ITTO940672A1

ITTO940672A1 - Testa di registrazione a getto d'inchiostro e procedimento per la sua fabbricazione.

Info

Publication number: ITTO940672A1
Application number: IT94TO000672A
Authority: IT
Inventors: Kitahara Kohei; Usui Toshiki; Abe Tomoaki; Mukaiyama Keiichi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-08-23
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1996-02-19
Also published as: GB2282992B; HK1004601A1; US6334673B1; FR2709266B1; FR2709266A1; GB9417126D0; ITTO940672A0; US5956829A; DE4429904C2; US5856837A; GB2282992A; IT1268870B1; DE4447817C2; DE4429904A1

Abstract

Testa di registrazione a getto d'inchiostro comprendente: una piastra vibrante di ceramica; un organo di ceramica formante camere che producono pressione, per formare una pluralità di camere che producono pressione in file; ed elettrodi di comando formati su una superficie della piastra vibrante in modo da corrispondere alle camere che producono pressione. Una larghezza dell'elettrodo di comando è inferiore alla larghezza della camera che produce pressione. Una larghezza di un elemento vibrante piezoelettrico è maggiore della larghezza dell'elettrodo di comando e minore della larghezza della camera che produce pressione, per cui la regione operativa dell'elemento vibrante piezoelettrico è regolata dalla larghezza dell'elettrodo di comando, e le porzioni periferiche dell'elemento vibrante piezoelettrico sono saldate alle porzioni periferiche dell'elettrodo di comando in modo affidabile.(Figura 5).

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Testa di registrazione a getto d'inchiostro e procedimento per la sua fabbricazione "

SFONDO DELL'INVENZIONE

Campo dell'invenzione

L'invenzione si riferisce ad una testa di registrazione a getto di inchiostro su richiesta che forma caratteri e simboli grafici su un mezzo di registrazione con punti mediante l'espulsione di goccioline di inchiostro su di esso in accordo con informazioni di ingresso. Più in particolare l'invenzione è diretta ad una struttura avente elettrodi ed elementi vibranti piezoelettrici formati su una superficie di una piastra vibrante, nonché ad un procedimento per la fabbricazione di tale struttura. La piastra vibrante costituisce parte delle camere che producono la pressione. Gli elettrodi e gli elementi vibranti piezoelettrici sono formati integralmente con la camera che produce la pressione tramite cottura in forno.

Tecnica nota pertinente

Dal momento che una testa di registrazione a getto di inchiostro presenta una struttura tale per cui una gocciolina di inchiostro viene espulsa facendo in modo che un elemento piezoelettrico si attesti contro una camera che produce una piccola pressione ed aumentando la pressione dell'inchiostro entro la camera che produce la pressione mediante lo spostamento di una piastra vibrante, sono richieste una precisione operativa e particolari tecniche di fabbricazione nella realizzazione, il che incrementa il costo.

Per ovviare a questo problema, è stata proposta una struttura rappresentata nella figura 19, attribuendo importanza al fatto che l'elemento vibrante piezoelettrico, la piastra vibrante costituente la camera che produce la pressione, e l'organo che forma la camera che produce la pressione siano realizzati di ceramica. Ovvero una piastra vibrante 90 formata laminando una lastra cruda, che è un materiale ceramico, fino ad uno spessore predeterminato, ed un organo 94 formante la camera che produce pressione, avente una camera che produce pressione 91 formata preliminarmente mediante punzonatura o lavorazione con un raggio laser di una lastra cruda, che è pure un materiale ceramico, vengono pressati e cotti in forno. Quindi, un elettrodo 93 viene formato sulla piastra vibrante 90 ed un elemento vibrante piezoelettrico 92 viene formato sull'elettrodo 93 tramite cottura.

Una siffatta testa di registrazione a getto di inchiostro integralmente cotta in forno presenta il vantaggio di una fabbricazione semplice che richiede soltanto le operazioni di rivestimento e di cottura di un elemento piezoelettrico in pasta mediante una tecnica di stampaggio. Inoltre, dal momento che l'organo formante la camera che produce pressione è integrato con la piastra vibrante tramite cottura, possono essere eliminate unioni difettose che si riscontrano nel caso di unioni formate tramite adesivi, il che costituisce un vantaggio per il fatto che si impediscono in modo affidabile perdite di inchiostro.

Tuttavia, l'elemento vibrante piezoelettrico, essendo un pezzo di piccole dimensioni, difficilmente va a rivestire in modo uniforme il corrispondente elettrodo di comando. In particolare, l'inconsistenza nell'unione di ciascun elemento vibrante piezoelettrico 92 con un bordo periferico 95 dell'elettrodo 93 si traduce in un'inconsistenza della regione di funzionamento efficace tra gli elementi vibranti piezoelettrici, il che a sua volta causa un'inconsistenza nelle caratteristiche di espulsione dell'inchiostro di ciascuna apertura ad ugello .

Tra l'altro, se si realizzano le fasi di deposizione dell'elettrodo 93 sulla superficie della piastra vibrante 90, che è di ceramica, e di deposizione dell'elemento vibrante piezoelettrico 92 sulla superficie dell'elettrodo 93 mediante cottura in forno, la piastra vibrante 90 generalmente si inflette nel modo illustrato nella figura 20. Ovvero, la piastra vibrante 90 si flette verso la camera che produce pressione 91 in una porzione centrale della camera che produce la pressione 91, a causa della differenza di contrazione fra l'elemento vibrante piezoelettrico 92 e l'elettrodo 93 al momento della cottura. Conseguentemente, tende a verificarsi una deformazione permanente tale per cui una parte 92a (la zona tratteggiata a croce nella figura 20) della regione inferiore dell'elemento vibrante piezoelettrico 92 sporge verso la camera che produce pressione 91.

Quando l'elemento vibrante piezoelettrico 92 che è stato deformato viene fatto contrarre per espellere l'inchiostro mediante l'applicazione ad esso di un segnale di comando, vengono generate forze di contrazione nelle direzioni orizzontali indicate dalle frecce Al, Al fino alla parte 92a della regione inferiore, tirando in tal modo nella direzione orizzontale la piastra vibrante 90 che è già stata inflessa. Come risultato, una parte della forza di contrazione tira le pareti 94a, 94b dell'organo 94 formante la camera che produce pressione nelle direzioni indicate dalle frecce Cl, C2 attraverso la piastra vibrante 90. Dal momento che le pareti 94a, 95b dell'organo 94 formante la camera che produce pressione sono in comune con le camere che producono pressione 91 adiacenti, la contrazione di una singola camera che produce pressione 91 viene trasmessa alle altre camere che producono pressione 91, causando diafonia o sopprimendo una forza Bl che contribuisce all’operazione di espulsione dell'inchiostro quando elementi vibranti piezoelettrici 92, 92 adiacenti sono azionati simultaneamente, il che riduce l’efficienza di espulsione dell'inchiostro.

Ovvero, lo spostamento della piastra vibrante 90 nel caso in cui un singolo elemento piezoelettrico sia azionato è diverso dal caso in cui una pluralità di elementi vibranti piezoelettrici 92 adiacenti siano azionati simultaneamente, la differenza essendo approssimativamente il doppio. Ciò provoca differenze nella velocità di espulsione nelle goccioline di inchiostro espulso, le differenze essendo approssimativamente 1.5 volte.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Un primo scopo dell'invenzione è quello di realizzare una testa di registrazione a getto di inchiostro atta ad essere fabbricata mediante cottura in forno, la testa di registrazione a getto di inchiostro essendo atta a realizzare caratteristiche omogenee di espulsione dell'inchiostro fra le aperture ad ugello unendo in modo affidabile gli elementi vibranti piezoelettrici agli elettrodi formati sulla piastra vibrante, rendendo quindi uniformi le regioni efficaci di funzionamento degli elementi vibranti piezoelettrici .

Un secondo scopo dell'invenzione è quello di realizzare una testa di registrazione a getto d'inchiostro atta ad essere fabbricata mediante cottura in forno, la testa di registrazione a getto di inchiostro essendo atta ad impedire diafonia controllando la generazione di forze divise che flettono le pareti di una camera che produce pressione, e a migliorare l'efficienza di espulsione indipendentemente dalla deformazione della piastra vibrante al momento della cottura.

Un terzo scopo dell'invenzione è quello di proporre un metodo per la fabbricazione di teste di registrazione a getto d'inchiostro del tipo sopra definito.

Una testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo l'invenzione include: una piastra vibrante di ceramica; un organo di ceramica formante una camera che produce pressione, per formare una pluralità di camere che producono pressione in file; un elettrodo su un polo formato su una superficie della piastra vibrante in modo da corrispondere alla camera che produce pressione; ed un elemento vibrante piezoelettrico, un'estremità del quale è a contatto dell'elettrodo e l'altra estremità del quale è a contatto di un elettrodo su un altro polo, e che espelle goccioline di inchiostro da un'apertura ad ugello mediante inflessione dell'elemento vibrante piezoelettrico. In una siffatta testa di registrazione a getto di inchiostro, almeno la piastra vibrante e l'organo formante la camera che produce pressione sono formati integralmente mediante cottura in forno della ceramica; l'elemento vibrante piezoelettrico è depositato mediante cottura sulla superficie dell'elettrodo sull'un polo formato sulla superficie della piastra vibrante; una larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo è inferiore alla larghezza W1 della camera che produce pressione; ed una larghezza W3 dell'elemento vibrante piezoelettrico è maggiore della larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo ed inferiore alla larghezza W1 della camera che produce pressione.

Dal momento che la larghezza W3 dell'elemento vibrante piezoelettrico formato sulla piastra vibrante è maggiore della larghezza dell'elettrodo, l'elemento vibrante piezoelettrico può essere fissato ai bordi periferici dell'elettrodo in modo affidabile. Inoltre, dal momento che la larghezza W3 è minore della larghezza W1 della camera che produce pressione, l'elemento vibrante piezoelettrico è esente da interferenza da parte di regioni prive di contrazione .

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 è una vista prospettica esplosa che mostra una testa di registrazione a getto d'inchiostro costituente una forma di attuazione dell'invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica che evidenzia la testa di registrazione a getto di inchiostro secondo l'invenzione;

la figura 3 è una vista in sezione ed in maggiore scala che mostra la forma della superficie superiore di una camera che produce pressione e la sua sezione longitudinale nella testa di registrazione a getto d'inchiostro;

la figura 4 è una vista prospettica parzialmente sezionata che mostra la struttura della camera che produce pressione;

la figura 5 è uno schema che mostra la struttura avente un elettrodo di comando ed un elemento vibrante piezoelettrico, costituente la caratteristica dell'invenzione, in sezione secondo la linea L-L della figura 4;

le figure 6(a)-(f) sono schemi che mostrano un procedimento per la fabbricazione di un'unità che produce pressione utilizzata nella testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo 1 'invenzione;

la figura 7 è una vista prospettica che mostra la struttura della superficie della piastra vibrante;

le figure 8-11 sono viste in sezione che mostrano rispettivamente altre forme di attuazione delle unità che producono pressione utilizzate nella testa di registrazione a getto d’inchiostro secondo 1'invenzione;

la figura 12 è una vista in sezione che mostra un'altra forma di attuazione dell'unità che produce pressione utilizzata nella testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo l'invenzione;

la figura 13 è uno schema che mostra le forze generate nel momento in cui l'elemento vibrante piezoelettrico si contrae nell'unità che produce pressione rappresentata nella figura 12;

le figure 14(a)-(f) sono schemi che mostrano un procedimento per la fabbricazione dell'unità che produce pressione rappresentata nella figura 12;

le figure 15-17 sono viste in sezione che mostrano rispettivamente altre forme di attuazione delle unità che producono pressione utilizzate nella testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo 1 'invenzione;

le figure 18(a)-(h) sono schemi che mostrano un procedimento per la fabbricazione dell'unità che produce pressione rappresentata nella figura 17; e

le figure 19 e 20 sono viste in sezione che mostrano rispettivamente le correlazioni fra l'elettrodo di comando e l’elemento vibrante piezoelettrico in un'unità convenzionale che produce pressione nella quale l'elettrodo di comando e l'elemento vibrante piezoelettrico sono fabbricati integralmente mediante cottura.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME PREFERITE DI

ATTUAZIONE

L'invenzione verrà ora descritta in dettaglio con riferimento alle forme di attuazione rappresentate nei disegni.

La figura 1 mostra una testa di registrazione a getto di inchiostro, che costituisce una forma di attuazione dell'invenzione, alla quale la struttura ad elettrodo dell'invenzione è applicata. Nella figura 1 il riferimento 3 indica una piastra vibrante costituita da un materiale almeno la cui superficie è elettricamente isolante, più preferibilmente di ceramica. Sulla superficie della piastra vibrante 3 vi sono elettrodi di comando 20, che verranno descritti nel seguito. Gli elettrodi di comando sono disposti in modo da corrispondere ad una pluralità di file di camere che producono pressione 5, 5, 5,... (due (2) file in questa forma di attuazione). Il numero di riferimento 1 indica un elemento vibrante piezoelettrico realizzato di ceramica ed avente proprietà piezoelettriche. Gli elementi vibranti piezoelettrici 1 si inflettono verso la piastra vibrante 3 attraverso elettrodi di comando 20, 20, 20... in modo che le loro superfici dorsali vengono in contatto con gli elettrodi di comando 20, 20, 20...

Il numero di riferimento 4 indica un organo formante camere che producono pressione, il quale è costituito da una piastra, più preferibilmente una piastra ceramica, che è cosi spessa da formare le camere che producono pressione 5, 5, 5.... mediante la formazione in essa di fori passanti. Il numero di riferimento 6 indica un organo formante un coperchio per le camere che producono pressione, il quale serve a sigillare l'altra superficie delle camere che producono pressione 5 dell'organo 4 formante le camere che producono pressione. In posizioni corrispondenti alla vicinanza di entrambe le estremità delle camere che producono pressione 5 vi sono fori di introduzione 6a, 6a, 6a... e fori di introduzione 6b, 6b, 6b... I fori di introduzione 6a, 6a, 6a... comunicano con una camera comune di inchiostro 12a, la quale verrà descritta nel seguito, ed i fori di introduzione 6b, 6b, 6b... comunicano con aperture ad ugello 13a, 13a, 13a...

La piastra vibrante 3 avente sia gli elementi vibranti piezoelettrici 1 sia gli elettrodi di comando 20, l'organo 4 formante le camere che producono pressione e l'organo 6 formante il coperchio delle camere che producono pressione sono raccolti in un piccolo gruppo avente due (2) file di aperture ad ugello, tutti questi elementi essendo preferibilmente di ceramica, ed integrati mediante cottura in forno in un unità che produce pressione 50.

Il numero di riferimento 11 indica un organo formante una sezione di alimentazione dell'inchiostro. L'organo 11 formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro comprende: un ingresso 14 per l'introduzione di inchiostro che alimenta inchiostro nella camera per l'inchiostro 12a la quale è condivisa in comune e collegata ad un percorso di flusso da un serbatoio di inchiostro non illustrato; fori passanti di introduzione Ila che collegano le camere che producono pressione 5 alla camera comune dell'inchiostro 12a; e fori passanti introduzione 11b che collegano le camere che producono pressione 5 alle aperture ad ugello 13a.

Il numero di riferimento 12 indica un organo formante un serbatoio che forma la camera comune per l'inchiostro 12a. In questa forma di attuazione la camera comune per l'inchiostro 12a è formata da un foro passante che è sostanzialmente a forma di V, ed è collegato alle rispettive camere che producono pressione 5 attraverso i fori passanti di introduzione 6a dell’elemento 6 sopra menzionato formante il coperchio delle camere che producono pressione, ed i fori passanti di introduzione Ila dell'organo 11 formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro. I fori passanti di introduzione 12b che conegano le camere che producono pressione 5 alle aperture ad ugello 13a sono formate in una zona centrale dell'organo formante il serbatoio 12.

Il numero di riferimento 13 indica un organo formante gli ugelli. L'organo formante gli ugelli 13 è collegato alle camere che producono pressione 5 attraverso i fori passanti di introduzione 6b, 11b, 12b, e svolge anche la funzione di sigillare l'altro lato della camera per l'inchiostro comune 12a dell'organo formante il serbatoio 12.

L’organo formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro 11 e l'organo formante gli ugelli 13 sono realizzati mediante lavorazione sotto pressa o incisione di una lamiera di acciaio inossidabile. Questi organi possono essere costituiti da almeno un materiale selezionato nel gruppo consistente in altri metalli, ceramiche, vetro, silicone e materie plastiche. Il procedimento di lavorazione dei rispettivi organi include: lavorazione sotto pressa, incisione, elettroformatura, e lavorazione a raggio laser. In ogni caso, un materiale avente un modulo di Young relativamente elevato è scelto per l'organo formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro 11 e per l'organo formante gli ugelli 13.

D'altra parte, l'organo formante il serbatoio 12 può essere realizzato non soltanto con i suddetti metalli, ceramiche, vetro e siliconi, ma anche con un adesivo plastico o in film oppure con un adesivo in pasta come ad esempio poliimmide, poliammide, poliestere, polietilene, polipropilene, polivinil clorura, ed il cloruro di polivinilidene può essere utilizzato dal momento che non è richiesta una rigidità cosi elevata per l'organo formante il serbatoio 12. Nel caso in cui si impieghi l’adesivo plastico o in film, l'organo formante il serbatoio 12 viene formato mediante stampaggio ad iniezione o lavorazione sotto pressa. Quando viene impiegato l'adesivo in pasta, l'organo formante il serbatoio 12 viene formato mediante serigrafia o stampa a trasferimento .

L'organo formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro 11, l'organo formante il serbatoio 12, e l’organo formante gli ugelli 13 sono formati in un'unità a percorso di flusso 70 che ha la funzione di fissare una pluralità di unità che producono pressione 50.

Un procedimento per unire questi organi in un'unità di percorso di flusso è il seguente. Se l’organo formante il serbatoio 12 stesso è privo di adesione viene utilizzato l'adesivo a film o l'adesivo in pasta, e l'organo formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro 11, l'adesivo, l'organo formante il serbatoio 12, l’adesivo, e l'organo formante gli ugelli 13 sono laminati l'uno sull'altro in questo ordine utilizzando una maschera di posizionamento non illustrata, e termocompressi o compressi. D'altra parte, se l'organo formante il serbatoio 12 stesso è dotato di adesione, l'organo formante la sezione di alimentazione dell'inchiostro 11, l'organo formante il serbatoio 12, e l'organo formante gli ugelli 13 sono laminati l'uno sull'altro in questo ordine e analogamente termocompressi o compressi.

Come risultato, una singola lastra di unità di percorso di flusso 70, come rappresentata nella figura 2, presenta una pluralità di unità che producono pressione 50, in particolare tre (3) unità che producono pressione 50, 50, 50 in questa particolare forma di attuazione, fissate collettivamente ad essa mediante l'adesivo, un film di termodeposizione o simili, per formare una testa di registrazione a getto d'inchiostro.

Le camere che producono pressione 5 così formate della testa di registrazione a getto d'inchiostro sono camere sostanzialmente rettangolari, allungate, come è rappresentato nella figura 3. L’apertura ad ugello 13a comunica con un'estremità di ciascuna camera che produce pressione 5, e la camera comune per l'inchiostro 12 comunica con la sua altra estremità. Come è rappresentato nella figura 4, con l'elemento vibrante piezoelettrico 1 che vibra a flessione, la piastra vibrante 3 viene deformata in modo che tale piastra vibrante 3 sporge verso la camera che produce pressione 5, nel modo indicato dalla curva 3'. Come risultato, la pressione della camera che produce pressione 5 aumenta in modo da eiettare una gocciolina di inchiostro "d" dall'apertura ad ugello 13a, formando quindi un punto su foglio di registrazione. A seguito del ritorno dell’elemento vibrante piezoelettrico 1 nella condizione originaria, l'inchiostro fluisce dalla camera comune per l'inchiostro 12a attraverso il foro passante di introduzione Ila. Come risultato, si determina entro la camera che produce pressione 5 una corrente di inchiostro nella direzione longitudinale indicata dalle frecce nella figura 4.

La figura 5 mostra in sezione una struttura della testa di registrazione a getto di inchiostro cosi realizzata, in vicinanza della camera che produce pressione vista in una direzione perpendicolare alla corrente di inchiostro entro la camera che produce pressione 5, ovvero secondo la linea L-L della figura 4. Nella figura 5 il numero di riferimento 20 indica l'elettrodo di comando formato sulla superficie della piastra vibrante 3. La larghezza W2 dell'elettrodo di comando 20 è leggermente inferiore alla larghezza W1 della camera che produce pressione 5, e l'elettrodo di comando 20 è formato in modo da avere una lunghezza tale che una sua estremità raggiunge una porzione di estremità della piastra vibrante 3 dalla zona prossima all'apertura ad ugello 13a della camera che produce pressione 5, e la sua altra estremità serve anche come terminale di connessione con un elettrodo esterno.

Il numero di riferimento 1 indica l'elemento vibrante piezoelettrico, la cui larghezza W3 è maggiore della larghezza W2 dell'elettrodo di comando 20, e minore della larghezza W1 della camera che produce pressione 5. Avendo una lunghezza tale che la sua estremità anteriore sul lato dell'apertura ad ugello copre l'elettrodo di comando 20 e la sua estremità posteriore raggiunge la zona vicina all'estremità posteriore della camera che produce pressione 5, l'elemento vibrante piezoelettrico 1 è anche formato in modo da coprire completamente la regione dell'elettrodo di comando 20 affacciata alla camera che produce pressione 5.

Formando l'elemento vibrante piezoelettrico 1 in modo da coprire la regione dell'elettrodo di comando 20 affacciata alla camera che produce pressione 5, la regione dell'elettrodo di comando 20 affacciata alla camera che produce pressione 5 può essere coperta completamente dall'elemento vibrante piezoelettrico 1 anche se l'elemento vibrante piezoelettrico 1 è soggetto ad un leggero spostamento o dimensionato in modo irregolare quando esso viene formato. Ciò impedisce il cortocircuito con un elettrodo comune 80 (fig- 7) sull'altro polo che è formato sulla superficie dell'elemento vibrante piezoelettrico 1.

Nel caso in cui l’elemento vibrante piezoelettrico 1 sia formato rivestendo o incollando la lastra cruda, che è un materiale piezoelettrico, all'elettrodo di comando 20, e cuocendo in forno la lastra cruda insieme con la lastra vibrante 3 e l'elettrodo di comando 20, l'elemento vibrante piezoelettrico 1 copre l'elettrodo di comando 20 completamente e presenta la porzione di bordo periferico lb saldata all'elettrodo di comando 20 in modo affidabile agli effetti della contrazione dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 e della flessione della piastra vibrante 3 durante il procedimento di cottura. Pertanto, non solo lo spostamento per inflessione dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 può essere trasmesso alla piastra vibrante 3 in modo affidabile, ma può anche essere impedito un danneggiamento definitivo, come ad esempio una parziale sfogliatura o simile, per effetto dell'affidabile unione dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 e la piastra vibrante 3.

L'area dell'elettrodo di comando 20 stesso è utilizzata come regione di funzionamento efficace dell'elemento vibrante piezoelettrico 1, dal momento che nella presente invenzione l'elemento vibrante piezoelettrico 1 è depositato in modo da coprire l'elettrodo di comando 20. Come risultato, un elemento vibrante piezoelettrico 1 che presenta una regione di funzionamento efficace ottimale rispetto alla camera che produce pressione 5 può essere formato con facilità adeguando le dimensioni dell'elettrodo di comando 20 che è sottile e può essere formato facilmente in modo assai accurato. Tale adeguamento è più facile da realizzare dell'adeguamento delle dimensioni. dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 che è relativamente spesso.

In aggiunta, allo scopo di migliorare l'efficienza di spostamento della piastra vibrante 3, cioè il rapporto fra l'energia elettrica applicata ed il volume di rimozione dell'inchiostro, è ideale realizzare il rapporto fra la larghezza W1 della camera che produce pressione 5 e la larghezza W2 dell'elettrodo di comando 20, W2/W1, pari a 0.9. Tuttavia, questo rapporto può essere impostato ad un valore compreso fra 0.8 e 0.9, considerando errori e variazioni nel procedimento di fabbricazione.

Specificatamente, si forma un elettrodo di comando 20, la cui larghezza W2 è di 340 μτη ed il cui spessore è di 5 μιη, cioè uno spessore che consente di assicurare la conduzione elettrica rispetto ad una camera che produce pressione avente una larghezza W1 di 420 μιη, e quindi un elemento vibrante piezoelettrico 1, la cui larghezza W3 è di 380 μπι ed il cui spessore è di 30 μπι, viene formata sulla superficie dell'elettrodo di comando 20.

Verrà ora descritto in quanto segue un procedimento di fabbricazione della testa di registrazione a getto di inchiostro così costruita.

Le figure 6(a)-(f) sono schemi che mostrano un procedimento di fabbricazione della suddetta unità di che produce pressione 50, il metodo costituendo una forma di realizzazione dell'invenzione. La piastra vibrante 3, l'organo 4 formante le camere che producono pressione, e l'organo formante il coperchio 6 delle camere che producono pressione sono formate da lastre crude, ciascuna lastra cruda essendo di materiale ceramico, ad esempio lastre di caolino, e l'organo 4 formante le camere che producono pressione presentando finestre in zone destinate a servire come camere di produzione della pressione 5, mediante punzonatura; viene poi applicata pressione alle lastre crude con questi organi parzialmente solidificati, in modo che questi organi siano integrati l'uno con l'altro, secondo la figura 6(a). Quindi, il corpo così trattato viene cotto in forno a temperatura comprese fra 800 e 1500 “c, secondo la figura 6(b). Il materiale ceramico consiste in generale essenzialmente in un tipo o più di composti selezionati nel gruppo comprendente ossido di alluminio, ossido di zirconio, ossido di magnesio, nitruro di alluminio e nitruro di silicone.

Quando la piastra vibrante 3, l'organo 4 formante le camere che producono pressione, e l'organo formante il coperchio 6 delle camere che producono pressione sono stati integrati, viene formato un percorso dell'elettrodo di comando 20 avente una larghezza ottimale rispetto alla corrispondente camera che produce pressione 5, mediante rivestimento o stampa di un materiale elettricamente conduttore su una regione corrispondente alla camera che produce pressione 5 della piastra pressione 3, in modo che il rapporto tra la larghezza W2 dell'elettrodo di comando 20 e la larghezza Wl della camera che produce pressione 5, W2/W1, sia pari ad un valore compreso fra 0.8 e 0.9, secondo la figura 6(c). Il materiale elettricamente conduttore consiste essenzialmente in un tipo o più di leghe scelte nel gruppo consistente in platino, palladio, argento-palladio, argentoplatino e platino-palladio.

Allorché il percorso dell'elettrodo di comando 20 è stato semi-solidificato sulla piastra vibrante 3, l'intero corpo viene cotto in forno ad una temperatura idonea a cuocere il materiale elettricamente conduttore, secondo la figura 6(d).

Quindi, l'elemento vibrante piezoelettrico 1, viene formato sulla superficie dell'elettrodo di comando 20 rivestendo o stampando una lastra cruda consistente in un materiale piezoelettrico, in modo che la larghezza W3 dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 sia maggiore della larghezza W2 dell'elettrodo di comando 20 formato sulla superficie della piastra vibrante 3 ed inferiore alla larghezza Wl della camera che produce pressione 5, secondo la figura 6(e). Il materiale piezoelettrico consiste essenzialmente in zirconatotitanato di piombo, magnesio, niobato di piombo, nickel-niobato di piombo, zinco, niobato di piombo, manganese-niobato di piombo, antimonio, stannato di piombo o titanato di piombo.

Quando la lastra cruda, che è un materiale piezoelettrico e che è stata formata in modo da sovrastare leggermente l'elettrodo di comando 20, è stata semi-solidificata in questo modo, l'intero corpo viene cotto in forno ad una temperatura idonea per cuocere il materiale piezoelettrico, secondo la figura 6(f). In questo procedimento di cottura la porzione centrale la dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 può, in alcuni casi flettere in modo da sporgere verso la camera che produce pressione 5 nel modo rappresentato nella figura 5, a causa del rapporto di contrazione dell’elemento vibrante piezoelettrico 1 all'atto della cottura, il quale è maggiore di quello dell'elettrodo di comando 20, ed a causa della contrazione delle porzioni dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 sovrastanti l'elettrodo di comando 20, la quale è maggiore della contrazione dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 sull'elettrodo di comando 20.

Tuttavia, questo tipo di elemento vibrante piezoelettrico 1 è vantaggioso per il fatto che esso stesso viene impedito dall'essere parzialmente o completamente delaminato dall'elettrodo di comando 20, poiché l'elemento vibrante piezoelettrico 1 è unito all'elettrodo di comando 20 con le porzioni periferiche 1(b) di questo sovrastanti la piastra vibrante 3 pur estendendosi dall'elettrodo di comando 20.

Allorché tutte le fasi di cottura sono state completate in questo modo, gli elementi vibranti piezoelettrici 1, 1, 1 e l'elettrodo comune 80 disposto sopra gli elementi vibranti piezoelettrici vengono depositati su un'intera regione affacciata alle camere che producono pressione 5, formando un film elettricamente conduttore mediante un metodo di formazione di film come ad esempio deposizione selettiva a vapore o deposizione per spruzzamento catodico, utilizzando un materiale elettricamente conduttore, ad esempio nickel o rame, con una maschera nel modo rappresentato nella figura 7. L'elettrodo comune 80 viene connesso ad un dispositivo esterno mediante un cavo 85, unitamente agli elettrodi di comando 20, 20, 20... attraverso un elettrodo conduttore 82.

come risultato, una gocciolina di inchiostro può essere espulsa dall'apertura ad ugello 13a flettendo l'elemento vibrante piezoelettrico 1 allorché un segnale di comando viene applicato attraverso l'elettrodo comune 80 e l'elettrodo di comando 20 posizionato in corrispondenza della camera che produce pressione 5 dalla quale la gocciolina di inchiostro deve essere espulsa.

Le porzioni di bordo periferico lb, lb dell'elemento vibrante piezoelettrico 1, cioè le porzioni aggettanti dalle porzioni di bordo periferico dell’elettrodo di comando 20, sono saldate alla piastra vibrante 3 nella forma di attuazione sopra descritta. Come è rappresentato nella figura 8 i bordi periferici A, A dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 sono cotti in modo da sovrastare l'elettrodo di comando 20, ad esempio preparando una lastra grezza leggermente più massiccia, in modo che la regione di funzionamento efficace dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 possa essere limitata alla larghezza dell'elettrodo di comando 20 stesso, mantenendo adeguatamente l'unione affidabile fra l'elemento vibrante piezoelettrico 1 e l'elettrodo di comando 20.

Come risultato, tutte le camere che producono pressione 5 possono essere azionate in una condizione conforme, esenti da disuniformità nella caratteristica di vibrazione causate da disuniformità nelle dimensioni dell'elemento vibrante piezoelettrico 1, le cui dimensioni tendono ad essere disuniformi nel senso della larghezza.

Se necessario, uno strato elettricamente isolante 8, che è più sottile dell’elemento vibrante piezoelettrico 1, viene formato in una regione di una piastra vibrante 3 in cui non è formato alcun elemento vibrante piezoelettrico 1, come rappresentato nella figura 9 e l'elettrodo comune 80 viene depositato su di esso, in modo che si può impedire non soltanto la generazione di diafonie per perdite di segnale assicurando l'isolamento elettrico fra gli elettrodi di comando adiacenti 20, ma anche la rottura dell'elettrodo comune 80 alle estremità dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 può essere impedita realizzando piccolo il gradino fra l'elemento vibrante piezoelettrico 1 e la piastra vibrante 3.

La figura 10 mostra una forma di attuazione in cui lo strato di materiale isolante 8 e l'elettrodo di comando 20 sono formati su una singola lastra, in modo che lo strato di materiale isolante 8 circonda l'elettrodo di comando 20 ed in modo che le superiici superiori sia dello strato di materiale isolante 8 sia dell'elettrodo di comando 20 sono a filo l'una con l'altra. Secondo questa forma di attuazione, diafonia provocata elettricamente può essere evitata isolando elettricamente l'elettrodo conduttore 20 in modo affidabile, e l'elettrodo comune 80 può essere formato in modo più affidabile.

La figura 11 mostra un'ulteriore forma di attuazione dell'invenzione. Viene preparato un materiale ceramico leggermente più spesso che diverrà la piastra vibrante 3. In aggiunta, una porzione ribassata 83 avente un gradino 83a per ricevere l'elettrodo di comando 20 e l'elemento vibrante piezoelettrico 1 viene formato in una porzione centrale di ciascuna camera che produce pressione 5, in modo che l'elettrodo di comando 20 e l'elemento vibrante piezoelettrico 1 che è leggermente più largo dell'elettrodo di comando 20 siano alloggiati sul suo fondo e sulla sua sommità, rispettivamente, con la superficie dell'elemento vibrante piezoelettrico 1 situata allo stesso livello delle altre regioni della piastra vibrante 3 che non hanno nulla a che fare con lo spostamento. Secondo questa forma di attuazione, non soltanto si possono impedire sia la diafonia causata meccanicamente sia la diafonia causata elettricamente a causa di perdita di segnale, rinforzando sufficientemente le regioni che non hanno nulla a che fare con lo spostamento delle camere che producono pressione 5, ma si può anche migliorare l'affidabilità formando l'elettrodo comune 20 in modo che esso sia privo di gradini.

La figura 12 mostra una testa di registrazione a getto d'inchiostro che costituisce un'ulteriore forma di attuazione dell'invenzione. Questa forma di attuazione è predisposta per superare il secondo problema, cioè la riduzione dell'efficienza di espulsione dell'inchiostro causata dalla deformazione dell'elemento vibrante piezoelettrico e della piastra vibrante al momento della cottura, nonché da diafonia. La figura 12 mostra la forma di attuazione in termini di struttura di una sezione secondo una direzione ortogonale alla corrente di inchiostro entro la camera che produce pressione 5, cioè lungo una linea L-L della figura 4.

Nella figura 12 il numero di riferimento 21 indica un elettrodo di comando formato su una superficie della piastra vibrante 3. Questo elettrodo di comando 21 è formato in modo che la sua larghezza W2 è leggermente minore della larghezza W1 della camera che produce pressione 5. L'elettrodo di comando 21 è arcuato in sezione in modo che la sua porzione centrale nella direzione longitudinale della camera che produce pressione 5, cioè su una linea che collega l'apertura ad ugello con la camera comune per l'inchiostro, sporge verso la camera che produce pressione 5 e la sua sommità che è in contatto con un elemento vibrante piezoelettrico 23 è sostanzialmente orizzontale.

Mentre l'elettrodo di comando 20 nella forma di attuazione precedentemente descritta presenta lo spessore uniforme di circa 5 μιη con importanza soltanto agli effetti delle proprietà elettriche, l'elettrodo di comando 20 secondo questa forma di attuazione presenta lo spessore della sua porzione centrale secondo valori compresi da 15 a 30 μχη, tenendo in considerazione la flessione al momento della cottura, sebbene lo spessore delle porzioni di bordo periferico sia definito in circa 5 jim in modo tale da poter mantenere le proprietà elettriche.

Il numero di riferimento 23 indica l'elemento vibrante piezoelettrico. La larghezza W3 di questo elemento vibrante piezoelettrico 23 è maggiore della larghezza W2 dell'elettrodo di comando 21 e minore della larghezza W1 della camera che produce pressione 5. Avendo una lunghezza tale che la sua estremità anteriore sul lato dell'apertura ad ugello copre l'elettrodo di comando 21 e la sua estremità posteriore raggiunge la prossimità dell’estremità posteriore della camera che produce pressione 5, l'elemento vibrante piezoelettrico 23 è formato in modo da coprire completamente la regione dell'elettrodo di comando 21 corrispondente alla camera che produce pressione 5. Le porzioni di bordo periferico 23a, 23a dell'elemento vibrante piezoelettrico 23 sono formate in modo da sovrastare l'elettrodo di comando 21 in modo analogo alle precedenti forme di attuazione.

Secondo questa forma di realizzazione, la struttura in sezione dell'elettrodo di comando 21 è scelta in modo da riempire lo spazio formato dalla flessione sopra menzionata della piastra vibrante 3, la flessione essendo causata dalia differenza nel rapporto di contrazione fra l'elemento vibrante piezoelettrico 23 e l'elettrodo di comando 21 al momento della cottura. Pertanto, la superficie superiore dell'elettrodo di comando 21 è mantenuta sostanzialmente orizzontale dopo la cottura, rendendo l'elemento vibrante piezoelettrico 23 formato sull'elettrodo di comando 21 pure piatto.

Come risultato, quando l'elemento vibrante piezoelettrico 23 è contratto per effetto dell'applicazione ad esso di un segnale di comando, forze di trazione orizzontali A2, A2 vengono generate sulla superficie al di sopra della piastra vibrante 3, nel modo rappresentato nella figura 13. Sebbene tali forze siano trasformate in una forza B2 che inflette la piastra vibrante 3 verso la camera che produce pressione 5, queste forze non tirano le pareti 4a, 4b che definiscono la camera che produce pressione 5 verso la camera che produce pressione 5. Conseguentemente, non soltanto una gocciolina di inchiostro viene espulsa con un'elevata efficienza, ma la generazione di diafonia viene anche controllata ad un livello estremamente basso.

Inutile dire che, formando l’elemento vibrante piezoelettrico 23 in modo da coprire la regione dell'elettrodo di comando 21 affacciata alla camera che produce pressione 5, la regione dell'elettrodo di comando 20 affacciata alla camera che produce pressione 5 può essere completamente coperta dall'elemento vibrante piezoelettrico 23 anche se è presente un lieve spostamento o un'irregolarità dimensionale in relazione all'elettrodo di comando 21 ed all'elemento vibrante piezoelettrico 23. Ciò impedisce la corto-circuitazione con un elettrodo comune 80 sull'altro polo che è formato sulla superficie dell'elemento vibrante piezoelettrico 23.

Nel caso in cui l'elemento vibrante piezoelettrico 23 sia formato mediante rivestimento o incollaggio di una lastra cruda, che è un materiale piezoelettrico, sull'elettrodo di comando 21 e la cottura della lastra cruda insieme con la piastra vibrante 3 e l'elettrodo di comando 21, l'elemento vibrante piezoelettrico 23 ricopre l'elettrodo di comando 21 completamente e presenta porzioni di bordo periferico 23a, 23a saldate all'elettrodo di comando 21 in modo affidabile agli effetti della flessione sopra menzionata della piastra vibrante 3 causata dalla differenza nel rapporto di contrazione fra l'elemento vibrante piezoelettrico 23 e gli elettrodi di comando 21 al momento della cottura. Pertanto, non soltanto lo spostamento per flessione dell'elemento vibrante piezoelettrico 23 può essere trasmesso alla piastra vibrante 3 in modo affidabile, ma può anche essere prevenuto il danneggiamento definitivo, dovuto a delaminazione o simile, per effetto dell'unione affidabile fra l'elemento vibrante piezoelettrico 23 e la piastra vibrante 3. Specificatamente, un elettrodo di comando 21, la cui larghezza W2 è di 340 (in e il cui spessore è di 15 μιη nella porzione centrale e di 5 μπιnelle porzioni periferiche, viene formato rispetto ad una camera che produce pressione avente una larghezza W1 di 400 μπι, e quindi viene formato sulla superficie dell'elettrodo di comando 21 un elemento vibrante piezoelettrico 23, la cui larghezza W3 è di 380 μm ed il cui spessore è di 30 μm.

La testa di registrazione a getto d’inchiostro così costruita è stata comparata con una testa di registrazione a getto d'inchiostro in cui gli elettrodi di comando presentano uno spessore uniforme di 5 μιη. L'entità di spostamento dell'elemento vibrante piezoelettrico verso la camera che produce pressione è di 0.2 μιη nel primo caso, mentre tale entità è di 0.1 μπι nel secondo caso. Pertanto, si è riscontrato un miglioramento un miglioramento che raddoppia l'entità convenzionale di spostamento. La diafonia nel primo caso è del 10% o meno, mentre nel secondo caso è da 30 a 60%. Pertanto, si è ottenuta una riduzione ad un terzo o meno in diafonia.

In modo analogo alla forma di attuazione descritta in precedenza, per migliorare l'efficienza di spostamento della piastra vibrante 3, cioè il rapporto fra l'energia elettrica applicata ed il volume di rimozione dell'inchiostro, è preferibile tarare il rapporto fra la larghezza VII della camera che produce pressione 5 e la larghezza W2 dell’elettrodo di comando 21, W2/W1, che è idealmente stabilito in 0.9, ad un valore fra 0.8 e 0.9, in considerazioni di errori e di variazioni nel procedimento di fabbricazione. Inoltre, lo spessore dell'elettrodo di comando 21 nella porzione centrale è stabilito ad un valore di 1.2 volte il suo spessore in corrispondenza delle porzioni periferiche. Si è verificato che tale dimensionamento contribuisce ad impedire la riduzione di rendimento dovuto ad errori e simili nel processo di fabbricazione, in modo certo. Verrà ora descritto in quanto segue con riferimento alle figure 14(a)-(f) un procedimento di fabbricazione della testa di registrazione a getto d'inchiostro così costruita.

La piastra vibrante 3, l'organo 4 formante la camera che produce pressione, e l'organo formante il coperchio 6 della camera che produce pressione sono formati con lastre crude, ciascuna lastra cruda essendo di un materiale ceramico, ad esempio lastre di caolino, e l'organo 4 formante la camera che produce pressione presentando finestre formate in regioni destinati a servire come camere di produzione della pressione 5, mediante punzonatura, quindi viene applicata pressione alle lastre crude con questi elementi semi-solidificati, in modo che tali elementi siano integrati l'uno con l'altro, secondo la figura 14(a). Quindi, il corpo così trattato viene cotto in forno ad una temperatura compresa fra 800 e 1500°C, secondo la figura 14(b). Il materiale ceramico generalmente consiste essenzialmente in un tipo o più dei composti scelti nel gruppo comprendente ossido di alluminio, ossido di zirconio, ossido di magnesio, nitruro di alluminio e nitruro di silicone.

Quando la piastra vibrante 3, l'organo 4 formante le camere che producono pressione, e l'organo formante il coperchio 6 delle camere che producono pressione sono stati in tal modo integrati, viene formato un percorso dell'elettrodo di comando 21 avente una larghezza ottimale rispetto alla corrispondente camera che produce pressione 5, rivestendo o stampando un materiale elettricamente conduttore su una regione corrispondente alla camera che produce pressione 5 della piastra vibrante 3, in modo che il rapporto fra la larghezza W2 dell'elettrodo di comando 21 e la larghezza W1 della camera che produce pressione 5, W2/W1, sia definita ad un valore compreso fra 0.8 e 0.9. Il materiale elettricamente conduttore consiste essenzialmente in un tipo o più di lega scelta nel gruppo consistente in platino, palladio, argento-palladio, argentoplatino, e platino-palladio. Dal momento che l'elettrodo di comanda 21 deve essere formato arcuato in sezione in questa forma di attuazione, un primo strato 21-1 viene applicato per uno spessore predeterminato ed un secondo strato 21-2 viene quindi applicato soltanto in vicinanza del centro. La tecnica di applicazione consente al materiale elettricamente conduttore di cui il secondo strato 21-2 è costituito di allargarsi gradualmente con la sua porzione centrale come apice grazie all'effetto dovuto alla fluidità del materiale di cui l'elettrodo è costituito, in modo che il secondo strato 21-2 sia fuso con il primo strato 21-1 per essere con esso integrato in modo da avere una sezione arcuata, secondo la figura 14(c).

Allorché il percorso dell'elettrodo di comando 21 viene semi-solidificato sulla piastra vibrante 3, 1'intero corpo viene cotto in forno ad una temperatura adatta per la cottura del materiale elettricamente conduttore, secondo la figura 14(d).

Quindi, l'elemento vibrante piezoelettrico 23 viene formato sulla superficie dell’elettrodo di comando 21 rivestendo o stampando una lastra cruda consistente in un materiale piezoelettrico in modo che la larghezza dell'elemento vibrante piezoelettrico 23 sia maggiore della larghezza dell'elettrodo di comando 21 formato sulla superficie della piastra vibrante 3, e minore della larghezza della camera che produce pressione 5, secondo la figura 14(e). Il materiale piezoelettrico consiste essenzialmente in zirconato-titanato di piombo, magnesio-niobato di piombo, nickel-niobato di piombo, zinco-niobato di piombo, manganeseniobato di piombo, antimonio-stannato di piombo o titanato di piombo.

Quando la lastra cruda, che è un materiale piezoelettrico e che è stata formata in modo da sporgere leggermente dall'elettrodo di comando 21, viene così semi-solidificata, l'intero corpo viene cotto in forno ad una temperatura idonea per la cottura del materiale piezoelettrico, secondo la figura 14(f).

In questo procedimento di cottura la porzione centrale della piastra vibrante 3 si flette verso la camera che produce pressione 5 a causa del rapporto di contrazione dell'elemento vibrante piezoelettrico 23 al momento della cottura, il quale è maggiore di quello dell'elettrodo di comando 21, ed a causa della contrazione sul lato esterno dell'elemento vibrante piezoelettrico 23, che è maggiore della contrazione sul lato dell'elettrodo di comando 21 dell'elemento vibrante piezoelettrico 23. Tuttavia, dal momento che la porzione centrale dell'elettrodo di comando 21, che è stata formata in precedenza più spessa, riempie lo spazio formato dalla flessione.

la superficie dell'elettrodo di comando 21 può essere resa orizzontale.

Quando lo strato di elettrodo viene formato mediante rivestimento, lo spessore dello strato ugualmente comprende circa il 20% di irregolarità. Pertanto, è preferibile realizzare la porzione centrale 1.2 volte più spessa della porzione periferica, tenendo conto del fattore di sicurezza. Questa tecnica è assai utile per migliorare il rendimento.

Allorché il procedimento di cottura dell'elemento vibrante piezoelettrico è stato così completato, l'elettrodo comune 80 viene formato depositando un materiale elettricamente conduttore, ad esempio rame o nickel, utilizzando una maschera avente una finestra che copre le superfici di tutti gli elementi vibranti piezoelettrici 23, nel modo rappresentato nella figura 7.

Se necessario, un sottile strato elettricamente isolante 8 viene utilizzato per riempire regioni della piastra vibrante 3 in cui nessun elemento vibrante piezoelettrico 23 è formato, in modo che lo strato 8 divenga alto come l'elemento vibrante piezoelettrico 23 nel modo rappresentato nella figura 15, e l'elettrodo comune 80 viene depositato su di esso, cosicché non soltanto si impedisce la generazione di diafonia dovuta a perdita di segnale, disponendo l'isolamento elettrico fra gli elettrodi di comando adiacenti 21, ma anche la rottura dell'elettrodo comune 80 in corrispondenza delle estremità dell'elemento vibrante piezoelettrico 23 può essere evitata rendendo piccolo il gradino fra l'elemento vibrante piezoelettrico 23 e la piastra vibrante 3. La figura 16 mostra un'altra forma di attuazione. Un elettrodo 24 formato in modo da essere affacciato alla camera che produce pressione 5 viene analogamente realizzato con una sezione arcuata in corrispondenza di una regione affacciata alla camera che produce pressione 5. Dall'altra parte, una regione 24a che si estende uniformemente per uno spessore tale da assicurare la conduzione elettrica viene formato in corrispondenza di altre regioni. Questa regione 24a è collegata ad un elettrodo 24' formato su una camera che produce pressione 5 adiacente. Ovvero, gli elettrodi che servono per selezionare gli elementi vibranti piezoelettrici 23 per l'azionamento nelle forme di attuazione sopra descritte vengono utilizzati come elettrodi comuni, ed elettrodi di comando 83, 83’ che sono elettricamente indipendenti dagli elementi vibranti piezoelettrici 23, 23' sono formati sulle superfici dei rispettivi elementi vibranti piezoelettrici 23, 23'.

Sebbene la superficie dell'elettrodo di comando sia resa piatta riempiendo il recesso formato dalla flessione della piastra vibrante 3 con il materiale elettricamente conduttore, un simile effetto può essere ottenuto utilizzando altri materiali.

La figura 17 mostra un'ulteriore forma di attuazione dell'invenzione. Si forma un terzo strato 30 ed un elettrodo di comando 31 viene formato su di esso. Il terzo strato 30 è costituito da un materiale che è diverso dal materiale piezoelettrico e che presenta una forte adesione rispetto sia alla piastra vibrante 3 sia all'elettrodo. Il terzo strato 30 è formato in modo tale da essere arcuato in sezione, cosicché la porzione centrale della piastra vibrante 3 affacciata alle camere che producono pressione è spessa con una riduzione graduale di spessore verso le porzioni periferiche. L'elettrodo di comando 31 corregge la flessione della piastra vibrante 3, ed analogamente presenta una larghezza minore della camera che produce pressione ed uno spessore uniforme.

Anche in questa forma di attuazione, l'elemento vibrante piezoelettrico 32 è formato in modo da essere sostanzialmente orizzontale ad un livello più alto della piastra vibrante 3. Pertanto, si può impedire la generazione di diafonia e la riduzione di efficienza di espulsione dell'inchiostro. Le figure 18(a)-(h) mostrano un procedimento per la fabbricazione della testa di registrazione sopra descritta, il procedimento costituendo una forma di realizzazione dell'invenzione. Viene applicata pressione alla piastra, all'organo 4 che forma le camere che producono pressione, ed all’organo formante il coperchio 6 delle camere che producono pressione, che sono in forma di lastre crude, le quali vengono cotte integralmente a temperature comprese fra 800 e 1500°C, secondo le figure 18(a) e (b). L'organo 4 formante le camere che producono pressione presenta porzioni destinate a servire come camere che producono pressione 5, formate mediante punzonatura, ciascuna lastra cruda è una ceramica come ad esempio allumina o zirconia.

Il terzo strato 30 che è più spesso nella porzione centrale che nella porzione periferica è formato in una regione corrispondente alla camera che produce pressione 5 mediante stampa, secondo la figura 18(c), e cotto, secondo la figura 18(d). Il terzo strato 30 è costituito da un materiale che è diverso dal materiale piezoelettrico e che presenta un'adesione rispetto sia alla piastra vibrante 3 sia all'elettrodo 31, ovvero di ceramica o metallo.

In questi procedimenti, è analogamente preferibile formare la porzione centrale 1.2 volte più spessa delle porzioni periferiche, tenuto conto di errori nel procedimento di fabbricazione.

Quindi, il materiale di cui l'elettrodo 31 è costituito viene depositato sulla superficie del terzo strato 30 in modo da risultare affacciato alla camera che produce pressione 5 mediante stampa, secondo la figura 14(e), e cotto, secondo la figura 18(f).

Come fase finale, l'elemento vibrante piezoelettrico 31 viene analogamente a stampa, secondo la figura 18(g), e cotto, secondo la figura 18(h).

Secondo questa forma di attuazione, viene aumentata la libertà di scelta del materiale utilizzato per compensare la deformazione della piastra vibrante 3, consentendo cosi di regolare le caratteristiche di vibrazione della piastra vibrante 3 ad un valore ottimale per l'espulsione dell'inchiostro.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Testa di registrazione a getto di inchiostro comprendente : - una piastra vibrante di ceramica; - un organo formante camere che producono pressione per formare una pluralità di camere che producono pressione in file, l'organo formante le camere che producono pressione essendo di ceramica; - un elettrodo su un polo formato su una superficie della piastra vibrante in modo da corrispondere alla camera che produce pressione; e - un elemento vibrante piezoelettrico, un’estremità del quale è a contatto dell'elettrodo e l'altra estremità del quale è a contatto di un elettrodo su un altro polo, la testa di registrazione a getto d'inchiostro espellendo goccioline di inchiostro da un’apertura ad ugello mediante inflessione dell'elemento vibrante piezoelettrico; - in cui almeno la piastra vibrante e l'organo formante le camere che producono pressione sono formati integralmente mediante cottura della ceramica, l'elemento vibrante piezoelettrico è depositato mediante cottura sulla superficie dell'elettrodo sull'un polo formato sulla superficie della piastra vibrante, una larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo è minore della larghezza W1 della camera che produce pressione, ed una larghezza W3 dell'elemento vibrante piezoelettrico è maggiore della larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e minore della larghezza W1 della camera che produce pressione.
2. Testa di registrazione a getto di inchiostro secondo la rivendicazione 1, in cui un rapporto fra la larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e la larghezza W1 della camera che produce pressione, W2/W1, è definito ad un valore compreso fra 0.8 e 0.9.
3. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 1 in cui l'elettrodo sull'un polo è un elettrodo di comando e l'elettrodo sull’altro polo è un elettrodo comune.
4. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 2 in cui un bordo periferico dell'elemento vibrante piezoelettrico è formato come aggetto rispetto all'elettrodo sull'un polo ed è sostanzialmente fissato alla piastra vibrante attraverso l'elettrodo sull'un polo.
5. Testa di registrazione a getto di inchiostro secondo la rivendicazione 1, in cui uno strato elettricamente isolante è formato fra gli elettrodi sull'un polo.
6. Testa di registrazione a getto di inchiostro comprendente : - una piastra vibrante di ceramica; un organo di ceramica formante camere che producono pressione, per formare una pluralità di camere che producono pressione in file; un elettrodo su un polo formato su una superficie della piastra vibrante in modo da corrispondere alla camera che produce pressione; un elemento vibrante piezoelettrico, una cui estremità è a contatto dell'elettrodo e la cui altra estremità è a contatto di un elettrodo su un altro polo, la testa di registrazione a getto di inchiostro espellendo una gocciolina di inchiostro da un'apertura ad ugello tramite inflessione dell'elemento vibrante piezoelettrico, e - un organo attraverso il quale l'elemento vibrante piezoelettrico è fissato alla piastra vibrante, l'organo essendo di forma arcuata in sezione, una porzione centrale dell'organo che è affacciata alla camera che produce pressione della piastra vibrante essendo di spessore maggiore di quello di un bordo periferico dell'organo, l'organo sporgendo verso un lato della camera che produce pressione, in cui almeno la piastra vibrante e l'organo formante le camere che producono pressione sono formati integralmente mediante cottura della ceramica, l'elemento vibrante piezoelettrico essendo depositato mediante cottura sulla superficie dell'elettrodo sull'un polo formato sulla superficie della piastra vibrante.
7. Testa di registrazione a getto di inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui l'organo è costituito da un materiale avente una forza adesiva rispetto sia all'elemento vibrante piezoelettrico sia alla piastra vibrante, senza proprietà piezoelettriche .
8. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui l'organo è l'elettrodo sull'un polo.
9. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui un rapporto fra lo spessore della porzione centrale dell'organo e lo spessore della sua porzione di bordo periferico è di 1.2 o più.
10. Testa di registrazione a getto d’inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui una larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo è minore di una larghezza W1 della camera che produce pressione, e una larghezza W3 dell'elemento vibrante piezoelettrico è maggiore della larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo ed è minore della larghezza W1 della camera che produce pressione.
11. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui un rapporto fra la larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e la larghezza W1 della camera che produce pressione W2/W1, presenta un valore compreso fra 0.8 e 0.9.
12. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui l'elettrodo sull'un polo è un elettrodo di comando e l'elettrodo sull'altro polo è un elettrodo comune.
13. Testa di registrazione a getto d’inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui il bordo periferico dell'elemento vibrante piezoelettrico è formato su un aggetto rispetto all'elettrodo sull'un polo ed è sostanzialmente fissato alla piastra vibrante attraverso l'elettrodo sull'un polo.
14. Testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 6, in cui uno strato elettricamente isolante è formato fra gli elettrodi e l'un polo.
15. Procedimento per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro, comprendente le fasi di: - formare una piastra vibrante, un organo formante camere che producono pressione, ed un organo formante un coperchio delle camere che producono pressione, rispettivamente costituite da lastre crude, l'organo formante le camere che producono pressione presentando finestre formate in corrispondenza di regioni destinate a servire come camere per la produzione di pressione mediante punzonatura, ciascuna lastra verde essendo di un materiale ceramico includente allumina o zirconia; - cuocere la piastra vibrante, l'organo formante le camere che producono pressione, e l'organo formante il coperchio delle camere che producono pressione, integralmente mediante l'applicazione ad essi di pressione con la piastra vibrante, l'organo formante le camere che producono pressione e l'organo formante il coperchio per le camere che producono pressione essendo semi-solidificati; - formare un percorso di un elettrodo su un polo di un materiale elettricamente conduttore in una regione corrispondente ad una camera che produce pressione della piastra vibrante in modo tale che un rapporto fra una larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e la larghezza W1 della camera che produce pressione, W2/W1, è definita ad un valore compreso fra 0.8 e 0.8; - cuocere l'insieme così ottenuto ad una temperatura idonea alla cottura del materiale elettricamente conduttore quando il percorso dell'elettrodo sull'un polo della piastra vibrante è stato semisolidificato; e - formare uno strato di un materiale piezoelettrico in modo che esso sia più largo della larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e più stretto della larghezza W1 della camera che produce pressione, e cuocere lo strato.
16. Metodo per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 15, in cui la ceramica è un tipo o più dei composti scelti nel gruppo consistente in ossido di alluminio, ossido di zirconio, ossido di magnesio, nitruro di alluminio e nitruro di silicone, ed il materiale piezoelettrico consiste essenzialmente in zirconato-titanato di piombo, magnesio-niobato di piombo, nickel-niobato di piombo, manganese-niobato di piombo, antimoniostannato di piombo e titanato di piombo ed il materiale elettricamente conduttore consiste essenzialmente in un tipo o più di lega scelto nel gruppo consistente in platino, palladio, argentopalladio, argento-platino, e platino-palladio.
17. Procedimento per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro, comprendente le fasi di: - formare una piastra vibrante, un organo formante camere che producono pressione, ed un organo formante un coperchio per le camere che producono pressione, rispettivamente costituiti da lastre crude, l'organo formante le camere che producono pressione presentando finestre formate in corrispondenza di regioni destinate a servire come camere che producono pressione mediante punzonatura, ciascuna lastra cruda essendo di un materiale ceramico includente allumina o zirconia, - cuocere la piastra vibrante, l'organo formante le camere che producono pressione, e l'organo formante il coperchio per le camere che producono pressione, integralmente mediante l'applicazione ad essi di pressione, la piastra vibrante, l'organo formante le camere che producono pressione e l’organo formante il coperchio per le camere che producono pressione essendo semi-solidificati; - formare il percorso di un elettrodo su un polo di un materiale elettricamente conduttore in corrispondenza di un regione corrispondente ad una camera che produce pressione della piastra vibrante in modo che un rapporto fra una larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e la larghezza Wl della camera che produce pressione, W2/W1, è definito ad un valore compreso fra 0.8 e 0.9 ed in modo che una porzione centrale dell'elettrodo sull'un polo sia arcuata in sezione con un suo lato della camera che produce pressione disposto sporgente; - cuocere l ' insieme così ottenuto ad una temperatura idonea alla cottura del materiale elettricamente conduttore quando il percorso dell'elettrodo sull'un polo della piastra vibrante è stato semisolidificato; e - formare uno strato di un materiale piezoelettrico che sia più largo della larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e più stretto della larghezza Wl della camera che produce pressione, e cuocere lo strato.
18. Procedimento per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 17, in cui l'elettrodo sull'un polo è formato in una pluralità di volte, cosicché la sua porzione centrale diviene sporgente.
19. Procedimento per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro, comprendente le fasi di: - formare una piastra vibrante, un organo formante camere che producono pressione, ed un organo formante un coperchio per le camere che producono pressione, rispettivamente costituiti da lastre crude, l'organo formante le camere che producono pressione presentando finestre formate in corrispondenza di regioni destinate a servire come camere che producono pressione mediante punzonatura, ciascuna lastra cruda essendo di un materiale ceramico includente allumina o zirconia; - cuocere la piastra vibrante, l'organo formante le camere che producono pressione, e l'organo formante il coperchio per le camere che producono pressione, integralmente mediante l'applicazione ad essi di pressione, la piastra vibrante, l'organo formante le camere che producono pressione e l'organo formante il coperchio per le camere che producono pressione essendo semi-solidificati; - formare un terzo strato di un materiale avente una forza adesiva rispetto alla piastra vibrante ed un elettrodo su un polo in corrispondenza di una regione corrispondente alla camera che produce vapore della piastra vibrante, in modo che una porzione centrale di esso diviene arcuata in sezione con un suo lato della camera che produce pressione disposto sporgente; - formare un percorso dell'elettrodo sull'un polo di un materiale elettricamente conduttore su una superficie del terzo strato cosicché un rapporto fra una larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e la larghezza W1 della camera che produce pressione, W2/W1, sia definito ad un valore compreso fra 0.8 e 0.9; - cuocere l'insieme cosi ottenuto ad una temperatura idonea alla cottura del materiale elettricamente conduttore quando il percorso dell'elettrodo sull'un polo della piastra vibrante è stato semisolidificato; e - formare uno strato di un materiale piezoelettrico che sia più largo della larghezza W2 dell'elettrodo sull'un polo e più stretto della larghezza W1 della camera che produce pressione, e cuocere lo strato.
20. Procedimento per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 17, in cui la ceramica è un tipo o più di composto scelto nel gruppo consistente in ossido di alluminio, ossido di zirconio, ossido di magnesio, nitruro di alluminio e nitruro di silicone; il materiale piezoelettrico consiste essenzialmente in zirconato-titanato di piombo, magnesio-niobato di piombo, nickel-niobato di piombo, manganese-niobato di piombo, antimoniostannato di piombo, o titanato di piombo; ed il materiale elettricamente conduttore consiste essenzialmente in almeno un tipo o più di lega scelto nel gruppo consistente in platino, palladio, argento-palladio , argento-platino, e platinopalladio.
21. Procedimento per la fabbricazione di una testa di registrazione a getto d'inchiostro secondo la rivendicazione 19, in cui la ceramica è un tipo o più di composto scelto nel gruppo consistente in ossido di allumino, ossido di zirconio, ossido di magnesio, nitruro di alluminio e nitruro di silicone; il materiale piezoelettrico consiste essenzialmente in zirconato-titanato di piombo, magnesio-niobato di piombo, nickel-niobato di piombo, manganese-niobato di piombo, antimoniostannato di piombo, o titanato di piombo; ed il materiale elettricamente conduttore consiste essenzialmente in un tipo o più di lega scelto nel gruppo consistente in platino, palladio, argentopalladio, argento-platino e platino-palladio.