TWM412866U - Inkjet device for nano-scale environmental protection type inkjet ink - Google Patents

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Description

M412866 100年3月29曰修正替換 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係為一種奈米級環保型喷墨墨水之喷墨裝 置’特別是具有奈米級環保型喷墨墨水的一種喷墨裝置。 【先前技術】 習知技術中’喷墨墨水按照其組成成分的不同大致 可分為水性墨水、溶劑型墨水和紫外光固化喷墨墨水。 其中，水性墨水的主要特點是低成本、無污染或色彩鮮 豔，但因為其主要組分的水，其揮發速度較慢，故其較 不易乾燥和被介質吸收，其主要應用於紙張以及各種纖 維類（布）為底材、有塗層的基材上。 而在室外應用的領域—般 型墨水的主要組分係有機 而在與基材結‘ 合，將墨水中
再者’水性墨水因為耐侯性差而主要應用在室内， 如而S都採用溶劑型墨水。溶劑 有機溶劑（例如酯和酮類的溶劑），
水最大的問題就是不環保， 里向’從長遠來看將會逐漸 由嘴.墨裝置輸出，在傳 3 M412866 100年3月29日修正替換 統上，該喷墨裝置的喷墨技術係可包含&泡式C Thermai Bubble )喷墨及壓電式（Piezoelectric )喷墨兩種。其中， 熱泡式喷墨技術係讓墨水透過細喷嘴，在加熱電阻的作 用下，將喷頭管道中的一部分墨汁氣化形成氣泡，並將 喷嘴處的墨水輸出至物體表面上以形成圖案或字元；以 及，壓電式喷墨技術係將許多小的壓電陶瓷放置到喷墨 裝置的列印頭喷嘴附近，並利用它在電壓作用下會發生 形變的原理，適時地把電壓加到它的上面，使得壓電陶 瓷隨之產生伸縮使喷嘴中的墨汁喷出，在物體表面上形 成圖案或字元。然而，上述的喷墨技術仍存在許多缺點， 且其主要的原因來自於容置於其内的墨水，例如採用喷 墨技術係有可能因為該墨水特性不良造成列印頭喷嘴阻 塞，亦或者需要耗費墨水用以沖洗列印頭喷嘴以免堵 塞，但以墨水沖洗列印頭喷嘴極不符合經濟效益。 故有需要提供一種可用以解決習知技術缺失的一 種具有特殊墨水成分之喷墨裝置。 【新型内容】 本創作之一目的係提供一種奈米級環保型喷墨墨 水之喷墨裝置，係藉由具有奈米級墨粒子之複數色粉所 組成之墨水，用以達成高穿透性、廣色域色彩與快速乾 燥之目的。 4 '100年3月29日修正'替換 本創作之另一目的係藉由前述之喷k裝置，其藉由 喷墨單元、壓電單元與控墨單元使得該墨水藉由該喷墨 動作脫離該喷墨單元用以達到形成高解析度之奈米級的 墨滴的目的。 本創作之又一目的係藉由上述之喷墨裝置，其將該 墨水喷塗於硬質基材上，且該墨水係可在不需要藉由更 改該基材底塗或改質的情況下，仍可達到直接地塗佈於 該基材上之目的。 本創作之再一目的係藉由上述之喷墨裝置，使該墨 水可提供低表面張力於該基材上，用以達到墨水平坦化 之目的。 為達到上述目的，本創作係提供一種奈米級環保型 喷墨墨水之喷墨裝置，係設置於低黏度的喷繪機上以供 應用於基材，該喷墨裝置係包含墨水、喷墨單元、壓電 單元與控墨單元。其中，該墨水係具有複數墨粒子，且 該等墨粒子係分別地由複數色粉所組成，其中該等色粉 形成高穿透與廣色域之該等墨粒子；該喷墨單元係具有 喷嘴與容置空間，該容置空間係容置該墨水，且該墨水 係透過該喷嘴輸出至該基材；該壓電單元係與該喷墨單 元連結，且該壓電單元之一端係對應該喷嘴設置；以及 該控墨單元係與該壓電單元電連接，且該控墨單元係選 M412866 擇性藉由控制該壓電單元，提供該 (―推一，的喷墨動作， 之忒墨水藉由該喷墨動作脫離 之奈米級的墨滴。 墨早㈣成局解析度 墨墨本創作提供—種奈米級環保型喷 相…而： 由具有特定色號之色粉間的 有且二而:成的墨水，用以供該噴墨展置所 中I、有廣色域、低晕墨、乾燥快與高 中’該等色粉係至少包含紅色⑻、黃色⑺、薛色⑻、 黑色(κ)與綠色(G)的色粉。 基材時提供低夺面^ t …墨水係可於附著於 該A姑使得該墨水係可平坦地設置於 "，且5亥基材係可為硬質基材。再者，該喷^ 置係可將上叙墨水透過壓電單_墨單元 :確::解析度(高達144。响之奈米級(小於3。心 择文It由本創作係'可用以達到高穿透性、廣色域、乾 燥快、低墨暈、高解析度等功效。 :實施方式】 ，為充分瞭解本_之目的、特徵及錢，兹藉 迷具體之實施例，並配合所附之圖式，對本創作詳 細說明，說明如後： 坪 參考第-圖，係本創作一實施例之奈米級環保型噴 6 100年3月29日修正替換 墨墨水之噴墨裝置之示意圖。於該圖中^米級環保型 喷墨墨水之噴墨裝置2係設置於低黏度的喷繪機4上以 供應用於基材6。其中，該基材6係為壓克力、塑材、 玻璃、金屬或磁磚之硬質材料。於另一實施例中，該基 材6的材料係包含聚乙烯醇縮丁醛(p〇lyvinyi butyral， PVB)、聚氣乙烯（p〇iyVinyi chloride，PVC )、聚對苯二 曱酸乙二醋（Polyethylene terephthalate，PET)、丙嫦腈 -本乙烯-丁二稀共聚物（Acrylonitrile Butadiene
Styrene ’ ABC)與 PC 聚碳酸g旨（Polycarbonate，PC)戶斤 組成之硬質材料。 再者，該奈米級環保型喷墨墨水之喷墨裝置2係包 含墨水8、噴墨單元1〇、壓電單元12與控墨單元14。 該墨水8係具有複數墨粒子82，且該等墨粒子μ係分 別地由複數色粉所組成，其中該等色粉形成高穿透與廣 色域之該等墨粒子82。此外，該等色粉係具有紅色(R) 色粉、黃色(Y)色粉、藍色⑻色粉、黑色(κ)色粉與綠色 (G)色私之至少其中之一，且該些色粉亦可稱為rybkg 色叙。且於另一實施例中，該紅色（R)色粉之色號係可選 擇為R-177、R_254與R_242之至少其一者；該黃色⑺ 色粉之色號係為Υ-120、Y-l39與γ_15〇之至少其一者； 該藍色(Β)色粉之色號係為Β 15:6 ;該黑色(κ)色粉之色 M412866 100年3月29 '日修正替換 號係為BK-7;以及，該綠色（G)色粉之k號係為Ci-7、 G36與G-58之至少其一者。該墨水8藉由上述各色粉之 各色號相互間的組合，可產生如第二圖中的廣色域色 彩，藉由本創作之墨水的組合係使得可呈現豐富的色產 變化，於第二圖中，相較習知墨水係由CMYK(印刷四分 色）所組成的色域圖，本創作之墨水組合係由RYBK所組 成的廣色域圖。值得注意的是，各該色粉具有基礎的物
性，係舉例如下： 色粉 表面張力 固化份 黏度 密度 CIE色調 (mN/m) (%) (cP) (g/mL) X y Y 紅色 (R)色 粉 23.2 22.81 3.57 1.0287 0.4494 0.2654 27.913 黃色 (Y)色 粉 22.3 21.62 6.04 0.9825 0.4156 0.4905 92.12 藍色 (B)色 粉 22.3 21.36 6.03 0.97 0.1723 0.2114 37.494 黑色 (K)色 粉 21.9 21.43 5.92 0.9794 0.3845 0.3768 7.853
該喷墨單元10係具有喷嘴102與容置空間104,該 容置空間104係用於容置該墨水8，且該墨水8係透過 該喷嘴102輸出至該基材6。該壓電單元12係與該喷墨 單元10連結，且該壓電單元12之一端係對應該喷嘴102 設置，而該壓電單元12係利用石英晶體（圖未示）的導電 性，當在該石英晶體通電後，使得該石英晶體對應導通 8 M412866 100年3月29日修正替換 後的電流產生固定的振盪頻率，迫使彳ΐ於該容置空間 104中的該墨水8藉由該石英晶體的作動，而將該墨水8 自該喷嘴102喷出以形成墨滴，其類似汽車引擎活塞的 動力推擠。 該控墨單元14係與該壓電單元12電連接，且該控 墨單元14係選擇性藉由控制該壓電單元12，提供該壓 電單元12形成拉(pull)-推(push)-拉(pull)的喷墨動作，以 使該容置空間104内之該墨水8藉由該喷墨動作脫離該 喷墨單元10以形成高解析度之奈米級的墨滴。其中，該 奈米級墨滴的尺寸係小於300奈米，且於另一實施例 中，該奈米級墨滴的尺寸係可介於50奈米至100奈米之 間。值得注意的是，藉由該控墨單元14所產生之該喷墨 動作係可使得該厪電單元12產生之墨滴的大小一致且 可減少受到慣性的影響。換言之，喷出該墨水8之前， 該墨水8會先經過收放的動作再透過該喷嘴102輸出， 使其輸出的墨滴擁有更好的聚合力（例如產生更圓的墨 滴）。此外，該喷墨動作亦能讓喷出墨水8的力量更集中 與準確輸出。 與習知技術相較，本創作提供一種奈米級環保型喷 墨墨水之喷墨裝置，其係藉由具有特定色號之色粉間的 相互組合而形成的墨水，用以供該喷墨裝置所產生之墨 100年3月邠日修正替換 滴具有廣色域、暈墨與高穿透性等特生。其中，該等 色粉係至少包含紅色（R)、黃色（Y)、藍色（B)、黑色（K) 與綠色（G)的色粉。此外，該墨水係可於附著於基材時提 供低表面張力以使得該墨水係可平坦地設置於該基材 上，且該基材係可為硬性基材。再者，該喷墨裝置係可 將上述之墨水透過壓電單元與控墨單元，產生高精確與 高解析度（高達1440dpi)之奈米級(小於300nm)墨滴。故藉 由本創作係可用以達到高穿透性、廣色域、乾燥快、低 墨暈、高解析度等功效。利用上表中各色粉之基礎物性 中所分別具有的特性，將使得組合該等色粉之該墨水 8，可達到表面張力範圍係介於22至24牛頓/米之間。 本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項 技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，而不 應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與該實 施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇 内。因此，本創作之保護範圍當以下文之申請專利範圍 所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第一圖係本創作實施例之奈米級環保型喷墨墨水 之喷墨裝置之結構示意圖。 第二圖係本創作實施例之奈米級環保型喷墨墨水 M412866 100年3月29日修正替換 ' 之喷墨裝置之色域示意圖。 【主要元件符號說明】 * 2 奈米級環保型喷墨墨水之喷墨裝置 * 4 喷繪機 6 基材 8 墨水 . 82 墨粒子 • 10 喷墨單元 102 喷嘴 104 容置空間 12 壓電單元 14 控墨單元 11

Claims (1)

  1. M412866 六、申請專利範圍： 100年3月29日修正替換 1·一種奈米級環保型喷墨墨水之噴墨裝置，储置於低黏 度的噴繪機上以供應用於一基材，其包含： 墨水，係具有複數墨粒子，且該等墨粒子係分別地由 複數色粉所組成’其中該等色粉形成高穿透與廣色域之該 喷墨單元，係具有一喷嘴與一容置空間，該容置空間 係容置該墨水，且該墨水係透過該喷嘴輸出至該基材； 壓電單元，係與該嘴墨單元連結，且該壓電單元之一 端係對應該噴嘴設置；以及 、控墨單元，係與該壓電單元電連接，且該控墨單元係 選擇性藉由控制該壓電單元，提供該壓電單元形成拉㈣)_ 推(push)-拉(pull)的喷墨動作，以使該容置空間内之該墨水 藉由該喷墨動作脫離該喷墨單元形成高解析度之奈米級的 墨滴。 2.如申明專概㈣〗項所述之噴墨裝置，其中該喷嘴係 微針點狀。 、 3今申凊專利範圍第〗項所述之喷墨裝置，其中該等色粉 係具有紅色色粉、黃色色粉、藍色色粉、黑色色粉與綠 色色粉之至少其中之一。 4.如申睛專概圍第3項所述之喷墨裝置，其中該紅色色 12 M412866 私之色遠係為R-177、R-254與r_242之至少' | ^ 5. 如申請專利範圍第3項所述之噴墨裝置，其中該黃色色 粉之色號係為Y-120、Y-139與Y_l5〇之至少其一者。 6. 如申請專利範圍第3項所述之噴墨裝置，其中該藍色色 粉之色號係為Β 15;6。 7. 如申請專利範圍第3項所述之噴墨裝置，其中該黑色色 粉之色號係為ΒΚ-7。 8. 如申凊專利範圍第3項所述之噴墨裝置，其中該綠色色 粉之色號係為G-7、G36與G-58之至少其一者。 9. 如申請專利範圍第丨項所述之噴墨裝置其中該墨水之 表面張力範圍係22〜24牛頓/米。 1〇.如申請專利範圍第1項所述之噴墨裝置，其中該等墨粒 子的尺寸係小於300奈米。 11. 如申請專利範圍第10項所述之噴墨裝置，其中該等墨 粒子的尺寸係介於50奈米至10〇奈米之間。 12. 如申請專利範圍第丨項所述之噴墨裝置，其中該基材係 為壓克力、塑材、玻璃、金屬或磁磚之硬質材料。 13. 如申請專利範圍第1項所述之喷墨裝置，其中該基材係 為包含聚乙烯醇縮丁醒·(Polyvinyl butyral，PVB)、聚氯乙 烯（Poly vinyl Chloride，PVC )、聚對苯二曱酸乙二酉t (Polyethylene terephthajate，PET)、丙埽腈，笨乙稀 13 M412866 100年3月29日修正替換 二烯共聚物（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABC)與 PC 聚碳酸醋（Polycarbonate，PC)所組成之硬質材料。 14
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