[发明专利]一种喷墨打印方法及为实现这种方法的喷墨打印头

说明书

本发明与办公室用设备，特别是与打印设备有关。更详细地说，本发明涉及喷墨打印方法及用于这种打印的打印头，这种打印可用于信息在各类载体-纸，胶片，陶瓷，塑料等等上的非接触式应用。

喷墨打印方法是众所周知的，它包括以下步骤：把信息载体放在充满液态消耗性打印材料的喷嘴对面，在这些喷嘴中激发压力脉动，以便把打印材料分配供应到信息载体上(美国专利第4410359号，分类346/14OR)。在已知的方法中，喷嘴中的压力脉动是由于脉冲加热液态打印材料而产生的，结果就在加热区产生蒸气，使液体迅速膨胀并从喷嘴中将液滴喷出。

这种方法的缺点在于提供作用于墨水的热效应的能源就直接放置在每个喷嘴内并从外部控制，当有大量喷嘴时，这就使这种方法难予实现。

为了实现已知的喷墨打印方法，使用了各种喷墨打印头，例如，象在美国专利第4580148号中所描述的那样。这项专利描述了一种喷墨打印头，在那里有多少喷嘴，它就包括多少个用于墨水加热的电阻。每个电阻都有一个将其与电源连接的电源供应电路。为了从喷嘴中喷出液滴，相应电阻的供应电路即闭合。当电流脉冲流过电阻时，后者被加热并把位于这个电阻所在区域内的墨水加热到蒸气状态，由此液态膨胀，产生一个从那里通过喷嘴把液滴喷出的冲击脉动。之后，当液体冷却时，就可重复这一过程。

这类喷头的缺点是它们的结构复杂，因为有多少个位于很小间隔内并备有电流供应系统的喷嘴，这类喷头就必须有多少个电阻；低的可靠性，因为电阻多次脉冲加热到充分高的温度的方式就决定了它们有限的使用寿命。

本发明的基本目的在于提供这样一种喷墨打印的方法和喷墨打印头，它将排除把用来使墨水滴从喷头喷嘴喷出的冲击脉冲源直接放置在喷头内，简化喷头的结构，并提高其工作的可靠性和寿命。

提出的目的是用下述方法实现的：在包括把信息载体放置在充满液态消耗性打印材料的喷嘴对面，激发这些喷嘴中的压力脉动，以便把打印材料分配供应到信息载体上这样一些步骤的喷墨打印方法中，根据本发明量子发生器(激光)的光束被聚焦到配置在喷嘴中的液态打印材料上，以便在光束被这种材料吸收时，产生冲击脉动。

在这种方法中，作用于墨水的冲击效应源位于喷嘴或靠近它们的墨水腔外部，由于缩小了喷嘴的直径及它们之间的间隔，这就使得有可能提高打印质量，并在有许多喷嘴时，简化实现所述能源的可能性。

提出的目的还通过下列技术来实现，即在喷墨打印头中包括许多呈毛细孔形式的充满液态消耗性打印材料的喷嘴，以及在毛细管内产生压力脉动以便把这种材料分配供应到信息载体上的装置，根据本发明在毛细管内产生压力脉动的装置被配置成光束激光器的形式，该激光器具有把所述光束聚焦成小于毛细管直径的尺寸的机构，以及使光束偏转穿过信息载体对面一侧的喷嘴座的机构。

喷墨打印头的这种配置简化了它的结构，因为在喷头的喷嘴内已经没有产生作用于液体的冲击脉动效应的元件，喷头本身也没有向所述元件输送电流的系统，它的工作的可靠性由于结构的简化以及从那里排除了以剧烈温差方式工作的任何零件而得到提高。

喷嘴座最好是敞口的，在基座平面上面的喷嘴与管道连通，以便为它们获得消耗性打印材料。

喷嘴座还最好用一种对激光发射的波长透明的材料覆盖。

喷头的这种配置能使激光光束有效地作用于放置在喷嘴内的墨水并在那里产生冲击脉冲，以便把液滴从那里喷射到信息载体上。

在下文中本发明将用其特定的，但不是限定的实施例及其附图来说明：

图1说明建议的喷墨打印方法，

图2是用来体现喷墨打印方法的，建议的附有敞口喷嘴座的喷墨打印头全图，

图3是与图2相似的全图，但附有闭合喷嘴座，

图4是图2沿Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。

建议的喷墨打印方法是用如下所述的方式来实现的：

信息载体C(图1)被放置在充满液态消耗性打印材料的喷嘴B对面。此后，从激光器E发出的光束被聚焦在液态打印材料上。根据被称为“光液效应”(证书第N65BIN19号，1969年)的发现，当激光光束在液体内部被吸收时，就会产生冲击脉动。

由于这个效应，在充满液态打印材料的喷嘴B本身内部就产生冲击脉动，由此液滴就从喷嘴喷出并击中信息载体。

从上面引用的对建议的方法的说明中显而易见，对墨水产生冲击效应的能源位于喷嘴或靠近它们的墨水腔的外部，由于提供了缩小液滴直径及增加它们在信息载体上配置的密度的可能性，这就使得能够提高打印质量。

为了实现建议的喷墨打印方法，必须提供穿越充满墨水的喷嘴的基座的激光光束扫描。这是用图2所示的喷墨打印头来进行的。