專利名稱：一種噴墨打印方法及為實(shí)現(xiàn)這種方法的噴墨打印頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與辦公室用設(shè)備，特別是與打印設(shè)備有關(guān)。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及噴墨打印方法及用于這種打印的打印頭，這種打印可用于信息在各類載體-紙，膠片，陶瓷，塑料等等上的非接觸式應(yīng)用。
噴墨打印方法是眾所周知的，它包括以下步驟把信息載體放在充滿液態(tài)消耗性打印材料的噴嘴對(duì)面，在這些噴嘴中激發(fā)壓力脈動(dòng)，以便把打印材料分配供應(yīng)到信息載體上(美國(guó)專利第4410359號(hào)，分類346/14OR)。在已知的方法中，噴嘴中的壓力脈動(dòng)是由于脈沖加熱液態(tài)打印材料而產(chǎn)生的，結(jié)果就在加熱區(qū)產(chǎn)生蒸氣，使液體迅速膨脹并從噴嘴中將液滴噴出。
這種方法的缺點(diǎn)在于提供作用于墨水的熱效應(yīng)的能源就直接放置在每個(gè)噴嘴內(nèi)并從外部控制，當(dāng)有大量噴嘴時(shí)，這就使這種方法難予實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)已知的噴墨打印方法，使用了各種噴墨打印頭，例如，象在美國(guó)專利第4580148號(hào)中所描述的那樣。這項(xiàng)專利描述了一種噴墨打印頭，在那里有多少噴嘴，它就包括多少個(gè)用于墨水加熱的電阻。每個(gè)電阻都有一個(gè)將其與電源連接的電源供應(yīng)電路。為了從噴嘴中噴出液滴，相應(yīng)電阻的供應(yīng)電路即閉合。當(dāng)電流脈沖流過(guò)電阻時(shí)，后者被加熱并把位于這個(gè)電阻所在區(qū)域內(nèi)的墨水加熱到蒸氣狀態(tài)，由此液態(tài)膨脹，產(chǎn)生一個(gè)從那里通過(guò)噴嘴把液滴噴出的沖擊脈動(dòng)。之后，當(dāng)液體冷卻時(shí)，就可重復(fù)這一過(guò)程。
這類噴頭的缺點(diǎn)是它們的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因?yàn)橛卸嗌賯€(gè)位于很小間隔內(nèi)并備有電流供應(yīng)系統(tǒng)的噴嘴，這類噴頭就必須有多少個(gè)電阻；低的可靠性，因?yàn)殡娮瓒啻蚊}沖加熱到充分高的溫度的方式就決定了它們有限的使用壽命。
本發(fā)明的基本目的在于提供這樣一種噴墨打印的方法和噴墨打印頭，它將排除把用來(lái)使墨水滴從噴頭噴嘴噴出的沖擊脈沖源直接放置在噴頭內(nèi)，簡(jiǎn)化噴頭的結(jié)構(gòu)，并提高其工作的可靠性和壽命。
提出的目的是用下述方法實(shí)現(xiàn)的在包括把信息載體放置在充滿液態(tài)消耗性打印材料的噴嘴對(duì)面，激發(fā)這些噴嘴中的壓力脈動(dòng)，以便把打印材料分配供應(yīng)到信息載體上這樣一些步驟的噴墨打印方法中，根據(jù)本發(fā)明量子發(fā)生器(激光)的光束被聚焦到配置在噴嘴中的液態(tài)打印材料上，以便在光束被這種材料吸收時(shí)，產(chǎn)生沖擊脈動(dòng)。
在這種方法中，作用于墨水的沖擊效應(yīng)源位于噴嘴或靠近它們的墨水腔外部，由于縮小了噴嘴的直徑及它們之間的間隔，這就使得有可能提高打印質(zhì)量，并在有許多噴嘴時(shí)，簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)所述能源的可能性。
提出的目的還通過(guò)下列技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在噴墨打印頭中包括許多呈毛細(xì)孔形式的充滿液態(tài)消耗性打印材料的噴嘴，以及在毛細(xì)管內(nèi)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)以便把這種材料分配供應(yīng)到信息載體上的裝置，根據(jù)本發(fā)明在毛細(xì)管內(nèi)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的裝置被配置成光束激光器的形式，該激光器具有把所述光束聚焦成小于毛細(xì)管直徑的尺寸的機(jī)構(gòu)，以及使光束偏轉(zhuǎn)穿過(guò)信息載體對(duì)面一側(cè)的噴嘴座的機(jī)構(gòu)。
噴墨打印頭的這種配置簡(jiǎn)化了它的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵趪婎^的噴嘴內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有產(chǎn)生作用于液體的沖擊脈動(dòng)效應(yīng)的元件，噴頭本身也沒(méi)有向所述元件輸送電流的系統(tǒng)，它的工作的可靠性由于結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及從那里排除了以劇烈溫差方式工作的任何零件而得到提高。
噴嘴座最好是敞口的，在基座平面上面的噴嘴與管道連通，以便為它們獲得消耗性打印材料。
噴嘴座還最好用一種對(duì)激光發(fā)射的波長(zhǎng)透明的材料覆蓋。
噴頭的這種配置能使激光光束有效地作用于放置在噴嘴內(nèi)的墨水并在那里產(chǎn)生沖擊脈沖，以便把液滴從那里噴射到信息載體上。
在下文中本發(fā)明將用其特定的，但不是限定的實(shí)施例及其附圖來(lái)說(shuō)明

圖1說(shuō)明建議的噴墨打印方法，圖2是用來(lái)體現(xiàn)噴墨打印方法的，建議的附有敞口噴嘴座的噴墨打印頭全圖，圖3是與圖2相似的全圖，但附有閉合噴嘴座，
圖4是圖2沿II-II線的剖面圖。
建議的噴墨打印方法是用如下所述的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的信息載體C(圖1)被放置在充滿液態(tài)消耗性打印材料的噴嘴B對(duì)面。此后，從激光器E發(fā)出的光束被聚焦在液態(tài)打印材料上。根據(jù)被稱為“光液效應(yīng)”(證書第N 65B IN 19號(hào)，1969年)的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激光光束在液體內(nèi)部被吸收時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生沖擊脈動(dòng)。
由于這個(gè)效應(yīng)，在充滿液態(tài)打印材料的噴嘴B本身內(nèi)部就產(chǎn)生沖擊脈動(dòng)，由此液滴就從噴嘴噴出并擊中信息載體。
從上面引用的對(duì)建議的方法的說(shuō)明中顯而易見(jiàn)，對(duì)墨水產(chǎn)生沖擊效應(yīng)的能源位于噴嘴或靠近它們的墨水腔的外部，由于提供了縮小液滴直徑及增加它們?cè)谛畔⑤d體上配置的密度的可能性，這就使得能夠提高打印質(zhì)量。
為了實(shí)現(xiàn)建議的噴墨打印方法，必須提供穿越充滿墨水的噴嘴的基座的激光光束掃描。這是用圖2所示的噴墨打印頭來(lái)進(jìn)行的。
建議的噴墨打印頭包括若干呈毛細(xì)孔形式的噴嘴1，這些噴嘴充滿了從管道2輸送給噴嘴的液態(tài)消耗性打印材料。信息載體3被放置在垂直于噴嘴1的軸線的位置上。在噴嘴末端的對(duì)面，它們的基座面向光束5的激光器4，激光器具有光束的聚焦機(jī)構(gòu)6以及穿過(guò)噴嘴1的基座的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7。噴嘴1的基座被配置成或是敞口的，或是用對(duì)激光器4發(fā)出的波長(zhǎng)透明的材料8覆蓋。
建議的噴墨打印頭按如下方式工作激光器4的光束5按照預(yù)定的程序利用機(jī)構(gòu)6聚焦，利用機(jī)構(gòu)7導(dǎo)向，使之偏轉(zhuǎn)到配置在特定的噴嘴1中的液體上。當(dāng)光束5在液體內(nèi)被吸收時(shí)，就產(chǎn)生光液效應(yīng)，由此在配置在毛細(xì)管中的液體內(nèi)就產(chǎn)生沖擊脈沖，由于該脈沖的作用墨水滴就從噴嘴1噴出并擊中信息載體3。然后，由光束5對(duì)特定的噴嘴1所產(chǎn)生的作用結(jié)束，以致用來(lái)補(bǔ)償噴出的液滴的墨水從管道2被輸送到噴嘴。按照預(yù)定的程序使激光器4的光束5偏轉(zhuǎn)并穿過(guò)噴嘴1的基座，就能在信息載體3上得到代表正文或圖象的一組點(diǎn)陣。
這種噴墨打印頭準(zhǔn)備可用來(lái)在任何類型的載體上直觀地以高分辨率顯示正文或圖象信息。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印方法，包括把信息載體放置在充滿液態(tài)消耗性打印材料的噴嘴對(duì)面，在所述噴嘴內(nèi)激發(fā)壓力脈動(dòng)，以便把打印材料分配供應(yīng)到信息載體上的步驟，其特征在于把激光光束聚焦到配置在噴嘴內(nèi)的液態(tài)打印材料上，以便在光束被這種材料吸收時(shí)，產(chǎn)生沖擊脈動(dòng)。
2.一種噴墨打印頭，包括若干呈毛細(xì)孔形式的充滿液態(tài)消耗性打印材料的噴嘴，以及用來(lái)在毛細(xì)管內(nèi)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)以便把這種材料分配供應(yīng)到信息載體上的裝置，其特點(diǎn)在于，在毛細(xì)管內(nèi)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的裝置被配置成光束激光器的形式，激光器具有把光束聚焦到小于毛細(xì)管直徑的尺寸的機(jī)構(gòu)，以及使光束偏轉(zhuǎn)穿過(guò)信息載體對(duì)面一側(cè)的噴嘴座的機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特點(diǎn)在于噴嘴座是敞口的，在基座平面上面的噴嘴與管道連通，以便把消耗性打印材料輸送給它們。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于噴嘴座用一種對(duì)激光器發(fā)出的波長(zhǎng)透明的材料覆蓋。
全文摘要
一種噴墨打印方法是這樣實(shí)現(xiàn)的:把激光光束聚焦到配置在噴頭的毛細(xì)管內(nèi)的墨水上,在那里產(chǎn)生沖擊脈動(dòng),從而使所述墨水滴噴射到信息載體上。噴墨打印頭具有一個(gè)光束激光器,該激光器有使光束聚焦和偏轉(zhuǎn),穿過(guò)噴嘴座的機(jī)構(gòu),以便按照預(yù)定的程序從那里把墨滴噴出。
文檔編號(hào)B41J2/05GK1181728SQ95197825
公開(kāi)日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1995年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月21日
發(fā)明者塞爾吉·尼古拉耶維奇·馬克西莫夫斯基, 格里高里·阿弗拉莫維奇·拉杜斯基 申請(qǐng)人:塞爾吉·尼古拉耶維奇·馬克西莫夫斯基, 格里高里·阿弗拉莫維奇·拉杜斯基