lamina electricamente conductora, cabeza grabadora que

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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ES 2 082 127
kInt. Cl. : B41J 2/16
11 N.◦ de publicación:
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ESPAÑA
k
TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
12
kNúmero de solicitud europea: 91301130.0
kFecha de presentación : 12.02.91
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 442 706
kFecha de publicación de la solicitud: 21.08.91
T3
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k
54 Tı́tulo: Lámina conductora de la electricidad, cabezal de impresión que utiliza la misma y aparato
de impresión.
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30 Prioridad: 13.02.90 JP 29492/90
08.02.91 JP 17636/91
k
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.03.96
k
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
ES 2 082 127 T3
16.03.96
Aviso:
k
73 Titular/es: Canon Kabushiki Kaisha
30-2, 3-chome, Shimomaruko,
Ohta-ku
Tokyo, JP
k
72 Inventor/es: Tamura, Hideo,
c/o Canon Kabushiki Kaisha
k
74 Agente: Durán Moya, Carlos
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
1
ES 2 082 127 T3
DESCRIPCION
La presente invención se refiere a una lámina
conductora de electricidad, un cabezal de impresión que incorpora una lámina conductora de
electricidad y un aparato de impresión por chorros de tinta que incorpora dicho cabezal de impresión.
Un cabezal de impresión por chorros de tinta
como el utilizado en un aparato de impresión por
chorros de tinta posee un substrato de elementos
que constituye un primer substrato sobre el que
se montan unos elementos de impresión (cuerpos
generadores de energı́a) para descargar tinta y un
substrato de activación que constituye un segundo
substrato para suministrar las señales activadoras
para activar los elementos de impresión sobre el
substrato de elementos, estando estos substratos
conectados eléctricamente entre si.
Con anterioridad, para conectar eléctricamente el substrato de elementos y el substrato de activación, se ha venido utilizando un método de conexión por cables. No obstante, este método tiene
inconvenientes por cuanto se necesita un tiempo
considerable para completar la conexión de cables
y es difı́cil sustituir cualquiera de los dos substratos cuando se vuelven defectuosos. Por lo tanto,
últimamente, como se describe en el documento
EP-A-0349959, la conexión se realiza por medio
de una lámina conductora de electricidad como se
muestra en la Fig. 6.
La lámina conductora de electricidad (61) está
provista de una serie de los mismos elementos conductores de electricidad en forma de columna (63)
embutidos en su interior substancialmente en disposición vertical. Los elementos (63) están dispuestos en tres filas con un predeterminado intervalo de separación L11 como se muestra en la Fig.
6. Estos elementos (63) están al descubierto por
un extremo de los mismos en una de las superficies de la lámina conductora de electricidad (51)
y por el otro extremo de los mismos en la otra
superficie de la lámina conductora de electricidad
(51).
La Fig. 7 muestra un cabezal de impresión por
chorros de tinta en el cual la lámina conductora de
electricidad (61) queda interpuesta entre el substrato de elementos (72) y el substrato de activación (73) y proporciona la conexión eléctrica
entre si, y la Fig. 8 es una vista ampliada parcialmente que muestra la zona de conexión con
detalle.
El substrato de elementos (72) sobre un extremo del cual se monta, un elemento (74) de
cámara para alojamiento de la tinta está conectado por su otro extremo con un extremo del substrato de activación a través de la lámina conductora de electricidad. Una serie de terminales de
conexión se colocan sobre los respectivos substratos (72) y (73), respectivamente, entre los cuales
hay una correspondencia mutua y están en oposición entre si. Los terminales de conexión correspondientes sobre los respectivos substratos están
conectados eléctricamente entre si presionándolos
contra los correspondientes elementos conductores de electricidad en forma de columna (63) o
colocando uniones de aleación entre los terminales de conexión (86) y (87) y los correspondientes
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elementos conductores de electricidad en forma
de columna (63).
El intervalo de separación que define la densidad de distribución de la disposición de los
terminales de conexión colocados sobre el substrato (72) de elementos y el substrato de activación (73), respectivamente, se realiza diferente
tı́picamente según la cantidad de corriente que
circula a través de cada terminal en función del
aislamiento eléctrico. Los terminales de conexión
(86) y (87) sobre el substrato de elementos (72)
y el substrato de activación (73), respectivamente
están dispuestos con dos intervalos diferentes `11
y `12 (`11 ¡`12 ). Por lo tanto, el intervalo de separación L11 que define la densidad de distribución
de los elementos conductores de electricidad (63)
embutidos en el aislador (62) se realiza menor que
el intervalo de separación `12 y se realiza igual que
el intervalo más pequeño `11 . Por esta razón, en
las superficies dentro de las cuales los respectivos terminales de conexión (86) y (87) están dispuestos con el intervalo de separación `12 mayor,
hay muchos elementos conductores de electricidad
(63) que no tocan a los respectivos terminales de
conexión (86) y (87), y que por esta razón son
redundantes. Además, debido a que la lámina
conductora de electricidad (61) posee los elementos conductores de electricidad (63) distribuidos
con una alta densidad sobre la totalidad de su
superficie, al producir dichas láminas conductoras (61), y especialmente, en el caso en que éstas
realicen una conexión minuciosa en los cabezales
por chorros de tinta para obtener una impresión
de alta calidad, el rendimiento en la producción
no es bueno, y sus costes de producción aumentan. Esto da como resultado unos cabezales de
impresión por chorros de tinta con unos elevados
costes de producción. Además, debido a que el
número de elementos conductores de electricidad
(63) conectados a los respectivos terminales de
conexión es el mismo independientemente de la
cantidad de corriente que pasa a través de ellos
y los respectivos elementos conductores de electricidad (63) son iguales en cuanto a la forma,
las cantidades de flujos de corriente que circulan
a través de los respectivos elementos conductores
son diferentes, y de este modo la cantidad de calor
generado es diferente entre los elementos conductores de electricidad (63). Por esta razón, se produce una desigualdad (dispersión) en la cantidad
de calor generado según las zonas, y esto puede
disminuir la calidad de impresión especialmente
en un cabezal de impresión que utilice un proceso
de calentamiento.
Además, se deteriora antes el elemento conductor de electricidad a través del cual circula la
mayor corriente. Por lo tanto, debido a que el
perı́odo de tiempo utilizable para el cabezal de
impresión que utiliza la anteriormente mencionada lámina viene determinado por la duración
del elemento conductor de electricidad que transporta la corriente mayor, era difı́cil proporcionar
un cabezal de impresión de larga duración.
Por consiguiente, existe un problema a resolver por cuanto que en el anteriormente mencionado método de conexión de cables según la
técnica anterior para producir los cabezales de
impresión por chorros de tinta y que ha venido
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siendo utilizado para conectar los respectivos substratos, se necesita un tiempo considerable para
la operación de conexión de cables y es difı́cil sustituir los substratos defectuosos. Existe un problema más a resolver debido a que, en la disposición según la técnica anterior en la cual los
respectivos substratos están conectados a través
de una lámina conductora de electricidad, sobran
muchos elementos conductores de electricidad no
utilizados en esa lámina los cuales no están en
contacto con los terminales de conexión de los respectivos substratos, se produce una situación de
derroche y los costes de producción de los cabezales de impresión por chorros de tinta resultantes
son altos. Existe todavı́a un problema más a resolver debido a que circulan diferentes cantidades
de flujo de corriente a través de los respectivos elementos conductores de electricidad en la lámina
conductora de electricidad, lo cual acorta la duración de la lámina conductora de electricidad y
del cabezal de impresión por chorros de tinta que
incorpora dicha lámina conductora de electricidad.
Está invención intenta ser una solución a los
anteriormente mencionados problemas según la
técnica anterior.
Un cabezal de impresión que incorpora una
lámina conductora de electricidad, una lámina
conductora de electricidad para utilizar en un cabezal de impresión, y un aparato de impresión
que incorpora dicho cabezal de impresión, todos
según la presente invención, se exponen en las reivindicaciones 1, 8 y 7, respectivamente, en las reivindicaciones adjuntas.
Los elementos conductores de electricidad anteriormente mencionados no quedan limitados a
una sección transversal de forma circular, y pueden ser de sección transversal cuadrada u otra
forma. Por esta razón se ha de interpretar que
el término “diámetro” que indica tamaño incluye
las medidas equivalentes de tamaño.
En lugar de realizar el intervalo de separación
uniforme en la disposición de los elementos conductores de electricidad en el aislador, se hace
que la densidad de distribución del mismo sea diferente de una zona respecto a otra. Alternativamente, o adicionalmente, en lugar de realizar
el diámetro de los elementos conductores de electricidad uniforme, se hace que sea diferente en
una zona respecto a otra. Por consiguiente, se
obtiene una solución para las diversas desventajas encontradas según la técnica anterior. Por
ejemplo, si se determina la densidad de distribución de los elementos conductores de electricidad dependiendo de la densidad de distribución
de los múltiples terminales de conexión colocados en los respectivos primero y segundo substratos, es posible disminuir el número de elementos metálicos conductores de electricidad redundantes. Además, si la densidad de distribución
se determina dependiendo de la cantidad de corriente que circula entre los correspondientes terminales de conexión de los respectivos substratos
a través de los elementos conductores de electricidad, es posible igualar la cantidad de corriente
que circula a través de los respectivos elementos
metálicos, de manera que debido a que se evita el
calentamiento y la concentración de corriente de
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los elementos conductores de electricidad especificados, las duraciones de los respectivos elementos conductores de electricidad se equilibran, y de
este modo, puede prolongarse la duración del cabezal de impresión y puede evitarse el deterioro
prematuro de la calidad de impresión. También
es posible obtener un resultado similar variando el
diámetro de los elementos conductores de electricidad dependiendo de la densidad de distribución
de los terminales de conexión y/o la cantidad de
corriente a través de ellos.
De este modo no es necesario disponer los elementos conductores de electricidad con una alta
densidad por toda la lámina conductora de electricidad. Puede variarse la densidad de distribución de los elementos conductores de electricidad. Por consiguiente, es posible mejorar el rendimiento de la producción de los mismos y disminuir los costes de producción de los mismos.
El número de elementos conductores de electricidad redundantes puede reducirse variando
el diámetro y/o la densidad de distribución de
los elementos conductores de electricidad dependiendo de la densidad de distribución de los respectivos terminales de conexión de los substratos.
Esto contribuye a la obtención de una elevada eficacia además de la ventaja anteriormente mencionada.
La duración y el grado de fatiga de los elementos conductores de electricidad pueden equilibrarse variando el tamaño y/o diámetro en la
densidad de distribución de los elementos conductores de electricidad dependiendo de la cantidad
de corriente que circula a través de los respectivos
terminales de conexión de los substratos. Además
de las anteriormente mencionadas ventajas, la duración de la lámina conductora de electricidad se
prolonga.
Si se incorpora la anteriormente mencionada
lámina conductora de electricidad, pueden producirse varios tipos de aparatos de impresión, cuyos
costes de producción son económicos y cuya duración se prolonga.
Con referencia a los dibujos adjuntos:
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la Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra
el aspecto externo de una realización de una
lámina conductora de electricidad como la
utilizada en un cabezal de impresión según
esta invención;
la Fig. 2 es una vista en sección parcial que
muestra un cabezal de impresión por chorros de tinta, especialmente las condiciones de conexión de un substrato de elementos y un substrato de activación mediante
la lámina conductora de electricidad interpuesta entre si;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva que muestra
esquemáticamente un conjunto de cabezal
de impresión por chorros lı́quidos que incorpora el cabezal de impresión por chorros
de tinta mostrado en la Fig. 2;
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las Figs. 4 y 5 son vistas en perspectiva que
muestran cada una la parte principal de un
aparato de impresión por chorros de tinta
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diferente que incorpora el conjunto de cabezal de impresión por chorros de lı́quido
mostrado en la Fig. 3;
la Fig. 6 es una vista en perspectiva que muestra el aspecto externo de una lámina conductora de electricidad según la técnica anterior;
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la Fig. 7 es un cabezal de impresión por chorros
de tinta que incorpora la lámina conductora
de electricidad mostrada en la Fig. 6;
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la Fig. 8 es una vista parcial ampliada que muestra con detalle la zona de conexión en el
cabezal de impresión por chorros de tinta
mostrado en la Fig. 7;
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la Fig. 9 es una vista que muestra una nueva
realización de la lámina conductora de electricidad para el cabezal de impresión según
esta invención;
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la Fig. 10 es una vista que muestra las lı́neas
generales de un sistema de proceso de información al cual puede aplicarse el aparato de
impresión de esta invención;
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la Fig. 11 es una vista general que muestra esquemáticamente el sistema de proceso de información mostrado en la Fig. 10; y
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la Fig. 12 es una vista general que muestra esquemáticamente otro sistema de proceso de
información.
A continuación se describirán unas realizaciones de la presente invención con referencia a los
dibujos. La siguiente descripción únicamente se
da a modo de ejemplo.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva que
muestra el aspecto externo de una realización de
una lámina conductora de electricidad para utilizar en un cabezal de impresión según esta invención, y la Fig. 2 es una vista en sección parcial
que muestra un cabezal de impresión por chorros
de tinta, especialmente la condición de conexión
de un substrato de elementos (24) y un substrato
de activación (25) mediante la lámina conductora
de electricidad (11) interpuesta entre si.
La lámina conductora de electricidad (11) es
similar a la lámina conductora de electricidad (61)
según la técnica anterior mostrada en la Fig. 6,
por cuanto posee elementos conductores de electricidad en forma de columna (13) embutidos en
su interior y dispuestos en tres filas, pero en esta
invención, los intervalos de separación según los
cuales están dispuestos los elementos conductores de electricidad (13) se realizan diferentes, tal
como se muestra, dependiendo de la densidad de
distribución de los terminales de conexión (referirse a la Fig. 2) colocados en los respectivos substrato de elementos (24) y substrato de activación
(25), los cuales están conectados eléctricamente
mediante los elementos conductores de electricidad (13). Los elementos conductores de electricidad (13) están dispuestos según un intervalo de
separación L1 en una zona, es decir, en el lado
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izquierdo en el dibujo, y con un intervalo de separación L2 diferente que es mayor que L1 en otra
zona, es decir, en el lado derecho.
Como se muestra en la Fig. 2, los terminales
de conexión (26) y (27) colocados en los respectivos substrato de elementos (24) y substrato de
activación (25) están dispuestos en la derecha e
izquierda de los substratos respectivos con intervalos de separación `1 y `2 (`1 < `2 ), respectivamente, de forma similar al caso según la técnica
anterior. Debido a que, como se ha mencionado
anteriormente, los intervalos de separación L1 y
L2 según los cuales están dispuestos los elementos conductores de electricidad (13) embutidos en
la lámina conductora de electricidad `1 dependen
de los intervalos de separación `1 y `2 entre los
cuales están dispuestos los respectivos terminales de conexión (26) y (27), respectivamente, el
número de elementos conductores de electricidad
(13) sobrantes (aquellos que no están en contacto
con los terminales de conexión en absoluto) se reduce al mı́nimo. De este modo, es posible obtener
cabezales de impresión de bajo coste que utilicen
dicha disposición.
Además, en la realización anteriormente mencionada, los intervalos de separación L1 y L2
según los cuales están dispuestos los elementos
conductores de electricidad en el aislador (12)
pueden determinarse dependiendo de la densidad
de corriente que circula a través de los respectivos
terminales de conexión (26) y (27), en lugar de colocarlos en correspondencia con los intervalos de
separación `1 y `2 de los respectivos terminales de
conexión (26) y (27) en el substrato de elementos
(24) y el substrato de activación (25), respectivamente. Por esta razón, en esta construcción,
pueden contactar más elementos conductores de
electricidad (13) con los terminales de conexión
de densidad de corriente más elevada, de manera
que es posible igualar la cantidad de corriente a
través de los respectivos elementos conductores
de electricidad (13), y hacer uniforme la cantidad
de calentamiento y la duración de los elementos
conductores de electricidad (13).
Mientras que en las realizaciones de esta invención anteriormente mencionadas los tamaños
(es decir los diámetros) de los respectivos terminales de conexión son todos iguales, es también
posible obtener resultados similares haciendo que
varı́e la separación según la cual están dispuestos
los elementos conductores de electricidad, incluso
aunque varı́e el tamaño de los terminales de conexión. En este caso, es preferible fijar la separación para que sea más estrecha en la zona en la
cual el tamaño de los terminales de conexión es
menor, y fijarla para que sea mayor en la zona en
la cual el tamaño de los terminales de conexión
es mayor.
La Fig. 9 muestra una lámina conductora de
electricidad (91) para un cabezal de impresión con
elementos conductores de electricidad dispuestos
dentro de un aislador (93) el tamaño (es decir
el diámetro) de los cuales es variable. Como se
muestra en el dibujo, los elementos conductores
de electricidad comprenden elementos (92A) cuyo
tamaño es menor, y elementos (92B) cuyo tamaño
es mayor.
El tamaño de los elementos conductores de
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electricidad que se ha de seleccionar puede determinarse tı́picamente dependiendo de la densidad
de distribución de los terminales de conexión sobre los substratos conectados eléctricamente entre
si, la cantidad de corriente que ha de pasar entre los terminales de conexión correspondientes,
el tamaño de los terminales de conexión y caracterı́sticas similares. Preferentemente, cuanto más
elevada sea la densidad de distribución de los terminales de conexión o mayor sea la corriente que
circula entre los correspondientes terminales de
conexión, mayor se ha de realizar el tamaño de
los elementos conductores de electricidad. En relación con lo anterior, no sólo puede variarse el
tamaño de los elementos conductores de electricidad sino que al mismo tiempo también la separación.
Con dicha construcción, puede eliminarse el
aumento en los costes de producción resultantes de la presencia de elementos conductores de
electricidad redundantes y puede evitarse el flujo
de corriente a través de elementos conductores
parciales de electricidad, de manera que pueden
prolongarse las duraciones promedio de la lámina
conductora de electricidad para cabezales de impresión, el cabezal de impresión que utiliza la
misma y el aparato de impresión. Además, en
esta invención, debido a que puede evitarse cualquier dispersión de calor de los elementos conductores de electricidad, es posible llevar a cabo una
operación de impresión estabilizada.
En las realizaciones de esta invención, se ha
descubierto que como material de los elementos
conductores de electricidad (13), y (92A) y (92B),
puede utilizarse oro, pero también puede utilizarse cualquier metal o aleación que no sea oro.
Por ejemplo, puede ser de metal o aleación tal
como Cu, Al, Sn, Pb-Sn, etc. Además, puede
utilizarse un material que comprenda una mezcla
de material metálico con uno o ambos materiales orgánico e inorgánico siempre que presente la
propiedad de conducción eléctrica. Con respecto
a lo anterior, pueden utilizarse varios materiales
conductores de electricidad en una única lámina
dependiendo de la cantidad de corriente a través
de los terminales de conexión y la separación de
los terminales de conexión.
En los dibujos, la sección transversal de los
elementos conductores de electricidad se muestra con forma de cı́rculo, pero esta invención no
queda limitada a ello. Los elementos conductores
de electricidad pueden ser de forma cuadrada o
de sección transversal de otra forma.
Además, en el ejemplo mostrado en la Fig.
1, los elementos conductores de electricidad no
tienen una limitación especial en cuanto al grosor.
El grosor de los mismos puede fijarse mayor que
aproximadamente 20 µm (micrómetros) o menor
que aproximadamente 20 µm (micrómetros) en
vista de la separación de los elementos conectores
sobre el substrato de elementos (24) y el substrato
de activación (25), respectivamente.
Con relación a lo anterior, las zonas descubiertas de los respectivos elementos conductores
de electricidad (13), y (92A) y (92B) pueden ser
coplanarias con respecto a las superficies del aislador (12), (93) o pueden sobresalir de estas superficies. Estas partes sobresalientes pueden es-
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tar sobre una o ambas superficies del aislador.
Además, las partes sobresalientes pueden ser en
forma de abolladura o abultamiento.
El intervalo de separación según el cual se disponen los elementos conductores de electricidad
(13), y (92A) y (92B) puede ser el mismo que el de
las respectivas partes conectoras del substrato de
elementos (24) y el substrato de activación (25), o
puede fijarse menor que este. En este caso, es posible conectar el substrato de elementos (24) y el
substrato de activación (25) mediante la lámina
conductora de electricidad sin necesidad de alineación de la lámina conductora de electricidad
(11), (91) entre el substrato de elementos (24) y
el substrato de activación (25).
No es necesario que los elementos conductores de electricidad (13), y (92A) y (92B) estén
dispuestos en forma vertical en el aislador (12),
(93). Ellos pueden estar inclinados.
Aunque en la anterior descripción, la lámina
conductora de electricidad (11), (91) se explicó
respecto a una con una estructura de capa simple,
puede construirse como una estructura de capa
múltiple que comprenda una pila de dos o más capas, cada una de las cuales correspondiéndose con
la lámina conductora de electricidad mostrada.
No existe una limitación especial en cuanto
al material utilizado como aislador (12), (93) de
la lámina conductora de electricidad (11), (91)
en esta invención siempre que posea la propiedad
de aislamiento eléctrico. Por ejemplo, puede utilizarse una resina aislante. Además, cuando se
utiliza una resina como aislador, puede seleccionarse cualquier tipo de resina. Puede ser cualquiera de entre resinas termoestables o resinas
termoplásticas. Por ejemplo, se puede emplear
resina de poliimida, resina de sulfuro de polifenileno, resina de sulfona de poliéter, resina imida
de poliéter, resina de polisulfona, resina de silicona, fluororresina, resina de policarbonato, resina imidazol polibendin , resina fenol, resina de
urea, resina de melamina, resina alquı́dica, resina
epóxido, resina imida poliamida, resina de polipropileno, resina de cloruro de polivinilo, resina
de poliestireno u otras resinas. Con relación a
lo anterior, si se selecciona una resina con una
buena conductividad térmica de entre las resinas
anteriormente indicadas, pueden obtenerse resultados más adecuados debido a que, incluso aunque se caliente una placa de circuito, dicho calor puede radiarse a través de la resina utilizada.
Además, si se selecciona una resina que tenga
prácticamente el mismo coeficiente de dilatación
térmica que el del material utilizado en el substrato de elementos (24) y el substrato de activación (25), entonces es posible evitar cualquier
reducción adicional de la fiabilidad en el aparato
debida a la contracción y dilatación térmica.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva que
muestra esquemáticamente un conjunto de cabezal de impresión por chorros de lı́quido que incorpora el cabezal de impresión por chorros de
tinta mostrado en la Fig. 2. En la Fig. 3, el
numeral de referencia (31) indica una salida de
descarga desde la cual se descargan las pequeñas
gotas de lı́quido de impresión (tinta), el numeral de referencia (32) indica una pared del canal
de tinta, el numeral de referencia (33) indica una
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cámara común para alojamiento del lı́quido, el
numeral de referencia (34) indica una pared superior para la cámara común para alojamiento
del lı́quido, el numeral de referencia (35) indica
un agujero para suministro de tinta colocado en
la pared superior y desde el cual se suministra el
lı́quido de impresión hacia la cámara común para
alojamiento del lı́quido (33). Estos componentes están instalados en el substrato de elementos
(24). Una señal activadora suministrada desde el
substrato de activación (25) conectado a través de
la lámina conductora de electricidad con el substrato de elementos (24) activa un elemento generador de energı́a dispuesto en cada uno de los
canales de tinta (36) para descargar el lı́quido de
impresión.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva que
muestra la parte principal de un aparato de impresión por chorros de tinta que utiliza el conjunto
de cabezal de impresión por chorros de lı́quido
mostrado en la Fig. 3. El conjunto de cabezal de
impresión por chorros de lı́quido (41) se monta sobre un carro (45) que se mueve en las direcciones
indicadas por la flecha S en el dibujo a lo largo de
los ejes guı́a (46). El movimiento del carro (45) en
las direcciones mostradas por la flecha S se lleva a
cabo utilizando un mecanismo de transmisión de
cinta (47). Un papel de impresión (42) que actúa
como medio de impresión se hace avanzar en la
dirección mostrada por f en el dibujo mediante
dos pares de rodillos alimentadores del impreso
(431 ) y (432 ) incluidos en un medio transportador
del impreso para el medio de impresión en unas
condiciones tales que se controla para que quede
plano. El proceso de impresión para el medio de
impresión (42) se realiza sobre un soporte (44).
Se coloca un mecanismo de recuperación de tinta
(48) en el lado izquierdo del soporte (44), el cual
limpia las boquillas del cabezal de impresión por
chorros de lı́quido (41) en el momento del inicio
del funcionamiento del aparato.
Por consiguiente, en la realización mostrada
en la Fig. 4, la impresión se realiza sobre el papel de impresión (42) transportado en la dirección
f en el dibujo mediante el conjunto de cabezal
de impresión por chorros de lı́quido (41) movido
según las direcciones S en el dibujo.
La Fig. 5 es una vista en perspectiva que
muestra un ejemplo alternativo al aparato de impresión por chorros de tinta que utiliza el conjunto
de cabezal de impresión por chorros de lı́quido
mostrado en la Fig. 3. En la Fig. 5, el numeral de
referencia (520) indica un cartucho por chorros de
tinta (IJC) con un grupo de toberas para descargar la tinta, las cuales quedan de cara a la superficie impresa del papel de impresión que avanza
sobre un soporte (524). El numeral de referencia
(525) indica un carro (HC) que sostiene al IJC
(520). El carro (525) está acoplado a una parte
de la correa de transmisión (528) la cual transmite
al mismo la fuerza impulsora de un motor impulsor (527) y es deslizable a lo largo de dos ejes guı́a
(529A) y (529B) que están dispuestos en paralelo
entre si, de manera que puede moverse en ambos
sentidos a través de la anchura total del papel de
impresión.
El numeral de referencia (526) indica un dispositivo de mantenimiento del cabezal colocado
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en un extremo de la trayectoria de desplazamiento
del IJC (520), por ejemplo en una posición frente
a la posición origen del IJC. El dispositivo de
mantenimiento del cabezal cubre al cabezal (520)
utilizando la fuerza impulsora de un motor (522)
a través de un mecanismo de transmisión. Con
relación a la operación de cubrición del elemento
de cubrición (526A) del dispositivo de mantenimiento del cabezal (526) respecto al IJC (520),
se realiza una aspiración de tinta mediante medios de aspiración apropiados colocados dentro
del dispositivo de mantenimiento del cabezal y
una compresión de tinta mediante medios de presionización apropiados colocados en la trayectoria de suministro de tinta hacia el IJC (520) para
forzar la expulsión de tinta desde las salidas de
descarga, a modo de proceso de recuperación de
descarga, por ejemplo para eliminar la tinta cuya
viscosidad aumentó dentro de la tobera. Además,
el cabezal de impresión puede protegerse con la
cubrición, por ejemplo al finalizar la impresión.
El numeral de referencia (530) es una hoja que
actúa como elemento de limpieza. Está realizada
a partir de goma de silicona y colocada junto al
dispositivo de recuperación del cabezal (526). La
hoja (530) se aguanta con una estructura de voladizo mediante un elemento de soporte del impreso
(530A) y es accionada por el motor (522) y el
mecanismo de transmisión (523) del mismo modo
que en el caso del dispositivo de recuperación del
cabezal, de manera que puede acoplarse con la
superficie de descarga del IJC (520). Con esta
construcción, la hoja (530) sobresale hacia la trayectoria de desplazamiento del IJC (520) en el
momento apropiado durante la operación de impresión del IJC (520) o después del proceso de
recuperación de descarga mediante el dispositivo
de mantenimiento del cabezal (526) para de este
modo limpiar o eliminar humectaciones, mojaduras, ensuciamientos, algún contaminante sobre la
superficie de descarga del IJC (520), acompañada
del movimiento del IJC (520).
Se ha descubierto que esta invención comporta
resultados ventajosos cuando se utiliza con un cabezal de impresión y un aparato de impresión en
un sistema de impresión por chorros de tinta con
medios para generar energı́a térmica la cual se utiliza para realizar la descarga de tinta, provocando
dicha energı́a térmica que la tinta se transforme
en pequeñas gotas lı́quidas volantes.
Para conseguir este objetivo, es preferible utilizar el principio básico y la construcción tı́pica dados a conocer en las Patentes U.S.A. N◦
4.723.129 y 4.740.796, por ejemplo. Este sistema dado a conocer se puede aplicar a ambos
tipos de los denominados bajo demanda y continuo. Especialmente, es preferible la aplicación del
tipo bajo demanda porque, aplicando, a los conversores electrotérmicos dispuestos con relación a
una lámina o unos canales de lı́quido que contengan en su interior lı́quido de impresión (tinta),
al menos una señal de activación correspondiente
a la información de impresión y que proporcione
un aumento rápido de temperatura de la tinta
más allá de su ebullición del núcleo, para provocar que los conversores electrotérmicos generen energı́a térmica y produzcan una ebullición
pelicular del lı́quido de impresión adyacente a
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la superficie activa térmicamente del cabezal de
impresión, puede producirse una burbuja en el
lı́quido de impresión (tinta) con una relación de 1
a 1 respecto dicha señal de activación. El lı́quido
de impresión (tinta) se descarga en el aire a través
de una salida de descarga mediante una fuerza
activa que se produce durante el transcurso del
crecimiento y la contracción de esta burbuja y
dando como resultado por lo menos la formación
de una pequeña gota. Si se utiliza una señal de
activación que comprenda una forma de onda de
impulso, el crecimiento y contracción de las burbujas se realiza de forma inmediata y adecuada.
De este modo, ello es conveniente debido a que
puede obtenerse una realización de la descarga de
lı́quido (tinta) la cual es especialmente superior
en cuanto a la sensibilidad. Como dicha señal
de activación del tipo impulso, son adecuadas
aquellas dadas a conocer en las Patentes U.S.A.
N◦ 4.463.359 y 4.345.263. Con relación a lo anterior, es posible realizar una impresión más adecuada si se emplean las condiciones que se describen en la Patente U.S.A. N◦ 4.313.124 que da a
conocer una invención referente al ritmo de crecimiento de la temperatura de dicha superficie activa térmicamente.
También puede utilizarse en esta invención
como cabezal de impresión dentro del campo de
aplicación de la misma una estructura de combinación de salidas de descarga, canales de lı́quido y
conversores electrotérmicos (canales de lı́quido lineales y canales de lı́quido en ángulo recto) como
los dados a conocer en las especificaciones de las
Patentes anteriormente mencionadas, ası́ como
una estructura en la que se coloca un elemento activo térmicamente en una superficie curva, como
se muestra en las Patentes U.S.A. N◦ 4.558.333 y
4.459.600.
Además, esta invención puede manifestar las
anteriormente mencionadas ventajas de forma
más eficaz, cuando se utiliza con un cabezal de
impresión del tipo lı́nea completa con su longitud
correspondiéndose con la anchura de impresión
máxima dentro de la cual el aparato de impresión
puede producir la impresión sobre el medio de
impresión a lo largo de una lı́nea, pudiendo construirse dicho cabezal de lı́nea completa mediante
la combinación de una serie de cabezales de impresión que abarquen la longitud de una lı́nea
completa como se muestra en la especificación
de la anteriormente mencionada Patente U.S.A.
o mediante un cabezal de impresión unitario que
constituya una unidad a través de dicha lı́nea de
impresión completa.
Asimismo, esta invención es eficaz cuando se
utiliza un cabezal de impresión del tipo chip recambiable el cual puede recibir energı́a eléctrica y
tinta desde el cuerpo principal del aparato cuando
se fija al mismo, o un cabezal de impresión del
tipo cartucho que aloje en su interior varias unidades anexas incluyendo un depósito contenedor
de tinta.
Además, para una mayor estabilización de las
ventajas de esta invención, pueden colocarse preferentemente en esta invención medios adicionales que incluyen medios de recuperación y medios de soporte preliminares para el cabezal de
impresión. Con más detalle, dichos medios adicio-
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nales para el cabezal de impresión pueden incluir
medios de cubrición, medios de limpieza, medios
de absorción y presionización, medios de calentamiento preliminares que comprenden conversores
electrotérmicos y/u otros elementos calentadores,
medios que proporcionen un modo de descarga
preliminar que permita una descarga preliminar
diferente a la que se produce en la impresión, y
otros medios que obliguen al cabezal de impresión
a realizar un funcionamiento estable.
Además, esta invención se puede aplicar eficazmente a los diversos modos de impresión en
el aparato de impresión que incluyen el modo de
impresión monocromático en el cual se utiliza el
negro u otro color principal, el modo de impresión
multi-color que utiliza diferentes colores y el modo
de impresión a todo color que utiliza mezcla de colores. En estos modos de impresión a color, como
cabezal de impresión puede utilizarse el tipo de
cabezal unitario o el tipo de combinación de cabezal múltiple.
Asimismo, además de lo anterior, el aparato
de impresión con el mecanismo de impresión que
utiliza el conjunto de cabezal de impresión por
chorros de lı́quido según esta invención puede
adoptar varias formas entre las que se incluye un
terminal de salida de imágenes para un aparato
de proceso de información tal como un ordenador,
una multicopiadora combinada con una unidad
lectora, etc., y una máquina facsı́mil con capacidad de transmisión y recepción.
La Fig. 10 es un diagrama de bloques que
muestra esquemáticamente una disposición en la
que el aparato de impresión según esta invención
se aplica a un sistema de proceso de información
que realiza funciones como procesador de textos, ordenador personal, máquina facsı́mil y copiadora.
En la Fig. 10, el numeral de referencia (1001)
indica el bloque de control para controlar el sistema en su totalidad, el cual está provisto de una
CPU que comprende un microprocesador, y otros
elementos y varios terminales I/O a través de los
cuales se da salida desde el mismo a los datos
y señales de control hacia cada uno de los bloques y se da entrada hacia el mismo a los datos y señales de control desde cada uno de los
bloques. El numeral de referencia (1002) indica
un bloque visualizador sobre el cual se visualizan
varios menús, información de documentos, datos
de imagen escogidos por un lector de imágenes
(1007), etc. El numeral de referencia (1003) indica un panel táctil del tipo transparente sensible
por presión, colocado sobre el visualizador (1002),
el cual permite entradas de acceso y entradas de
datos de coordenadas, etc. desde la pantalla del
visualizador pulsando la superficie de la pantalla
con un dedo, etc.
El numeral de referencia (1004) indica una
fuente de sonido FM (Frequency Modulation Modulación de Frecuencia) la cual modula en frecuencia la información musical producida por un
editor musical y leı́da desde una memoria (1010)
o un dispositivo de memoria exterior (1812) el
cual tiene almacenada la información musical en
forma de datos digitales. La señal eléctrica de
la fuente de sonido FM (1004) se lleva hacia un
altavoz (1005) para transformarla en sonido au7
13
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dible. El numeral de referencia (1006) es un bloque de impresora al cual se aplica el aparato de
impresión según esta invención como terminal de
salida el cual puede ser un procesador de textos,
un ordenador personal, una máquina facsı́mil o
una copiadora.
El numeral de referencia (1007) indica un bloque lector de imágenes que introduce datos manuscritos leı́dos fotoeléctricamente. El lector de
imágenes se coloca en la trayectoria de transporte
del manuscrito de manera que lea varios manuscritos que incluyen manuscritos facsı́mil y copias
de manuscritos. El numeral de referencia (1008)
es un bloque transmisor/receptor facsı́mil (FAX)
con un adaptador intermedio hacia el exterior, el
cual transmite en facsı́mil los datos manuscritos
leı́dos por el lector de imágenes (1007) y recibe
y decodifica los datos de facsı́mil entrantes. El
numeral de referencia (1009) es un aparato telefónico con las funciones tı́picas de un teléfono
y diversas funciones telefónicas entre las que se
incluye una función de grabación telefónica.
La memoria (1010) incluye una ROM que contiene programas de sistema de copia, programas
de gestión, programas de aplicación, tipos de caracteres, diccionarios y similares, una RAM que
contiene temporalmente programas de aplicación,
información de documentos, y otros datos cargados desde el dispositivo de memoria exterior
(1012), y una RAM de vı́deo.
El numeral de referencia (1011) indica un teclado mediante el cual se introduce información
de documentos, diversas órdenes o similares.
El dispositivo de memoria exterior (1012)
tiene una unidad de disco flexible o una unidad de
disco duro, como medio de grabación por ejemplo,
el cual almacena información de documentos, información de voz o musical, aplicaciones del usuario o similares.
La Fig. 11 es una vista general que muestra esquemáticamente el sistema de proceso de
información mostrado en la Fig. 10. En la figura, el numeral de referencia (111) indica un
visualizador de pantalla plana que utiliza cristal
lı́quido, y otros elementos, el cual visualiza varios
menús, información gráfica, información de documentos, y otros datos. En este visualizador, se
fija el panel táctil (1003), el cual permite entradas de acceso y entradas de datos de coordenadas,
etc. pulsando su superficie con un dedo, etc. El
numeral de referencia (112) es un aparato auricular que se utiliza cuando el aparato funciona
como teléfono. El teclado (113) está conectado
a través de un conductor flexible de manera que
queda acoplado eléctricamente y de manera fija a
la máquina permitiendo diversas entradas de información de documentos y diversas entradas de
datos. El teclado (113) está provisto de varias
teclas de función (117). El numeral de referencia
(115) es un terminal de inserción a través del cual
se suministra un disco flexible hacia el dispositivo
de memoria exterior (1012).
El numeral de referencia (117) indica un blo-
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que de colocación de documentos sobre el cual
se coloca el manuscrito que leerá el lector de
imágenes (1007). El manuscrito que ha sido leı́do
por el lector de imágenes se expulsa desde la parte
posterior de la máquina. Cuando la máquina está
en el modo de operación de recepción de facsı́mil,
por ejemplo, se activa una impresora por chorros
de tinta.
Con respecto a lo anterior, aunque el bloque
visualizador (1002) puede utilizar un visualizador
CRT (de tubo de rayos catódicos), es preferible
utilizar la pantalla plana anteriormente mencionada que comprende un visualizador de cristal
lı́quido, y otros elementos utilizando un cristal
lı́quido ferroeléctrico por cuanto esto hace a la
máquina más pequeña, delgada, fina y ligera.
En el caso en que la máquina funcione como
ordenador personal o procesador de textos, varias
informaciones introducidas desde el teclado (211)
se procesan en el bloque de control (1001) según
un programa predeterminado, y se les da salida
hacia el bloque de impresora (1006) en forma de
imágenes.
Si la máquina funciona como receptor para un
facsı́mil, entonces la información de facsı́mil introducida desde el bloque transmisor/receptor FAX
(1008) a través de las lı́neas telecanal se procesa
en el bloque de control (1001) según un programa
predeterminado, y se le da salida hacia el bloque
de impresora (1006) como imágenes recibidas.
Además, cuando la máquina funciona como
copiadora, el manuscrito es leı́do por el bloque
lector de imágenes (1007), y los datos de manuscrito desde el lector de imágenes se llevan hacia el
bloque de impresora (1006) a través del bloque de
control (1001) como imágenes copiadas. Con respecto a lo anterior, en el caso en que la máquina
esté en modo de transmisión de facsı́mil, los datos
de manuscrito obtenidos por el lector de imágenes
(1007) el cual lee el manuscrito se procesan para
la transmisión de los mismos en el bloque de control (1001) según un programa predeterminado,
y a continuación, se envı́an a las lı́neas telecanal a través del bloque transmisor/receptor FAX
(1008).
Con respecto a lo anterior, la máquina de proceso de información anteriormente mencionada
puede construirse del tipo integral con la impresora por chorros de tinta alojada en su interior
para mejorar su capacidad de ser transportada,
como se muestra en la Fig. 12. En la figura, los
numerales de referencia correspondientes se dan
a los bloques que tienen las mismas funciones que
aquellos mostrados en la Fig. 11.
Como se ha descrito anteriormente, debido a
que con el sistema de proceso de información de
funciones múltiples anteriormente mencionado al
cual se ha aplicado el aparato de impresión según
esta invención, es posible obtener una imagen de
impresión de alta calidad a una alta velocidad y
con bajo ruido, pueden aumentarse además las
funciones del anterior sistema de proceso de información.
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7. Aparato de impresión que comprende:
REIVINDICACIONES
1. Cabezal de impresión (41) en que una serie
de terminales de conexión (26) colocados sobre
un primer substrato (24) y una serie correspondiente de terminales de conexión (27) colocados
sobre un segundo substrato (25) están conectados eléctricamente entre si a través de una lámina
conductora de electricidad (11; 91) con una serie de elementos conductores de electricidad (13;
92A, 92B) dispuestos en un aislador (12; 93), caracterizado porque el diámetro y/o la densidad
de distribución de dichos elementos conductores
de electricidad (13;92A,92B) difiere de una zona
respecto a otra.
2. Cabezal de impresión (41), según la reivindicación 1, en que el diámetro y/o la densidad de
distribución de dichos elementos conductores de
electricidad (13;92A,92B) depende del diámetro
(`0 ) o la densidad de distribución de dichos terminales de conexión (26, 27) de dichos primer y
segundo substratos (24, 25).
3. Cabezal de impresión (41), según la reivindicación 1, en que el diámetro y/o la densidad de
distribución de dichos elementos conductores de
electricidad (13;92A,92B) depende de la cantidad
de corriente que durante la utilización se hace fluir
entre los terminales correspondientes (26, 27) de
dichos primer y segundo substratos (24, 25).
4. Cabezal de impresión (41), según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que
el cabezal de impresión (41) es del tipo de lı́nea
completa.
5. Cabezal de impresión (41), según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que
el cabezal de impresión (41) es del tipo que descarga tinta utilizando energı́a térmica, y dicho
primer substrato (24) está provisto de conversores de energı́a electrotérmicos para descargar la
tinta mediante la generación de energı́a térmica
para producir un fenómeno de ebullición laminar
en la tinta.
6. Cabezal de impresión, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en que dicho primer
substrato (24) es un substrato de elementos sobre el que están montados unos generadores de
energı́a para descargar la tinta, y dicho segundo
substrato (25) es un substrato de activación para
suministrar señales activadoras hacia dicho primer substrato (24).
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un cabezal de impresión (41) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes;
y
medios (431 , 432 ) para transportar un medio de impresión (42) sobre el cual se va a
realizar la impresión mediante la descarga
de tinta desde dicho cabezal de impresión
(41).
8. Lámina conductora de electricidad (11;91)
para un cabezal de impresión (41) en que una
serie de terminales de conexión (26) colocados sobre un primer substrato (24) y una serie de terminales de conexión (27) correspondientes colocados sobre un segundo substrato (25) están conectados eléctricamente entre si a través de dicha lámina conductora de electricidad (11; 91)
en que dicha lámina conductora de electricidad
(11;91) comprende una serie de elementos conductores de electricidad (13; 92A, 92B) dispuestos en
un aislador (12; 93) y está caracterizada porque el diámetro y/o la densidad de distribución
de dichos elementos conductores de electricidad
(13;92A,92B) difiere de una zona respecto a otra.
9. Lámina conductora de electricidad (11;91)
para un cabezal de impresión (41), según la reivindicación 8, en que el diámetro y/o densidad de
distribución de dichos elementos conductores de
electricidad (13;92A,92B) depende del diámetro
(`0 ) y/o la densidad de distribución de dichos respectivos terminales de conexión (26,27) de dichos
primer y segundo substratos (24,25).
10. Lámina conductora de electricidad (11;91)
para un cabezal de impresión (41), según la reivindicación 8, en que el diámetro y/o densidad
de distribución de dichos elementos conductores
de electricidad (13;92A,92B) depende de la cantidad de corriente que circula entre los respectivos terminales correspondientes (26, 27) de dichos
primer y segundo substratos (24,25).
11. Cabezal de impresión (41), aparato de
impresión, o lámina conductora de electricidad,
según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que la separación (L1,L2;L), el diámetro,
y la densidad de distribución de dichos elementos conductores de electricidad (13;92A,92B) es
uniforme en cada zona respectiva.
NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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