無墨打印機制造技術

本發明專利技術公開了一種無墨打印機，打印頭為噴火頭、激光頭、電加熱頭，通過加熱碳化紙張等有機物材質的表層來顯示文字和圖形，從而實現無墨打印，顏色可以從淡黃色到褐色再到黑色，雖然達不到彩色打印機的程度，但比單色要色彩豐富，可以節約油墨、碳粉、色帶，經濟環保，不用更換油墨、碳粉、色帶，打印更簡便，不用墨盒，可以使打印機的體積更小，永遠不會因缺墨而耽誤打印。

【技術實現步驟摘要】
無墨打印機
本專利技術涉及打印機、復印機、速印機、印刷機、激光雕刻機。涉及紙張焦化和碳化。涉及打印機驅動程序。
技術介紹
現有打印機、復印機、速印機、印刷機都需要油墨、碳粉或者色帶等材料，已有的無墨打印機將油墨或色素晶體放在紙張的夾層中，雖然實現了無墨打印，但是現有的無墨打印機的本質還是需要油墨的，只是油墨事先加在紙張中而已，沒有發現真正的無墨打印機。
技術實現思路
本專利技術實現無墨打印的方法是：將紙張需要顯色的位置碳化出黑色或者褐色，從而顯示文字或者圖形，實質是將紙張的纖維素等有機物通過能量加熱反應生成碳，生成了墨，所以是真正的無墨打印機，當然也可以是無墨復印、速印、印刷，比現有打印機環保，不用換墨，體積更小。附圖說明圖1是圓輥式無墨打印機的結構示意圖。圖2是平面基座式無墨打印機結構示意圖。附圖標號：1—氣體通入管道、2—激光打印頭、電熱打印頭或者噴火打印頭、3—紙張、4—輸送紙的輥、5—較厚的紙或者板材、6—平面基座。具體實施方式下面結合附圖具體說明本專利技術的實施方案。計算機控制打印頭在紙張上碳化出需要的文字或圖形。碳化紙張可以用加熱的方法，紙張（3）的主要成分纖維素在150攝氏度下變化不明顯，紙張（3）的纖維素碳化需要230攝氏度以上的高溫，打印機的打印頭（2）實質是一個電烙鐵，將紙張的表面加熱到230攝氏度以上，是一個電烙鐵頭的針式打印機。碳化紙張可以用打印頭（2）噴射火焰的方法，實質是將紙張（3）表層燒黑，是將噴墨打印機改為噴火打印機。激光雕刻機的功率太大，將紙直接燒穿，不適合碳化紙張，將激光雕刻機的體積減小，功率減小，速度加快，就成了激光無墨打印機，并且降低了設備的成本，同時還解決了激光雕刻機速度較慢的問題。無墨激光打印機與激光雕刻機不同，激光雕刻機要使纖維素等有機物氧化成二氧化碳和水等，需要氧氣，在紙張上刻出凹痕，而無墨打印機使纖維素碳化，不需要燒穿，不需要將碳氧化成二氧化碳，無墨激光打印機的激光在紙張上加熱時的溫度較低，不需要氧氣，不將紙張燒穿。雙激光頭和多激光頭可以使打印速度加快。紅色激光不適合白色的紙張使用，藍色、紫外激光適合白色紙張的碳化。碳化紙張可以用打印頭（2）發射的激光加熱，紙張（3）纖維素碳化需要230攝氏度以上的高溫，無墨打印機的打印頭（2）實質是一個高能激光頭，也是一種無墨的激光打印機，但是要比現有的激光打印機的激光功率更大，足以碳化紙張，也可以將打印速度降低，以便達到碳化溫度。激光對眼睛傷害非常大，要做好防護，激光頭設在打印機內部，眼睛看不見并且設置自鎖和警示標識。現有的激光打印機，要經過充電、曝光、顯影、轉印、消電、清潔、定影七個步驟，其中五個步驟都是針對硒鼓進行的，而激光無墨打印機只經過曝光一個步驟，直接在紙張上曝光，因為只有一個步驟，可以實現速印，因為沒有使用硒鼓，激光無墨打印機還解決了激光打印機運行昂貴的問題。烙鐵畫由來已久，在木板等材料上作畫的原理也是碳化纖維素來顯示文字和圖形，但是在較薄的紙張上很難作畫，容易燙穿紙張，人們有了思維定勢，因而至今沒有發現有人專利技術真正的無墨打印機。但是，紙張（3）的厚度大約為100微米，而纖維素纖維的直徑約為10微米，一層紙張的厚度約是10層纖維素纖維，一張紙雙面碳化，理論上只是碳化紙張厚度的十分之二，并且雙面碳化重疊區域也少，紙張的大面積區域是單面碳化的，所以在紙張上通過碳化來打印是可行的。已經有人用烙鐵在中國傳統宣紙上手工作畫，這也充分證明，通過碳化紙張（3）的表層來實現無墨打印的可行性，親手做實驗，在普通紙張上用烙鐵寫字做畫，紙張鋪在金屬上，也沒有將紙張燙穿，并且在紙張背面也基本看不見碳化，在640倍顯微鏡下觀察，只是紙張的表層被碳化，背面沒有被碳化，碳化效果在筆畫的邊緣較重，筆畫的中心較輕，另外，烙鐵的壓痕較深。電腦控制打印，比人工控制電烙鐵作畫更有有優勢，因此，碳化紙張（3）實現無墨打印是完全可行的。噴墨打印機、激光打印機、針式打印機、激光雕刻機的硬件和軟件都非常成熟，與噴火頭無墨打印、激光頭無墨打印、烙鐵式無墨打印原理類似。以無墨激光打印機為例，用軟件把圖片或者文字轉換為雕刻代碼，運行代碼通過步進電機控制模塊控制X、Y軸方向步進電機的運動軌跡，步進電機帶動激光頭在紙上運動，激光頭發出的激光在紙張上留下碳化痕跡，實現打印，Z軸實現激光的聚焦。防止紙張（3）碳化過重而被燙穿，可以在打印過程中在紙張的后面襯上金屬等導熱效果好的材料制作的輥（4）或者平面基座（6），這樣可以有效防止紙張（3）的背面被碳化。為了碳化效果好，不易燃燒，可以在打印過程中通過氣體通入管道（1）噴氮氣、二氧化碳等氣體隔離氧氣以提高碳化溫度，甚至使碳化溫度提高到自燃點以上。出紙輥（4）可以進一步降溫，防止燃燒，防止打印的失敗。如果紙張（4）較厚，不怕燙穿紙張，碳化相對容易一些，效果也更好一些。紙張可以保持平整的狀態，使打印機可以打印較厚的材質，例如在木板等板材（5）上實現打印。其它有機物材質的物質，也可以用碳化的方法實現無墨打印。打印顏色的深淺，通過控制碳化溫度和速度來實現，溫度越高，速度越慢，打印出的顏色越深。本專利技術不同于普通的單色打印機，例如黑色打印機，只是黑色的濃淡，顏色是單一的，而本專利技術創造無墨打印機，紙張碳化的程度不同，顏色可以從淡黃色到褐色再到黑色，雖然達不到彩色打印機的程度，但比單色要色彩豐富。無墨打印過程中產生的廢氣，可以收集或者用管道排出。用本專利技術無墨打印機打出的畫作，有復古的效果，可以發揚中國的傳統繪畫。碳的化學性質穩定，不褪色，無墨打印機打印的資料保存時間長。本專利技術可以節約油墨、碳粉、色帶，經濟環保。本專利技術不用更換油墨、碳粉、色帶，打印更簡便。本專利技術無墨打印機不用墨盒，可以使打印機的體積更小。本專利技術無墨打印機結構簡單、造價低廉、運行可靠、運行成本低。本專利技術使打印機永遠不會因缺墨而耽誤打印。復印機、速印機、印刷機也可用碳化的方法來實現無墨。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
無墨打印機，其特征是包括打印頭（2）和紙張（3），在打印頭（2）附近設有充氣管道（1），打印頭（2）對著紙張（3）或者板材（5），紙張（3）由送紙輥（4）輸送，板材（5）由基座（6）承載。

【技術特征摘要】
1.無墨打印機，其特征是包括打印頭（2）和紙張（3），在打印頭（2）附近設有充氣管道（1），打印頭（2）對著紙張（3）或者板材（5），紙張（3）由送紙輥（4）輸送，板材（5）由基座（6）承載。2.如權利要求1所述的無墨打印機，其特征是無墨打印機的打印...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳寶明，
申請(專利權)人：陳寶明，
類型：發明
國別省市：陜西,61