CN1200699A - 喷墨印刷方法及其印刷头 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨印刷方法,将量子发生器发出的光束从在前面放置着信息载体的喷嘴的敞开端一侧聚焦到处于喷嘴内的消耗性液态印刷材料上,以便产生压力脉冲,保证对载体喷出液滴。实施这种方法时,光束既可在喷嘴与载体之间呈一定角度投向喷嘴中的印刷材料的表面,也可穿过对于光束波长而言是透明的载体而投向喷嘴中的印刷材料的表面。喷墨印刷头具有多排在转动的滚筒体上形成的带有一个封闭端的喷嘴。该印刷头备有一个对喷嘴通过其敞开端供给消耗性液态印刷材料的装置和一个在喷嘴中产生压力脉冲的装置,该装置包含一个产生光束的量子发生器,该发生器带有一个可从前面置有信息载体的喷嘴敞开端一侧将光束聚焦到液态材料上的装置和一个可沿上述敞开端使光束偏转的装置。

Description

喷墨印刷方法及其印刷头
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。
喷嘴的封闭底端最好做成球状。
上述结构的印刷头在量子发生器发出的光束射入喷嘴后将能更有效地对载体喷出印刷材料液滴。
用于对喷嘴供给消耗性液态印刷材料的装置最好含有：一个盛装这种材料的浴槽，一个在滚筒转动时可将印刷材料从浴槽输送到滚筒表面以便装满喷嘴的传动辊，和一个可从滚筒表面去除多余油墨的刮刀。
上述结构的印刷头可以快速而方便地对喷嘴装料，而液体材料进入喷嘴与喷出液滴后的喷嘴的温度无关。
量子发生器发出的光束最好在喷嘴的端部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的表面上。
上述结构的印刷头可保证沿喷嘴的轴线喷出印刷材料液滴而与量子发生器发出的光束射入喷嘴中的液态材料表面的角度无关，并简化其结构。
信息载体最好做成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，并且将该载体置于上述光束射向处于喷嘴内的消耗性液态印刷材料表面的路途上。
上述结构的印刷头可以使信息载体与喷嘴之间最大限度地靠近，从而使其结构紧凑。
通过描述具体的但不限制本发明的实施例和附图将进一步说明本发明，附图中：
图1示出所提出的喷墨印刷的方法，其中，量子发生器产生的光束呈一个角度投向喷嘴中的液态材料表面；
图2示出所提出的喷墨印刷的方法，其中量子发生器产生的光束穿过对于波长来说是透明的载体而投向喷嘴中的液态材料表面；
图3示出所提出的喷墨印刷头的全貌，其中的虚线表示量子发生器的光束穿过载体投向装有液态材料的喷嘴的一种可能的方案；
图4示出沿图3II-II线的剖视图。
按下列方式实施所提出的喷墨印刷方法。
将信息载体C(见图1)置于充满液态的消耗性的印刷材料的喷嘴B的对面。然后，将量子发生器E发出的光束聚焦到液态印刷材料上，按照发明的“光液压效应”(证书号No.65，BI No.19，1969)，量子发生器发出的光束被吸收到液体内部时，就会产生冲击脉冲。应用这种效应，使在充满液态印刷材料的喷嘴B内直接产生冲击脉冲，结果，便从喷嘴B喷出液滴，并落到信息载体上。
按照一种类似的方法，使光束穿过对于波长来说是透明的载体而投向喷嘴B内的液态材料表面时，液滴便落到信息载体上(图2)。
从上面所提出的方法可以看出，对液态材料的冲击作用源置于喷嘴外面，这就可以借助减小液滴直径来提高印刷质量，并提高液滴在信息载体上的分布密度。
为了实施所提出的喷墨印刷方法，必须保证喷嘴充满消耗性的液态印刷材料，并保证量子发生器发出的光束沿喷嘴的敞开端面展开。借助于图3所示的喷墨印刷头可以实现上述要点。
所提出的喷墨印刷头含有一排在滚筒体2上形成的带有一个封闭端的喷嘴1，所述的滚筒2带有传动机构(图中未示出)。喷嘴1的敞开端面并排地位于滚筒2的表面上。每个喷嘴1的在滚筒2表面上的出口点处的轴线位于与它相切的线上。喷嘴1的封闭底部做成球形。用于对喷嘴1供给消耗性的液态印刷材料的装置3做成可通过其敞开端面注入液态印刷材料，该装置3含有一个盛装有液态印刷材料的浴槽4、一个浸在浴槽4的材料中并靠近滚筒2的表面的传动辊5和一个刀片6。用于在喷嘴内产生压力脉冲的装置7含有可发出光束9的量子发生器8，该发生器8带有一个将光束9从在其前面放置载体11的喷嘴1的敞开端一侧聚焦到消耗性的液态印刷材料上的装置10和一个将光束9沿敞开端面偏转的装置12。
上述的喷墨印刷头按下列方式工作。
在滚筒2和传动辊5转动时，消耗性的液态印刷材料就通过喷嘴1的敞开端面进入喷嘴1、一排装满液态材料的喷嘴1进入置有载体11的区域内。按照提出的方案，借助于装置10将量子发生器8发出的光束9从这一排的相应喷嘴的敞开端面方向聚焦到液体材料上。在相应的喷嘴1的液态材料内部吸收光束9时，便产生光液压效应，其结果是产生出被这些喷嘴的封闭端的球状所加强的冲击脉冲，并从这些喷嘴向载体11喷出液滴。然后，转动着的滚筒2在光束9的照射下送来下一排喷嘴1，并重复上述的过程，直到在载体11移动和滚筒2转动的同时在载体上不再出现组成文字或图形的点的综合体为止。
上述印刷头的工作原理并不取决于量子发生器8的光束9是在载体11与喷嘴1内液体表面之间沿一定角度投向喷嘴1的液体上，还是穿过对于光束的波长来说是透明的载体11投向上述液体上。
本发明的喷墨印刷头适用于在任何类型的载体上以高的分辨能力快速而直观地映现出文字或图形信息。

Claims (8)

1.一种喷墨印刷的方法，先将信息载体置于装有消耗性的液态印刷材料的喷墨嘴的对面，并在这些喷嘴中产生压力脉冲以便分批地将印刷材料传送到信息载体上，其特征在于，使用了带有一个在与安放的信息载体相反的一侧为封闭端的喷嘴，并从前面置有载体的喷嘴敞开端一边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，以便产生保证材料液滴喷到载体上的压力脉冲。
2.根据权利要求1的喷墨印刷方法，其特征在于，量子发生器发出的光束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的表面。
3.根据权利要求1的喷墨印刷方法，其特征在于，使用了对于量子发生器射出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的光束投向处于喷嘴内的液态印刷材料上。
4.一种喷墨印刷头，含有：一排装有消耗性的液态印刷材料的喷嘴；一个对喷嘴供给印刷材料的装置；一个用于在喷嘴中产生压力脉冲以便分批地喷出上述材料到信息载体上的装置，其特征在于，在可转动的滚筒体上形成多个带有一封闭端的喷嘴，这些喷嘴的敞开端面并排地位于滚筒的表面上，每个喷嘴在滚筒表面上的出口点处的轴线位于与它相切的位置，对喷嘴供给消耗性液态印刷材料的装置做成能够通过其敞开端部供料，而在喷嘴中产生压力脉冲的装置含有产生光束的量子发生器，该发生器带有一个可将光束从在前面放置载体的喷嘴的敞开端部一侧聚焦到消耗性的液态印刷材料上的装置，和一个可将光束沿该端部偏转的装置。
5.根据权利要求4的喷墨印刷头，其特征在于，喷嘴的封闭底部做成球状。
6.根据权利要求4的喷墨印刷头，其特征在于，给喷嘴供给消耗性的液态印刷材料的装置含有：盛装上述材料的浴槽；转动时可将上述材料从浴槽送到滚筒表面以便装满喷嘴的传动辊；和可从滚筒表面去除多余印刷材料的刮刀。
7.根据权利要求4的喷墨印刷头，其特征在于，量子发生器产生的光束在喷嘴端面与信息载体之间呈一定的角度投向处于喷嘴内的液态印刷材料的表面。
8.根据权利要求4的喷墨印刷头，其特征在于，信息载体做成对于量子发生器发出的给定波长来说是透明的载体，并将它置于光束投向喷嘴内的消耗性液态印刷材料表面的路途上。
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