ES2232047T3 - Cabezal para chorros de tinta, sustrato para cabezal para chorros de tinta y metodo para la fabricacion del cabezal. - Google Patents
Cabezal para chorros de tinta, sustrato para cabezal para chorros de tinta y metodo para la fabricacion del cabezal.Info
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Abstract
EN UN SUBSTRATO DE CABEZA DE CHORRO DE TINTA QUE INCLUYE UNA SECCION DE EFECTO TERMICO PARA APLICAR ENERGIA TERMICA AL LIQUIDO PARA FORMAR UNA BURBUJA EN EL LIQUIDO, LA FUNCION DE EFECTO TERMICO ESTA CONECTADA CON UNA BOQUILLA PARA DESCARGAR EL LIQUIDO, CON UN TRANSDUCTOR ELECTROMECANICO PARA GENERAR LA ENERGIA TERMICA Y CON UN PAR DE ELECTRODOS, SE FORMA UNA CAPA DE RESINA COMPUESTA DE AMIDO DE POLIETER SOBRE LA SUPERFICIE DEL SUBSTRATO.
Description
Cabezal para chorros de tinta, sustrato para
cabezal para chorros de tinta y método para la fabricación del
cabezal.
La presente se refiere a un cabezal para chorros
de tinta destinado a descargar un líquido a través de un orificio y
formar gotitas, refiriéndose asimismo al substrato para el cabezal
para chorros de tinta, y a un método para la fabricación del
cabezal.
La solicitud de Patente japonesa a inspección
pública Nº 54-51837 da a conocer un procedimiento de
impresión por chorros de tinta, que es distinto de otros procesos de
impresión por chorros de tinta. Es decir, se aplica energía térmica
al líquido. El líquido caliente forma una burbuja, y la fuerza
generada por la formación de la burbuja descarga una gotita de
líquido a través de un orificio en la punta del cabezal para chorros
de tinta. La gotita se adhiere sobre un soporte de impresión para la
impresión de la información.
El cabezal para chorros de tinta utilizado en
este proceso de impresión tiene una sección de descarga de líquido
que tiene un orificio para descargar gotitas y un canal de líquido
dotado de una sección de calentamiento para impartir energía térmica
al líquido, un elemento exotérmico como transductor electrotérmico
que genera presión capaz de descargar tinta, electrodos para aplicar
energía eléctrica, y un substrato para retener o soportar estos
componentes. El cabezal tiene una capa acumuladora de calor
dispuesta entre el elemento exotérmico y el substrato, y una capa
protectora superior para proteger el elemento exotérmico y los
electrodos con respecto a la tinta.
La solicitud de Patente japonesa a inspección
pública Nº 59-194866 da a conocer una tapa orgánica
de la parte superior formada sobre una capa protectora superior, es
decir, una capa superficial del substrato. La capa orgánica tiene
pequeñas cantidades de defectos en forma de microporos y tiene una
cobertura elevada, si bien la capa no tiene resistencia térmica. Los
materiales orgánicos propuestos como capa superficial del substrato
son resinas de siliconas, resinas fluoradas, resinas de poliamida,
resinas de poliimida, resinas epoxi, resinas fenol, resinas Zirox,
resinas triazina, y resinas BT
(bismaleimida-triazina). Entre éstas, se utilizan de
manera general las resinas de poliimida, dado que las resinas pueden
formar fácilmente películas y tienen elevada resistencia a la
tinta.
En procesos de chorros de tinta recientes se
requiere la utilización de diferentes tipos de papel, por ejemplo,
papel normal. Por lo tanto, las tintas utilizadas en estos
procedimientos tienen características propias distintas de las
tintas convencionales. Estas tintas se extienden fácilmente sobre
papel normal para disminuir la densidad de impresión en comparación
con los papeles dotados de recubrimiento. El contenido de colorantes
en la tinta se debe incrementar para aumentar la densidad de la
impresión. La tinta que tiene un elevado contenido de colorantes
facilita la precipitación o adherencia del colorante en la punta de
las toberas. Por lo tanto, se añade urea como humectante a las
tintas que tienen un elevado contendido de colorante a efectos de
que éste no provoque adherencia.
Un cabezal que contiene una tinta que contiene
urea que está diseñado basándose en el concepto antes descrito, se
averiará después de funcionamiento durante un período continuo y
prolongado. En el cabezal, cuando se producen fallos, se pierde la
capa de resina de poliimida de la superficie del substrato. Por esta
razón, la resina de poliimida no es adecuada para tintas que
contienen urea. De acuerdo con ello, las resinas orgánicas
requeridas deben facilitar la formación de las películas, y deben
tener elevada resistencia contra tintas que contienen urea y elevada
resistencia térmica.
Además, son deseables tintas capaces de impresión
sobre diferentes soportes, distintos del papel normal. Además, se
desarrollarán tintas alcalinas en el futuro, en vez de tintas
neutras convencionales. Por esta razón, los sistemas de impresión
por chorros de tinta deben permitir la utilización de una amplia
variedad de tintas.
La solicitud de Patente japonesa a inspección
pública Nº 61-154947 da a conocer un método para la
fabricación de un cabezal para chorros de tinta, en el que se forma
una capa sólida que tiene una distribución o forma de canales,
disponiéndose un material sobre aquél para la formación de un canal,
y eliminándose luego la capa sólida. Cuando se utiliza un material
de protección de tipo positivo como capa sólida modelada y cuando se
utiliza un resina epoxi como componente de los canales de tinta, se
utiliza una solución acuosa inorgánica o alcalina orgánica o un
disolvente polar para eliminar la capa de protección positiva. La
utilización de un material metálico, tal como aluminio, en el
substrato y el panel superior tiene ventajas en cuanto a acumulación
de calor y coste de material en comparación con los substratos de
Si. Este material metálico se puede disolver en una solución acuosa
inorgánica o alcalina orgánica. De este modo, la utilización de
disolvente polar tal como etil cellosolve (etilén glicol monoetil
éter) es
preferible.
preferible.
Dado que los disolventes polares orgánicos
disuelven los compuestos polímeros no solubles en disolventes no
polares, la utilización de disolventes polares orgánicos en la
producción de cabezales de chorros de tinta formará grietas y huecos
en la capa orgánica sobre la superficie del substrato o disolverá
por completo la capa orgánica. De acuerdo con ello, el material
utilizado como capa superficial del substrato debe tener resistencia
contra una solución para eliminar la capa de protección positiva,
además de resistencia contra la tinta alcalina.
De acuerdo con lo anterior, es un objetivo de la
presente invención dar a conocer un substrato para cabezal para
chorros de tinta que tiene una capa superficial estable que es
altamente resistente contra tintas alcalinas y disolventes
polares.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en dar a conocer un cabezal para chorros de tinta.
Otro objetivo adicional de la presente invención
consiste en dar a conocer un método para la fabricación de un
cabezal para chorros de tinta.
Un aspecto de la presente invención consiste en
un substrato para cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 1.
Otro aspecto de la presente invención consiste en
un cabezal para chorros de tinta de acuerdo con la reivindicación
2.
Un tercer aspecto de la presente invención
consiste en un método para la fabricación del cabezal para chorros
de tinta, de acuerdo con la reivindicación 15.
En el cabezal para chorros de tinta el componente
para el canal líquido puede ser un panel superior que tiene una
ranura para formar una parte del canal líquido.
El panel superior puede ser presionado y fijado
al substrato por la acción de un elemento elástico.
El cabezal para chorros de tinta, de acuerdo con
la presente invención, puede ser del tipo de descarga por el borde
("edge shooter") y del tipo de descarga lateral ("side
shooter").
La figura 1 es una vista en planta de un
substrato para cabezal para chorros de tinta de acuerdo con la
presente invención;
la figura 2 es una vista en sección según la
línea de corte II-II de la figura 1;
la figura 3 es una vista en sección de un cabezal
para chorros de tinta a lo largo de un canal de líquido;
la figura 4 es una vista esquemática de un
cabezal para chorros de tinta según el Ejemplo 3;
la figura 5 es una vista en perspectiva de un
substrato para cabezal para chorros de tinta según el Ejemplo 4;
las figuras 6 a 11 son vistas en sección
ilustrativas de un método para la fabricación de un cabezal para
chorros de tinta según el Ejemplo 4;
la figura 12 es una vista esquemática en
perspectiva de un cabezal para chorros de tinta según el Ejemplo
5;
la figura 13 es una vista en perspectiva
esquemática de una placa de orificios según el Ejemplo 6;
la figura 14 es una vista esquemática en
perspectiva de un cabezal para chorros de tinta según el Ejemplo 6;
y
la figura 15 es una vista en perspectiva
esquemática de una placa de orificios según el Ejemplo 7.
La figura 1 es una vista en planta de un
substrato para cabezal para chorros de tinta de acuerdo con la
presente invención, y la figura 2 es una vista en sección según la
línea de corte II-II de la figura 1. La figura 3 es
una vista en sección de un cabezal para chorros de tinta que utiliza
el substrato mostrado en la figura 1.
Con referencia a las figuras 2 y 3, un substrato
(101) está compuesto de manera general por silicio, un material
cerámico o un metal. Un transductor electrotérmico que consiste en
una capa exotérmica (103) y capas de electrodo (104) se dispone por
encima del substrato (101). La capa exotérmica (103) está compuesta,
por ejemplo, por TaN o HfB_{2}, y las capas de electrodo (104)
están compuestas, por ejemplo, por aluminio. Cuando se aplica un
voltaje al tansductor electrotérmico basado en información de
control o activación, la parte del elemento exotérmico (201) no
cubierta con las capas de electrodo (104) es calentada. Una capa de
acumulación de calor (102) compuesta por SiO_{2} o similar es
dispuesta sobre un substrato (101) a efectos de conducir de manera
efectiva el calor generado en el elemento exotérmico (201) a la
tinta. De este modo, el elemento exotérmico (201) es formado sobre
la capa acumuladora de calor (102). En esta realización, tres capas
protectoras (105), (106) y (107) son formadas sobre el transductor
electrotérmico para proteger el elemento exotérmico (201) contra
corrosión electrolítica, si bien el número de capas de protección no
está limitado. La primera capa de protección (105) está compuesta
por un aislante inorgánico tal como SiO_{2} y la segunda capa de
protección (106) está compuesta por Ta o similar y funciona como
capa resistente a la cavitación. Además, la tercera capa de
protección (107) compuesta de una amida de poliéter es dispuesta a
efectos de mejorar la resistencia de la tinta de la primera capa
protectora (105). Es preferible que la capa protectora de poliéter
amida (107) no quede dispuesta a la derecha justamente encima del
elemento exotérmico (201) teniendo en cuenta la resistencia térmica.
Por lo tanto, la película de poliéter amida es modelada tal como se
ha mostrado en la figura 1. El modelado se lleva a cabo
preferentemente mediante cualquier proceso de ataque químico en
seco. En particular, un procedimiento de ataque mediante plasma de
oxígeno es adecuado para modelado de alta precisión. La capa
protectora de poliéter amida (107) está formada en general por
recubrimiento de una solución de poliéter amida, y el contenido de
disolvente residual afecta la resistencia de la tinta de la capa
protectora (107). De acuerdo con los resultados de la investigación
llevada a cabo por los inventores, un contenido residual de
disolvente de 4% o menos provoca una elevada resistencia contra las
tintas alcalinas antes mencionadas. Además, un contenido de
disolvente residual de 0,5% o menos provoca elevada resistencia
contra los disolventes polares antes mencionados. Algunos contenidos
de disolventes residuales preferentes pueden ser conseguidos al
efectuar el curado de la película de poliéter amida a una
temperatura elevada. Cuando la película de poliéter amida es curada
a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea
(230ºC) o superior de la poliéter amida, la capa tiene elevada
resistencia tanto contra las tintas alcalinas como con respecto a
los disolventes polares.
Haciendo referencia a la figura 3, un panel
superior (108) dotado de ranuras está montado sobre las capas
protectoras a efectos de constituir canales de tinta (109) del
substrato para chorros de tinta. El panel superior (108) dotado de
ranuras es formado por ataque químico de vidrio o por moldeo de una
resina, tal como polisulfona o poliéter sulfona. Cuando el panel
superior ranurado (108) es formado por moldeo de resina, el panel
superior ranurado (108) puede ser presionado sobre el substrato
utilizando un elemento elástico que no se ha mostrado en el dibujo,
tal como un resorte en forma de barra de prensado, para corregir la
curvatura formada durante el moldeo. Dado que la película protectora
de poliéter amida (107) se extiende a las secciones de unión al
panel superior ranurado (108), el panel superior ranurado (108)
puede ser unido de manera más firme al substrato. En una
configuración convencional, una segunda capa protectora compuesta
por talio queda dispuesta en secciones de unión de un panel superior
ranurado, y el talio tiene un módulo de Young de 1,90 x 10^{4}
kgf/cm^{2}. Por el contrario, la poliéter amida utilizada en la
presente invención tiene un módulo de Young de 260 kgf/cm^{2} y es
substancialmente igual que la polisulfona que se utiliza en general
en el panel superior ranurado (108). La capa de poliéter amida de
protección (107) es deformada asimismo conjuntamente con el panel
superior ranurado (108) por la fuerza de compresión para mejorar la
situación de unión. Dado que dicho módulo de Young es inferior al
(300 kgf/cm^{2}) de la poliimida utilizada en una tercera capa
protectora convencional, la situación de unión en la presente
invención se mejora en comparación con la configuración que utiliza
una poliimida como tercera capa de protección.
También se puede utilizar en la presente
invención una configuración de capa de protección única. Esta
realización muestra una configuración de tipo de descarga por el
borde en la que toberas de descarga (no mostradas en el dibujo) se
han formado en los extremos de los canales de tinta (109). La
presente invención es también aplicable a un cabezal del tipo de
descarga lateral que tiene toberas de descarga dispuestas por encima
de un elemento exotérmico.
A continuación se describirán experimentos para
investigar la resistencia a la tinta de la película de poliéter
amida.
Experimento
1
Se forma una película de SiO_{2} con un grosor
de 2,5 \mum sobre un substrato constituido por una oblea de Si por
oxidación térmica. Se formó en la parte sombreada de la figura 3 una
película de poliéter amida con un grosor de
2,5-\mum de material HIMAL HL-1200
(Marca Comercial de Hitachi Chemical Co., Ltd.) de acuerdo con las
fases siguientes. El substrato fue limpiado y secado, y a
continuación una solución de poliéter amida (disolvente:
n-metil-2-pirrolidona)
con una viscosidad de 500 cP fue aplicada como recubrimiento sobre
la película oxidada térmicamente de SiO_{2} utilizando un aparato
centrifugador ("spinner"). El disolvente fue eliminado
preliminarmente a 70ºC durante 30 minutos. El substrato secado
previamente fue sometido a curado en las condiciones mostradas en la
Tabla 1 para preparar una serie de muestras. El contenido de
disolvente residual de estas películas se determinó por
cromatografía gaseosa. Utilizando una tinta de pruebas, compuesta
por 5% por ciento en peso de etilén glicol, 5 por ciento en peso de
urea, y el resto agua, se lleva a cabo una prueba de conservación a
60ºC y se llevaron a cabo una prueba de aparato de cocción a presión
(PCT) para observar la situación de cada película y el cambio de
grosor de la película. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Tal como se muestra en la Tabla 1, ninguna de las
películas de poliéter desapareció después de conservación a 60ºC
durante 3 meses y después de la prueba PCT. A efectos de
comparación, se sometió a curado una película de poliimida de
Photoneece (marca comercial, de la firma Toray Industries, Inc.) con
un grosor de 2,5 \mum a 400ºC y se sometió a la prueba de
conservación a 60ºC durante 3 meses y a la prueba PCT. La película
Photoneece desapareció después de la prueba de conservación. Cuando
el contenido residual de disolvente en la película de poliéter amida
fue de 4,0% o menos, no se observó desaparición de la película, si
bien ésta se hinchó por la acción del agua en la tinta objeto de
comprobación.
Estos resultados muestran que la película de
poliéter amida de acuerdo con la presente invención tiene elevada
resistencia alcalina y, particularmente, elevada resistencia cuando
el contenido residual de disolvente de la película de poliéter amida
es de 4,0% o menos.
Experimento
2
Se formó una película de SiO_{2} con un grosor
de 5 \mum sobre un substrato en forma de oblea de Si de 5 pulgadas
por oxidación térmica. Se formó, igual que en el experimento 1, una
película de poliéter amida con un grosor de 2,5 \mum de HIMAL
HL-1200 (marca comercial de la firma Hitachi
Chemical Co.). El disolvente fue inicialmente eliminado a 70ºC
durante 30 minutos. El substrato secado inicialmente fue sometido a
curado en las condiciones mostradas en la Tabla 2 para preparar las
muestras 1 a 5. El contenido de disolvente residual de estas
películas fue determinado por cromatografía gaseosa. Estas películas
fueron sumergidas en etil cellosolve durante cuatro horas,
observando el estado de la película y midiendo el cambio en el
grosor de la misma.
La Tabla 4 muestra que las películas de poliéter
amida (muestras 4 y 5), que fueron sometidas a curado a una
temperatura más elevada que la temperatura de transición a estado
vítreo (230ºC) a efectos de controlar el contenido de disolvente
residual a 0,5% o menos, tienen elevada resistencia contra la
formación de grietas y la disolución en el disolvente polar de etil
cellosolve. Las muestras 4 y 5 fueron sometidas a la prueba de
conservación a 60ºC y a la prueba PCT (120ºC, 2 atm, 10 horas)
utilizando la tinta de pruebas del Ejemplo 1. El grosor de la
película no disminuyó en la tinta de pruebas.
Se preparó un cabezal para chorros de tinta según
el siguiente procedimiento y se sometió a pruebas de descarga.
Tal como se ha mostrado en las figuras 1 y 2, se
oxidó térmicamente una oblea de silicio de 5 pulgadas como substrato
(101) formando una película de SiO_{2} con un grosor de 2,5 \mum
como capa de acumulación térmica (102). Se formó un elemento
exotérmico (103) compuesto de HfB_{2} con un grosor de 0,15 \mum
sobre la capa de acumulación térmica (102) mediante un proceso de
bombardeo iónico. A continuación, se depositó de manera continuada
una capa de titanio (Ti) con un grosor de 0,005 \mum y una capa de
aluminio (Al) con un grosor de 0,5 \mum sobre aquél, para formar
una capa de electrodo (104) mediante un proceso de depósito por haz
de electrones. La capa de electrodo (104) fue modelada mediante un
proceso fotolitográfico, tal como se ha mostrado en las figuras 1 y
2. La zona de calentamiento resultante (201) del elemento exotérmico
(103) tenía una anchura de 30 \mum, una longitud de 150 \mum y
una resistencia, incluyendo la del electrodo de aluminio, de 150
\Omega.
Se depositó óxido de silicio (SiO_{2}) sobre
todo el substrato (101) para formar la primera capa de protección
(105) con un grosor de 2,2 \mum. Se depositó talio sobre la
totalidad de la superficie de la primera capa protectora (105) con
un proceso de bombardeo iónico y luego se modeló para formar una
segunda capa protectora (106) con un grosor de 0,5 \mum.
Tal como se ha mostrado por el sombreado de las
figuras 1 y 2, se formó una capa de poliéter amida (107) con un
grosor de 2,5 \mum sobre la segunda capa de protección de Ta (106)
por el proceso siguiente.
El substrato (101) dotado de la segunda capa de
protección (106) fue limpiado y secado. Se aplicó recubrimiento de
una solución de poliéter amida con una viscosidad de 500 cP a la
segunda capa de protección (106) utilizando un dispositivo de
centrifugación ("spinner"). Después de secarlo a 70ºC durante
30 minutos, la capa de poliéter amida fue sometida a curado en las
condiciones que se muestran en la Tabla 3 para preparar las muestras
A, B y C.
Después del curado, se aplicó como recubrimiento
una capa fotorresistente de novolak positiva OFPR800 (marca
comercial de la firma Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) con un grosor de
12 \mum sobre la película de poliéter amida utilizando un
dispositivo de centrifugación y se sometió a una etapa previa de
curado. La capa fotorresistente fue expuesta utilizando un alineador
en forma de máscara, y se reveló para formar un dibujo
predeterminado. El substrato fue colocado en un sistema de ataque de
plasma de oxígeno para el ataque de la amida de poliéter. La
velocidad de ataque de la poliéter amida fue de 0,2 \mum/min sin
ser afectada por las condiciones del curado. La poliéter amida con
un grosor de 2,5 \mum fue sometida a ataque durante 15 minutos en
atmósfera de plasma de oxígeno. A continuación, el substrato fue
sumergido en un dispositivo agitador (Sipray 1112A) y la capa
fotorresistente residual fue eliminada por energía de ultrasonidos.
La película de poliéter amida tenía un grosor de 2,5 \mum después
de eliminación de la capa fotorresistente. La sección sombreada de
la película de poliéter amida, cerca de la sección de efecto
térmico, tenía la forma mostrada en la figura 2 y dimensiones de 50
\mum x 250 \mum.
La oblea fue cortada en substratos individuales
de cabezal, y se unió a cada uno de los substratos de corte un panel
superior de cristal (108) con ranuras con una anchura de 50 \mum,
una profundidad de 50 \mum y una longitud de 2 mm formando canales
de tinta (109), tal como se ha mostrado en la figura 3.
Se aplicaron impulsos de 30 voltios, 10 \museg
y 3 kHz a los transductores electrotérmicos del cabezal de chorros
de tinta resultante. Se descargaron de manera estable gotitas de la
tinta almacenada en los orificios como repuesta a las señales
aplicadas. Esta operación se continuó hasta que el cabezal no
efectuó descarga de gotitas de tinta debido a la desconexión
provocada por corrosión electrolítica del electrodo de aluminio y
por la rotura del aislamiento entre la capa de protección y el
electrodo de alumino. El número de ciclos repetidos se utilizó como
medición de duración.
La duración fue comparada utilizando tres
muestras de poliéter amida (muestras A, B y C) sometidas a curado en
diferentes condiciones y una muestra de photoneece (poliimida). Los
resultados se muestran en la Tabla 3.
\newpage
La Tabla 3 muestra que los cabezales de acuerdo
con la presente invención, es decir, las muestras B y C, en las que
el contenido de disolvente residual de la película de poliéter amida
es de 4,0 por cien en peso o menos, tienen una larga duración, es
decir, buena calidad de impresión después de más 10^{9} ciclos
repetidos. Como contraste, en la muestra A y en la muestra de
Photoneece, la corrosión electrolítica del electrodo de aluminio
debido a la inmersión de la tinta a través de los microporos en el
SiO_{2} o la capa bombardeada con talio es sensible. La corrosión
electrolítica de la muestra de Photoneece es particularmente
sensible y, por lo tanto, es significativo el deterioro de la
calidad de la impresión.
Utilizando una película de poliéter amida formada
en las condiciones de curado de las muestras 3 a 5 del experimento
2, se fabricaron cabezales para chorros de tinta para pruebas de
descarga según el procedimiento que se da a conocer en la solicitud
de Patente japonesa a inspección pública Nº
61-154947 en el que se dispuso una capa sólida sobre
un modelo de canal de tinta de un substrato, se dispuso, como
mínimo, una parte de un elemento de formación de canales sobre
aquélla y la capa sólida fue eliminada del substrato. Una capa de
poliéter amida de protección fue formada sobre el substrato igual
que en el experimento 2, se aplicó una capa fotorresistente PMER
P-AR900 (marca comercial de la firma Tokyo Ohka
Kogyo Co., Ltd.) con un grosor de 30 \mum sobre el substrato, y se
modeló para formar canales de tinta. El dibujo conseguido fue
cubierto con una resina fotocurable de epoxi. La resina de epoxi fue
sometida a exposición a una dosis de 8,5 J/cm^{2} para su curado,
y el substrato fue cortado utilizando una máquina de corte para
formar toberas de descarga. Se eliminó la capa fotorresistente de
PMER P-AR900 en etil cellosolve como disolvente
polar.
Los cabezales para chorros de tinta resultantes
fueron sometidos a pruebas de descarga continua igual que en el
Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 4, en la que las
muestras 3 a 5 de la Tabla 4 corresponden a las muestras 3 a 5 de la
Tabla 2, respectivamente.
La Tabla 4 demuestra que las muestras 4 y 5 que
tienen un contenido de disolvente residual en la película de
poliéter amida de 0,5 por ciento en peso o menos muestran elevada
calidad de impresión después de más de 10^{9} ciclos operativos.
Por lo tanto, estos cabezales de chorros de tinta son adecuados para
un cabezal múltiple. La calidad de impresión de la muestra 3 es
significativamente inferior a la de las muestras 4 y 5 después de
10^{7} a 10^{9} ciclos de impresión, si bien no se produjeron
problemas de duración. Después de 10^{9} ciclos de impresión, la
corrosión electrolítica del electrodo de aluminio debido a la
inmersión de la tinta a través de los microporos del SiO_{2} o
capa sometida a bombardeo iónico de talio es sensible.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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De acuerdo con lo anterior, se puede fabricar un
cabezal múltiple de alta fiabilidad por el procedimiento que se da a
conocer en la solicitud de Patente japonesa a inspección pública Nº
61-154947, por curado de la poliéter amida a una
temperatura superior a la temperatura de transición en estado vítreo
de la misma y controlando el contenido residual de disolvente a 0,5%
o menos.
Se produjeron dos cabezales para chorros de tinta
utilizando substratos para cabezal para chorros de tinta con
películas de poliéter amida formadas en condiciones de curado para
las muestras 4 y 5 en el experimento 2 por el procedimiento
siguiente y sometiendo a pruebas de descarga.
Haciendo referencia a la figura 4, se formó una
capa protectora de poliéter amida sobre cada uno de los substratos
(101) tal como en el experimento 2, y se colocó de manera precisa un
panel superior ranurado de polisulfona (108) sobre el substrato
(101) de manera que cada uno de los elementos exotérmicos
corresponde a un canal de tinta. El panel superior ranurado (108) y
el substrato (101) fueron fijados utilizando un resorte en forma de
barra de presión de bronce fosforoso (110). La película de poliamida
fue modelada de manera que se extendiera a la sección en contacto
con el panel superior. La calidad de impresión de estos cabezales
fue elevada después de las pruebas de duración de descarga.
En los ejemplos anteriormente mencionados, cada
uno de los cabezales tenía configuración de descarga por el borde en
el que la tinta es descargada de manera substancialmente paralela al
elemento exotérmico. La presente invención es también aplicable a
los cabezales de tipo de descarga lateral.
En un cabezal de chorros de burbujas para la
generación de una fuerza de la descarga de tinta utilizando un
elemento exotérmico, formando una burbuja por ebullición laminar de
tinta para descargar la tinta, se disponen en general una capa de
aislamiento inorgánica compuesta por SiN o SiO_{2} y una capa
anticavitación de talio sobre el elemento exotérmico para reducir
daños debido a cavitación producida por corrosión electrolítica de
la tinta y eliminación de espuma de las burbujas. Dado que la
película de talio tiene una reducida fuerza de unión a una resina
como componente del canal de tinta, se producirá la separación del
componente del canal de tinta con respecto a la película de
talio.
Un método posible para mejorar la fuerza de unión
es la eliminación de la película de talio en la parte para
proporcionar el componente del canal de tinta. En este caso, se
forma una resina sobre el transductor electrotérmico disponiendo
solamente la capa de aislamiento inorgánica de forma intermedia.
Dado que la capa de aislamiento inorgánica es en general porosa y
permite la permeación de iones contenidos en la resina, estos iones
provocarán corrosión electrolítica del transductor
electrotérmico.
El substrato puede ser sometido a tratamiento
utilizando un agente de acoplamiento de silano o puede ser dotado de
una capa de resina superpuesta compuesta de una poliimida (por
ejemplo, photoneece fabricada por Toray Industries, Inc.) para
mejorar la fuerza de unión entre el substrato que tiene el elemento
generador de fuerza de descarga de la tinta y el componente del
canal de la tinta.
La separación entre el substrato y el componente
del canal de la tinta provocada por la tinta debe ser evitada
durante el funcionamiento en condiciones ordinarias. Las tintas
débilmente alcalinas, que se han utilizado recientemente debido a la
utilización requerida de una amplia variedad de hojas de impresión y
por la resistencia al agua de las tintas, disminuirán la fuerza de
unión entre el substrato y el componente del canal de tinta durante
su utilización a largo plazo.
Una capa de resina de poliéter amida como capa de
fondo del substrato puede mantener una elevada fuerza de unión
durante largos períodos, incluso cuando se utiliza una tinta
alcalina y también cuando el metal, tal como talio, es expuesto
sobre la cara de unión, tal como se describe más adelante.
Experimento
3
Se aplicó una capa de resina de poliéter amida
entre un substrato y el material de la tobera y la fuerza de unión
fue evaluada utilizando una tinta débilmente alcalina mediante una
prueba acelerada. A continuación la capa de resina de poliéter amida
es designada capa de unión.
Se oxidó térmicamente una oblea de silicio de 5
pulgadas para formar una capa de SiO_{2} de 1,0 \mum. Una
solución de N-metilpirrolidona/acetato de butil
cellosolve de una resina de poliéter amida HIMAL1200 fabricada por
Hitachi Chemical Co., Ltd. fue aplicada como recubrimiento mediante
un proceso de centrifugación y calentada a 100ºC durante 30 minutos
y a continuación a 250ºC durante una hora para formar una capa de
unión con un grosor de 1,5 \mum. El calentamiento del
termoplástico de poliéter amida fue llevado a cabo para evaporar los
disolventes y reducir los esfuerzos internos a una temperatura más
elevada que la temperatura de transición a estado vítreo
(230ºC).
Una capa de protección laminar seca RISTON (marca
de DuPont) con un grosor de 20 \mum fue aplicada por laminación
sobre el substrato y modelada utilizando un alineador de máscara
PLA600 para formar un dibujo de líneas y espacios con un intervalo
de 30 \mum. El substrato fue calentado a 150ºC durante una hora
para el curado completo del modelado.
También se prepararon a efectos de comparación
una muestra que no tenía capa de unión y una muestra que tenía una
capa de unión con un grosor de 1,5 \mum compuesta por una
poliimida Photoneece UR3100 fabricada por Toray Industries, Inc. y
sometida a curado a 400ºC.
Estas muestras fueron sumergidas en una tinta
compuesta por etilén glicol/urea/alcohol isopropílico/pigmento
negro/agua = 5/3/2/3/87 partes en peso y, a continuación, se
sometieron a la prueba PCT a 120ºC a 2 atmósferas durante 50 horas
para observar el cambio en el dibujo de líneas y espacios. La tinta
contenía urea como humectante para suprimir la evaporación de la
tinta e impedir el evaporamiento de la tobera y era débilmente
alcalina debido a la hidrólisis de urea.
En la muestra con la capa de unión de poliéter
amida de acuerdo con la presente invención, la forma del modelado no
cambió después de la prueba PCT. Como contraste, en la muestra que
no tenía la capa de unión, se observó un reborde de interferencia o
separación en una parte del dibujo, probablemente debido a una unión
insuficiente entre la capa de SiO_{2} y el material de la tobera.
En la muestra que tenía la capa de unión de polimida, dicha capa de
polimida desapareció por disolución.
De acuerdo con lo anterior, la capa de unión de
poliéter amida realizada de acuerdo con la presente invención tiene
una elevada fuerza de unión y elevada resistencia a la tinta.
Experimento
4
El siguiente es un ejemplo de utilización de un
substrato que tiene una capa de SiN y una capa de Ta y un material
de tobera de resina epoxi (componente del canal de tinta). Se
formaron una película de SiN con un grosor de 1,0 \mum y una
lámina de talio con un grosor de 0,25 \mum sobre una oblea de 5
pulgadas como substrato mediante un proceso de plasma CVD reforzado.
Se formó una película de poliéter amida como en el experimento 3 y
se aplicó una solución de la siguiente resina epoxy sobre la
película de poliéter amida y a continuación se hizo el dibujo o
mode-
lado.
lado.
| Resina epoxy EHPE (marca de Diacel Chemical Industries, Ltd.). | 100 partes en peso |
| Resina 1,4-HFAB (marca de Central Glass Co., Ltd.) | 20 partes en peso |
| Agente de acoplamiento de silano A-187 (marca de Union Carbide Japón KK) | 5 partes en peso |
| Catalizador de polimerización catiónica óptico SP170 (marca de Asahi Denka Kogyo K.K.) | 2 partes en peso |
Este compuesto fue modelado por polimerización
catiónica de la resina epoxy por irradiación de luz con una
dosificación de 3,0 J/cm^{2} utilizando un alineador de máscara
MPA600 fabricado por la firma Canon Kabusiki Kaisha, con
calentamiento a 90ºC durante 30 minutos sobre una placa caliente, se
hizo el revelado en un disolvente de metil isobutil cetona/xileno
mezclado y se calentó a 180ºC durante una hora para el curado
completo de la resina. Se formó de esta manera un dibujo de líneas y
espacios con un grosor de 20 \mum e intervalos de 30 \mum, tal
como en el experimento 3. La muestra fue sometida a PCT para
observar los cambios en el modelado de líneas y espacios. No se
observaron cambios en el modelado de esta muestra que tenía la capa
de unión de poliéter amida de acuerdo con la presente invención.
Como contraste, en una muestra que no tenía capa de unión, se
observó en una parte del dibujo una franja de interferencia y de
separación, provocada probablemente por unión insuficiente entre la
capa de talio y el material de la tobera.
Se preparó un cabezal para chorro de tinta
mediante el procedimiento siguiente.
Haciendo referencia a la figura 5, se formó un
transductor electrotérmico (2) de TaN para generar presión sobre un
substrato de oblea de silicio de eje cristalino <100> con una
máscara de tobera de tinta (3). Asimismo, se formaron como capas de
protección una capa de SiN (4) y una capa de talio (5). El
transductor electrotérmico (2) fue conectado a electrodos para
introducir señales de control (no mostrado en el dibujo). La figura
6 es una vista en sección transversal según la línea de corte
(VI-VI) de la figura 5.
Con referencia a la figura 7, se formó sobre el
substrato (1) una capa (6) de unión de poliéter amida con un grosor
de 2,0 \mum del modo que se indica a continuación. La poliéter
amida utilizada era HIMAL1200 fabricada por la firma Hitachi
Chemical Co., Ltd. La poliéter amida fue aplicada como recubrimiento
sobre el substrato (1) utilizando un dispositivo de centrifugación y
sometida a curado a 100ºC durante 30 minutos y a continuación a
250ºC durante una hora.
Se aplicó como modelado sobre la poliéter amida
una capa de protección positiva OFPR800 fabricada por Tokio Ohka
Kogyo Co., Ltd., y a continuación la capa de poliéter amida fue
modelada por ataque mediante plasma de oxígeno a través de la
máscara de protección. La máscara de protección fue eliminada
formando una capa de unión (6).
Haciendo referencia a la figura 8, se formó sobre
el substrato (1) un dibujo (7) de canales de tinta con un grosor de
12 \mum compuesto por una capa de protección positiva ODUR
fabricada por Tokio Ohka Kogyo Co., Ltd.
Con referencia a la figura 9, se formó una capa
de resina epoxy (8) sobre el substrato (1), igual que en el
experimento 4, y se modeló para formar las toberas de descarga
(9).
Con referencia a la figura 10, el substrato de
silicio (1) fue sometido a ataque anisotrópico para formar una
abertura de suministro de tinta (10).
Con referencia a la figura 11, la capa de SiN (4)
por encima de la abertura (10) de suministro de tinta y el modelado
(7) de canal de tinta fueron eliminados, y a continuación el
substrato fue calentado a 180ºC durante una hora para completar el
curado de la resina epoxy (8). La resina epoxy (8) como componente
de la tobera fue unida a la superficie del substrato (1) (talio +
SiN) con la capa de unión (6) dispuesta de forma intermedia.
También se preparó para comparación un cabezal
para chorro de tinta sin capa de unión (6). De este modo, el
componente de tobera (8) del cabezal para chorro de tinta objeto de
comparación fue unido directamente a la superficie del substrato (1)
(talio + SiN).
Estos cabezales de chorro de tinta llenos de
tinta tal como se describen en el ejemplo 3 fueron sometidos a
pruebas de conservación a 60ºC durante 3 meses. El cabezal para
chorros de tinta de este ejemplo con capa de unión no mostró franja
de interferencia y separación en el interfaz de unión del
componente de tobera. Como contraste, el cabezal para chorro de
tinta objeto de comparación sin capa de unión formó una franja de
interferencia parcial entre la capa de talio y el componente de la
tobera. De acuerdo con ello, la capa de unión de poliéter amida de
acuerdo con la presente invención tiene una elevada fuerza de unión
en un cabezal para chorro de tinta que se puede utilizar en la
práctica.
Cuando se utiliza una película de poliéter amida
como capa superficial de un substrato, el substrato puede ser unido
a un componente de canal de tinta por la película de poliéter amida
dispuesta de forma intermedia, tal como se describe a continuación
de manera detallada.
Se formó una película de SiO_{2} con un grosor
de 2,5 \mum como capa de acumulación de calor sobre una oblea de
silicio de 5 pulgadas como substrato, por oxidación térmica. Se
formó una capa 0,15 \mum HfB_{2} sobre el substrato de la oblea
de silicio por un proceso de bombardeo iónico para formar un
elemento exotérmico. Se depositaron sobre aquél una capa de talio
con un grosor de 0,005 \mum y a continuación una capa de aluminio
con un grosor de 0,5 \mum por un proceso depósito de haz de
electrones para formar capas de electrodo. Las capas de electrodo
fueron modeladas por un proceso fotolitográfico, tal como se muestra
en la figura 1. El dispositivo de calentamiento (201) de la figura 1
tenía una anchura de 30 \mum y una longitud de 150 \mum . La
resistencia del dispositivo de calentamiento incluyendo el electrodo
de aluminio era de 150 \Omega.
Se depositó SiO_{2} con un grosor de 2,2 \mum
sobre la totalidad de la superficie del substrato por un proceso de
bombardeo iónico para formar una primera película de protección. A
continuación, se depositó talio con un grosor de 0,5 \mum sobre la
totalidad de la superficie por un proceso de bombardeo iónico para
formar una segunda capa de protección, y a continuación se hizo el
modelado.
A continuación, se formó una capa de poliéter
amida de 3 \mum de grosor como capa de protección (107) sobre la
parte sombreada de la figura 1, del modo siguiente. El substrato
(101) que tenía la segunda capa de protección (106) fue limpiado y
secado. Se aplicó como recubrimiento una solución de poliéter amida
(HIMAL) con una viscosidad de 500 cP sobre la segunda capa de
protección (106), utilizando un dispositivo de centrifugación.
Después de su secado a 70ºC durante 30 minutos, la capa de poliéter
amida fue sometida a curado a 70ºC durante 3 horas.
Después del curado, se aplicó como recubrimiento
sobre la película de poliéter amida una capa fotorresistente
positiva novolak OFPR800 (marca de Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) con
un grosor de 12 \mum, utilizando un dispositivo de centrifugación,
y se sometió a curado previo. La capa fotorresistente fue sometida a
exposición utilizando un alineador de máscara, y se reveló formando
un dibujo predeterminado. El substrato fue colocado en un sistema de
ataque por plasma de oxígeno para el ataque de la poliéter amida. La
velocidad de ataque de la poliéter amida fue de 0,2 \mum/min sin
ser afectada por las condiciones de curado. La poliéter amida con un
grosor de 2,5 \mum por encima del dispositivo de calentamiento
(201) fue eliminada por ataque químico durante 15 minutos en la
atmósfera de plasma de oxígeno. A continuación, el substrato fue
sumergido en un agitador (Sipray 1112A) y la capa fotorresistente
residual fue eliminada por energía de ultrasonidos. La sección
atacada de la película de poliéter amida, próxima a la sección con
efecto térmico, tenía la forma mostrada en la figura 1 y dimensiones
de 50 \mum x 250 \mum.
Con referencia a la figura 12, se unió un panel
superior ranurado a la cara superior del substrato. El panel
superior ranurado consistía en un panel de cristal (500) y una
película de poliéter amida (600) con un grosor de 50 \mum formada
sobre aquél. La película de poliéter amida (600) fue formada
mediante dos ciclos de recubrimiento por centrifugación de una
solución de poliéter amida (HIMAL) con un viscosidad de 900 cP, con
secado a 70ºC durante 30 minutos, y a continuación curado en las
condiciones A y B de la Tabla 2.
Se aplicó una capa de protección sobre la otra
superficie que no tenía la película de poliéter amida (600) del
substrato de vidrio (500), y se modeló. El panel de vidrio (500) fue
modelado utilizando una mezcla acuosa de ácido fluorhídrico y
floruroamónico para formar una abertura de suministro de tinta.
Después de eliminar la capa de protección, el panel superior fue
cortado utilizando un dispositivo cortador. Los canales de tinta
(230) con una anchura de 50 \mum, profundidad de 40 \mum y
longitud de 2 \mum fueron formados sobre la película de poliéter
amida (600) por la acción de corte.
Dado que los canales de tinta se forman por corte
directo de una placa de vidrio en tecnologías convencionales, tiene
lugar de manera inevitable la formación de grietas y de virutas. La
capa de poliéter amida (600) de acuerdo con la presente invención,
no obstante, puede ser cortada sin grietas ni virutas.
El substrato (430) fue colocado sobre una placa
caliente a 300ºC, y el panel superior ranurado (500) fue colocado y
alineado sobre dicho substrato (430). El panel superior ranurado
(500) fue prensado durante 10 segundos utilizando un calentador a
300ºC para la soldadura del panel superior ranurado (500) con el
substrato (430).
En este ejemplo, la capa de poliéter amida fue
dispuesta también en la parte del substrato (430) correspondiente a
las paredes de fondo de toberas para facilitar la unión del panel
superior (500) dotado de toberas al substrato (430). La capa de
poliamida de poliéter absorbe una gran diferencia de nivel provocada
por el cableado sobre el substrato (430), y por lo tanto puede
facilitar la unión en el panel superior ranurado (400) al substrato
(430), si bien dicha unión puede se conseguida por soldadura de la
capa de poliéter amida aplicada como recubrimiento sobre el panel
superior (500) incluso cuando el substrato (430) no tiene la capa de
poliéter amida.
Se aplicaron impulsos de 30 voltios, durante 10
segundos, y 3 kHz a los transductores electrotérmicos del cabezal
para chorros de tinta resultante. Se descargaron de manera estable
gotitas de la tinta almacenada en los orificios como respuesta a las
señales aplicadas. La calidad de la impresión era satisfactoria. La
capa de poliéter amida no provocó problemas, tales como
separación.
Con referencia a las figuras 13 y 14, se fabricó
un substrato (410) igual que en el ejemplo 5. Se aplicó dos veces
sobre el substrato (410) una solución de poliéter amida (HIMAL) con
una viscosidad de 900 cP mediante un proceso de recubrimiento por
centrifugación, se secó a 70ºC durante 30 minutos, y luego se
sometió a curado a 120ºC durante 3 horas. La película de poliéter
amida resultante tenía un grosor de 30 \mum. Se formó un dibujo de
protección en la película de poliéter amida. Se formó un canal de
tinta por proceso de plasma de oxígeno, y a continuación se eliminó
el modelado de protección.
Una capa de protección contra el ataque químico
PMERP-RF30S (marca comercial fabricada por la firma
Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd) fue aplicada sobre una placa de cobre, se
modeló un canal de tinta (800) y a continuación la capa de
protección fue eliminada. Se formaron toberas de descarga (250)
utilizando un láser YAG
(itrio-aluminio-granate), y la
superficie de la placa de cobre fue recubierta con oro. Una placa de
orificios (700) fue formada de este modo.
El substrato (410) y la placa de orificios (700)
fueron alineados y unidos entre sí. Dichos elementos fueron
colocados sobre una placa caliente a 300ºC y a continuación la placa
de orificios (700) fue prensada durante 10 segundos utilizando un
dispositivo calentador a 300ºC para su soldadura con el substrato
(410). De esta manera se formó un cabezal de chorros de tinta, tal
como se muestra en la figura 14.
Se aplicaron impulsos de 30 voltios, 10 segundos,
y 3 kHz a los transductores electrotérmicos del cabezal para chorros
de tinta resultante. Se descargaron de forma estable gotitas de
tinta almacenadas en los orificios, como respuesta a las señales
aplicadas, igual que en el ejemplo 5. La calidad de la impresión fue
satisfactoria. La capa de poliéter amida no provocó problemas, tales
como separación.
Se formó un substrato igual que en el ejemplo 5.
Se aplicó dos veces sobre el substrato por un proceso de
recubrimiento por centrifugación una solución de poliéter amida
(HIMAL) con una viscosidad de 900 cP y se secó a 70ºC durante 30
minutos. El substrato fue unido a una placa de orificios de resina
(710) mostrada en la figura 15 para formar canales de tinta y
toberas de descarga. Se formó simultáneamente un canal de tinta
(810) con la placa de orificios (710) por moldeo y a continuación se
formaron toberas de descarga (255) utilizando un láser
excimer.
excimer.
El substrato y la placa de orificios (710) fueron
alineados y unidos entre sí. Éstos fueron colocados en una cámara de
vacío y se añadió una carga a temperatura ambiente para evaporar el
disolvente, acetato de butil cellosolve, utilizado para disolución
de la poliéter amida.
Dado que no se aplicó calor para unión de la
placa de orificios del substrato, éstos pueden ser unidos
íntimamente entre sí sin los efectos adversos del calor, tal como
deformación del canal de tinta y toberas de descarga. De este modo,
la presente invención es capaz de utilizar una placa de orificios de
resina de precio reducido.
Se aplicaron impulsos de 30 voltios, 10 segundos
y 3 kHz a los transductores electrotérmicos del cabezal para chorros
de tinta resultante. Se descargaron gotitas de la tinta almacenada
en los orificios de manera estable como respuesta a las señales
aplicadas, igual que en el ejemplo 5. La calidad de la impresión fue
satisfactoria. La capa de poliéter amida no provocó problemas, tales
como separación.
Si bien la presente invención ha sido descrita
con referencia a las que se consideran en la actualidad
realizaciones preferentes, se comprenderá que la invención no queda
limitada a las realizaciones que se han dado a conocer. Por el
contrario, la invención está destinada a extenderse a diferentes
modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del
ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (19)
1. Substrato para cabezal para chorros de tinta,
que comprende:
una capa de substrato (101),
un transductor electrotérmico (103) formado sobre
la capa de substrato para generar energía térmica, poseyendo dicho
transductor electrotérmico una sección de efecto térmico (201) para
aplicar energía térmica al líquido para formar una burbuja en el
mismo;
una tobera (109), estando conectada la sección de
efecto térmico con la tobera para descargar el líquido;
un par de electrodos (104) dispuestos sobre el
transductor electrotérmico; y
una capa de protección dispuesta sobre el
transductor electrotérmico,
de manera que dicha capa de protección es una
capa de resina que comprende una poliéter amida que tiene un
contenido residual disolvente de 4% o menos y estando formada dicha
capa de protección sobre la superficie del substrato.
2. Cabezal para chorros de tinta que
comprende:
una tobera para la descarga de líquido;
un canal de líquido conectado con la tobera;
un substrato que tiene un elemento generador de
presión para descargar el líquido, incluyendo el canal de líquido el
elemento generador de presión; y
un componente de canal de líquido unido al
substrato para formar el canal de líquido;
de manera que el substrato tiene una capa de
resina de protección que comprende una resina de poliéter amida en
la sección unida al componente del canal de líquido y el contenido
de disolvente residual de dicha resina de poliéter amida es de 4% o
menos.
3. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que la resina de poliéter amida es
termoplástica.
4. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que el componente del canal de líquido
comprende una resina.
5. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 4, en el que el componente del canal de líquido está
formado mediante un compuesto de polimerización catiónico de una
resina epoxi.
6. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que el componente del canal de líquido es un
panel superior que tiene una ranura para formar una parte del canal
de líquido.
7. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 6, en el que el panel superior está presionado y
fijado al substrato por medio de un elemento elástico.
8. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 7, en el que el panel superior está formado por
moldeo integral de una resina.
9. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 8, en el que el panel superior comprende una
polisulfona o poliéter sulfona.
10. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que la tobera está dispuesta en un lado
alejado del elemento generador de presión.
11. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que el elemento generador de presión es un
transductor electrotérmico.
12. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que la capa de resina funciona como capa de
protección para el elemento generador de presión.
13. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que el componente de canal de líquido y el
substrato están unidos entre sí por soldadura térmica de la capa de
resina.
14. Cabezal para chorros de tinta, según la
reivindicación 2, en el que el componente del canal de líquido y el
substrato están unidos entre sí por secado en vacío de la capa de
resina.
15. Método para la fabricación de un cabezal para
chorros de tinta que comprende una tobera para la descarga de
líquido, un canal de líquido conectado a la tobera, un substrato que
tiene un elemento generador de presión para descargar el líquido,
incluyendo el canal de líquido, el elemento generador de presión, y
un canal de líquido unido al substrato para formar el canal de
líquido, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:
formar una capa de poliéter amida sobre el
elemento generador de presión del substrato, de manera que la capa
de poliéter amida es sometida a curado para obtener un contenido de
disolvente en la capa de poliéter amida de 4% o menos;
formar un modelado del canal de líquido sobre la
capa de poliéter amida utilizando una resina soluble;
formar una capa de resina de recubrimiento para
formar una pared de canal de líquido sobre el dibujo del canal de
líquido;
formar la tobera en la capa de resina de
recubrimiento por encima del elemento generador de presión; y
disolver el dibujo de canal de líquido.
16. Método para la fabricación de un cabezal para
chorros de tinta, según la reivindicación 15, que comprende además
la etapa de modelar la capa de poliéter amida mediante un proceso de
ataque químico por plasma de oxígeno.
17. Método para la fabricación de un cabezal para
chorros de tinta, según la reivindicación 15, en el que la resina de
poliéter amida es termoplástica.
18. Método para la fabricación de un cabezal para
chorros de tinta, según la reivindicación 15, en el que la capa de
resina de recubrimiento está formada por un compuesto de
polimerización catiónico de una resina epoxi.
19. Método para la fabricación de un cabezal para
chorros de tinta, según la reivindicación 15, en el que el elemento
generador de presión es un transductor electrotérmico.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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