СПОСОБ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ И ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК B41J2/15 

Настоящее изобретение относится к печатающим устройствам. Более конкретно изобретение относится к средствам для печати, в которых перенос капель краски с формы на носитель производится под действием импульсов лазерного излучения.

Предшествующий уровень техники
Известен способ струйной печати, заключающийся в размещении носителя информации напротив печатной формы с ровной гладкой поверхностью, нанесении на эту поверхность сплошного равномерного слоя краски, воздействии на заданные точки красочного слоя импульсами светового излучения, возбуждении в указанных точках красочного слоя светогидравлического эффекта для переноса из них капель краски на носитель /патент РФ 2096183, кл 6 В 41 J 2/015/.

В известном способе выброс капель краски с формы на носитель производится под действием энергии светового импульса, которая хотя и значительно меньше, чем при выбросе капель за счет теплового эффекта, но все же чрезмерно велика для того, чтобы либо одновременно переносить капли краски из всех заданных точек одной строки, либо обеспечить сканирование строк с высокой скоростью. Увеличение же скорости печати до достигнутой механическими печатными устройствами приводит к увеличению мощности источников светового излучения до величины, которую затруднительно не только создать, но и реализовать.

Печатающее устройство, реализованное по указанному патенту, содержит размещенную напротив носителя печатную форму, средство для нанесения краски на форму, средство для генерирования импульсов излучения и средство для фокусирования этих импульсов на заданные точки красочного слоя на форме для выброса из них капель краски.

Предусмотренное в этом устройстве средство для генерирования импульсов представляет собой лазер, мощность которого должна быть тем больше, чем выше скорость печатания и ширина строки носителя. Поэтому известное устройство можно использовать лишь на невысоких скоростях печатания и оно по скорости печати не может конкурировать с механическими печатающими устройствами.

Раскрытие изобретения
В основу изобретения положена задача создания таких способа и печатающего устройства, которые позволили бы обеспечить высокие скорости печати при минимальных затратах энергии на выброс капель краски вне зависимости от скорости печати и ширины полотна носителя.

Поставленная задача решается тем, что в способе струйной печати, заключающемся в размещении носителя информации напротив печатной формы с ровной гладкой поверхностью, нанесении на эту поверхность сплошного равномерного слоя краски, воздействии на заданные точки красочного слоя импульсами светового излучения, возбуждении в указанных точках красочного слоя светогидравлического эффекта для переноса из них капель краски на носитель, в соответствии с изобретением светогидравлический эффект в каждой заданной точке возбуждают многократно, для чего на каждую заданную точку последовательно направляют серию импульсов светового излучения.

При таком способе печати энергия, необходимая для выброса капель краски из заданных точек, делится между всеми импульсами серии, что позволяет уменьшить мощность этих импульсов. Целесообразно, что длительность и амплитуду каждого импульса светового излучения серии, частоту следования и число этих импульсов в серии устанавливают для согласованного воздействия на каждую заданную точку красочного слоя всех акустических импульсов, возникающих при последовательном возбуждении в каждой из этих точек серии светогидравлических эффектов. При таком способе печати еще более снижается энергия каждого импульса.

Поставленная задача решается также тем, что в печатающем устройстве, содержащем размещенную напротив носителя информации печатную форму, средство для нанесения краски на форму, средство для генерирования импульсов светового излучения и средство для фокусирования этих импульсов на заданные точки красочного слоя для возбуждения в этих точках светогидравлического эффекта и выброса из них капель краски, в соответствии с изобретением средство для генерирования импульсов светового излучения выполнено с возможностью генерирования серий импульсов, а средство для фокусирования импульсов выполнено с возможностью направления на каждую заданную точку красочного слоя по одной серии этих импульсов для возбуждения в заданных точках серий светогидравлических эффектов и возникновения в них серий акустических импульсов.

При таком выполнении печатающего устройства можно резко сократить мощность источника импульсного излучения.

Целесообразно, что в печатающем устройстве средство для генерирования серии импульсов светового излучения содержит устройства изменения амплитуды импульсов в серии, их длительности, скважности и числа импульсов в серии для воздействия на заданные точки красочного слоя максимальным суммарным акустическим импульсом при минимальной мощности средства для генерирования световых импульсов.

При таком выполнении печатающего устройства можно еще более сократить мощность источника импульсного излучения.

Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных, но не ограничивающих настоящее изобретение вариантов осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 иллюстрирует предлагаемый способ струйной печати при сканировании светового луча по поверхности печатной формы,
фиг.2 - то же при воздействии на заданные точки печатной формы импульсами светового излучения от независимых источников,
фиг.3 иллюстрирует общий вид печатающего устройства.

Лучшие варианты осуществления изобретения
Предлагаемый способ струйной печати осуществляют следующим образом.

Носитель информации А размещают напротив печатной формы В /фиг.1/ с ровной гладкой поверхностью С. На форму наносят слой краски Д.

На каждую заданную точку красочного слоя направляют серию световых, например лазерных, импульсов Е. На границе сред краска - поверхность формы под действием каждого импульса лазерного излучения возникает светогидравлический эффект. Этот эффект характеризуется выделением огромной энергии в ничтожном объеме краски. Под действием первого импульса серии светогидравлический эффект возникает в краске непосредственно у поверхности формы. Под действием каждого последующего импульса зона возникновения светогидравлического эффекта все более и более отдаляется от поверхности формы. Возникающий при каждом светогидравлическом эффекте акустический импульс будет направлен в сторону носителя А. Под действием серии последовательных акустических импульсов, возникающих под действием серии импульсов лазерного излучения, в слое краски Д возникает на короткое время канал, по которому капля краски вылетает из красочного слоя и переносится на носитель А. Таким образом, благодаря суммарному воздействию на красочный слой Д серии маломощных импульсов лазерного излучения, возникает мощный суммарный акустический импульс, величина которого достижима лишь при воздействии на заданную точку красочного слоя мощным лазерным импульсом. В зависимости от вязкости краски и толщины красочного слоя для получения мощного суммарного акустического импульса устанавливают соответствующие длительность, амплитуду, частоту следования маломощных импульсов, а также их число в серии. На фиг.1 показана возможность воздействия на все точки печатной формы сериями импульсов лазерного излучения, направляемых от одного источника.

Описанный выше процесс для каждой заданной точки красочного слоя не изменится при воздействии на эти точки сериями маломощных импульсов от независимых источников /фиг. 2. /. Для осуществления предлагаемого способа струйной печати необходимо направить на каждую заданную точку красочного слоя серию маломощных импульсов, имеющих в зависимости от физических свойств краски определенные параметры: длительность, амплитуду, частоту следования импульсов, а также их число в серии.

Предлагаемое печатающее устройство содержит размещенную напротив носителя информации 1 печатную форму 2, средство 3 для нанесения краски на форму 2, средство 4 для генерирования импульсов светового излучения и средство 5 для фокусирования этих импульсов на заданные точки красочного слоя на форме 2, возбуждения в этих точках светогидравлического эффекта и выброса из них капель 6 краски на носитель 1. Печатная форма 2 может быть выполнена в виде бесконечной ленты 7 /фиг.3/ из материала, прозрачного для импульсов излучения заданной длины волны.

Средство 3 для нанесения краски на форму содержит вращающиеся валики 8 и 9, переносящие краску из емкости 10 на поверхность формы 2. Приводы вращения валиков 8 и 9 бесконечной ленты 7 и перемещения носителя на фиг.3 не показаны.

Средство 4 для генерирования импульсов светового /лазерного/ излучения выполнено с возможностью генерирования серий импульсов и содержит устройство 11 изменения амплитуды импульсов в серии, устройство 12 изменения длительности импульсов, устройство 13 изменения скважности импyльcoв, ycтpoйcтвo 14 изменения числа импульсов в серии.

Средство 5 для фокусирования импульсов лазерного излучения на заданные точки красочного слоя содержит фокусирующее устройство 15 и механизм 16 отклонения сфокусированного луча поперек печатной формы 2, выполненный, например, в виде вращающейся от привода /на фиг.3 не показано/ призмы 17 с зеркальными гранями 18.

Предлагаемое печатающее устройство работает следующим образом. При движении бесконечной ленты 7 с нанесенным на ее обращенную к носителю 1 поверхность слоем краски и синхронным с ней перемещением носителя 1 средство 4 для генерирования импульсов лазерного излучения излучает серии импульсов заданной амплитуды, длительности, скважности и числа импульсов в серии. Движение ленты 7 и работа средства 4 синхронизированы с вращением призмы 17 таким образом, чтобы иметь возможность воздействовать на любую заданную точку, расположенную на любой прямой, проведенной поперек поверхности формы /строке/. При определенных положениях призмы 17 генерируемые средством 4 серии импульсов попадают, в процессе ее вращения, в заданные точки на строках формы.

При попадании серии импульсов в каждую заданную точку на поверхности формы 2 в красочном слое в месте падения луча возникает серия удаляющихся от поверхности формы светогидравлических эффектов, вызывающая серию следующих один за другим акустических импульсов, создающих на короткое время канал в данной точке красочного слоя и выбрасывающих по нему каплю краски на носитель.

Совокупность попавших на носитель капель краски образует на нем изображение.

Работа печатающего устройства принципиально не изменится, если перенос капель краски с каждой строки на поверхности формы будет производиться не от одного средства 4, а от множества таких средств, образующих линейку излучателей лазерных импульсов.

Промышленная применимость
Способ струйной печати и печатающее устройство предназначены для визуального отображения с высокой разрешающей способностью и скоростью текстовой и графической информация на носителях любого типа при минимальных энергетических затратах на перенос капель краски с формы на носитель и минимальной мощности источников импульсного светового излучения.

Изобретение относится к средствам для печати на носителях различного типа. Способ струйной печати осуществляют путем переноса капель краски с формы на носитель, направляя на каждую заданную точку красочного слоя серию импульсов лазерного излучения. Под действием серии этих импульсов в месте падения лазерного луча возникает серия удаляющихся от поверхности формы светогидравлических эффектов, вызывающая серию следующих один за другим акустических импульсов, создающих на короткое время канал в данной точке красочного слоя и выбрасывающих по нему каплю на носитель. Для максимально эффективного использования предлагаемого способа амплитуду импульсов, их длительность, скважность и число импульсов в серии устанавливают для согласованного воздействия на заданные точки красочного слоя. Печатающее устройство, с помощью которого осуществляют данный способ, содержит средство для генерирования импульсов, выполненное с возможностью генерирования серии импульсов, и средство для фокусирования импульсов, выполненное с возможностью направления на каждую заданную точку красочного слоя по одной серии этих импульсов. Использование изобретения позволяет обеспечить высокую скорость печати при минимальных затратах энергии на выброс капель краски вне зависимости от скорости печати и ширины полотна носителя. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ струйной печати, заключающийся в размещении носителя информации напротив печатной формы с ровной гладкой поверхностью, нанесении на эту поверхность сплошного равномерного слоя краски, воздействии на заданные точки красочного слоя импульсами светового излучения, возбуждении в указанных точках красочного слоя светогидравлического эффекта, возникновении в каждой из этих точек акустического импульса для переноса из них капель краски на носитель, отличающийся тем, что светогидравлический эффект в каждой заданной точке возбуждают многократно, для чего на каждую заданную точку последовательно направляют серию импульсов светового излучения. 2. Способ печати по п. 1, отличающийся тем, что амплитуду и длительность каждого импульса светового излучения серии, их скважность и число импульсов в серии устанавливают для согласованного воздействия на каждую заданную точку красочного слоя всех акустических импульсов, возникающих при последовательном возбуждении в каждой из этих точек серии светогидравлических эффектов. 3. Печатающее устройство, содержащее размещенную напротив носителя информации печатную форму, средство для нанесения краски на форму, средство для генерирования импульсов излучения и средство для фокусирования этих импульсов на заданные точки красочного слоя на форме для выброса из них капель краски, отличающееся тем, что средство для генерирования импульсов светового излучения выполнено с возможностью генерирования серий импульсов, а средство для фокусирования импульсов выполнено с возможностью направления на каждую заданную точку красочного слоя по одной серии этих импульсов для возбуждения в заданных точках серий светогидравлических эффектов и возникновения в них серий акустических импульсов. 4. Печатающее устройство по п. 3, отличающееся тем, что средство для генерирования серий импульсов светового излучения содержит устройства для изменения амплитуды импульсов в серии, их длительности, скважности и числа импульсов в серии для воздействия на заданные точки красочного слоя максимальным суммарным акустическим импульсом при минимальной мощности средства для генерирования световых импульсов.