CN103448376B - 微炭化式打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无墨粉、墨汁，采用纸张炭化方式的打印机。微炭化式打印机，所述的一对履带滚轮上覆有履带，一对履带滚轮内设有电磁加热台，电磁加热台上端设有一平板台面，下端设有一对储油腔，储油腔内设有内滚轮；一只履带滚轮一侧设有拖纸轮，另一只履带滚轮一侧设有出纸轮；压板一侧连接于磁粒粉收纳腔，所述的磁粒粉收纳腔内设有固磁粒粉轮，磁粒粉收纳腔一侧还设有挡板，所述的磁粒粉收纳腔内注满有磁粒粉；磁粒粉收纳腔外固定有一散热器；本发明实现了一种无需墨粉、墨汁即可在普通的纸质纸张上打印的打印机；采用整页整体印刷式打印，实现了每分钟可打印95~230页的高效机能；打印无需墨粉、墨汁降低了打印的成本。

Description

微炭化式打印机

技术领域

本发明涉及一种无墨粉、墨汁，采用纸张炭化方式的打印机。

背景技术

打印机是计算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关介质上。衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率，打印速度和噪声。打印机的种类很多，按打印元件对纸是否有击打动作，分击打式打印机与非击打式打印机。按打印字符结构，分全形字打印机和点阵字符打印机。按一行字在纸上形成的方式，分串式打印机与行式打印机。按所采用的技术，分柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式等打印机。

按照打印机的工作原理，将打印机分为击打式和非击打式两大类。串式点阵字符非击打式打印机 主要有喷墨式和热敏式打印机两种。①喷墨式打印机。应用最广泛的打印机。其基本原理是带电的喷墨雾点经过电极偏转后，直接在纸上形成所需字形。其优点是组成字符和图像的印点比针式点阵打印机小得多，因而字符点的分辨率高，印字质量高且清晰。可灵活方便地改变字符尺寸和字体。印刷采用普通纸，还可利用这种打字机直接在某些产品上印字。字符和图形形成过程中无机械磨损，印字能耗小。打印速度可达 500字符/秒。广泛应用的有电荷控制型（高压型）和随机喷墨型（负压型）喷墨技术，又出现了干式喷墨印刷技术。②热敏式打印机。流过印字头点电阻的脉冲电流产生的热传到热敏纸上，使其受热变色 ，从而印出字符和图像。 主要特点是无噪声，结构轻而小，印字清晰。缺点是速度慢，字迹保存性差。行式点阵字符非击打式打印机 主要有激光、静电、磁式和发光二极管式打印机。①激光打印机。激光源发出的激光束经由字符点阵信息控制的声光偏转器调制后，进入光学系统，通过多面棱镜对旋转的感光鼓进行横向扫描，于是在感光鼓上的光导薄膜层上形成字符或图像的静电潜像，再经过显影、转印和定影，便在纸上得到所需的字符或图像。主要优点是打印速度高，可达 20000行/分以上。印字的质量高，噪声小，可采用普通纸，可印刷字符、图形和图像。由于打印速度高，宏观上看，就像每次打印一页，故又称页式打印机。②静电打印机。将脉冲电压直接加在具有一层电介质材料的特殊纸上，以便在电介质上获得静电潜像，经显影、加热定影形成字符和图像。它的特点是印刷质量高，字迹不退色，可长期保存，生成潜像的功耗小，无噪声，简单可靠。但需使用特殊纸，且成本高。③磁式打印机。它是电子复印技术的应用和发展。采用磁敏介质形成字符潜像，不需要高功率激光源，其优点是对湿度和温度变化不敏感。印刷速度可达8000行/分。结构简单，成本低。④发光二极管式打印机。除采用发光二极管作光源外，其工作原理与激光打印机类似。由于采用发光二极管，降低了成本，减小了功耗。

综合上述的目前打印机种类、工作原理，可归纳为两种情况：其一是需要墨汁、墨粉然后通过多种实现方式打印于普通纸质纸张上；其二是无墨汁、墨粉通过热敏等手段打印于特殊的热敏纸张上。其中第一种情况普遍应用于商务办公、文件打印保存等等；而第二种情况则通常用于传真机的扫描、超市小票的打印等等。因此目前还没有一种可以在普通纸质纸张上采用无墨粉、墨汁的方式打印的打印机。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供一种全自动的微炭化式打印机，从而实现了一种可以在普通纸质纸张上采用无墨粉、墨汁的方式打印。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：微炭化式打印机，其构造包括：纸张、磁粒粉、拖纸轮、履带、履带滚轮、电磁加热台、出纸轮、排版电路板、磁网层、磁网轮、磁网收纳腔、挡板、磁粒粉收纳腔、固磁粒粉轮、升降装置、支架固定端、支架、散热器、内滚轮、胶冻状润滑油、压板、阴极像素点、阳极像素点、储油腔、像素点、控制芯片，所述的一对履带滚轮上覆有履带，一对履带滚轮内设有电磁加热台，电磁加热台上端设有一平板台面，下端设有一对储油腔，储油腔内设有内滚轮；一只履带滚轮一侧设有拖纸轮，另一只履带滚轮一侧设有出纸轮；

压板一侧连接于磁粒粉收纳腔，所述的磁粒粉收纳腔内设有固磁粒粉轮，磁粒粉收纳腔一侧还设有挡板，所述的磁粒粉收纳腔内注满有磁粒粉；磁粒粉收纳腔外固定有一散热器；

压板另一侧连接于支架上，支架一处设有升降装置；

压板上可平铺有磁网层，磁网层可通过磁网轮顺时针转动收纳于磁网收纳腔内，亦可以通过磁网轮的逆时针转动释放磁网层于压板上；

所述的磁网层上设有排版电路板，磁网层受控于排版电路板；

所述的排版电路板是由排布均匀的像素点所构成；像素点表现指令为两种形式：阴极像素点、阳极像素点；

所述的像素点通过印刷电路连接，连接后的总线接入控制芯片。

上述的排版电路板其规格大小与纸张相匹配。

上述的电磁加热台其额定功率为350~1200W。

上述的散热器是电子制冷片散热器。

上述的像素点为微型电磁铁颗粒。

上述的储油腔内灌注有胶冻状润滑油。

上述的像素点其规格大小为每平方厘米2^N颗，其中N为自然数。

本发明的有益效果：实现了一种无需墨粉、墨汁即可在普通的纸质纸张上打印的打印机；采用整页整体印刷式打印，实现了每分钟可打印95~230页的高效机能；打印无需墨粉、墨汁降低了打印的成本，从另一方面避免在打印过程中产生粉尘的弊端；结构简单、耗能低，工作过程中不产生高压，避免了安全隐患；采用炭化式记录文档，其保存时间周期长、不易发生腐蚀，其化学性能稳定。

附图说明

图1 为本发明微炭化式打印机结构剖面示意图。

图2 为本发明微炭化式打印机排版电路板平面展开示意图。

图3 为图2的A处放大示意图。

图4 为本发明微炭化式打印机各像素点通过印刷电路连通的示意图。

图5为本发明微炭化式打印机实施例1的示意图。

图6为本发明微炭化式打印机打印效果实例1的示意图。

图7为本发明微炭化式打印机打印效果实例2的示意图。

图中  1-纸张，2-磁粒粉，3-拖纸轮，4-履带，5-履带滚轮，6-电磁加热台，7-出纸轮，8-排版电路板，9-磁网层，10-磁网轮，11-磁网收纳腔，12-挡板，13-磁粒粉收纳腔，14-固磁粒粉轮，15-升降装置，16-支架固定端，17-支架，18-散热器，19-内滚轮，20-胶冻状润滑油，21-压板，22-阴极像素点，23-阳极像素点，24-储油腔，25-像素点，26-控制芯片。

具体实施方式

下面结合附图1-7 对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例：微炭化式打印机，其构造主要包括：纸张1、磁粒粉2、拖纸轮3、履带4、履带滚轮5、电磁加热台6、出纸轮7、排版电路板8、磁网层9、磁网轮10、磁网收纳腔11、挡板12、磁粒粉收纳腔13、固磁粒粉轮14、升降装置15、支架固定端16、支架17、散热器18、内滚轮19、胶冻状润滑油20、压板21、阴极像素点22、阳极像素点23、储油腔24、像素点25、控制芯片26，所述的一对履带滚轮5上覆有履带4，一对履带滚轮5内设有电磁加热台6，电磁加热台6上端设有一平板台面，下端设有一对储油腔24，储油腔24内设有内滚轮19；一只履带滚轮5一侧设有拖纸轮3，另一只履带滚轮5一侧设有出纸轮7；

压板21一侧连接于磁粒粉收纳腔13，所述的磁粒粉收纳腔13内设有固磁粒粉轮14，磁粒粉收纳腔13一侧还设有挡板12，所述的磁粒粉收纳腔13内注满有磁粒粉2；磁粒粉收纳腔13外固定有一散热器18；

压板21另一侧连接于支架17上，支架17一处设有升降装置15；

压板21上可平铺有磁网层9，磁网层9可通过磁网轮10顺时针转动收纳于磁网收纳腔11内，亦可以通过磁网轮10的逆时针转动释放磁网层9于压板21上；

所述的磁网层9上设有排版电路板8，磁网层9受控于排版电路板8；

所述的排版电路板8是由排布均匀的像素点25所构成；像素点25表现指令为两种形式：阴极像素点22、阳极像素点23；

所述的像素点25通过印刷电路连接，连接后的总线接入控制芯片26。

所述的排版电路板8其规格大小与纸张1相匹配。

所述的电磁加热台6其额定功率为350~1200W。

所述的散热器18是电子制冷片散热器。

所述的像素点25为微型电磁铁颗粒。

所述的储油腔24内灌注有胶冻状润滑油20。

所述的像素点25其规格大小为每平方厘米2^N颗，其中N为自然数。

一般情况下，打印机的原始数据输入端都为计算机，计算机通过编制文本、影像、图片等等完成后，将其显象通过打印机予以实现。

本发明打印机的内置控制芯片26将通过接收计算机发出的电信号，将电信号转换为排版电路板8的排版信号，排版电路板8是由密集的多颗像素点25所组成，每颗像素点25其电信号表现形式为两种：阴极像素点22、阳极像素点23。而像素点25其实际上为一颗微型电磁铁颗粒，微型电磁铁颗粒其工作原理是：通电产生磁场，断电去磁。所以排版电路板8通过控制像素点25的断电、通电，实现了当需要打印显现字符的纸张1区域通电产生阳极像素点23，而不需要显现字符的纸张1区域断电产生阴极像素点22。

当排版电路板8排版完成后，此时磁网轮10、固磁粒粉轮14通电后产磁，并同时转动，磁网轮10逆时针方向转动，释放了磁网层9使得能够平铺于压板21上；与此同时固磁粒粉轮14顺时针方向转动，通过挡板12均匀的将磁粒粉2吸附于压板21下；

支架17启动升降装置15，将压板21缓缓的向履带4压下，与此同时拖纸轮3启动拖纸，将纸张1拖入履带4上；当压板21压至履带4步骤完成后，瞬间磁网层9断电脱磁，而排版电路板8通电显现字符。

此时电磁加热台6启动，释放电磁，使得磁粒粉2内的金属面就会感应电流（即涡流），涡流使锅具铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。因此磁粒粉2瞬间产生高温。高温的磁粒粉2接触于纸张1上，瞬间接触部位被炭化，显像成黑色字符；而无磁粒粉2的位置仍被完好的保存，因此形成了字符。

完成一次炭化打印后，履带滚轮5启动带动履带4运转，运转的履带4将炭化打印后的纸张1通过出纸轮7送出打印机外。

支架17再次启动升降装置15，将压板21缓缓的向上提升，与此同时磁网层9通电后磁网轮10顺时针方向运转，实现回缩磁网层9，在回缩磁网层9的过程中上次显像磁粒粉2会被回收进入磁粒粉收纳腔13内（在此过程中固磁粒粉轮14通电逆时针转动配合回收磁粒粉2）。回收后的磁粒粉2进入磁粒粉收纳腔13后被散热器18散去热量，使得二次循环炭化打印做准备。

电磁加热台6其设有一平板台面，其作用是用于炭化纸张1时提供平整的水平面以保证在整个炭化过程的均匀受热。因此履带4内表面与电磁加热台6平板台面采用了滑动摩擦的方式实现滑动衔接；为了更好的运转，当履带4运转中内滚轮19滚动，在滚动的同时将储油腔24内的胶冻状润滑油20带出，用于润滑电磁加热台6平板台面与履带4内侧接触面。

图5为实施例1的打印一个“丁”字的原理图。一张标准的A4纸张上“丁”字的字体部位全为阳极像素点23，而空白位置为阴极像素点22。通过上述的一套流程后经炭化阳极像素点23布置部位显像成字符。

图6为采用炭化打印机在一张A4纸张上打印出图案的实际效果图。打印出该图的像素点25的规格为每平方厘米90颗。

图7为采用炭化打印机在一张A4纸张上打印出中文字符的实际效果图。打印出该图的像素点25的规格为每平方厘米160颗。

本发明的核心是：通过一套设备，将纸张1局部炭化形成字符；至于字符颜色的深浅完全取决于磁粒粉2停留在纸张1上的炭化时间及炭化时的温度，时间越长炭化的越明显，当然炭化时间及温度不能超过纸张燃烧的着火点值。一般情况下炭化时间和炭化温度成反比，即炭化温度越高炭化时间越短，相反炭化温度越低其炭化时间就越长；对于一些要求快速出纸的打印机可以适当的调高炭化温度值，使得加快炭化，缩短打印过程。磁粒粉2经过一次加热后，需要回磁粒粉收纳腔13进行一次冷却，实现二次打印。

本发明采用无墨粉、墨汁的方式，直接在纸张1上进行有排版规则的炭化处理实现的显像的目的；打印过程中无污染、节能、环保；打印的字迹、图案为已被炭化，因此其化学性能稳定，便于长期保存。

Claims (5)

1.微炭化式打印机，其构造主要包括：纸张（1）、磁粒粉（2）、拖纸轮（3）、履带（4）、履带滚轮（5）、电磁加热台（6）、出纸轮（7）、排版电路板（8）、磁网层（9）、磁网轮（10）、磁网收纳腔（11）、挡板（12）、磁粒粉收纳腔（13）、固磁粒粉轮（14）、升降装置（15）、支架固定端（16）、支架（17）、散热器（18）、内滚轮（19）、胶冻状润滑油（20）、压板（21）、阴极像素点（22）、阳极像素点（23）、储油腔（24）、像素点（25）、控制芯片（26），其特征在于：一对履带滚轮（5）上覆有履带（4），一对履带滚轮（5）内设有电磁加热台（6），电磁加热台（6）上端设有一平板台面，下端设有一对储油腔（24），储油腔（24）内设有内滚轮（19）；一只履带滚轮（5）一侧设有拖纸轮（3），另一只履带滚轮（5）一侧设有出纸轮（7）；

压板（21）一侧连接于磁粒粉收纳腔（13），所述的磁粒粉收纳腔（13）内设有固磁粒粉轮（14），磁粒粉收纳腔（13）一侧还设有挡板（12），所述的磁粒粉收纳腔（13）内注满有磁粒粉（2）；磁粒粉收纳腔（13）外固定有一散热器（18）；

压板（21）另一侧连接于支架（17）上，支架（17）一处设有升降装置（15）；

压板（21）上平铺有磁网层（9），磁网层（9）通过磁网轮（10）顺时针转动收纳于磁网收纳腔（11）内，或通过磁网轮（10）的逆时针转动释放磁网层（9）于压板（21）上；

所述的磁网层（9）上设有排版电路板（8），磁网层（9）受控于排版电路板（8）；

所述的排版电路板（8）是由排布均匀的像素点（25）所构成；像素点（25）表现指令为两种形式：阴极像素点（22）、阳极像素点（23）；

所述的像素点（25）通过印刷电路连接，连接后的总线接入控制芯片（26）；

所述的排版电路板（8）其规格大小与纸张（1）相匹配；

所述的电磁加热台（6）其额定功率为350~1200W。

2.根据权利要求1 所述的微炭化式打印机，其特征在于所述的散热器（18）是电子制冷片散热器。

3.根据权利要求1 所述的微炭化式打印机，其特征在于所述的像素点（25）为微型电磁铁颗粒。

4.根据权利要求1 所述的微炭化式打印机，其特征在于所述的储油腔（24）内灌注有胶冻状润滑油（20）。

5.根据权利要求1 所述的微炭化式打印机，其特征在于所述的像素点（25）其规格大小为每平方厘米2^N颗，其中N为自然数。