JP3600246B2 - インクジェット印刷方法及びそのような方法を実施するためのインクジェット印刷ヘッド - Google Patents

Description

技術分野
本発明はオフィス設備、特には印刷装置に関する。さらに詳細には、本発明は種々のタイプのキャリヤ、例えば紙、フィルム、セラミック、プラスチック等に情報を接触なしで付加するためのインクジェット印刷方法及びそのような方法を実施するためのインクジェット印刷ヘッドに関する。
背景技術
公知のインクジェット印刷方法は、情報キャリヤを液体の消耗される印刷材料を充填されたジェットノズルに対向して配置し、情報キャリヤへの前記印刷材料の分配された供給のために該ノズルに圧力を印加するステップからなる（米国特許第4410359号、c1346/14OR）。公知の方法においては、ノズルの圧力パルスは液体の印刷材料のパルス状の加熱によって生成され、加熱領域で蒸気を生成させ、液体が急速に膨張してその滴をノズルから排出させるようになっている。
この方法の欠点は、インクにもたらされる熱作用を提供する源が各ノズル内に直に配置され且つ外から制御され、そのために非常に多くのノズルがある場合にこの方法を実施するのが難しくなっていることである。
公知のインクジェット印刷方法を構成するためには、例えば米国特許第4580148号、c1346/14ORに開示されているようにして、種々のインクジェット印刷ヘッドが使用される。この特許は、インクの加熱のためにノズルの数と同じくらい多くの抵抗器を備えたインクジェット印刷ヘッドを記載している。各抵抗器は電源に接続される電流供給構造を有する。ノズルからのインクの排出のために、対応する抵抗器の電流供給は閉鎖される。電流のパルスが抵抗器に流れるときに、抵抗器が加熱され且つそのような抵抗器が配置された領域に配置されたインクを蒸気の状態に加熱し、それによって液体は膨張しながらショックパルスを生成し、そのショックパルスがインクの滴をノズルから排出させる。その後、液体が冷却されたときに、プロセスは繰り返される。
そのようなヘッドの問題点は、その構造の複雑さにある。何故なら、そのようなヘッドは小さなスペースにノズルと同じ数の抵抗器をもち、且つ電流供給システムを備える必要があるからである。また、抵抗器の十分に高い温度までの抵抗器の多くのパルス状の加熱のモードは制限された作動の寿命を決定するので、信頼性が低い。
発明の開示
本発明の基本的な目的は、ヘッドのノズルからインクの滴を排出するためのショックパルスの源の配置をヘッドそのものから除外し、ヘッドの構造を簡単化し、その作動の信頼性及び耐久性を改善するようにしたインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷ヘッドを提供することである。
この目的は、情報キャリヤを液体の消耗される印刷材料を充填されたジェットノズルに対向して配置し、液体の印刷材料に量子ジェネレータ（レーザー）光線を焦点を合わせるようにしたインクジェット印刷方法におい て、本発明により、レーザー光線が該液体の印刷材料にライトハイドローリック効果を生じさせて情報キャリヤ に液滴を噴射するためにショックパルスを生成することを特徴とするインクジェット印刷方法、によって達成される。
そのような方法においては、インクにかかるショック作用の源はノズル又はそれに隣接するインクを保持したキャビティの外側に位置し、それで、ノズルの直径及びそれらの間隔の減少により印刷の品質を改善し、非常の多くのノズルが設けられる場合に前記源の実施の可能性を簡単化する。
上記目的は、また、液体の消耗される印刷材料を充填された毛管の開口の形体の複数のノズルと、レーザー発生装置を含み、レーザー光線を毛管の直径よりも小さな大きさに焦点を合わせるための装置及び情報キャリヤとは反対の側からノズルのベースを横切ってレーザー光線を偏向させる装置を有する、前記液体の印刷材料に作用する手段とを備えたインクジェット印刷ヘッドにおいて、前記レーザー発生装置はノズル内で前記液体の印刷 材料にライトハイドローリック効果を生じさせて前記液 体の印刷材料にショックパルスを生成させて情報キャリ ヤに液滴を噴射させるように構成されることを特徴とするインクジェット印刷ヘッドによって達成される。
インクジェット印刷ヘッドのそのような構成は、そのデザインを簡単化する。何故なら、ヘッドのノズルにおいては、液体にかかるショック作用を生成する部材がなく、ヘッドそのものはそのような部材に電流を供給するためのシステムをもたないからである。デザインの簡単化及びシャープな温度のドロップモードで作動する部材がそこから除外されているために作動の信頼性が高められるからである。
好ましくは、ノズルのベースは開放され、且つノズルのベースのレベルの上のノズルは消耗される印刷材料をノズルに供給するために通路と通じている。
また、好ましくは、ノズルベースはレーザーによって放出された波長を透過させる材料によって覆われている。
ヘッドのそのような構成は、レーザー光線がノズル内にインクに効率的に作用し、情報キャリヤにインクの滴を排出するためにショックパルスを生成する。
【図面の簡単な説明】
以下本発明を特定のしかし限定的でない実施例について図面を参照して説明する。図面において、
図１は提案されたインクジェット印刷方法を説明する図である。
図２は開放されたノズルのベースを有するインクジェット印刷方法を実施するための提案されたインクジェット印刷ヘッドを示す概略図である。
図３は閉鎖されたノズルのベースを有するヘッドの図２と同様の図である。
図４は図２の線II−IIに沿った断面図である。
実施例の詳細な説明
提案されたインクジェット印刷方法は、次のようにして構成される。
情報キャリヤＣ（図１）は、液体の消耗される印刷材料を充填されたノズルＢに対向して配置される。その後、レーザーＥから放射された光線が液体の印刷材料に焦点を合わせられる。ライトハイドローリック効果（Lighthydraulic Effect）と名付けられた発見（diploma N 65 BI N 19,1969）により、レーザー光線が液体内で吸収されるときに、ショックパルスが生成される。
この効果により、ショックパルスが液体の印刷材料が充填されたノズルＢそのものの内部に生成され、それによって液体の滴がノズルから排出され、情報キャリヤに当たる。
この提案された方法の上記説明から、インクにショック作用を与える源はノズル又はそれに隣接するインクを保持したキャビティの外側に配置され、それによってインクの滴の直径を減少し且つ情報をキャリヤへのそれらの付着の密度を増加する提供された可能性により印刷の品質を改善することができるようになる、ことは明らかであろう。
提案されたインクジェット印刷方法を実施するためには、レーザー光線の流れはインクを充填されたノズルのベースを横切って提供される。これは図２に示されるインクジェット印刷ヘッドによって行われる。
提案されたインクジェット印刷ヘッドは、液体の消耗される印刷材料を充填された毛管の開口の形体の複数のノズル１を備え、印刷材料は通路２からノズル１へ供給される。情報キャリヤ３はノズル１の軸線に対して垂直に配置される。ノズルの対向端部、それらのベースは、光線の焦点を合わせる装置６及びノズル１のベースを横切って偏向させる装置７を有するレーザー４の光線５に対面する。ノズル１のベースは、開放するように構成されることができ、あるいはレーザーによって放出された波長を透過する材料８によって覆われているようにすることができる。
提案されたインクジェット印刷ヘッドは次のように作用する。
レーザー４の光線５は所定のプログラムに従って装置６を使用して所望のノズル１内に配置された液体に焦点を合わせられ、且つ装置７を使用してそのノズル内の液体に向けるように偏向される。光線５は液体に吸収されるので、ライトハイドローリック効果が生成され、それによって毛管に配置された液体においてショックパルスが生成され、そのパルスの作用によってインクの滴がノズル１から排出され且つ情報キャリヤ３に当たる。それから、光線５によって所定のノズル１に起こされた作用は、排出されたインクの滴の補償のためのインクが通路２からノズル１へ供給されるようにして、終了する。所定のプログラムに従ってノズル１のベースを横切ってレーザー４の光線５を偏向することによって、情報キャリヤ３上に文字や画像をあらわす１組のドットを得ることができる。
産業上の利用可能性
インクジェット印刷ヘッドは、あらゆるタイプのキャリヤに文字情報や画像情報を可視の高解像度で表示するように意図されたものである。

Claims (5)

1. 情報キャリヤを液体の消耗される印刷材料を充填されたジェットノズルに対向して配置し、該液体の印刷材料にレーザー光線を焦点を合わせるようにしたインクジェット印刷方法において、レーザー光線が該液体の印刷材料にライトハイドローリック効果を生じさせて情報キャリヤに液滴を噴射するためにショックパルスを生成することを特徴とするインクジェット印刷方法。
2. 液体を消耗される印刷材料を充填された毛管の開口の形体の複数のノズルと、レーザー発生装置を含み、レーザー光線を毛管の直径よりも小さな大きさに焦点を合わせるための装置及び情報キャリヤとは反対の側からノズルのベースを横切ってレーザー光線を偏向させる装置を有する、前記液体の印刷材料に作用する手段とを備えたインクジェット印刷ヘッドにおいて、前記レーザー発生装置はノズル内で前記液体の印刷材料にライトハイドローリック効果を生じさせて前記液体の印刷材料にショックパルスを生成させて情報キャリヤに液滴を噴射させるように構成されることを特徴とするインクジェット印刷ヘッド。
3. ノズルは前記液体の印刷材料をノズルに供給するための通路と通じていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット印刷ヘッド。
4. ノズルの両端が開放され、一方の端部が情報キャリヤに向いていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット印刷ヘッド。
5. 情報キャリヤに向いたノズルの一端が開放され、ノズルの他端がレーザー発生装置によって放出された波長を透過させる材料によって覆われていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット印刷ヘッド。

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