ES2295132T3 - Aparato para depositar gotitas. - Google Patents

Abstract

Método para alinear una banda de impresión con relación a una impresora de chorro de tinta, que comprende una base (102) y una cabeza de impresión (104) montada de modo ajustable sobre la base (102); caracterizado porque el método comprende los pasos de situar en posición una cabeza de impresión (104) sobre una base (102) en una posición con relación a una referencia (103) en la base (102) tal que una banda de impresión producida por la cabeza de impresión (104) está en una posición predeterminada con relación a la referencia (103), y situar la base (102) en una impresora de chorro de tinta usando la referencia (103).

Description

Aparato para depositar gotitas.

La presente invención se refiere a un método para alinear una banda de impresión con relación a una impresora de chorro de tinta y a un aparato impresor de chorro de tinta de acuerdo con los preámbulos de la reivindicación 1 y de la reivindicación 8.

Tal método y tal aparato impresor de chorro de tinta son conocidos del documento US 4 570 168.

Una impresora de chorro de tinta de gota sobre demanda incluye una o más cabezas de impresión montadas n un carro o cuerpo impresor de una impresora, siendo expulsada la tinta desde uno o más depósitos de tinta situados en la impresora, a través de boquillas formadas en la o en cada cabeza de impresión.

A la vista de la demanda de impresión por chorro de tinta de gota sobre demanda de más alta resolución, es deseable controlar con precisión las localizaciones precisas en las cuales la tinta expulsada desde las boquillas queda depositada sobre una superficie de impresión. En consecuencia, cada cabeza de impresión es alineada individualmente en el carro o cuerpo de la impresora. Si una de las cabezas de impresión resultase defectuosa en cualquier forma, es necesario retirar la cabeza de impresión defectuosa y volver a alinear con precisión la cabeza de impresión de sustitución en el carro o cuerpo de la impresora. Esa puede ser una operación difícil, y por lo tanto que lleve tiempo.

En sus realizaciones preferidas, la presente invención persigue resolver esos y otros problemas.

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un método para alinear una banda de impresión con relación a una impresora de chorro de tinta que comprende una base y una cabeza de impresión montada de modo ajustable sobre la base, caracterizado porque el método comprende los pasos de situar en posición una cabeza de impresión sobre una base, en una posición en relación con una referencia en la base, de tal modo que una banda de impresión producida por la cabeza de impresión esté en una posición predeterminada con relación a la referencia, y situar la base en una impresora de chorro de tinta usando la referencia.

Al ser alineada la banda de impresión producida por una cabeza de impresión con una referencia formada en la base y usada para montar la base en la impresora, la cabeza de impresión puede ser fácilmente sustituida sin pérdida alguna de la alineación de la banda de impresión producida con relación al carro o cuerpo de la impresora.

La alineación de la banda con una sola referencia formada sobre la base mejora también la facilidad de alineación de la banda con relación al carro o cuerpo de la impresora; puesto que la tinta de imprimir puede ser expulsada formando ángulo con los ejes de las boquillas de la cabeza de impresión, se ajusta la posición de la cabeza de impresión con relación a la banda de impresión producida.

En una realización preferida, una pluralidad de cabezas de impresión son montadas de modo ajustable sobre la base y son susceptibles de colocación en posición con relación a la referencia en la base, de tal modo que las bandas de impresión producidas por las cabezas de impresión estén en posiciones predeterminadas respectivas con relación a la referencia.

Por consiguiente, las anteriores ventajas con respecto a una sola cabeza de impresión son también proporcionadas por una disposición de múltiples cabezas de impresión, de modo que, por ejemplo, si la impresora llegase a ser defectuosa, se podría retirar la base de la impresora defectuosa y montar con exactitud la impresora de repuesto usando la referencia, es decir, sin tener que volver a alinear cada cabeza de impresión individual, de modo que las bandas de impresión a ser producidas por las cabezas de impresión sigan estando con la alineación correcta.

Además, cuando se usen una pluralidad de cabezas de impresión con objeto de aumentar la anchura de la impresión, es importante que la primera boquilla de una segunda cabeza de impresión esté situada tan próxima como sea posible a un paso después de la última boquilla de la primera cabeza de impresión, con objeto de mantener una alta calidad de la impresión entre las cabezas de impresión. Por medio de la presente invención, esa colocación en posición puede efectuarse rápida y fácilmente.

Las cabezas de impresión pueden disponerse por pares sobre la base, por ejemplo, por pares lado a lado. Esto puede aumentar la densidad del montaje de las cabezas de impresión sobre la base, proporcionando así un aparato para depositar gotitas compacto.

En una realización preferida, la posición de la o de cada cabeza de impresión sobre la base con relación a la referencia se ajusta con medios de ajuste. Esto puede hacer posible que cabezas de impresión individuales sean situadas en posición sobre la base de modo que las bandas de impresión producidas por las cabezas de impresión estén en posiciones predeterminadas con relación a la referencia.,

Los medios de ajuste pueden comprender medios para ajustar la posición que ocupe la o de cada cabeza de impresión con relación a la referencia, y medios para ajustar la orientación de la o de cada cabeza de impresión con relación a la referencia. Por consiguiente, se pueden ajustar individualmente la posición y la orientación de la cabeza de impresión.

Los medios de ajuste pueden comprender una pluralidad de miembros de ajaste que se apliquen a la o a cada cabeza de impresión, siendo cada miembro de ajuste movible con relación a la base de modo que ajuste la posición de la cabeza de impresión sobre la base. Por ejemplo, tal miembro de ajuste puede comprender una superficie biselada, siendo empujada la cabeza de impresión contra la superficie biselada, para moverla con relación a la base. Puesto que se puede controlar con precisión el movimiento de un tornillo dentro de un taladro roscado, se controla también por tanto con precisión la alineación de la banda de impresión obtenida de la cabeza de impresión con la referencia en la base.

En consecuencia, en un segundo aspecto se proporciona un aparato impresor de chorro de tinta que se ha definido en la reivindicación 8.

La cabeza de impresión puede tener una superficie biselada de adaptación, que se aplique a la superficie biselada del miembro de ajuste. La aplicación de las superficies biseladas que se adaptan puede hacer posible que la cabeza de impresión sea retenida contra la base por los miembros de ajuste.

El aparato comprende, preferiblemente, medios montados elásticamente sobre la base para empujar a una cabeza de impresión contra los medios de ajuste. Esto puede garantizar que cualquier ajuste de los medios de ajuste sea transferido sustancialmente por completo a la cabeza de impresión.

El aparato comprende, preferiblemente, medios susceptibles de ser montados sobre la base, para proteger los medios de ajuste para evitar un ajuste accidental de la posición de la o de cada cabeza de impresión sobre la base.

El aparato puede comprender además un miembro ranurado, susceptible de ser montado sobre la base, que tiene al menos una ranura formada en el mismo, de modo que el fluido expulsado desde la o desde cada cabeza de impresión pase a través de una ranura respectiva.

Cada cabeza de impresión puede comprender una pluralidad de boquillas formadas en una placa de boquillas. La placa de boquillas y las paredes de la ranura a través de la cual pasa la tinta expulsada desde las boquillas, definen parte al menos de un rebajo, dentro del cual son movibles los medios para retirar tinta, para retirar cualquier tinta que se acumule en el rebajo a continuación de la expulsión desde una de las boquillas.

La invención se ha ilustrado, además, por medio de un ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan en los cuales:

La Figura 1 representa una vista en despiece ordenado de una primera realización de un aparato para depositar gotitas;

La Figura 2 representa una vista en perspectiva posterior del aparato para depositar gotitas de la Figura 1, con la cubierta y el dispositivo de fijación parcialmente recortados;

La Figura 3 representa una vista en perspectiva posterior de una segunda realización de un aparato para depositar gotitas, con la cubierta y el dispositivo de fijación totalmente retirados;

Las Figuras 4(a) y (b) representan una vista por arriba y una vista en perspectiva, respectivamente, de una tercera realización del aparato para depositar gotitas, habiéndose ilustrado un bastidor de cabeza de impresión montado sobre la placa de base, y la Figura 4(c) representa una vista en perspectiva de las superficies de alineación de un bastidor de cabeza de impresión;

La Figura 5(a) representa una vista lateral de un tornillo de ajuste; la Figura 5(b) representa una vista en corte transversal simplificada de la aplicación de un bastidor de cabeza de impresión con un tornillo de ajuste, y la Figura 5(c) representa una vista lateral de un pasador de empuje.

La Figura 6 representa una vista en perspectiva de una realización de una placa ranurada de la placa de base del aparato para depositar gotitas;

La Figura 7 representa una vista en corte transversal de la cabeza de impresión, en la que se ha ilustrado la alineación de una placa ranurada con una placa de base; y

La Figura 8 es la misma vista en corte transversal de la Figura 7, en la que se ha ilustrado la acción de un frotador de la boquilla.

La Figura 9 es una vista en perspectiva, parcialmente esquemática, en despiece ordenado, de una realización de una cabeza de impresión que tiene una base y una cubierta;

La Figura 10 es una vista frontal de una cabeza de impresión;

La Figura 11 es un gráfico en el que se ha ilustrado el gradiente de temperatura a través de la cabeza de impresión de la Figura 10 durante la expulsión de la gotita;

La Figura 12 es una vista en perspectiva de la cabeza de impresión de la Figura 9, con un disipador de calor unido a la cubierta;

La Figura 13 es una vista en perspectiva parcial del circuito de accionamiento para suministrar señales eléctricas de actuación a la cabeza de impresión de la Figura 12;

La Figura 14 es una vista en perspectiva de una caja para suministrar fluido refrigerante a la cabeza de impresión y al disipador de calor de la Figura 13;

La Figura 15 es una vista en corte transversal lateral de otra cabeza de impresión;

La Figura 16 es una vista por arriba, en corte transversal, de un conducto de suministro de fluido de la cabeza de impresión representada en la Figura 15;

La Figura 17 es una vista lateral en corte transversal de otra cabeza de impresión;

La Figura 18 es una vista por arriba en corte transversal de un conducto de suministro de fluido de la cabeza de impresión representada en la Figura 17;

Las Figuras 19 a 22 son vistas en corte transversal de otras cabezas de impresión, de las cuales la Figura 21b ilustra el escalonamiento de las entradas y salidas de tinta de la cabeza de impresión representada en la Figura 21a.

La presente invención se refiere a un aparato impresor de chorro de tinta de gota sobre demanda. En las realizaciones preferidas, un aparato para depositar gotitas comprende un módulo de cabeza de impresión para fijación al carro o cuerpo de una impresora de chorro de tinta. Tales realizaciones se describirán a continuación con referencia a las Figuras 1 a 5.

Con referencia a la Figura 1, el módulo 100 de cabeza de impresión comprende una placa de base 102 sobre la cual están montadas de modo ajustable una o más cabezas de impresión 104, un dispositivo de fijación 106 y una cubierta 108. En las realizaciones ilustradas en las Figuras 1 a 3, hay cuatro cabezas de impresión 104 montadas de modo ajustable sobre la placa de base 102. Sin embargo, sobre la placa de base 102 se pueden montar cualquier número de cabezas de impresión; en la realización ilustrada en la Figura 4, pueden montarse dos cabezas de impresión sobre la placa de base 102. Las cabezas de impresión pueden ser dispuestas en una formación escalonada, como en las realizaciones representadas en las Figuras 2 y 4, o bien por pares, como en la realización representada en la Figura 3. Las dos cabezas de impresión de un par pueden montarse lado a lado, con objeto de mejorar la densidad de empaquetado.

La placa de base 102 puede ser montada sobre la impresora por cualesquiera medios usuales, tales como pernos, clips, o similares. La alineación de la placa de base sobre la impresora se realiza usando una referencia 103 en la placa de base. Como se ha ilustrado en la Figura 2, la referencia 103 está realizada en esta realización mediante una estría 103 formada en la placa de base 102, pero la referencia puede adoptar cualquier forma conveniente.

Cada cabeza de impresión 104 comprende una pluralidad de boquillas desde las cuales puede ser expulsada la tinta mediante la aplicación de una señal eléctrica a medios de actuación asociados con una cámara de fluido que comunica con esa boquilla, como se ha ilustrado, por ejemplo, en los documentos EP-A-0 277 703, EP-A-0 278 590, y, más en particular, en las solicitudes del Reino Unido números 9710530 y 9721555. Los medios de actuación de cada cabeza de impresión 104 están conectados a un circuito de accionamiento asociado, siendo las cámaras de fluido conectables a uno o más depósitos de tinta.

Como se ha ilustrado más claramente en la Figura 4, cada cabeza de impresión comprende una parte de bastidor externo 105 para hacer posible que la cabeza de impresión pueda ser montada en la placa de base 102. El bastidor 105 puede ser integral con la cabeza de impresión 104, o bien puede estar separado de la misma. Únicamente con fines aclaratorios, en la Figura 4 se ha ilustrado solamente el bastidor 105 montado sobre la placa de base 102.

Como se ha ilustrado con más detalle en las Figuras 3 y 4, cada cabeza de impresión 104 está montada en una ranura 110 formada en la placa de base 102, de modo que las boquillas de la cabeza de impresión están expuestas mediante la ranura 110 para permitir que la tinta expulsada desde las boquillas sea depositada sobre una superficie de impresión. Cada cabeza de impresión está montada de modo ajustable sobre la placa de base 102 por medio de tornillos de ajuste de cabeza biselada 112, 114, como se ha ilustrado en la Figura 5(a), los cuales se aplican a respectivas superficies de alineación 116, 118 de la cabeza de impresión 104. Cada tornillo de ajuste 112, 114 tiene una rosca que engrana en un ánima roscada 120, 122 formada en la placa de base 102. Como se ha ilustrado en la Figuras 4 y 5(b), las superficies de alineación 116, 118 de la cabeza de impresión 104 están también biseladas, adaptándose el bisel, preferiblemente, al del tornillo de ajuste.

El pasador de empuje 124 montado en la placa de base 102 sirve para empujar a las superficies de alineación 116, 118 de la cabeza de impresión contra los tornillos de ajuste 112, 114. Con referencia a la Figura 5(c), el pasador de empuje 124 se proyecta desde una caja 126 que está montada en la placa de base 102 y aloja un resorte u otro miembro elástico, el cual carga al pasador de empuje 124 hacia fuera de la caja 126. Si se empuja lateralmente, el pasador de empuje 124 puede ser inclinado hacia fuera de la superficie de alineación 118, para hacer posible que sea montado el bastidor 105 en la ranura 110, y retirado de ésta.

Para alinear cada cabeza de impresión 104 en la placa de base 102, se monta la cabeza de impresión 104 en una ranura 110 de la placa de base 102 y se mantiene en posición mediante dos tornillos de ajuste 112, 114 y el pasador de empuje 124. Después se conecta la cabeza de impresión a la impresora para hacer posible que sea expulsada la tinta desde la cabeza de impresión. Después se produce una banda de impresión mediante la cabeza de impresión. Con referencia a la posición de la banda de impresión con relación a la referencia 103, la posición de la cabeza de impresión 104 sobre la placa de base 102 es ajustable por medio de tornillos de ajuste 112. Girando el tornillo de ajuste 112 en el ánima 120, la aplicación de la superficie biselada de alineación 116 de la cabeza de impresión 104 con el tornillo 112 hace que la cabeza de impresión se mueva en la dirección Y, como se ha indicado mediante la flecha 130 en las Figuras 3 y 5(b). Análogamente, la orientación de la cabeza de impresión 104 con relación a la placa de base 102 se ajuste por medio del tornillo de ajuste 114. Girando el tornillo de ajuste 114 en el ánima 122, la aplicación de la superficie biselada de alineación 118 de la cabeza de impresión 104 con el tornillo 114 hace que la cabeza de impresión gire alrededor del tornillo de ajuste 112, como se ha indicado mediante la flecha 132 en la Figura 3. Los márgenes típicos de ajuste de los tornillo de ajuste 112, 114 son de 0,8 mm (\pm 0,4 mm) y 1º (\pm 0,5º), respectivamente.

La posición de la cabeza de impresión sobre la placa de base se ajusta usando los tornillos de ajuste 112, 114 hasta que una banda de impresión producida por la cabeza de impresión esté en una posición predeterminada con relación a la referencia 103 en la placa de base 102. Cada cabeza de impresión es ajustable por turno, de modo que las bandas de impresión producidas por cada cabeza de impresión estén en una posición predeterminada con relación a la referencia 103. Por consiguiente, si la impresora llegase a estar defectuosa, se puede retirar la placa de base 102 de la impresora defectuosa y montar la de sustitución en la impresora de repuesto usando la referencia 103 para localizar con precisión la placa de base sobre la impresora, es decir, sin tener que volver a alinear cada cabeza de impresión 104 individual. Esto permite conseguir una sustitución rápida y simple de la impresora defectuosa, sin pérdida de la alineación de la cabeza de impresión.

Cuando las posiciones de todas las cabezas de impresión 104 montadas en la placa de base 102 hayan sido ajustadas adecuadamente, se desconectan las cabezas de impresión de la impresora para permitir que sea montado un dispositivo de fijación 106 en la placa de base 102 por medio de pernos 107, para mantener las cabezas de impresión en sus posiciones deseadas. El dispositivo de fijación 106 sirve también para proteger los tornillos de ajuste 112, 114 contra movimiento accidental. Se pueden usar tornillos de fijación (no representados) para fijar las cabezas de impresión en sus posiciones ajustadas.

Como se ha ilustrado en la Figura 2, la cubierta 108 sirve para proteger físicamente las cabezas de impresión 104 montadas en la placa de base 102. En la cubierta 108 hay formadas aberturas 140 para exponer los conectadores 150 formados en el extremo de la cabeza de impresión 104 alejado de las boquillas, para hacer posible la reconexión eléctrica y de fluido, por separado, de las cabezas de impresión a la impresora.

La placa de base 102 comprende además una placa ranurada 160 que puede ser montada sobre la placa de base 102. Con referencia a la Figura 6, hay una serie de ranuras 162, típicamente de 1-2 mm de anchura, representadas en la Figura 7, formadas en la placa ranurada 160, una por cada cabeza de impresión 104 que puede ser montada sobre la placa de base 102.

La Figura 7 es una vista en corte transversal en la que se ha ilustrado la alineación de una cabeza de impresión 104 con la placa de base 102 y la placa ranurada 160. Como se ha ilustrado en la Figura 7, la placa ranurada 160 está alineada con la placa de base 102 de modo que las boquillas 170 formadas en la placa de boquillas 172 de la cabeza de impresión 104 están expuestas, para hacer posible que la tinta expulsada desde las boquillas pase a través de la placa ranurada 160 sin incidir en los lados de la placa ranurada 160. La superficie exterior 164 de la placa ranurada 160 puede ser recubierta, con objeto de mejorar su resistencia al desgaste.

La superficie superior de la placa de boquillas 172 y las paredes de la ranura 162 formada en la placa ranurada definen juntas un rebajo 180. Durante la expulsión de las gotitas desde las boquillas 170 formadas en la placa de boquillas 172, las gotitas de fluido que puedan desprenderse de la masa de la gotita durante la expulsión de la gotita desde las boquillas pueden recogerse en el rebajo. Esta recogida de fluido en el rebajo puede conducir a la desviación de la gotita durante la expulsión, y por lo tanto a una localización inexacta de la gotita expulsada sobre la superficie de impresión, y finalmente al bloqueo de las boquillas 170.

Con objeto de evitar tales problemas, el aparato incluye medios tales como una hoja frotadora 190, movible dentro del rebajo para retirar cualquier tinta que sea recogida en el rebajo. Como se ha ilustrado en la Figura 8, la placa ranurada 160 sirve para evitar que la hoja frotadora llegue a hacer contacto con la placa de boquillas, evitando con ello daños a la placa de boquillas producidos por la hoja frotadora, siendo aspirada la tinta dentro del material de la hoja frotadora bajo la acción de la tensión superficial.

La Figura 9 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una parte de una cabeza de impresión 1100. La cabeza de impresión comprende una base 1110 en forma de una hoja de material piezoeléctrico polarizada en una dirección paralela al eje Z en la Figura 9. La dirección de la polarización se ha ilustrado mediante flechas 1120. La base está formada con una fila de cabales o cámaras de fluido paralelas 1130. Los canales 1130 están cerrados por una cubierta 1140 que se extiende sobre toda la superficie superior de la cabeza de impresión. El fluido, tal como la tinta, se suministra desde un depósito de tinta (no representado) a una entrada de tinta 1150 situada en la cubierta 1140, la cual suministra la tinta a un conducto 1160 que se extiende sustancialmente a todo lo ancho de la cubierta, con objeto de proporcionar tinta a cada uno de los canales 1130.

Los canales 1130 son de configuración en forma de canaleta, terminando los extremos correspondientes de los mismos en una placa de boquillas 1170 en la cual hay formadas boquillas 1175, una por cada canal 1130. La tinta es expulsada sobre demanda desde los canales 1130 en forma de gotitas, y es depositada en una línea de impresión de una superficie de impresión entre la cual y la cabeza de impresión 1100 hay un movimiento relativo normal al plano de los ejes del canal.

Los canales 1130 son largos y estrechos, de sección transversal rectangular, y tienen paredes laterales opuestas 1180 que se extienden a todo lo largo de los canales. Las paredes laterales 1180 de los canales 1130 están provistas de electrodos 1190 que se extienden a todo lo largo de los canales. Las señales eléctricas actuantes aplicadas a los electrodos 1190 producen una actuación en el modo de cizalladura en la mitad superior de las paredes 1180. Las mitades inferiores de las paredes son obligadas a seguir el movimiento de las mitades superiores, de modo que las paredes se deformen adoptando la forma de V invertida. La desviación de las paredes pone a presión la tinta en el canal, siendo expulsado fluido desde las boquillas 1175. Interconexiones 1200 de unión por hilo metálico a la parte trasera de la base, suministran las señales eléctricas actuantes a los electrodos 1190 desde el circuito de accionamiento (no representado).

Consideremos a modo de ejemplo una disposición tal como la ilustrada en la Figura 10, en la cual las cámaras de fluido están divididas en grupos A y B. Un sensor de temperatura S1 está dispuesto para medir la temperatura hacia el centro del grupo A, y el sensor de temperatura S2 está dispuesto para medir la temperatura hacia el centro del grupo B. En la Figura 11 se ha representado la variación en el tiempo de las temperaturas T_{1} y T_{2} detectadas por los sensores S1 y S2, respectivamente, cuando únicamente se haga actuar el grupo A de cámaras de fluido para expulsar gotitas desde las boquillas del mismo. Como se ha ilustrado en la Figura 11, hay una clara diferencia de temperaturas \DeltaT entre las temperaturas detectadas T_{1} y T_{2}. Tal diferencia de temperaturas entre las cámaras de fluido puede conducir a una diferencia en la cantidad de fluido expulsado desde las cámaras de fluido, lo que da por resultado variaciones en el tamaño de los puntos impresos. Es por lo tanto deseable reducir \DeltaT.

Tal reducción puede conseguirse formando la cubierta 1140 de material que tenga una conductividad térmica relativamente alta, pero con un coeficiente de dilatación térmica, C_{TE}, sustancialmente igual al del material piezoeléctrico, tal como el PZT (titanato de circonio plomo) del que se forma la hoja 1110. Como materiales adecuados para la cubierta se incluyen el silicio y el nitruro de aluminio.

Para favorecer la disipación del calor y para distribuir entre los canales cualquier calor generado durante la expulsión de las gotitas, como se ha ilustrado en la Figura 12, un disipador de calor 1200 está conectado a la cubierta 1140. El disipador de calor está formado de aluminio, y comprende una serie de aletas 1210. En la realización ilustrada en la Figura 12, el disipador de calor 1200 tiene cuatro aletas 1210, aunque se podría usar un disipador de calor con cualquier número de aletas. En el disipador de calor hay formada una entrada de tinta 1220 para suministrar tinta a la entrada 1150 formada en la cubierta 1140.

La Figura 13 es una vista en perspectiva en la que se ha ilustrado el circuito de accionamiento para la cabeza de impresión 1100. La cabeza de impresión 1100 está montada sobre una placa de base 1230, a la cual está unido un cuadro de circuito de baja densidad 1240 en el cual está montado el circuito de accionamiento. El circuito de accionamiento 1250 incluye chips 1260 los cuales, como se ha ilustrado en la Figura 13, pueden estar encapsulados con encapsulante 1270, aunque esto no sea esencial.

Durante el suministro de las señales eléctricas actuantes desde el circuito de accionamiento 1250 a la cabeza de impresión 1100, se genera calor en el circuito de accionamiento 1250. Con referencia a la Figura 14, con el fin de favorecer la refrigeración tanto del circuito de accionamiento 1250 como del disipador de calor 1200, puede haber una caja 1300 unida a la placa de base 1230 para encerrar la cabeza de impresión 1100 y el circuito de accionamiento 1250, y una corriente de fluido refrigerante, tal como aire a presión, inyectada dentro de la caja 1300 a través de la entrada 1310. La salida 1320 hace posible que el fluido refrigerante pase fuera de la caja 1300. La entrada y la salida tienen típicamente una dimensión de 5 mm.

La entrada está dispuesta de modo que la corriente de fluido refrigerante choca con las aletas de refrigeración del disipador de calor. Mediante el uso de válvulas previstas en la entrada y en la salida, se puede controlar el caudal de la corriente de refrigerante al interior de la caja y la presión del fluido refrigerante dentro de la caja. Por ejemplo, con un caudal de 40 litros/min, con una sobrepresión de 1 bar, la hoja 110 y los chips 260 pueden ser refrigerados a 57ºC y a 33ºC, respectivamente, cuando se hace funcionar la cabeza de impresión a 7,8 vatios sin que haya presente tinta alguna en los canales.

Además de para suministrar fluido refrigerante al circuito de accionamiento y al disipador de calor, la caja puede ser utilizada para depositar un pasivador de parileno (poliparaxilileno) sobre el circuito de accionamiento., El parileno en fase de vapor se inyecta por la entrada 1310, en la cual se condensa para formar una monocapa resistente al agua para proteger el circuito de accionamiento contra cualquier vapor de agua contenido en el fluido refrigerante que subsiguientemente se inyecte en la caja. Esto evita la necesidad de encapsular los chips del circuito de accionamiento, cuyo encapsulante tiende a actuar como un aislante térmico, y por lo tanto permite una mayor reducción de la temperatura de los chips.

En la Figura 15 se ha ilustrado una vista lateral en corte transversal de una cabeza de impresión 2104. Como es sabido, por ejemplo del documento EP 0.277.703, la cabeza de impresión comprende una hoja 2200 de material piezoeléctrico polarizado, tal como de titanato de circonio plomo (PZT), en la cual hay formados una pluralidad de canales de lados sustancialmente paralelos. Sobre la superficie superior de la hoja 2200 va montada una placa de cubierta 2202 para cerrar sustancialmente los canales para definir cámaras de fluido 2204. En la placa de cubierta 2202 hay formado un colector de suministro de fluido 2206, para suministrar fluido a una o más de las cámaras de fluido 2204. Cuando la cabeza de impresión está dispuesta para depositar tinta de un solo color, el colector 2206 puede suministrar fluido a todas las cámaras de fluido de esa cabeza de impresión. De no ser así, puede haber una pluralidad de colectores, que cada uno suministre tinta de un color restrictivo a un número respectivo de cámaras de fluido. Entre el colector 2206 y la entrada de tinta 2210 hay dispuesto un filtro 2208, en comunicación con un depósito de tinta (no representado), con objeto de proteger la cámara de fluido contra contaminación por entrada de suciedad.

En la cabeza de impresión hay dispuesto un conducto 2212 para conducir el fluido desde la entrada de tinta al filtro 2208. Con objeto de evitar que las burbujas de aire aprisionadas en el fluido fluyan a través del filtro 2208, al colector 2206, y desde éste a las cámaras de fluido 2204, el conducto está dispuesto para conducir las burbujas de aire que haya en el fluido en forma de gotitas a una salida de aire 2214 de la cabeza de impresión. La salida 2214 puede adoptar la forma de un sangrado de aire, o alternativamente, la forma de una salida de tinta para hacer posible que el fluido en gotitas sea hecho retornar al depósito de tinta.

Como se ha ilustrado en la Figura 16, en esta realización el conducto 2212 tiene una disposición serpenteante, lo que hace que las burbujas de aire que haya en el fluido sean suministradas al colector 2206 para que fluyan en la dirección de la extensión del conducto, es decir, sinuosamente hacia la salida de aire 2214, sin quedar bloqueadas en el conducto. El conducto puede adoptar cualquier otra disposición sinuosa, tal como, por ejemplo, una disposición en espiral.

En la Figura 17 se ha ilustrado una vista lateral en corte transversal de otra realización de una cabeza de impresión 2104. Esta realización es similar a la representada en la Figura 15, con la excepción de que la placa de cubierta comprende dos miembros de placa adyacentes 2220, 2222 unidos a la hoja de PZT 2200.

Un conducto serpenteante 2212 y un alojamiento de filtro 2224 están formados en el primer miembro de placa 2220. Comos e ha ilustrado en la Figura 18, el conducto conduce el fluido en gotitas desde la entrada de tinta 2210 al alojamiento del filtro 2224. El alojamiento 2224 del filtro está en comunicación de fluido con un colector 2206 formado en el segundo miembro de placa 2222, estando a su vez el colector 2206 en comunicación de fluido con una pluralidad de cámaras de fluido 2204 formadas en la hoja 2200 de PZT.

En esta realización, los miembros de placa primero y segundo 2220, 2222 están formados también de material PZT para asegurar que la placa de cubierta tiene buena compatibilidad de dilatación térmica con la hoja 2200 de PZT, así como una rigidez adecuada. Sin embargo, el PZT es un conductor del calor relativamente malo, lo que puede dar lugar a un deficiente gradiente de temperatura a través de la cabeza. En la Figura 19 se ha representado una realización de una cabeza de impresión en la cual la cubierta está formada de uno de entre el silicio y el nitruro de aluminio. En esta realización, hay formado un conducto serpenteante 2212 en las superficies enfrentadas de los miembros de cubierta 2220, 2222, por ejemplo, por ataque químico. Tal técnica de ataque químico puede usarse para formar al mismo tiempo un filtro 2230 en el segundo miembro de placa 2222. El ataque químico puede hacer posible que se forme el filtro fácilmente y con exactitud, con dimensiones relativamente pequeñas de, por ejemplo, un grosor comprendido entre 50 y 100 micrómetros, con aberturas de la anchura de aproximadamente 15 micrómetros.

La formación de la cubierta de uno de entre el silicio y el nitruro de aluminio puede hacer posible que la cubierta actúe como un disipador de calor para disipar el calor generado durante la actuación. Para favorecer la disipación del calor, se puede conectar un disipador de calor a la cubierta. El flujo de tinta a través del conducto 2212 formado en la cubierta actúa también para distribuir el calor generado durante la actuación de las cámaras de fluido para asegurar una temperatura uniforme de la cabeza de impresión.

En las realizaciones antes descritas, el conducto está formado en una cubierta sustancialmente plana unida a la hoja de PZT, y suministra fluido a un colector común a través de un filtro. En las Figuras 20 a 22 se han ilustrado disposiciones alternativas para conducir el fluido en gotitas directamente hacia y desde un colector común, al tiempo que se conducen las burbujas de aire que haya en el fluido en gotitas hacia una salida de tinta.

En la realización ilustrada en la Figura 20, hay formadas una pluralidad de entradas de tinta 2300 y salidas de tinta 2302 en un miembro de colector 2304 unido al extremo de la hoja 2200 de PZT alejado de las boquillas. Las partes superiores de los canales formados en la hoja de PZT están cerradas por una placa de cubierta 2306 unida a la hoja de PZT. El fluido es conducido desde las entradas de tinta 2300 a un colector 2206 formado en el miembro de colector 2304, y desde el colector 2206 a las cámaras de fluido 2204. El fluido es hecho retornar a un depósito de tinta (no representado) mediante salidas de tinta 2302. Por consiguiente, el fluido fluye siguiendo una trayectoria sinuosa desde una entrada a una salida. En esta realización, las burbujas de aire que hay en el fluido que es suministrado al colector 2206 ascienden desde las entradas 2300 directamente a las salidas 2302, sin entrar en las cámaras de fluido.

En la realización ilustrada en las Figuras 21a y 21b, hay formadas aberturas 2400 en la placa de cubierta 2202 para suministrar fluido en gotitas a las cámaras de fluido 2204. La tinta es suministrada a las aberturas desde un colector 2402 formado en un miembro de colector 2404 unido a la placa de cubierta 2202. Al igual que en la cuarta realización descrita en lo que antecede, el miembro de colector 2404 incluye una pluralidad de entradas de tinta 2406 y una pluralidad de salidas de tinta 2408. Como se ha ilustrado en la Figura 21b, las salidas de tinta están escalonadas con respecto a las entradas de tinta, con el resultado de que el fluido es conducido de siguiendo una trayectoria sinuosa desde una entrada de tinta a una salida de tinta, a través del colector 2402, pasando las burbujas de aire directamente desde una entrada a una salida.

En la realización ilustrada en la Figura 22, un conducto 2500 para conducir fluido hacia y fuera de las cámaras de fluido 2204 está formado en la hoja 2200 de PZT y en la placa de cubierta 2202 sustancialmente perpendicular a los canales formados en la hoja de PZT. Las burbujas de aire aprisionadas en el conducto fluyen desde la entrada a la salida del conducto, sin entrar en las cámaras de fluido 2204.

Claims (13)

1. Método para alinear una banda de impresión con relación a una impresora de chorro de tinta, que comprende una base (102) y una cabeza de impresión (104) montada de modo ajustable sobre la base (102); caracterizado porque el método comprende los pasos de situar en posición una cabeza de impresión (104) sobre una base (102) en una posición con relación a una referencia (103) en la base (102) tal que una banda de impresión producida por la cabeza de impresión (104) está en una posición predeterminada con relación a la referencia (103), y situar la base (102) en una impresora de chorro de tinta usando la referencia (103).

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que sobre la base (102) se montan más de una cabeza de impresión (104) de modo ajustable.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dichas cabezas de impresión (104) están dispuestas por pares sobre la base (102).

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la posición y/o la orientación de la o de cada cabeza de impresión (104) con relación a la referencia se ajusta con medios de ajuste.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichos medios de ajuste comprenden una pluralidad de miembros de ajuste (112, 114) que se aplican a o cada cabeza de impresión.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichos medios de ajuste son movidos con relación a la base (102) de modo que se ajuste la posición y/o la orientación de la cabeza de impresión (104) en la base.

7. Un método de acuerdo con una cualquiera de la reivindicación 4 a la reivindicación 6, en el que dicha impresora comprende, además, medios (124) montados elásticamente sobre la base, empujando dichos medios a una cabeza de impresión contra los medios de ajuste.

8. Aparato impresor de chorro de tinta que comprende una base (102) y al menos una cabeza de impresión (104) montada de modo ajustable sobre la base (102) y susceptible de ser colocada en posición con relación a una referencia (103) sobre la base (102), en el que se han previsto medios para ajustar la posición de la o de cada cabeza de impresión (104) sobre la base (102) con relación a la referencia (103),

caracterizado porque

una banda de impresión producida por la o por cada cabeza de impresión (104) está en una posición predeterminada con relación a la referencia (103), siendo la base susceptible de colocación en posición en la impresora usando la referencia (103); y en el que dichos medios de ajuste comprenden una pluralidad de miembros de ajuste (112, 114) que se aplican a la o a cada cabeza de impresión (104), siendo cada uno de dichos miembros de ajuste (112, 114) movible con relación a la base (102) de modo que se ajuste la posición de la cabeza o de las cabezas de impresión (104) sobre la base (102), en que cada miembro de ajuste (112, 114) comprende una superficie biselada, de modo que el movimiento de la superficie biselada con relación a la base (102) ajusta la posición de la cabeza de impresión (104) sobre la base (102).

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la cabeza de impresión incluye una superficie biselada (116) que se aplica a la superficie biselada de adaptación de un miembro de ajuste.

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8 ó la reivindicación 9, que comprende medios (124) montados elásticamente sobre la base, para empujar a una cabeza de impresión contra los medios de ajuste.

11. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, que comprende medios, susceptibles de ser montados sobre la base, para proteger dichos medios de ajuste con objeto de evitar un ajuste accidental de la posición de la o de cada cabeza de impresión sobre la base.

12. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende un miembro ranurado (108) susceptible de ser montado sobre la base, que tiene al menos una ranura (140) formada en el mismo de modo que el fluido expulsado desde la o desde cada cabeza de impresión pase a través de una ranura respectiva.

13. Aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el que cada cabeza de impresión comprende una pluralidad de boquillas formadas en una placa de boquillas, definiendo dicha placa de boquillas y las paredes de la ranura a través de la cual pasa la tinta que es expulsada desde las boquillas, al menos parte de un rebajo dentro del cual son movibles medios de retirada de la tinta para retirar cualquier tinta recogida en el rebajo a continuación de la expulsión desde una de las boquillas.