Способ струйной многоцветной печати, струйная печатающая головка для его осуществления и способ изготовления такой головки

 

Изобретение относится к способам многоцветной струйной печати, струйным печатающим головкам для такой печати, а также к способам изготовления струйных печатающих головок, Цель изобретения - повышение качества и производительности многоцветной струйной печати. Для печати используют матрицу, имеющую множество групп разноименных сопл, размещенных в Изобретение относится к способам струйной многоцветной печати, струйным печатающим головкам для такой печати и к способам изготовления таких головок и может быть использовано в полиграфии, а также в приемных устройствах телефаксов и при изготовлении принтеров для работы с выводными устройствами ЭВМ и персональных компьютеров. Цель изобретения - повышение качества и производительности печати, а также обеспечение высококачественной многоцветной печати и возможности изготовления головки для многоцветной печати. виде пересекающихся параллельных рядов, носитель информации размещают неподвижно относительно матрицы, а красящую жидкость подают к выбранным для печати соплам каждой группы одновременно. Струйная печатающая головка имеет многослойную структуру с дополнительными слоями подложки по числу цветов печати, при этом сопла разбиты на группы смежных сопел с одинаковым числом сопл в каждой группе, впускные отверстия всех одноименных сопл размещены в одном дополнительном слое подложки, а питающие каналы выполнены в каждом дополнительном слое подложки и пересекаются с расположенными в этом слое подложки отверстиями, образующими сопла. Способ изготовления струйной печатающей головки заключается в последовательном выполнении сквозных капиллярных отверстий с последовательным удалением соответствующих дополнительных слоев подложки и сборкой их в обратной последовательности. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 15 ил, На фиг.1 иллюстрируется предлагаемый способ многоцветной струйной печати; на фиг,2 - общий вид предлагаемой струйной печатающей головки для осуществления способа; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.3;на фиг.7-разрез Д-Д на фиг.З; на фиг.8- разрез Е-Е на фиг.З; на фиг.9 - разрез Ж-Ж на фиг.4; на фиг.10-разрез 3-3 на фиг.4; на фиг.11-15 - стадии осуществления способа изготовления струйной печатающей головки. Предлагаемый способ многоцветной струйной печати осуществляют следующим образом. СО о о го XI со ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1800273 А2

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (61) 1635896 (21) 4829820/10 (22) 12.06.90 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (75) Ю.Г,Еремин, С.Н.Максимовский и

Г.А, Радуцкий (56) Нагорный В.С. Электрокаплеструйные регистрирующие устройства, — Л.: Машиностроение, 1988, с.243-250.

Патент СССР ¹ 1635896, 1990, (54) СПОСОБ СТРУЙНОЙ МНОГОЦВЕТHQA ПЕЧАТИ, СТРУЙНАЯ ПЕЧАТАЮЩАЯ

ГОЛОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И

СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам многоцветной струйной печати, струйным печатающим головкам для такой печати, а также к способам изготовления струйных печатающих головок, Цель изобретения — повышение качества и производительности многоцветной струйной печати. Для печати используют матрицу, имеющую множество групп разноименных сопл, размещенных в

Изобретение относится к способам струйной многоцветной печати, струйным печатающим головкам для такой печати и к способам изготовления таких головок и может быть использовано в полиграфии, а также в приемных устройствах телефаксов и при изготовлении принтеров для работы с выводными устройствами 3ВМ и персональных компьютеров.

Цель изобретения — повышение качества и производительности печати, а также обеспечение высококачественной многоцветной печати и возможности изготовления головки для многоцветной печати. (si)s G 01 0 15/18, В 41 J 2/06 виде пересекающихся параллельных рядов, носитель информации размещают неподвижно относительно матрицы, а красящую жидкость подают к выбранным для печати соплам каждой группы одновременно.

Струйная печатающая головка имеет многослойную структуру с дополнительными слоями подложки по числу цветов печати, при этом сопла разбиты на группы смежных сопел с одинаковым числом сопл в каждой группе, впускные отверстия всех одноименных сопл размещены в одном дополнительном слое подложки, а питающие каналы выполнены в каждом дополнительном слое подложки и пересекаются с расположенными в этом слое подложки отверстиями, образующими сопла. Способ изготовления струйной печатающей головки заключается в последовательном выполнении сквозных капиллярных отверстий с последовательным удалением соответствующих дополнительных слоев подложки и сборкой их в обратной последовательности. 2 с. и 2 з.п, ф-лы, 15 ил, На фиг.1 иллюстрируется предлагаемый способ многоцветной струйной печати; на фиг,2 — общий вид предлагаемой струйной печатающей головки для осуществления способа; на фиг.3 — разрез А — А на фиг.2; на фиг,4 — разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.5 — разрез  — В на фиг.3; на фиг.6 — разрез à — Г на фиг.3;на фиг.7 — разрез Д-Д на фиг.3; на фиг,8- разрез

Е-Е на фиг,3; на фиг,9 — разрез Ж вЂ” Ж на фиг.4; на фиг.10 — разрез 3 — 3 на фиг,4; на фиг.11 — 15 — стадии осуществления способа изготовления струйной печатающей головки.

Предлагаемый способ многоцветной струйной печати осуществляют следующим образом.

1800273

Носитель I информации (например, лист бумаги) размещают напротив сопл Ч.Ж,К.Г, соответствующих черному, желтому, красному и голубому цветам красящей жидкости, которые обычно используют для печати методом вычитания цветов (фиг,1). Сопла

Ч,Ж,К,Г размещены на матрице П, Носитель

1 информации и матрица II с соплами установлены неподвижно относительно друг друга, В печатающем устройстве это можно осуществить, например, с помощью рамки, жестко соединенной с матрицей 11 и имеющей зажимы (механические или вакуумные) для закрепления носителя информации (на чертеже не показано). Очевидно, что такое печатающее устройство может иметь бумагоподающий узел Ill, что хорошо известно специалистам, Этот узел III также может осуществлять функцию неподвижного закрепления носителя информации, Струи красящей жидкости черного, желтого, красного и голубого цветов подают в зоны la,lb,lc u Id... носителя 1 через группы

IA, IB, IC, 10„, сопл, при этом число сопл в каждой группе равно числу цветов печати (в данном случае —,четырем), Группы IA, IB, IC, ID... сопл образуют пересекающиеся параллельные ряды на матрице 1. Подачу всех красящих жидкостей осуществляют одновременно через все выбранные сопла, При этом в зоны Iа,lb,lc,ld„, носителя 1 информации поступают порции красящих жидкостей от выбранных для печати сопл Ч,Ж,К,Г, соответствующих групп IA,IB, IC,ID„, сопл.

При этом очевидно, что через некоторые сопла каждой группы красящая жидкость может не подаваться, как это имеет место при многоцветной печати методом вычитания цветов, Из приведенного выше описания предлагаемого способа многоцветной струйной печати очевидно, что точки всех элементов изображения на носителе 1 информации по всему полю изображения одновременно окрашиваются в необходимые цвета при фиксированном положении носителя 1 информации относительно матрицы II, Этим обеспечивается точное совмещение цветов, на которое не влияют никакие посторонние факторы. Точное совмещение цветов обеспечивается сочетанием неподвижности носителя относительно сопл и одновременным нанесением всех точек элементов изображения.

Для осуществления предлагаемого способа струйной многоцветной печати необходимо обеспечить одновременную подачу струй красящей жидкости через сопла, выбранные для печати. Это осуществляется с

55 помощью струйной печатающей головки, показанной на фиг,2, Предлагаемая струйная печатающая головка 1 снабжена патрубками 2-5 системы подачи красящей жидкости, соединенными с емкостями 6 — 9 для красящей жидкости соответственно черного, желтого, красного и голубого цветов.

Как показано на фиг.3,4, струйная печатающая головка 1 выполнена в виде многослойной структуры, имеющей подложку 10, пересекающиеся ряды сопл Ч,Ж,К,Г в виде капиллярных отверстий 11 — 14 (фиг,4), перпендикулярных плоскости подложки 10.

Каждое сопло в виде капиллярного отверстия имеет общий для данного ряда сопл электрод 15 и индивидуальный электрод 16 противоположной полярности (фиг,3 — 6), расположенный в одной плоскости с общим электродом 15. Общие электроды 15 выполнены в виде шин и расположены на внутренней стороне подложки 10. Каждое отверстие этих рядов имеет индивидуальный электрод

16, Электроды 16 расположены в одной плоскости с электродами 15, перпендикулярной оси капиллярных отверстий 11-14, но с диаметрально противоположной стороны отверстий одного ряда. Таким образом, все электроды расположены с одной стороны в подложке 10 в плоскости, перпендикулярной оси отверстий, и образуют один слой многослойной структуры. Электроды различных рядов электрически изолированы относительно друг друга, Индивидуальные электроды 16 имеют токоподводящие шины

17, расположенные в плоскости, параллельной плоскости расположения электродов

16, и отделенные от этих электродов слоем

18 диэлектрика. Эти шины ориентированы по линиям, перпендикулярным электродам

15, и соединены каждая только с одним индивидуальным электродом различных рядов отверстий.

Таким образом, как видно из фиг.5 и 6, электроды 15 и шины электродов 16 расположены по взаимно перпендикулярным скрещивающимся линиям и разделены слоем диэлектрика 18.

Перемычки 19 для соединения индивидуальных электродов 16 с шинами 17 проходят через диэлектрический слой 18 параллельно осям отверстий 11 — 14.

На наружной стороне подложки 10 расположен магнитный слой 20, защищенный пленкой 21, С противоположной стороны многослойная структура закрыта электроизолирующим слоем 22, Как показано на фиг,3, 4 и 6 — 10, капиллярные отверстия 11 — 14, сопл Ч,Ж,К,Г оканчиваются в соответствующих слоях 23 — 26

1800273

35

50

55 подложки 10, при этом каждый слой 23 — 26 имеет систему питающих каналов 27 — 30, выполненных в виде пазов в поверхности слоя подложки и сообщающихся с отверстиями соответственно 11 — 14 и с патрубками

3 — 6, соединенными с емкостями 6 — 9 для красящей жидкости. При такой конструкции обеспечивается подача красящей жидкости одновременно ко всем соплам при их плотном расположении, Слой 31 подложки необходим для заглушения отверстий 14, Описанная струйная головка изготавливается следующим образом.

На подложку 10 из диэлектрического материала с одной стороны любым известным способом наносят параллельными рядами сплошные полосы из электропроводящего материала, образующие электроды 15, и прерывистые полосы

16, образующие индивидуальные электроды, причем расстояние между наносимыми сплошными и прерывистыми полосами несколько меньше диаметра капиллярных отверстий 11 — 14, Полученный таким образом слой структуры покрывают электроизолирующим слоем 18 и на него наносят токопроводящий слой 17, располагая его в виде сплошных полос, перпендикулярных полосам, образующим электроды 15, После этого образуют токопроводящие перемычки 19 между электродами 16 и полосами слоя 17, Полученную структуру покрывают слоем 22 электроизолирующего материала. На противоположную сторону подложки 10 наносят слой 20 магнитного материала и закрывают его защитным слоем 21 пленки, Затем собирают весь пакет, т,е. слои с электродами 15, 16, с магнитным слоем 20 и с токопроводящими шинами, и все слои подложки (кроме слоя 31). Для сборки (шихтовкой, т.е. совмещением слоев) используют любые известные устройства, обеспечивающие точное совмещение слоев, например центрирующие штифты 32 (фиг.11) и ответные отверстия (не обозначены), Могут использоваться также пазы и ответные выступы слоев, специальные кондукторы, электронно-оптические системы и т.п., хорошо известные специалистам.

Затем образуют сквозные отверстия 14 в каждой группе IA,IB,IC,ID... сопл, Отверстия образуют, например, лазерным лучом или любым другим способом, обеспечивающим получение отверстий диаметром примерно 30 мкм при шаге 200 — 300 мкм. Затем слой 26 подложки удаляют и образуют сквозные отверстия 13 (фи.12) в каждой группе IA,IB,!С,ID... сопл и так далее (фиг,13,14), После этого собирают слои 23—

26 в обратной последовательности на тех же штифтах 32 с автоматическим заглушением отверстий 11 — 13 каждым последующим дополнительным слоем подложки, после чего устанавливают слой 31 подложки для заглушения отверстий 14.

Питающие каналы 27 — 30 (фиг.6 — 10) могут быть выполнены в слоях 23 — 26 подложки

10 заранее так, что практически изготовление всего узла многослойной структуры можно производить в одной рабочей зоне из готовых элементов.

С другой стороны, при выполнении каналов 27 — 30 после образования отверстий

11-14 последние могут использоваться как опорные элементы для точного размещения каналов. Эти варианты определяются конкретной технологией производства и применяемым оборудованием.

После сборки всей многослойной структуры ее элементы скрепляют (клеем, заливкой, зажимами и тому подобное), а питающие каналы 27 — 30 (фиг,6 — 10) соединяют с соответствующими патрубками 2 — 5, как показано на фиг,6-10, для соединения с емкостями 6 — 9 для красящих жидкостей.

Предлагаемая струйная печатающая головка для многоцветной печати работает следующим образом.

Носитель информации! (фиг,1 — 2) размещают неподвижно относительно печатающей головки 1. При подаче импульса напряжения на одну из шин 15 и одну из шин 17 через проводящую красящую жидкость замыкается цепь электродов соответствующего капиллярного отверстия 11 — 14, относящегося к этим электродам. Протекающий по этой цепи ток взаимодействует с магнитным полем. Образуемым магнитным слоем 20, в результате капля краски из этого капиллярного отверстия 11 — 14 направляется на носитель 1 информации, Разумеется, электрические импульсы подаются одновременно на выбранные сочетания электродов. Поскольку в каждой группе

lA,IB,IC,1D... сопл (фиг,1) имеются четыре сопла 11 — 14 (фиг,3,4) для четырех цветов; черного, желтого, красного и голубого, в зависимости от наличия электрического потенциала на обоих электродах каждого из капиллярных отверстий, образующих сопла (одного, или двух, трех, четырех), обеспечивается выброс порции красящей жидкости (или красящих жидкостей) в одну, две, три или четыре точки каждой зоны Ia,!Ь,lc,ld„, носителя 1 информации. Таким образом обеспечивается одновременное нанесение на все точки элементов изображения соответствующих красящих жидкостей по всему полю изображения носителя информации I, перекрываемому матрицей !!, 1800273

На практике этот процесс можно осуществить с помощью устройства управления с матричной памятью, геометрически подобной матрице II, т,е. имеющей ячейки, каждая из которых соответствует определенному сопловому отверстию 11 — 14 каждой группы сопл IA, I B, IC, ID...То же самое можно осуществить с помощью микропроцессора, компьютера и т,п. для подачи электрического потенциала на соответствующие электроды 15, 16 с целью получения заранее заданного распределения цветочных точек на элементах изображения. Такие устройства широко известны в полиграфии и в компьютерной технологии и здесь подробно не рассматриваются, так как не имеют отношения к предмету изобретения.

Благодаря тому, что носитель 1 информации и матрица!!установлены неподвижно относительно друг друга, а подачу красящих жидкостей осуществляют через неподвижные в матрице II отверстия 11 — 14, обеспечивается точное совмещение цветов, которое не зависит ни от каких внешних факторов. Кроме того, устройство имеет очень простую конструкцию, так как в нем нет подвижных деталей и сложных электромеханических систем для совмещения цветов.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и не требует для своей работы сложной электронной системы управления движением элементов печатающей головки. Изготовление предлагаемого устройства также несложно, так как включает известные элементы традиционной технологии печатного монтажа и другие простые технологические приемы, не требующие сложного специального оборудования, Применение струйной печатающей головки для многоцветной печати позволит существенно повысить качество многоцветной печати и упростить и удешевить применяемое для этой цели оборудование.

Формула изобретения

1. Способ струйной многоцветной печати, заключающийся в размещении носителя информации напротив струйных сопл, образующих группу по числу цветов печати, и образовании элементов изображения путем вычитания цветов при подаче красящей жидкости через выбранные для печати сопла группы в зону каждого элемента изображения на носителе информации, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

55 качества и производительности печати, формируют несколько групп сопл в виде пересекающихся рядов, а красящие жидкости подают одновременно к выбранным для печати соплам каждой группы при неподвижном относительно струйных сопл носителе информации.

2. Струйная печатающая головка по патенту СССР N 1635896, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения высококачественной многоцветной печати, основание выполнено с дополнительными слоями подложки по числу цветов красящей жидкости, равному числу сопл в каждой их группе, в соответствующем дополнительном слое подложки расположены впускные отверстия всех одноименных сопл для одного цвета во всех группах сопл и эти впускные отверстия пересекаются с питающими каналами для прохода красящей жидкости к носителю информации, выполненными в каждом соответствующем дополнительном слое подложки.

3. Способ изготовления струйной печатающей головки по патенту СССР М

1635896, отличающийся тем, что, с целью обеспечения изготовления головки для многоцветной печати, со стороны подложки формируют при совмещении один с другим дополнительные слои подложки по числу цветов печати, сквозные капиллярные отверстия образуют в точке каждой группы сопл с числом точек в группе, равным числу цветов печати, последовательно удаляют, начиная с последнего, дополнительные слои подложки и образует капиллярные отверстия в других точках каждой группы сопл, соответствующих выбранным цветам печати, после чего устанавливают дополнительные слои подложки в обратной последовательности и закрывают капиллярные отверстия последнего дополнительного слоя подложки.

4, Способ по п.3, отличающийся тем, что до и после формирования капиллярных отверстий, но до окончательной сборки дополнительных слоев подложки в структуру питающие каналы для подачи красящей жидкости к носителю информации через впускные.отверстия сопл образуют в каждом дополнительном слое подложки при пересечении этих каналов с точками размещения капиллярных отверстий, оканчивающихся в этом дополнительном слое подложки, 1800273

<800273

1800273

ГЗ Я Г5 Гб

ЩlГ fE

ЛМ Г5Я У

Pgz t5

Составитель Ю.Еремин

Техред М.Моргентал Корректор М,Петрова

Редактор

Заказ 1156 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101