СПОСОБ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ И СТРУЙНАЯ ПЕЧАТАЮЩАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B41J2/01 

Изобретение относится к оргтехнике, в частности и печатающим устройствам. Более конкретно изобретение относится к способам струйной печати и к печатающим головкам для такой печати, предназначенным для бесконтактного нанесения информации на носители различного типа бумагу, пленку, керамику, пластмассу и т.п.

Известен способ струйной печати, заключающийся в размещении носителя информации напротив струйных сопел, заполненных жидким расходным печатающим материалом, и порционной подаче печатающего материала на носитель информации за счет создания в соплах импульсов давления на печатающий материала (патент США N 4580148, кл. G 01 D 15/16, 1986). Данный способ принят в качестве ближайшего аналога.

Недостаток этого способа заключается в том, что источник для создания импульса давления на печатающий материал помещают непосредственно в каждое сопло и управляют им извне, что затрудняет реализацию этого способа при большом числе сопел.

Для осуществления известного способа применяется струйная печатающая головка, содержащая ряд сопел в виде капиллярных отверстий, заполненных жидким расходным печатающим материалом, и средство для создания импульса давления в каждом капилляре для порционной подачи этого материала на носитель информации (патент США N 4580148, кл. G 01 D 15/16, 1986). Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога.

Недостатком таких головок является конструктивная сложность, т. е. средство для создания импульса давления в каждом капилляре имеет резисторы по числу сопел, смонтированные с малым шагом между собой и снабженные системой токопровода; невысокая надежность, т.к. режим многократного импульсного нагрева резисторов до достаточно высокой температуры определяет их ограниченный срок службы.

Задачей изобретения является создание таких способа и головки для струйной печати, которые бы исключили размещение непосредственно в головке средства для создания импульса давления для выброса капель печатающего материала из ее сопел, упростили ее конструкцию и повысили надежность и долговечность работы.

Поставленная задача решается тем, что в способе струйной печати, заключающемся в размещении носителя информации напротив струйных сопел, заполненных жидким расходным печатающим материалом, и порционной подаче печатающего материала на носитель информации за счет создания в соплах импульсов давления на печатающий материал, последние в соплах создают путем фокусирования на него вспышки света от источника некогерентного излучения для поглощения световых лучей, приповерхностным слоем жидкого расходного печатающего материала и микровзрывного выделения энергии в этом слое.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что в струйной печатающей головке, содержащей ряд сопел в виде капиллярных отверстий, заполненных жидким расходным печатающим материалом, и средство для создания импульса давления в каждом капилляре для порционной подачи этого материала на носителе информации, средство для создания импульса давления в каждом капилляре выполнено в виде источника некогерентного излучения вспышек света с устройством для фокусировки световых лучей до размера меньшего, чем диаметр капилляра.

Поставленная задача решена и за счет того, что сопла выше уровня оснований сообщены с каналами для подвода к ним жидкого расходного печатающего материала, а основания сопел перекрыты материалом, прозрачным для электромагнитного излучения источника некогерентного излучения.

При таком способе струйной печати повышается качество печати за счет возможности уменьшения диаметра сопел и шага между ними и упрощается возможность его реализации при большом числе сопел. При таком выполнении струйной печатающей головки упрощается ее конструкция за счет отсутствия в соплах головки элементов средства для создания импульса давления; повышается надежность ее работы за счет исключения деталей, работающих в режиме резкого перепада температур, обеспечивается постоянное заполнение капилляра жидким печатающим материалом и исключается его затекание в каналы канализации электромагнитного излучения источника некогерентного излучения.

На фиг. 1 представлен прелагаемый способ струйной печати; на фиг. 2 - общий вид предлагаемой струйной печатающей головки для осуществления способа струйной печати; на фиг. 3 разрез по линии П-П на фиг. 2.

Предлагаемый способ струйной печати осуществляют следующим образом.

Носитель С информации (фиг. 1) размещают напротив сопел В, заполненных жидким расходным печатающим материалом. Затем фокусируют на жидкий печатающий материал вспышку света источника некогерентного излучения Е. При поглощении электромагнитного излучения вспышки света достаточной плотности приповерхностным слоем жидкости возникает гидродинамический импульс импульс давления за счет микровзрывного выделения в этом слое энергии, что приводит к выбросу капли жидкости из капилляра на носитель информации.

Из приведенного выше описания предлагаемого способа очевидно, что источник ударного воздействия на печатающий материал находится вне сопел или прилегающих к ним полостей с печатающим материалом, что позволяет повысить качество печати за счет обеспечения возможности уменьшения диаметра капель и увеличения плотности их размещения на носителе информации.

Для осуществления предлагаемого способа струйной печати необходимо обеспечить воздействие источника некогерентного излучения на множество сопел, заполненных печатающих материалом. Это осуществляется с помощью струйной печатающей головки, показанной на фиг. 2.

Предлагаемая струйная печатающая головка содержит ряд сопел 1 в виде капиллярных отверстий, заполненных жидким расходным печатающим материалом, поступающим в сопла из канала 2. Перпендикулярно осям сопел 1 расположен носитель информации 3. Противоположные концы сопел, их основания, обращены к источникам некогерентного излучения 4 и перекрыты днищами 5, прозрачными для их электромагнитного излучения.

К основанию каждого сопла 1 подходит канал 6 из стекловолокна, другой конец которого состыкован с устройством 7 для фокусировки световых лучей, смонтированном на источнике некогерентного излучения 4 вспышек света.

В качестве источника некогерентного излучения 4 вспышек света может быть использован, например, инфракрасный светодиод с излучающей поверхностью 8, обеспечивающий ввод излучения в канал 6 из оптического волокна малого диаметра.

Предлагаемая струйная головка работает следующим образом.

В соответствии с заданной программой в соответствующие светодиоды 4 подаются импульсные электрические сигналы, под действием которых эти светодиоды испускают вспышки света. Импульсное излучение светодиодов 4 фокусируется средствами 7, вводится в каналы 6 световолокна и через днища 5 капилляров 1 направляется на находящийся в них жидкий печатающий материал. Электромагнитное излучение вспышки света каждого светодиода 4 поглощается в приповерхностном слое жидкости, в результате чего в жидкости возникает гидродинамический импульс, приводящий к выбросу капель из соответствующих сопел 1 на носитель информации 3. Затем в эти сопла из канала 2 поступает печатающий материал для возмещения израсходованного на выброс капель. Воздействуя указанным образом на светодиоды 4, можно получить на носителе информации 3 совокупность точек, составляющих текст или изображение.

Струйная печатающая головка предназначена для визуального отображения с высокой разрешающей способностью текстовой или графической информации на носителях любого типа.

Способ струйной печати осуществляют путем фокусировки вспышек света источника некогерентного излучения на находящийся в капиллярах жидкий печатающий материал для поглощения световых лучей приповерхностным слоем жидкости и возникновения в ней импульса давления. Каждое сопло струйной печатающей головки имеет источник некогерентного излучения вспышек света с устройством для фокусировки световых лучей до размера, меньшего, чем диаметр капилляра. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ струйной печати, заключающийся в размещении носителя информации напротив струйных сопл, заполненных жидким расходным печатающим материалом, и порционной подаче печатающего материала на носитель информации за счет создания в соплах импульсов давления на печатающий материал, отличающийся тем, что импульсы давления на жидкий печатающий материал в соплах создают путем фокусирования на него вспышки света от источника некогерентного излучения для поглощения световых лучей приповерхностным слоем жидкого расходного печатающего материала и микровзрывного выделения энергии в этом слое. 2. Струйная печатающая головка, содержащая ряд сопл в виде капиллярных отверстий, заполненных жидким расходным печатающим материалом, и средство для создания импульса давления в каждом капилляре для порционной подачи этого материала на носитель информации, отличающаяся тем, что средство для создания импульса давления в каждом капилляре выполнено в виде источника некогерентного излучения вспышек света с устройством для фокусировки световых лучей до размера, меньшего, чем диаметр капилляра. 3. Печатающая головка по п. 2, отличающаяся тем, что сопла выше уровня оснований сообщены с каналами для подвода к ним жидкого расходного печатающего материала. 4. Печатающая головка по п. 2, отличающаяся тем, что основания сопл перекрыты материалом, прозрачным для электромагнитного излучения источника некогерентного излучения.