CN104553310A - 打印装置及其软性喷墨头 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种打印装置，适用于对媒体进行打印工作，包括处理模块、打印模块及感测模块。打印模块与处理模块相连接且包括软性喷墨头。感测模块与处理模块相连接以检测媒体与软性喷墨头间的距离，并传送检测结果至处理模块。其中，该处理模块根据检测结果控制打印模块的软性喷墨头产生形状变化，以使软性喷墨头上的每一点与媒体间的最短距离皆为相同距离，以于相同距离进行打印工作。藉此可有效打印成像于媒体上，使得打印品质提高，且通过选用价格便宜的软性喷墨头，可同时达到有效降低制造成本及运输成本等功效。

Description

打印装置及其软性喷墨头
技术领域
本发明关于一种打印装置，尤指一种打印装置及其软性喷墨头。
背景技术
随着知识水准的提升以及科技的发展，使得打印装置，例如喷墨印表机，被广泛应用于学校、家庭或商务场合中，以供使用者将电子装置显示的网页、影像、图片或文字等打印输出于特定媒体上，例如打印于纸张、光碟、布料上等，且近年来还有将喷墨打印用于三维立体物品的应用，例如对模型、玩具进行上色，或于特定形状的媒体上喷印特定图像而完成特定产品等。
一般而言，现行市面上的打印装置所装设的喷墨头皆设计于硅基材上，故喷墨芯片具有硬质且不可弯曲的特性。这些喷墨头虽可有效应用于二维打印，然于三维打印，即立体打印时，由于硬质喷墨头及其喷墨芯片不具有可挠性，故其喷墨元件与待喷印媒体间的距离具有一定限制，无法随待喷印媒体的形状而保持较佳的喷墨距离，且以学理上而言，待喷印媒体不具有无限接近或无限远离喷墨头的可能性，故就传统打印装置及传统喷墨头而言，仅能将较佳喷印距离尽可能地涵盖待喷印媒体的大部分面积。
请参阅图1，其为传统喷墨头对喷印媒体进行喷印动作的示意图。当传统喷墨头1欲对喷印媒体2进行喷印动作时，例如图1所示欲对球体进行世界地图的喷印以形成地球仪时，由于传统喷墨头1与喷印媒体2间的距离如前段所述具有一特定限制，故于喷印过程中，会有部分区域因超出最佳喷印距离过多，而有影像歪斜的情形产生，亦即产生成像失败区域Af，此现象将严重影响待喷印媒体2上的成像品质。
此外，由于传统喷墨头皆设计于硅基材，不仅有前述的种种问题，还因硬质基板易于搬运时造成破碎损坏，加上硅基材本身价格不菲，从而导致衍生出成本高昂的问题。
因此，如何发展一种可有效改善上述缺失的打印装置及其软性喷墨头，实为目前迫切需解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种打印装置及其软性喷墨头，以解决传统打印装置使用的传统喷墨头属于硬质而无法弯曲，进而无法随媒体的形状保持较佳喷墨距离所造成的打印品质问题，以及硬质基板易破损与硅基板成本高昂等问题。
本发明的另一目的为提供一种打印装置及其软性喷墨头，经由软性喷墨头依媒体形状产生形状变化并与媒体保持一相同距离进行喷印，可有效打印成像于媒体上，使得打印品质提高，且通过选用价格便宜的软性基板，不仅可达到有效降低喷墨头制造成本的功效，且于运送过程中亦不易因外力导致损坏，即达到一并降低运输成本的功效。
为达到上述目的，本发明的一较广实施方面为提供一种打印装置，适用于对一媒体进行一打印工作，包括：一处理模块；一打印模块，与该处理模块相连接且包括一软性喷墨头；一感测模块，与该处理模块相连接，用以检测该媒体与该软性喷墨头间的距离，且该感测模块传送一检测结果至该处理模块；其中，该处理模块根据该检测结果控制该打印模块的该软性喷墨头产生一形状变化，以使该软性喷墨头上的每一点与该媒体间的最短距离皆为一相同距离，以于该相同距离进行该打印工作。
为达到上述目的，本发明的另一较广实施方面为提供一种软性喷墨头，适用于对一媒体进行一打印工作的一打印装置，该打印装置包括一处理模块及一感测模块，该软性喷墨头包括：一软性基板；以及一喷孔板，形成于该软性基板且具有至少一喷孔；其中，该感测模块检测该媒体与该喷孔板间的距离并传送一检测结果至该处理模块，该处理模块根据该检测结果控制该软性基板产生一形状变化，以使喷孔板上的每一喷点与该媒体间的最短距离皆为一相同距离，以利该喷孔于该相同距离进行喷印以完成该打印工作。
附图说明
图1为传统喷墨头对待喷印媒体进行喷印动作的示意图。
图2为本发明较佳实施例的打印装置的架构图。
图3为本发明较佳实施例的软性喷墨头及媒体的示意图。
图4为图3所示的软性喷墨头对媒体进行打印工作的示意图。
图5为本发明较佳实施例的软性喷墨头对媒体进行打印工作的示意图。
图6为本发明较佳实施例的软性喷墨头的半完成品截面图。
图7为本发明较佳实施例的软性喷墨头的完成品截面图。
图8为本发明较佳实施例的软性喷墨头的示意图。
【符号说明】
1：传统喷墨头
2：喷印媒体
3：打印装置
31：处理模块
32：打印模块
320：软性喷墨头
3201：软性基板
3202：半导体
32021：闸极
32022：汲极
32023：源极
32024：活化金属层
32025：金属区
3203：喷孔板
32030：喷孔
3204：致动器
3205：屏蔽层
3206：保护层
321：承载装置
322：精密机构元件
33：感测模块
4：媒体
Af：成像失败区域
d：相同距离
f：流道
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方面上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非架构于限制本发明。
请参阅图2、图3及图4，其中图2为本发明较佳实施例的打印装置的架构图，图3为本发明较佳实施例的软性喷墨头及媒体的示意图，以及图4为图3所示的软性喷墨头对媒体进行打印工作的示意图。如图2、图3及图4所示，本发明较佳实施例的打印装置3可为例如但不限于喷墨印表机，适用于对媒体4进行打印工作，且打印装置3包括处理模块31、打印模块32及感测模块33。其中，处理模块31可为中央处理器、微处理器或微控制器等，但不以此为限。打印模块32与处理模块31相连接，且打印模块32包括软性喷墨头320。感测模块33与处理模块31相连接，用以检测媒体4与软性喷墨头320间的距离，并根据检测到的距离传送检测结果至处理模块31。处理模块31于接收到检测结果后，遂根据该检测结果控制打印模块32的软性喷墨头320产生形状变化，且较佳配合媒体4待打印区域的外型产生该形状变化，以使软性喷墨头320上的每一喷点与媒体4间的最短距离皆为相同距离d，以于相同距离d进行打印工作。经由软性喷墨头320依媒体4的形状产生形状变化并与媒体4保持一相同距离d进行喷印，可有效打印成像于媒体4上，使得打印品质提高，且通过选用价格便宜的软性基板，不仅可达到有效降低喷墨头制造成本的功效，且于运送过程中亦不易因外力导致损坏，即达到一并降低运输成本的功效。
在一些实施例中，本发明打印装置3的打印模块32还包括承载装置321，与处理模块31相连接，用以承载媒体4，且处理模块31控制承载装置321于垂直地面的方向上往复移动，以使媒体4于y方向上来回移动而受软性喷墨头320喷印，以逐步完成打印工作。与此同时，软性喷墨头320于承载装置321承载媒体4来回移动或往复移动的过程中，持续配合媒体4待打印区域的外型产生形状变化，以使软性喷墨头320上的每一喷点与媒体4间的最短距离皆为相同距离d，以保持稳定的打印品质进行并完成该打印工作。
根据本发明的构思，本发明打印装置3的打印模块32还包括精密机构元件322，与处理模块31相连接，精密机构元件322用以受控制模块31的控制，而控制软性喷墨头320产生前述的各式形状变化，但不以此为限。此外，在较佳实施例中，本发明的软性喷墨头320为带状或环状，但亦不以此为限。
请参阅图5，其为本发明较佳实施例的软性喷墨头对媒体进行打印工作的示意图。如图5所示，本发明的软性喷墨头320对媒体4进行打印，例如对现有技术中所述的球体进行喷印时，由于本发明的软性喷墨头320可依媒体4的形状产生形状变化并与媒体4保持相同距离d进行喷印，其可克服现有技术中所述的距离限制，而有效打印成像于媒体4上，且不会产生成像失败的影像或区域，使得打印品质得以提高，并达到现有技术所无法预期的功效。
请参阅图6及图7并配合图2，其中图6及图7分别为本发明较佳实施例的软性喷墨头的半完成品截面图及本发明较佳实施例的软性喷墨头的完成品截面图。如图2、图6及图7所示，本发明的软性喷墨头320包括软性基板3201、半导体3202及喷孔板3203，其中半导体3202及喷孔板3203形成于软性基板3201，且喷孔板3203形成于半导体3202并具有至少一喷孔32030。处理模块31根据检测结果控制软性基板3201产生形状变化，以使喷孔板3203上的每一喷点与媒体4间的最短距离皆为相同距离d，以利喷孔32030于相同距离d对媒体4进行喷印，以完成打印工作。
根据本发明的构想，软性喷墨头320还包括致动器3204及屏蔽层3205，其中屏蔽层3205形成于半导体3202及喷孔板3203之间，以建构流道f，且致动器3204邻设于半导体3202并与半导体3202相连接，用以控制流体，例如墨水，流经流道f并由喷孔32030喷出。此外，软性喷墨头320亦可进一步包括保护层3206，形成于半导体3202及屏蔽层3205之间，以保护半导体3202不受污染及避免产生损坏的情形。
在一些实施例中，软性基板3201为一无机透明混成基板、一聚亚酰胺基板或一塑胶基板，且具有可挠性，以适应前述的各式形状变化。在另一些实施例中，半导体3202为金属氧化物半导体(MOS)或有机薄膜电晶体(OTFT)，其中有机薄膜电晶体可由有机高分子或寡分子材料为其主动层所制成的电晶体，与传统无机电晶体相比，有机薄膜电晶体可于低温下制作，因此在软性基板3201的选择上可采用较轻薄且较低价位的塑胶以取代硅基板，可同时达到有效降低喷墨头制造成本及降低运输成本等功效。
根据本发明的构思，软性喷墨头320的打印动作，通过半导体3202的闸极32021提供一电压使半导体3202开启，并使电流流经致动器3204、半导体3202的汲极32022至源极32023，以使致动器3204作动，以控制流体流经流道f并由喷孔32030喷出。
请再参阅图7，在一些较佳实施例中，半导体3202的汲极32022及源极32023的沉积材料可为有机半导体如NTCDI、PTCDI或碳氟取代的噻吩(Fluorocarbon-substituted Thiophene)等。半导体3202的活化金属层32024的沉积材料可为有机共轭高分子、寡分子、并四苯(Tetracene)、并五苯（Pentacene）、并六苯(Hexacene)、并三苯(Anthracene)、栅极绝缘体(Gate insulator)等。半导体3202的保护层3206可为Al3O2或PVP，半导体3202的闸极32021可为铟锡氧化物(ITO)，且半导体3202的金属区32025可为金(Au)。额外地，致动器3204可为加热器(Heater)，由低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon,LTPS)沉积于软性基板3201上而形成，但皆不以此为限。
请参阅图8并配合图2及图4，其中图8为本发明较佳实施例的软性喷墨头的示意图。如图2、图4及图8所示，本发明较佳实施例的软性喷墨头320适用于对媒体4进行打印工作的打印装置3，且该打印装置3包括处理模块31及感测模块33。软性喷墨头320包括软性基板3201及喷孔板3203，且喷孔板3203形成于软性基板3201并具有至少一喷孔32030。其中，感测模块33检测媒体4与喷孔板3203间的距离并传送检测结果至处理模块31，处理模块31根据检测结果控制软性基板3201产生形状变化，以使喷孔板3203上的每一点与媒体4间的最短距离皆为相同距离d，以利喷孔32030于相同距离d进行喷印以完成打印工作。在此实施例中，该打印动作如前述实施例所示，通过致动器3204作动以控制流体流经屏蔽层3205所建构的流道f后，由喷孔32030喷出。
综上所述，本发明提供一种打印装置及其软性喷墨头，经由软性喷墨头依媒体形状产生形状变化并与媒体保持一相同距离进行喷印，可有效打印成像于媒体上，使得打印品质提高，且通过选用价格便宜的软性基板，不仅可达到有效降低喷墨头制造成本的功效，且于运送过程中亦不易因外力导致损坏，即达到一并降低运输成本的功效。
虽然本发明已由上述的实施例详细叙述而可由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰，但皆不脱离如所附的权利要求书所限定的保护范围。

Claims (10)

1.一种打印装置，适用于对一媒体进行一打印工作，包括：
一处理模块；
一打印模块，与处理模块相连接且包括一软性喷墨头；以及
一感测模块，与该处理模块相连接，用以检测该媒体与该软性喷墨头间的距离，且该感测模块传送一检测结果至该处理模块；
其中，该处理模块根据该检测结果控制该打印模块的该软性喷墨头产生一形状变化，以使该软性喷墨头上的每一喷点与该媒体间的最短距离皆为一相同距离，以于该相同距离进行该打印工作。
2.如权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该打印模块还包括一承载装置，与该处理模块相连接，用以承载该媒体，且该处理模块控制该承载装置于垂直地面的方向上往复移动。
3.如权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该打印模块还包括一精密机构元件，与该处理模块相连接，用以控制该软性喷墨头产生该形状变化。
4.如权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该软性喷墨头为带状。
5.如权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该软性喷墨头为环状。
6.如权利要求1所述的打印装置，其特征在于，该软性喷墨头包括一软性基板、一半导体及一喷孔板，其中该半导体形成于该软性基板，该喷孔板形成于该半导体且具有至少一喷孔，且该处理模块根据该检测结果控制该软性基板产生一形状变化，以使喷孔板上的每一点与该媒体间的最短距离皆为该相同距离，以利该喷孔于该相同距离进行喷印以完成该打印工作。
7.如权利要求6所述的打印装置，其特征在于，该软性喷墨头还包括一致动器及一屏蔽层，其中该屏蔽层形成于该半导体及该喷孔板之间以建构一流道，且该致动器邻设于该半导体并相连接，该致动器用以控制一墨水流经该流道并由该喷孔喷出。
8.如权利要求6所述的打印装置，其特征在于，该软性基板为一无机透明混成基板、一聚亚酰胺基板或一塑胶基板。
9.如权利要求6所述的打印装置，其特征在于，该半导体为一金属氧化物半导体或一有机薄膜电晶体。
10.一种软性喷墨头，适用于对一媒体进行一打印工作的一打印装置，该打印装置包括一处理模块及一感测模块，该软性喷墨头包括：
一软性基板；以及
一喷孔板，形成于该软性基板且具有至少一喷孔；
其中，该感测模块检测该媒体与该喷孔板间的距离并传送一检测结果至该处理模块，该处理模块根据该检测结果控制该软性基板产生一形状变化，以使喷孔板上的每一点与该媒体间的最短距离皆为一相同距离，以利该喷孔于该相同距离进行喷印以完成该打印工作。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170616

Termination date: 20201014

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