la técnica. "d" es la "altura activa" de la pared, es decir, la parte de la pared que flexiona cuando se somete a un campo eléctrico. Se apreciará, sin embargo, que la junta en la parte inferior de la altura activa de la pared 13a será más flexible que en la parte inferior de la altura activa de la pared 13b como consecuencia de que la distancia entre la parte inferior de la altura activa y el substrato 86 -indicada con 730a- es mayor para la pared 13a que la correspondiente distancia 730b para la pared 13b.

La figura 26 muestra la situación de contraste cuando se utiliza la técnica de este aspecto de la presente invención. El filete 680 de capa de adhesivo 670 se extiende hasta la parte inferior de la altura activa "d" de la pared independientemente del perfil del substrato 86. La rigidez de la junta inferior es por tanto la misma para ambas paredes 13a, 13b y para todas las paredes de la cabeza de impresión en general. Por lo tanto, la uniformidad está asegurada, al menos en este aspecto.

Una ventaja más de utilizar una capa de adhesivo más gruesa se representa en la figura 27. Como se ha explicado antes, el material de la base debe ser cuidadosamente elegido para concordar con el PZT. Sin embargo, en ciertas circunstancias, es preferible utilizar un material que tenga una dureza que sea mucho mayor que la del PZT. Como se ha mencionado, la unión entre el PZT y la base ha de ser rígida y cuando se utilizan adhesivos convencionales, no cargados, esta rigidez se consigue utilizando una capa delgada de adhesivo 710. Cuando se sierran los canales 7, es frecuentemente difícil evitar cortar dentro de la base, como se muestra por la línea de trazos en 799. En el caso anterior, cuando la base está formada de un material duro, el acto de cortar da lugar frecuentemente a daños en la hoja de sierra, lo que no sólo reduce la vida útil de la hoja y aumenta los costes de reparación, sino que puede dañar, en algunos casos, el componente que está siendo fabricado.

La presente invención pretende resolver este problema mediante la incorporación de las partículas de carga. La rigidez del adhesivo se incrementa debido a la presencia de las partículas y por tanto se puede conseguir una rigidez aceptable utilizando una capa de adhesivo normalmente hasta 10 veces más gruesa que la requerida para obtener una rigidez equivalente utilizando adhesivo sin carga. Esto significa que el serrado puede extenderse dentro de la capa de adhesivo de manera que la capa de adhesivo forme parte de la altura activa, d, la pared y de la totalidad de la base, b, del canal sin una pérdida significativa de actividad. También se suavizan las tolerancias en el proceso de serrado.

La presente invención ha sido explicada con respecto a las figuras contenidas en esta memoria; sin embargo, las presentes técnicas son aplicables a cabezas de impresión de anchura y resolución variables, siendo la fila doble de anchura de página meramente una de las muchas configuraciones apropiadas. Las cabezas de impresión que tienen más de dos filas, por ejemplo, son fácilmente realizadas utilizando pistas usadas en múltiples capas, como es bien sabido en cualquier parte de la industria electrónica.

Claims (27)

1. Un componente apropiado para utilizar en un aparato de deposición de gotitas, que comprende un cuerpo de material piezoeléctrico (100) que tiene una superficie superior y una superficie inferior que está sujeta a una base (86), teniendo el cuerpo una pluralidad de canales superiores (7) que se extienden desde la superficie superior al interior del cuerpo piezoeléctrico y una pluralidad correspondiente de canales inferiores (630) que se extiende desde la superficie inferior del cuerpo al interior del cuerpo piezoeléctrico (100); caracterizado porque los canales son de una profundidad tal que existe una conexión entre al menos uno de los canales superiores (7) y un correspondiente canal inferior.

2. Un componente según la reivindicación precedente, en el que los canales superiores (7) son más anchos que los canales inferiores (630).

3. Un componente según la reivindicación 1 o la 2, en el que un material adhesivo (710) está dispuesto entre el cuerpo (100) y la base (86).

4. Un componente según la reivindicación 3, en el que los canales inferiores (630) están llenos con el material adhesivo (710).

5. Un componente según la reivindicación 3 o la 4, en el que el material adhesivo (710) contiene partículas (804) que tienen una rigidez mayor que la rigidez del adhesivo.

6. Un componente según la reivindicación 5, en el que las partículas tiene un diámetro de 1 a 10 \mum.

7. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que el adhesivo (670) es más grueso que lo requerido para conseguir la unión necesaria.

8. Un componente según la reivindicación 7, en el que el espesor del adhesivo (670) varía a través de la base (86).

9. Un componente según la reivindicación 7 o la 8, en el que la base (86) tiene una superficie con discontinuidades notables, y el adhesivo proporciona una capa exenta de discontinuidades notables.

10. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el adhesivo entre el cuerpo y la base tiene un espesor comprendido entre 1 y 100 \mum.

11. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que al menos uno de los canales inferiores (630) se conecta con el correspondiente canal superior (7) en un punto que está descentrado con respecto a la anchura del canal superior.

12. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que el material adhesivo (550) se extiende sobre la base más allá de los bordes del cuerpo (100).

13. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos un borde del cuerpo (100) está achaflanado.

14. Un componente según la reivindicación 13, en el que dicho borde achaflanado del cuerpo es perpendicular a la dirección de la longitud de los canales.

15. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el chaflán se extiende a través del adhesivo (550) que se extiende más allá de los bordes del cuerpo (100).

16. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el cuerpo (100) está formado de un estratificado de dos o más capas (250, 260) del material piezoeléctrico.

17. Un componente según la reivindicación 16, en el que las capas de material piezoeléctrico están polarizadas en sentidos opuestos.

18. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los canales adyacentes están separados por una pared interpuesta.

19. Un componente según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que están previstos electrodos (190) para originar la deflexión en cizalladura de la pared.

20. Un método de formar un componente para utilizar en un aparato de deposición de gotitas, que comprende las operaciones de: proporcionar una base (86) y un cuerpo (100) de material piezoeléctrico que tiene una superficie superior y una superficie inferior; serrar una pluralidad de canales inferiores (630) en la superficie inferior del cuerpo; unir dicha superficie inferior del cuerpo a la base mediante medios adhesivos (710); y a continuación serrar una pluralidad de canales superiores (7) en la superficie superior del cuerpo; caracterizado porque al menos uno de los canales superiores es serrado hasta una profundidad tal que se extiende a través del cuerpo y se conecta a un correspondiente canal inferior.

21. Un método según la reivindicación 20, en el que se proporciona adhesivo suficiente para llenar los canales inferiores.

22. Un método según la reivindicación 20 o la 21, en el que parte del adhesivo (681) es retirada durante la operación de serrar en la que se forma el canal superior.

23. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en el que el cuerpo (100) es separado en al menos dos series distintas (110a, 110b) de canales después de la formación de los canales superiores.

24. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en el que el exceso de pegamento (670) es expulsado por aplastamiento hacia los lados del cuerpo para formar filetes (550).

25. Un método de formar un componente para utilizar en un aparato de deposición de gotitas, que comprende las operaciones de proporcionar una base (86) y un cuerpo de material piezoeléctrico (100) que tiene una superficie superior y una superficie inferior, serrar canales inferiores (630) en la superficie inferior del cuerpo, unir adhesivamente dicha superficie inferior del cuerpo a la base mediante una capa de adhesivo (710) y a continuación serrar canales superiores (7) en la superficie superior del cuerpo que se extiende dentro del cuerpo; caracterizado porque los canales superiores se extienden a través del cuerpo y dentro de la capa de adhesivo (710).

26. Un componente formado mediante un método según la reivindicación 25, en el que la capa de adhesivo (710) forma parte de las paredes (13) adyacentes a dichos canales superiores (7).

27. Un componente formado mediante un método según la reivindicación 25 o la 26, en el que el adhesivo contiene partículas (804) que tienen una rigidez mayor que la rigidez del adhesivo.