專利名稱：噴射印刷頭及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是印刷裝置，具體地說涉及噴射印刷頭，它可應用于例如印刷品和非接觸性將信息書寫在載體上的信息技術(shù)。本發(fā)明還涉及這種印刷頭的制作方法。
已知的噴射印刷頭包含一個裝顏料液的小室，小室的一個側(cè)壁有多個均勻排列的呈毛細管狀的噴口。每個噴口都有一對電極，每對電極都由錐端朝向噴口的絕緣桿隔開。而且噴口也有一個錐形入口和與其相連的圓筒形出口。當脈沖電壓加到電極上時，與其對應的噴口中的液體急劇被加熱，使噴口的筒形孔處產(chǎn)生定向微量爆炸的最大壓力。顏料液就從噴口中噴向信息載體，以便形成所要求書寫的信息(SU，A，1100142)。
這種結(jié)構(gòu)的缺點之一是制作具有錐形部位和圓筒形部位的噴口的復雜性，這兩個部位的制作精度很高，因為給定參量的極小偏差都會破壞從噴口出來的液滴的幾何形狀，從而影響了印刷質(zhì)量。對絕緣桿的制作和安裝精度也具有同樣高的要求。所有這些都要求使用高精密度的設(shè)備和業(yè)務(wù)熟練的操作，這就嚴重地影響到這種印刷設(shè)備的成本。而且，在這種液體連續(xù)處于急劇變化的溫度規(guī)范的情況下，不管是電極還是芯桿，都會遭到破壞。最終，液體過熱導致液體成份改變，而必須經(jīng)常進行更換。
還有一種向載體供給導電液體顏料的電動進料的印刷頭，它包括一個帶有導電液體顏料輸送部件的顏料室，輸送部件有大量的直徑足夠大的平行導管，這些導管實際上是毛細管噴口。印刷頭中有許多對電極，每一對電極都裝在徑向相對的導管的兩側(cè)並垂直于導管的軸線;還包含馬蹄形永久磁鐵，它這樣包圍著印刷頭，即磁鐵的磁場穿過所有的孔(US，P，4023180)。當電壓脈沖加到電極對上時，由于液體的電導，電極中便有電流通過，該電流與永磁鐵的磁場相互作用而產(chǎn)生電動力，將毛細管中的液體顏料擠出一滴。雖然在這種印刷頭中不會產(chǎn)生破壞電極和染色液的現(xiàn)象(因為在這種情況下通過電極的電流不需要太大)，但是類似的印刷頭的結(jié)構(gòu)非常復雜，因為必須向毛細管內(nèi)引進電極，並要求這些電極與毛細管軸向嚴格定向。如果偏離指定方向，會嚴重地降低印刷質(zhì)量。此外，電極與輸電母線之間實際上不可能實現(xiàn)可靠的連接。最后一點，為了可靠地從印刷頭噴口中噴出有色液體的液滴，就必須保證每個毛細管都處于相同的條件下，也就是說，在電極區(qū)內(nèi)的磁場要一致，流過電極的電流脈沖力的大小要一樣。采用馬蹄形磁鐵時，中心處的磁場遠比周邊的磁場弱，從而在極大程度上影響了印刷質(zhì)量，這是由于磁場分布不均勻影響到從毛細管中噴射出來的液滴的形成。而且為了在印刷頭所處的整個區(qū)域形成一個均一的磁場，馬蹄形磁鐵就必須比毛細管占據(jù)的面積大出許多倍。
本發(fā)明的任務(wù)是制作一個噴射印刷頭的供液部件，利用該部件比較簡單的結(jié)構(gòu)使電流脈沖通過毛細管的電極時，能保證每個毛細管的磁場強度都相同。
完成所提出的任務(wù)的方法是噴射印刷頭包含一個導電染色液室，和一個向信息載體供液部件，該部件有一系列毛細管狀噴口和多個電極;根據(jù)本發(fā)明，每一列噴口都有一個供該列噴口使用的同一極性的公共電極，而這組噴口中的每一個噴口又有單獨的極性相反的電極，並且所有的電極都在與噴口軸線垂直的同一個平面內(nèi)。該供液部件還帶有這些單個電極的導電匯流條，這些導電匯流條位于與電極平面平行的平面內(nèi)，且用介質(zhì)層隔開，它們的方向與各組單個電極連成的線相交成90°，而且與對應組的單個電極相接。這種印刷頭的永磁鐵是一個磁鐵層，它在染色液的對面並與電極組所在平面平行的平面上。
印刷頭的這種結(jié)構(gòu)具有一系列優(yōu)點，例如由于減少了引入線的數(shù)量(一排噴口只用一條引入線)，所以結(jié)構(gòu)得以簡化，並且由于磁鐵層形成的磁場強度均勻，保證從噴口中可靠地噴出液滴，從而改善了印刷質(zhì)量。此外，印刷頭的這種結(jié)構(gòu)可以制作出實際上不限噴口數(shù)量的供液部件。
這種印刷頭可由導電層和絕緣層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)組成，這些導電層和絕緣層依序排列，構(gòu)成電極的匯流條，隨后鉆出一些貫穿的毛細孔。
下面參考附圖，通過本發(fā)明的具體實施例來說明本發(fā)明。這些圖是

圖1示出了本發(fā)明的噴射印刷頭的全視圖;
圖2所示為沿圖1中Ⅱ-Ⅱ方向的剖面圖;
圖3所示為沿圖2中Ⅲ-Ⅲ方向的剖面圖;
圖4所示為沿圖2中Ⅳ-Ⅳ方向的剖面圖。
本發(fā)明較佳實施例如圖1所示，整個圖位1所示的噴射印刷頭有一個裝導電顏料液體的室2，還有一個向信息載體4供液部條3。
顏料液供給部件3(圖2)是一個在底板5上形成的多層結(jié)構(gòu)，它有許多與室2連通的通孔6。這些孔6一行行地按平行線排列，它們的軸線垂直于顏料液的表面。每一排孔有一個公用電極7，電極的總數(shù)等于孔6的排數(shù)。這些電極匯成總線，並分布在朝向室2的底板5的內(nèi)側(cè)。此外，各排中的每一個孔都有自己用的單個電極8。所述電極8與電極7排列在同一個面上，該平面垂直于毛細孔6的軸線，置于每排孔的另一側(cè)與電極7相對。因此，所有的電極都排列在底板5一側(cè)的一個垂直于孔軸的平面上，並構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)中的一層。各排電極之間彼此電絕緣。單個電極8有輸電總線9，它們在與電極8所在平面平行的平面上，並由電介質(zhì)層10與這些電極隔離開。這些總線9與電極7的排線垂直，並且總線的每根只與各排孔的一個獨立的電極相連接。
因此，如圖3和圖4所示，電極7的排線和電極8的總線相互垂直交叉，並由介質(zhì)層10隔開。
連接單個電極8和總線9用的跨接線11穿過電介質(zhì)層10而與孔6的軸線平行。
在背向室2的底板5外側(cè)配置磁鐵層12，並用薄膜13保護。在多層結(jié)構(gòu)的背面用絕緣層14覆蓋。
所述噴射頭的工作情況如下。
當電壓脈沖經(jīng)過導電顏料液體加在總線7中的一根上和總線9中的一根上時，相應的毛細孔6的電極回路閉合。沿這條回路流過的電流與磁鐵層12形成的磁場相互作用，從而產(chǎn)生一種電動力，使毛細管6噴出一滴顏料，噴向信息載體4。
上述噴射頭的制備方法如下。
在電介質(zhì)材料做成的底板5的一側(cè)，用任意一種已知方法復一層平行排列的由導電材料構(gòu)成的連續(xù)的帶，作為電極7;而平行排列的由導電材料構(gòu)成的斷續(xù)的帶，作為單個電極，而且所形成的連續(xù)的帶和斷續(xù)的帶之間的距離比毛細孔的直徑小一些。
再用電絕緣層10將如此獲得的這一結(jié)構(gòu)的導電層復蓋，再在絕緣層10上復蓋導電層9，使導電層9呈連續(xù)的帶，且與作為電極7的帶垂直。此后，制備電極8與導電層9的帶之間的導電跨接線。將所獲得的這一結(jié)構(gòu)用電絕緣材料層14復蓋。然后在底板5的另一側(cè)復一層磁性材料層12，同時用保護膜13復蓋。這樣獲得的多層結(jié)構(gòu)，用任意一種已知的方法在電極7和單個電極8的部位上開出一系列孔，這些孔部分地通過電極。此后將供液部件與室2相接。
權(quán)利要求
1.一種噴射印刷頭，包括一個盛導電顏料液體的室(2)；和一個裝在室(2)上的向信息載體(4)供給這種液體的部件(3)；部件(3)上有多個與室(2)連通的毛細噴口(6)，這些噴口沿平行線成排排列；帶有總線的電極(7和8)，以及永磁鐵(12)，該噴射頭的特征是每一排孔(6)有一個極性相同的公用電極(7)，同時這一排的每個噴口(6)有一個與電極(7)極性相反的獨立的電極(8)，所有這些電極都排列在垂直于孔(6)軸線的同一個平面上，而且供液部件(3)上有單個電極(8)的導電總線(9)，這些總線(9)配置在與各電極面平行的平面上，並用絕緣層(10)將其與各電極隔開，這些總線的排列與每一排電極(7)相垂直，並與對應組中的各單個電極(8)相連接；還有，永磁鐵(12)是一個磁性層，它在顏料液體的對面的與電極面平行的面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射頭，其特征為導電總線(8)通過跨接線(11)與單個電極相連接，而跨接線(11)穿過絕緣層(10)與毛細噴口的軸線平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的噴射頭，其特征為用保護膜(13)將磁性層復蓋。
4.噴射頭的制作方法的特征為先在底板上形成在同一平面上的一些彼此平行的連續(xù)帶和斷續(xù)帶，再形成一層絕緣層，在該絕緣層上形成一些與上述底板上形成的連續(xù)帶垂直的連續(xù)帶，以便構(gòu)成各單個電極的導電總線，然后，用跨接線將用作各單個電極總線的連續(xù)帶同對應的每一排中的每個單個電極連接起來，再在底板的另一側(cè)敷一層密實的磁性材料，它均勻地敷蓋住全部底板，在磁性材料層上敷一保護層，並在構(gòu)成各單個電極的總線的連續(xù)帶上敷蓋上絕緣層，在多層結(jié)構(gòu)的連續(xù)帶和斷續(xù)帶的部位開出一些貫穿的毛細孔，其中一部份穿過這些帶。
全文摘要
噴射頭1有盛顏料液的室2和向載體4供液的部件3。部件3與室2有連通孔6，部件3是一個由電極(7、8)層和總線9層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)，以及磁性層12。當電壓脈沖加到電極7和8上時產(chǎn)生電動力，將液滴從孔6中推出。另外還推薦了噴墨頭的制作方法。
文檔編號B41J2/06GK1046125SQ90101599
公開日1990年10月17日 申請日期1990年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月23日
發(fā)明者基里爾·彼得羅維奇·茲賓, 賽爾吉·尼古拉耶維奇·馬克西姆夫斯基, 格里高里·阿夫拉莫維奇·拉多斯基 申請人:基里爾·彼得羅維奇·茲賓, 賽爾吉·尼古拉耶維奇·馬克西姆夫斯基, 格里高里·阿夫拉莫維奇·拉多斯基