[发明专利]喷墨印刷方法及其印刷头

说明书

本发明涉及办公设备具体说是印刷装置，更具体地说，本发明涉及喷墨印刷方法和实施这种方法的印刷头，该方法用于将信息非接触性地传送到各种载体(纸张、薄膜、塑料等)上。

已知一种喷墨印刷方法，先将信息载体置于装满消耗性液态印刷材料的喷墨嘴的对面，并在该喷嘴内产生压力脉冲，以便将印刷材料分批地喷到信息载体上(美国专利No.4580148，类别346/140R)。在上述的已知方法中，喷嘴内的压力脉冲是依靠能引起液态印刷材料在加热区蒸发、快速膨胀并从喷嘴喷出液滴的脉冲加热而产生的。

这种方法的缺点是，对液态印刷材料的热作用源直接对着每个喷嘴，并在外面进行控制，这就使这种方法难于在有大量喷嘴的情况下实施。此外，这种方法不能获得高的液滴喷射频率，因为在产生后续的压力脉冲之前必须降低喷嘴内的温度以便使下一份液态印刷材料在喷嘴中流动。

按照上述专利，使用的喷墨印刷头含有与喷嘴数目一样多的用于加热液态印刷材料的电阻器，每个电阻器备有接通电源的导线，为了从那个或另一个喷嘴喷出液滴，必须接通相应电阻器的供电电路。电阻器中流过电流脉冲时，便被加热，并使处于它所在位置区域内的液态印刷材料加热到蒸发状态，其结果是，由于液体膨胀而产生通过喷嘴喷出液滴的冲击脉冲，然后，在液体冷却之后，再重复进行上述的过程。

上述这种印刷头有下列缺点：结构复杂，因为它必须有与喷嘴数目一样多的、以彼此间的小间隙安装并备有导电系统的电阻器；分辨能力不高，因为上述的带有电阻器的喷嘴不可能以小的间隙定位；可靠性不高，因为电阻器的多重脉冲加热至足够高温的制度使得它的使用寿命有限；生产率不高，因为只能在喷嘴内的温度降低后并有下一份消耗性液态印刷材料在喷嘴内流动的情况下才可从喷嘴喷出新的液滴。

根据本发明，提出创立喷墨印刷方法和印刷头的目的，所述方法中，用于从其喷嘴喷出着色液滴的冲击脉冲源不直接放在印刷头内，这就简化了结构，提高了可靠性和使用寿命，提高了分辨能力和印刷速度。

上述的目的是这样来完成的：在喷墨印刷方法中，先将信息载体放置在装满消耗性液态印刷材料的喷墨嘴的对面，然后在这些喷嘴中产生压力脉冲，分批地将印刷材料传递到信息载体上，按照本发明，使用了带有一个封闭端的喷嘴(所述封闭端位于与信息载体位置相反的一侧)，并从在前面安置信息载体的喷嘴的敞开端一侧将量子发生器发出的光束聚焦到消耗性的液态印刷材料上，以便产生可保证对载体喷出印刷材料液滴的压力脉冲。

在上述方法中，对消耗性的液态印刷材料起作用的冲击源置于喷嘴之外，这就有可能在有大量喷嘴的情况下简化其实施过程。

量子发生器发出的光束最好在喷嘴端面与信息载体之间呈一定角度投向处于喷嘴内的液态印刷材料上。

在上述方法中，可保证从喷嘴沿其轴线喷出印刷材料液滴。而与量子发生器发出的光束与喷嘴内液态材料表面间形成的角度无关，这就可使信息载体与喷嘴之间互相靠近，并可在它们之间将量子发生器发出的光束投向喷嘴。

最好使用对于量子发生器发出的光束的给定波长来说是透明的载体，并穿过该载体将量子发生器发出的光束投向处于喷嘴内的液态印刷材料上。

采用上述方法时，可保证信息载体与装有液态印刷材料的喷嘴相互间最大可能地靠近，并简化该方法的实施过程。

本发明提出的目的还要这样来完成：在喷墨印刷头中，含有：一排装满消耗性的液态印刷材料的喷嘴；对该喷嘴供给印刷材料的装置；在喷嘴中产生压力脉冲以便将上述材料分批地喷到信息载体上的装置；按照本发明，在转动的滚筒体上设置多个带有一个封闭端的喷嘴，它们的敞开端成排地位于滚筒表面上，喷嘴的在滚筒表面上的出口点处的轴线位于与它相切的位置，用于对喷嘴供给消耗性的液态印刷材料的装置做成可通过其敞开端来装入上述材料，而在喷嘴内产生压力脉冲的装置含有一个可发出光束的量子发生器，该发生器带有一个可从在前面安置信息载体的喷嘴敞开端一侧将光束聚焦到消耗性的液态印刷材料上的装置和一个可沿该端部使光束偏转的装置。

在制成上述的喷墨印刷头时，结构可以简化，因为在印刷头的喷嘴中设有对液态材料起冲击作用的元件；由于简化了结构，并省去了在温度急剧变化的制度下工作的零件，而提高了印刷头工作的可靠性；采用这种印刷头可提高其分辨能力，因为喷嘴的直径可减小到量子发生器发出的光束的直径，而喷嘴间的间隙也可实际减小到稍微超过喷嘴直径的值，也就是说该印刷头的分辨能力可接近理论值；还可提高印刷速度，因为借助于带有喷嘴的滚筒的转动，多排已经装满消耗性的液态印刷材料的喷嘴在量子发生器发出的光束的照射下将连续地输送过来。