WO2012000427A1 - 一种无墨热烤打印方法及打印头装置 - Google Patents

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WO2012000427A1
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hot
paper
print
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English (en)
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陈锦祥
谢娟
陈放
Original Assignee
东南大学
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/02—Pyrography

Definitions

  • the present invention relates to an inkless eco-printing and printing technique, and more particularly to a hot-bake printing method which can be applied to printing apparatuses for office, home or industrial printers, printing machines, copiers, facsimile machines and all-in-ones.
  • printers have become an indispensable device for enterprises and offices, and have become common items in many families.
  • printers can be divided into four major categories: laser, inkjet, stylus and thermal printing.
  • thermal printers are mainly used for printing labels, barcodes, and needle printers are mainly used in special fields such as printing tickets, while laser and inkjet printers are widely used in office, news and home fields.
  • the other three types of printers use toner or ink, which gives off an unpleasant odour during use. According to reports, these unpleasant odors contain a large number of fine particles, heavy metals and harmful gases, especially carcinogens such as benzene, aldehydes and styrene.
  • the thermal printer works by installing a semiconductor heating element on the print head. After receiving the print data, the thermal printer converts the print data into bitmap data, and then controls the print head according to the point of the bitmap data.
  • the heating element passes the current, the printing head heats up and contacts the thermal printing paper, and after selectively heating at the determined position of the thermal paper, the coating on the thermal paper will chemically react, and the color can be printed to reveal The required graphics, so that the print data becomes the printed content on the paper.
  • the heaters on the printhead are arranged in the form of square dots or strips that are logically controlled by the printer. When driven, a pattern corresponding to the heating elements is produced on the thermal paper. The same logic that controls the heating elements, while also controlling the paper feed, allows the pattern to be printed on the entire label or paper.
  • Rice paper pyrography method Among all the pyrography methods, rice paper is one of the materials closest to the printing paper of the present invention (other materials are bamboo, wood, etc.). Therefore, here is the invention patent for the paper-based method of painting. Representatively, the main process is: spraying or brushing a layer of thin slurry prepared with various chemical materials on the flattened rice paper, and then pressing and ironing with a steam iron, drying, and then drying Electric pen painting. According to reports, the process of this method is simple and easy to operate, and it is very convenient to draw on rice paper with an electric pen.
  • thermo printers and rice paper pyrography methods In connection with the principle of coloring, there are thermal printers and rice paper pyrography methods. They need to pre-compound the thermochromic material on the printing paper, or spray or brush the thin slurry on the rice paper. That is, they are also "painted (written)” from one or more colors of material or thin paste to form text or pattern on another material of a different color.
  • this "painting (writing)” process is achieved by the discoloration of the former type of material or the thin slurry by thermal energy. They all use two types of materials, “color material” or “thin slurry” and “base material”. Therefore, in essence, they all add a special "material” to the "base material”. Print or pyrography method.
  • the present invention completely breaks through the shackles of traditional habitual thinking as described above: Although in people's impressions, the printing paper is quite thin, it is afraid of fire: the paper touches the fire and burns, even if only Mars, such as carbon in daily life. Fire, cigarette ash, etc. fall onto ordinary paper and usually burn out small holes.
  • One object of the present invention is to overcome the deficiencies of the prior art and provide a printing without using toner or ink, and it is also unnecessary.
  • a hot-bake printing method for special printing paper another object of the present invention is to provide a printing head device using the above method. They fill the gaps in the prior art and are an ink-free eco-printing technology that can solve the aforementioned environmental pollution problems well.
  • the invention has the advantages of bold concept, clear application field, ecological and environmental protection, and convenient industrial production.
  • An ink-free ecological hot-bake printing method using ordinary printing paper, one of two ways of direct contact and non-direct contact between the printing head and the paper, wherein: the printing head is provided with a heating element, and the heat of the printing head can be The surface of the printing paper is discolored to form characters or patterns.
  • the temperature of the print head is set at 100-1000 ° C, and the dead time of the print head is 0.1-100 msec.
  • the temperature of the print head is set at 200-1000. °C, the print head stagnant time is 0.1-100 milliseconds.
  • the printhead temperature is set at 400-600 °C and the printhead has a dead time of 0.2-50 ms.
  • the temperature is below 400 ° C, such as 350 ° C, although the paper can still change color, but it takes a long contact time (the dead time of the print head), the current ordinary printing paper In fact, the practical effect is not large; when the temperature is higher than 600 ° C, such as 800 ° C, at this time, the print head is easy to be hot and red, in the case of manual operation, it is easy to burn the paper, from a safety point of view It is not very suitable, or a higher safety protection technique is required. Therefore, in general, it is preferable to use 600 ° C as an upper limit.
  • the number of click points obtained by the specified time, and the time of the click contact time as a percentage of the time of each click action process, and referring to the current situation of the dot matrix printer , with the appropriate margin determined.
  • the contact element with the printing paper in the printing head is a printing pin or a printing dot matrix.
  • the heat of the print head can make the surface of the printing paper yellow or carbonized.
  • the heating element on the print head is equipped with a temperature control device, designed with different heating elements, heating temperature, printing Head stagnation time and matching the corresponding paper feed speed, get different printing results.
  • the invention relates to an inkless ecological hot-bake printing method, which is based on the principle of the existing thermal and stylus printer technology, and supplies energy to the hot-baked print head through the energy supply device, so that the hot-baked print dot matrix on the print head, Or hot-baked print needles to obtain the corresponding heat (light) energy, and then transfer heat to the paper to be typed by heat conduction or radiation conduction such as heat conduction, radiation, heat release, and use the heat energy (high temperature) to make the corresponding paper
  • the surface layer is yellowed or carbonized black (discolored) to form the desired text or pattern. No need to use toner, ink or paint, just a single ordinary paper, you can achieve the printing effect by hot baking.
  • the technical solution adopted by the present invention is:
  • a print head device comprising an armature, a print pin, a drive mechanism, a return spring, a support plate and a guide plate, the print pin passing through the support plate, the upper end of which is fixed on the armature, and
  • the driving mechanism and the return spring perform a printing motion of the printing needle, and are characterized by: further comprising a heating element for heating the printing needle.
  • the driving mechanism is a driving coil or a driving arm, and an iron core is disposed in the driving coil.
  • the heating element is a thermistor, and a print pin guiding hole is formed on the thermistor, and the thermistor is sleeved on the printing pin and uniformly heats each of the printing pins.
  • the heating element is an individual heating device, and each heating device corresponds to a printing pin, respectively.
  • the driving coil is an elliptical coil, and the driving coil is a single-layer coil or a double-layer coil. When a double-layer coil is used, when the printing needle passes through the supporting plate from the root, it directly passes through the position of the center of the corresponding small hole of the supporting plate. , without contact with the support plate.
  • the invention breaks through the constraints of the traditional habitual thinking, and the surface of the paper is discolored by hot baking to achieve the printing effect. Therefore, the traditional printing method has been completely changed, from the beginning of printing to the use of printed items, storage, recycling until disposal, and no emission of toner or ink during the entire life cycle of the product. Harmful gases such as heavy metals and organic polymers. Completely eliminates environmental pollution caused by toner or ink, and a series of problems that endanger human health; on the other hand, since the printing device is not required, the printing process is simple, so the printing device can be structurally Made more compact, lightweight and lightweight. And because no toner or ink is used, the production scale of the entire toner or ink industry will naturally decrease dramatically.
  • the present invention is an inkless ecological printing method, is a green environmental protection product in a true sense, has excellent low carbon energy saving effect and social benefit; the invention can be widely applied to the foregoing Various printing devices such as printers have been used, so that various inkless eco-baked printing devices can be produced. Since no toner or ink is used, the structural process is simple. According to this, 1) the printing process does not consume toner or ink, which consumes the energy required for hot baking, and is easy to use and manage; 2) can greatly reduce the recycling of used paper The various processing costs required to remove the ink are also beneficial to improve the quality of the recycled paper.
  • Figure 1 is a schematic flow chart of the contact hot-bake printing method.
  • Figure 2 is a schematic view showing the basic structure of the core portion of the pin-type hot-baked print head.
  • FIG. 3 Schematic diagram of two different types of heated pin-type hot-baked printheads. a Thermistor board is heated uniformly, and b is heated separately for each needle.
  • Figure 4 Circular pin hot-baked printhead coil structure. a single layer coil, b double layer coil, c positioning plate and guide pin hole arrangement in the needle plate.
  • Figure 5 Single-layer coil structure of an oval pin hot-baked print head. a top view, b side perspective view (most of the print pins in the picture only draw part of the armature, not painted).
  • Figure 6 is a schematic diagram of a thermal printhead.
  • Figure 7 A needle-type hot-bake printhead device with an elliptical double-turn collective heating. a top view, b side perspective view.
  • Figure 8 A needle hot-baked printhead device that is heated by an elliptical double circle. a top view, b side perspective view.
  • Figure 9 A mechanical drive of a needle print needle.
  • Figure 11 is a manual simulation of hot-bake printing (writing). a, 350 ° C, 75 s, b, 480 ° C, 28 s, c, 480 ° C, 60 s.
  • the process of contact hot-bake printing is shown in Figure 1. It inherits the basic flow of print data transfer 1, energy supply 2, electromechanical control system 3, print head 4, and print head movement process 5, printing paper (paper feeding device) 6 in the current printing method.
  • the core of the present invention is an ink-free hot-bake printing method in which the print head employs the following combinations of hot-bake temperature, contact time and contact pressure:
  • a combination of the strength of the energy supply (hot baking temperature), the contact time of the hot-baked printing dot matrix or the hot-baked printing needle with the paper (printing speed), and the contact pressure can achieve a good printing effect and ensure the printing paper. Leave enough strength.
  • the results of simple manual experiments have confirmed this idea (see Figures 10 and 11).
  • the print head is hot-baked to print a dot matrix or a hot-baked print needle, and one of two ways of direct contact and non-direct contact with the paper, the hot-baked print dot matrix in the print head when in direct contact, or the temperature of the hot-baked print needle 2-50 ⁇
  • the setting is in the range of 0. 2-50 milliseconds.
  • the highest temperature of the hot-baked printing dot matrix in the print head, or the hot-baked printing needle can be set at 600-800 ° C for direct contact, and the contact time is 0.1-20 ms.
  • the hot-bake printing technology of the present invention can perform a certain modification processing on the current printing paper, so that the printing paper is in a certain state.
  • the temperature is above 150 °C, it has the function of yellowing and discoloration.
  • the temperature of the hot-baked printing dot matrix in the print head, or the temperature of the hot-baked printing needle can be set at 150-400 °C during direct contact. 1-50 milliseconds.
  • laser direct illumination is usually used.
  • the temperature of the paper surface is set between 200 and 800 °C.
  • high-speed air cleaning or wax sealing treatment or high-speed air cleaning and sealing wax can be combined.
  • the contact type hot-bake printing by adjusting the contact pressure, a certain contact dent can be formed, and a special printing effect with a slight three-dimensional feeling can be obtained.
  • One of the methods based on existing pin printer technology is to use high temperature resistant materials to make the corresponding parts, through the heating plate, such as A heating plate made of a thermistor uniformly heats the needle tip of the dot matrix printer to perform printing.
  • the second method is to heat the printing needle by energizing each needle in series or in parallel to perform printing.
  • the innovative implementation method based on thermal printing technology is: For the Kyocera thermal print head, use the high temperature thermistor to make a printed dot matrix, and at the same time strengthen the insulation effect between it and the substrate to prevent the high temperature from burning the substrate, specifically
  • the object is achieved by adding a heat insulating layer or a novel structure having a hollow layer.
  • the heating element on the print head is provided with a thermistor temperature control device, which controls the hot-baked printing dot matrix in the print head, or the temperature of the hot-baked printing needle and sets corresponding alarm, overload protection, low temperature standby, etc. Self-control device.
  • a plurality of print heads physically separated from each other, or a print head in which a plurality of print heads are integrated may be employed.
  • the device of the present invention innovates the print head portion according to the existing dot matrix printer technology and the thermal printing technology, respectively, to achieve the second object of the present invention: based on the needle printer technical transformation plan As follows: First, use the high temperature resistant material to make the printing needle and its surrounding parts; Secondly, increase the device for heating the needle and the corresponding automatic control device; Third, to prevent heat loss and prevent the needle from being burned at the time.
  • Paper a device for providing thermal insulation around the print head and the apex position; the fourth is to increase the stroke of the print needle by adjusting the drive coil, the return spring, the size and relative position of the armature in the needle print head; The ribbon and ribbon bezel are removed so that the print tip is in direct contact with the print paper when printing.
  • the modification scheme based on thermal printing technology is as follows: First, a high-temperature thermistor is used to make a printed dot matrix; secondly, a corresponding heat insulating device is provided to protect the substrate from being burnt.
  • the basic structure of the core part of the hot-baked print head based on the innovation of the dot matrix printer technology is shown in Fig. 2.
  • the hot-baked printing needle based on the existing stylus printer technology can be divided into two types of heating methods: one is to heat the needle-printer tip of the stylus printer in order to increase the heating plate 13 shown in FIG.
  • the second method is to heat the printing needle by energizing each needle in series or in parallel.
  • a printhead based on the existing stylus printer technology can first adopt a circular single layer or a double layer coil structure of the current stylus printer. Also provided is an elliptical single layer coil and a 24 double layer coil structure newly designed in the present invention.
  • the length of the print pin it can be the same as the current dot matrix printer, at 10-50 mm, but combined with the characteristics of hot-bake printing technology, preferably 10-30 mm.
  • the innovative implementation method based on thermal printing technology is: For the Kyocera thermal print head, use the high temperature thermistor to make a printed dot matrix, and at the same time strengthen the insulation effect between it and the substrate to prevent the high temperature from burning the substrate, specifically
  • the object is achieved by adding a heat insulating layer or a novel structure having a hollow layer.
  • the heating element on the print head is provided with a temperature regulating device, different heating elements are designed, the heating temperature is matched, and the corresponding paper feed speed is matched to obtain different printing effects.
  • non-contact there are mainly lasers.
  • the specific luminous power is suitable for achieving a good printing effect.
  • hot-bake printing can be carried out by one of a discharge technique or a pyrotechnic technique, or a hybrid method.
  • the printing method is the same as the printing method, and the printing method is also applicable to the printing machine.
  • Example 1 Feasibility of the method: Manual simulated hot-bake printing example
  • control of the printed text gradation can be obtained by adjusting the temperature of the heating element, the printing speed, and the contact pressure.
  • the gray level is low and the color is yellow (as shown in Fig. 10 and Fig. 11).
  • the temperature is high, the gray level is high and the color is black (see Figs. 10 and 11b). ). Therefore, by combining the temperature, printing speed and contact pressure of different heating elements, different processing conditions and printing methods for different printing effects can be designed to some extent.
  • the flow of the contact hot-bake printing method is shown in Figure 1. It inherits the basic flow of print data transfer 1, energy supply 2, electromechanical control system 3, print head 4, and print head movement process 5, printing paper (paper feeding device) 6 in the current printing method.
  • the printhead was innovated. It includes: a heating process of the heating element, a process of contacting the relevant parts of the printing paper, and a process of discoloring the surface of the printing paper by high temperature to form a character or a pattern.
  • the print heads can be divided into two categories, which are according to the print heads of the existing dot matrix printers and thermal printers, and the corresponding technical improvements are made by adding the high temperature thermistor and the temperature control device, etc., in combination with the printing method of the present invention. to make.
  • the heating element in the print head that contacts the printing paper is called a hot-baked print pin (9 in Figure 2), and the latter is called a hot-baked dot matrix (28 in Figure 6).
  • the hot-baked dot matrix is heated in the same way as current thermal printers, heating only the dot matrix that needs to be printed at a time.
  • the hot-baked print pin can be heated in the same way as the current thermal printer, or it can be heated uniformly before printing. Just according to the printing needs, the hot-baked print pin that needs to be printed touches the paper, and the other print pins that do not print. Stay in the original position and you can move.
  • Recommended optimized print temperature is 500-600° C o
  • Figure 7 is a schematic view showing the structure of a core portion of a collectively heated double-circle pin type hot-baked print head device.
  • the basic structure and principle are similar to the double-circle pin print head of Fig. 4b.
  • the improvement is as follows: Firstly, the material needs to be made of high temperature resistant material; secondly, as shown in Fig. 4a, the printing pin passes through the positioning plate from the root. At 10 o'clock, it passes directly from the position of the center of the corresponding small hole of the positioning plate, and does not contact the positioning plate. A current printer needs to be contacted, so that the original circular needle shown in Fig. 5a passes through Fig. 5c.
  • the guiding of the positioning plate or the guiding plate from top to bottom finally forms two rows of pins arranged in parallel; the thermistor plate 13 shown in Fig. 5b is added, by which the tips of all the printing pins are collectively heated collectively.
  • the needle can be controlled to enter and exit, and the printing process can be completed. Since the tip of the printing needle is high temperature, it is necessary to use the heat insulating board 14 for heat insulation. When not printing, the tip end of the needle tip needs to be kept at a certain distance from the printing paper, usually 1-2 mm, or is separated. Between the hot plate 14 and the printing paper, a heat insulating plate 15 (not shown in the figure) which can automatically open the opening automatically with the printing needle is added.
  • This structure can not only perform hot-bake printing, but also because the printing needle is not in contact with the orientation plate and the guide plate, the length of the printing needle can be appropriately shortened, and the length can be up to 30 mm.
  • This structure avoids the friction between the needle print and the inner surface of the small hole, and has the effect of saving energy and prolonging the print life.
  • Figure 7 only one layer of coils is shown, and the distribution of quarter-pins is shown.
  • Embodiment 4 A pin type hot-bake print head device for heating a printing needle
  • Figure 8 is a schematic view showing the construction of a core portion of a double-circle pin-type hot-baked print head device for each of the printing pins.
  • the basic structure and principle are similar to those in Fig. 7.
  • the improvement is as follows:
  • the collective heating plate 13 is replaced by a heat insulating plate 12, and each printing pin itself can be heated by energization or the like, and then heated according to the print data information. Print the needle and let it finish the printing action. At this time, the temperature of the unprinted printing needle is greatly lowered, so that the heat insulation requirement is lower than that of the collective heating method.
  • the driving method of the printing pin can be driven by the driving arm 31 as shown in Fig. 9, instead of the magnetic driving method currently employed.
  • the drive arm itself can be moved by a cam mechanism that produces periodic motion, the rocking mechanism.
  • the foregoing embodiments 3 and 4 adopt a novel elliptical double-circle print head structure.
  • the original circular double-circle print head structure is directly used, or the single-turn print head structure is directly used, and the third embodiment is added.
  • the corresponding hot-baked print head can also be obtained separately.
  • 72 or 144 pins can also be used; Use multiple printheads, preferably 1-6. Multiple printheads, each responsible for an area in the left and right direction.
  • Embodiment 6 Example of a thermal type hot-bake printing apparatus
  • NTC Negative Temperature Coefficient refers to a thermistor phenomenon and material with a negative temperature coefficient that decreases exponentially with increasing temperature
  • NTC Negative Temperature Coefficient refers to a thermistor phenomenon and material with a negative temperature coefficient that decreases exponentially with increasing temperature
  • print data transfer 1 energy supply 2
  • electromechanical control system 3 print head 4
  • print head movement process 5 printing paper (to Paper device) Basic flow of 6 etc.
  • the basic structure and electrical control of the printers associated with these processes can be implemented directly using the current technology of Kyocera thermal printers. However, it is necessary to innovate the print head (see Figure 6).
  • the specific implementation policy is: For the Kyocera thermal print head, use a high temperature thermistor to make a printed dot matrix, and at the same time strengthen the insulation between it and the substrate to prevent Burning the substrate at a high temperature can be achieved by adding a heat insulating layer or a novel structure having a hollow layer. Since the thermal printing is that the dot matrix on the print head all directly contacts the printing paper, the set printing temperature is, for the current ordinary printing paper, the heating lattice temperature is 500-600 ° C, the point of no heating Array, the temperature is generally controlled below 300 °C.
  • hot-bake printing different post-processing methods can be used for the hot-bake results. If it can be cleaned with high-speed air, sealed with wax, or without any treatment. Or the first two combinations.
  • Embodiment 8 Non-contact printing method
  • Hot-baked print pins do not directly touch the paper, but can be hot-baked by radiation, convection, heat conduction or laser. Usually the non-contact space distance is controlled between 0.1 and 5 mm and the temperature can be controlled between 300 and 800 °C. It can also be controlled by controlling the transmit power of the laser.
  • Embodiment 9 Embodiment of the hot-bake printer The basic flow and basic structure of the hot-bake printer are as shown in Fig. 1, and its print data transfer 1, energy supply 2, electromechanical control system 3, print head (motion process) 4, printing paper (Paper feeder) 5 components. The print head adopts the structure of the dot matrix printer head shown in Fig. 7.
  • the 24 needles are collectively heated to 600 ° C before printing, and each hot-baked needle can be telescopically moved as needed.
  • the data received by the printer is converted into control of the printing pin in and out.
  • the corresponding printing pin in the printing head contacts the printing paper, and the surface layer of the corresponding position is discolored by thermal energy (high temperature), and a heating element is generated on the paper.
  • the same logic circuit that controls the heating elements also controls the paper feed 5, so that the pattern can be printed on the entire paper.

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Description

一种无墨热烤打印方法及打印头装置 技术领域
本发明涉及一种无墨生态印刷、 打印技术， 尤其涉及一种热烤打印方法， 可 应用于办公， 家庭或工业用打印机、 印刷机、 复印机、 传真机及一体机等的印刷 装置中。
背景技术
随着科技发展及国民生活水平的提高， 打印机等打印装置已经成为企事业办 公室的必备装置， 也已成为许多家庭的常见用品。
目前， 打印机除 3D打印技术外， 从打印原理上主要可以分为激光、 喷墨、 针 式及热敏打印这四大类。 其中， 热敏打印机主要用在打印标签， 条形码， 针式打 印机则主要用在打印票据等专用的领域上， 而激光， 喷墨打印机则大量应用在办 公、 新闻及家庭领域。 除了热敏打印机， 其余三类打印机都使用墨粉或墨水， 在 使用过程中， 都会发出难闻的气味。 据报道， 这些难闻的气味中含有大量微细颗 粒、 重金属及有害气体， 特别是含有人们所熟悉的致癌物， 如苯、 醛、 苯乙烯等。 不仅在打印过程中， 而且在新书的阅读， 特别是新报纸的阅读过程中也会散发出 有害气体， 直到打印物品废弃后， 墨的危害仍然存在， 并影响到纸的再循环利用 的生产成本与再生纸的品质。 为了消除在打印时所产生的难闻气味， 借助于第一发明人长年从事生态材料 的研究与教学工作的优势及朴实严谨的研究作风， 沿着 "不用墨打印" = "生态 打印" 的思路， 从 "无墨"， 但又要达到打印效果 "纸需要变色"一除了添加变 色材料等化学手法外， 常见的能够让纸变色的主要有温度， 湿度， 光线及时间等 因素， 并经过初步验证， 发现了只要控制好温度， 接触纸的时间 （打印速度） 等 主要工艺参数， 可以通过热烤打印方法达到具有实用价值的打印效果！ 就这样， 本发明冲破了传统的习惯性思维束缚一打印通常需要墨粉或墨水， 发现了一种无 墨生态打印方法一热烤打印方法。
与热烤打印方法相近的现有打印技术有热敏打印技术及烙画方法。 下面分别 先介绍一下它们的基本原理及其现状， 然后， 通过对比， 阐明本发明的创新之处。
热敏打印机的工作原理是打印头上安装有半导体加热元件， 热敏打印机接收 到打印数据后， 将打印数据转换为位图数据， 然后按照位图数据的点控制打印头 发热元件通过电流， 打印头加热并接触热敏打印纸， 有选择地在热敏纸的确定位 置上加热后， 热敏纸上的涂层就会发生化学反应， 现出颜色， 就可以打印显露出 需要的图文， 这样就把打印数据变成打印纸上的打印内容了。 打印头上的加热器 排成方点或条的形式由打印机进行逻辑控制， 当被驱动时， 就在热敏纸上产生一 个与加热元素相应的图形。 控制加热元素的同一逻辑电路， 同时也控制着进纸， 因而能在整个标签或纸张上印出图形。
宣纸烙画方法 在所有烙画方法中， 宣纸为与本发明中的打印纸最为接近的一 种材料 （其它材料为竹， 木等）。 因此， 这里介绍近几年有关宣纸烙画方法的发明 专利。 其代表性的， 主要工艺过程为： 在铺平的宣纸上喷洒或刷涂一层用多种化 学原料配制成的稀浆料， 再用蒸汽熨斗等加压烫平定型， 晾干后， 用电烙笔作画。 据介绍， 这一方法的工艺简单易行， 易操作， 用电烙笔在宣纸上作画非常方便。
无墨生态的打印方法 自古以来，文字主要是通过以下两大类方法形成的： 1 ) 用坚硬的刀具刻 （或烙笔烙） 在竹木， 石头， 骨头等厚实的板材上； 2) 将一种或 多种颜色的材料 （如黑色的墨） 涂 （书写） 在另一种不同颜色为基底的材料 （如 白纸） 上。 如将前者简称为 "雕刻法"， 后者简称为 "涂色法"， 则现行的打印机 沿袭这一传统的习惯性思维， 利用雕刻法的有雕刻机， 烙画机 （虽然它们不称为 打印机）， 3D打印机 （虽然利用了与雕刻相反的原理： 层层叠加）； 利用涂色法的 有喷墨， 激光及针式等打印机。 和涂色法原理相通的则有热敏打印机及宣纸烙画 方法一它们需要将热变色材料事先复合在打印纸上， 或将稀浆料喷洒或刷涂在宣 纸上。 也就是说， 它们也是由一种或多种颜色的材料或稀浆料 "涂 （书写）"在另 一种不同颜色为基底的材料上来形成文字或图案的。 只不过， 这种 "涂 （书写）" 过程是通过热能让前一类材料或稀浆料变色来达到的。 它们都使用了 "颜色材料" 或 "稀浆料"和 "基底材料"这两大类材料， 因此， 从本质上看， 它们都是将一 种特殊 "材料"加到 "基底材料"上去的打印或烙画方法。 而本发明则完全突破了如上所述的传统习惯性思维的束缚： 尽管在人们的印 象中， 打印纸相当薄， 怕火烧： 纸接触火， 会燃烧， 即便只有火星， 如日常生活 中的碳火， 香烟灰等落到普通的纸上， 通常也会烫出小孔。 但经过实验已经证明， 只需要单一的普通打印纸一只要有一种 "基底材料"本身， 再通过热烤就能够达 到打印效果。 从传统的打印至少需要两种材料， 到只要一种材料一一张打印纸本 身就能实现打印。 这是一个从量变到质变的巨大飞跃一当各种材料成份逐渐减少， 直到 0的话， 就成了本发明的情况了。 换句话说， "本发明的颜色材料的配方为一 种非常特例的情况：所有材料成份均为 0的，最具有低碳节能的生态材料的配方"。 发明内容
为了提供一个安全舒适的居住生活环境， 寻求一种无环境污染的生态打印方 法， 本发明的一个目的在于克服现有技术之不足， 提供一种不用墨粉或墨水能进 行打印， 而且也不需要专用打印纸的热烤打印方法， 本发明的另外一个目的是提 供采用上述方法的打印头装置。 它们填补了现有技术的空白， 是一种能很好解决 前述的环境污染问题的无墨生态打印技术。 本发明构思大胆， 应用领域明确， 具 有生态环保， 便于产业化生产等特点。
为了实现上述的第一个目的， 本发明采用以下的技术方案：
一种无墨生态热烤打印方法， 使用普通打印纸， 打印头与纸张采用直接接触 与不直接接触两种方式之一， 其特征在于： 打印头上设有加热元件， 通过打印头 的热能使打印纸表层变色， 从而形成文字或图案， 直接接触时， 打印头温度设置 在 100-1000°C， 打印头的停滞时间为 0.1-100毫秒； 不直接接触时， 打印头温度设 置在 200-1000°C， 打印头停滞时间为 0.1-100毫秒。
直接接触时，打印头温度设置在 400-600°C，打印头的停滞时间为 0.2-50毫秒。 依据大量的实验结果： 当温度在 400°C以下时， 如 350°C时， 虽然仍然能让打印 纸变色， 但需要较长的接触时间 (打印头的停滞时间)， 对现行普通的打印纸而言， 实用效果不大； 当温度高于 600°C， 如用 800°C， 此时， 打印头容易高温发红， 在 手工操作的情况下， 容易烧坏打印纸， 从安全的角度也不是十分合适， 或需要更 高的安全保护技术， 因此， 通常， 作为优选， 600°C作为上限比较合适。 至于打印 头的停滞时间， 是根据实施例 1中的点击方法， 通过规定时间内得到的点击点数， 及其点击接触时间占每个点击动作过程的时间比例估算， 再参考现行针式打印机 的情况， 放以适当余量确定的。
所述的打印头中的与打印纸接触元件为打印针或打印点阵。
所述的打印头的热能使打印纸表层泛黄或碳化发黑。
打印头上的加热元件设有调温装置， 设计不同的加热元件、 加热温度， 打印 头停滞时间以及匹配相应的进纸速度， 得到不同的打印效果。
本发明为一种无墨生态热烤打印方法， 它基于现有热敏及针式打印机技术原 理， 通过能源供给装置， 给热烤打印头提供能源， 使打印头上的热烤打印点阵， 或热烤打印针获得相应的热 （光） 能， 再通过导热， 辐射， 放热等热传导或光传 导， 将能量传送到所需打字的打印纸上， 利用热能 （高温） 使相应的打印纸表层 泛黄或碳化发黑（变色）， 从而形成所需的文字或图案。无需用墨粉， 墨水或涂料， 只需要单一的普通打印纸，通过热烤就能够达到打印效果。
为解决本发明的第二个技术问题， 本发明采用的技术方案是：
一种打印头装置， 包括衔铁、 打印针、 驱动机构、 复位弹簧、 支撑板以及导 向板， 所述的打印针从所述的支撑板上穿过， 其上端固定在衔铁上， 并通过所述 的驱动机构及复位弹簧来实施打印针的打印运动， 其特征在于： 还包括一加热元 件， 该加热元件用于加热所述的打印针。
所述的驱动机构为驱动线圈或驱动臂， 在所述的驱动线圈内设置有铁芯。 所述的加热元件为热敏电阻， 在该热敏电阻上开设有打印针导向孔， 所述的 热敏电阻套在所述的打印针上并统一加热所述的每根打印针。
所述的加热元件为个体加热器件， 每个加热器件分别对应于一个打印针，。 所述的驱动线圈为椭圆形线圈， 驱动线圈为单层线圈或双层线圈， 当采用双 层线圈时， 打印针从根部通过支撑板时， 直接从支撑板相应小孔的正中心的位置 通过， 而不与支撑板接触。
本发明的有益效果：
本发明冲破了传统习惯性思维束缚的， 通过热烤使纸的表层变色达到打印效 果。 因此， 彻底改变了传统的打印方式， 从打印开始， 到打印物品的使用， 储存， 直到废弃后的再循环利用一在产品的整个生命周期中， 都不会散发出墨粉或墨水 中含有的重金属及有机高分子等有害健康的气体。 完全消除了因墨粉或墨水所造 成的环境污染， 和危及人类健康等的一系列问题； 另一方面， 由于不需要给墨装 置 （系统）， 打印工序简单， 因此， 打印装置在结构上可以做得更加小巧， 省材轻 量。 并且由于不用墨粉或墨水， 整个墨粉或墨水行业的生产规模会自然而然地大 幅减少。 所以， 本发明是一种无墨生态的打印方法， 是一种真正意义上的绿色环 保产品， 具有极好的低碳节能效果及社会效益； 本发明可广泛应用于前面已经提 到过的打印机等各种打印装置， 从而能生产出各种无墨生态热烤打印装置。 由于 不用墨粉或墨水， 结构工序都简单， 据此， 1 ) 打印过程不消耗墨粉或墨水一只消 耗热烤所需的能源， 使用管理方便； 2 ) 可以大幅降低在废旧纸再循环利用时去墨 所需的各种处理成本， 也有利于提高再生纸的品质。 因此， 与传统的打印装置相 比， 不仅在产品的整个生命周期中能耗， 成本有望降低， 而且， 又是环保绿色产 品， 可放心在办公室， 家庭等场所使用。 本发明的构思大胆， 思路明确， 方法的 可行性已经得到验证， 结合现行的打印技术， 可以制备无墨生态的热烤打印机等 打印装置， 并且容易产业化， 一旦推出， 预期至少可以替代部分现行的各种黑白 打印装置， 从而带来巨大的经济效益。
附图说明
图 1接触式热烤打印方法的流程示意图。
图 2针式热烤打印头核心部分的基本结构示意图。
图 3 两种不同加热形式的针式热烤打印头结构示意图。 a热敏电阻板统一加 热， b每根针分别加热。
图 4 圆形针式热烤打印头线圈结构。 a单层线圈， b双层线圈， c定位板及导 针板中导针孔的排布情况。
图 5椭圆形针式热烤打印头单层线圈结构。 a俯视图， b侧面透视图（图中打 印针多数只画了部分衔铁， 没有画全）。
图 6热敏式打印头示意图。
图 7—种椭圆双圈集体加热的针式热烤打印头装置。 a俯视图， b侧面透视图。 图 8—种椭圆双圈各自加热的针式热烤打印头装置。 a俯视图， b侧面透视图。 图 9 一种针式打印针的机械驱动方式。
图 10手工模拟热烤打印 (点击式) 结果例示。 a350°C, b480°Co
图 11手工模拟热烤打印 （书写式） 结果例示。 a、 350°C, 75s, b、 480°C, 28s, c、 480°C, 60s。
附图中的编号说明：
1： 印刷数据， 2: 能源供给， 3: 机电控制， 4: 热烤打印头， 5: 打印动作， 6: 给纸运动， 7: 后处理， 8: 停止器， 9: 热烤打印针， 10: 定位板， 11 : 导向板， 12： 隔热板， 13: 发热板， 14前端隔热板， 15: 打印纸， 16: 卷筒， 17: 铁芯， 18： 驱动线圈， 19: 垫片， 20: 衔铁， 21 : 针复位弹簧， 22: 个体加热元件， 23: 圆形单层线圈， 24: 圆形双层线圈， 25: 导针孔， 26椭圆单层线圈， 27: 热敏打 印头， 28: 打印点阵， 29: 椭圆双层线圈， 30: 独立隔热板， 31 : 驱动臂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
接触式热烤打印的流程如图 1所示。 它继承了现行打印方法中的打印数据传 递 1， 能源供给 2， 机电控制系统 3， 打印头 4， 及打印头运动过程 5， 打印纸 （给 纸装置） 6等的基本流程。 但本发明的核心部分是采用了无墨的热烤打印方法， 打 印头采用如下的热烤温度， 接触时间及接触压力这三个要素的组合：
作为优选， 通过能源供给的强度 （热烤温度）， 热烤打印点阵或热烤打印针与 纸的接触时间 （打印速度） 及接触压力的组合， 可取得良好的打印效果， 并确保 打印纸留有足够的强度。简单的手工实验结果已经证实了这一设想（参见图 10和 图 11 )。
作为优选， 打印头热烤打印点阵或热烤打印针， 与纸张采用直接接触与不直 接接触两种方式之一， 直接接触时打印头中热烤打印点阵， 或热烤打印针的温度 设置在 400-600°C， 接触时间 0. 2-50毫秒。
作为进一步改进， 为了实现高速打印， 打印头中热烤打印点阵， 或热烤打印 针的最高温度， 直接接触时可设置在 600-800°C， 接触时间 0. 1-20毫秒。
作为特例， 为了达到带黄色的打印效果等目的， 或者是为了达到节约能源等 目的， 针对本发明的热烤打印技术， 可对现行的打印纸作一定的改性加工， 使打 印纸在一定的温度， 如 150°C 以上时， 更具有泛黄变色的功能， 此时打印头中热 烤打印点阵， 或热烤打印针的温度， 直接接触时可设置在 150-400°C， 接触时间 1-50毫秒。
不直接接触时， 通常采用激光直接照射打印， 通过控制激光器的功能， 让纸 表面的温度设置在 200-800°C之间。
作为选项， 热烤打印过程结束后， 可进行高速空气清洁处理或封蜡处理或高 速空气清洁与封蜡两者组合处理。 作为特例， 接触式热烤打印时， 通过调整接触压力， 可形成一定的接触凹痕， 从而可获得具有轻微立体感的特殊打印效果。
基于两类不同基础的打印方法
作为优选， 它基于现有针式及热敏打印机技术原理， 通过创新得以实现： 基于现有针式打印机技术， 其方法之一是， 使用耐高温的材料制作相应的部 件， 通过加热板， 如由热敏电阻制成的加热板等统一加热针式打印机打印针尖端， 从而实施打印。 其方法之二是， 通过串联或并联对每根针通电， 加热打印针， 从 而实施打印。
基于热敏打印技术的创新实施方法为： 对京瓷热敏打印头， 使用耐高温热敏 电阻制作打印点阵， 同时强化它与基板之间的隔热效果， 以防止高温烧坏基板， 具体可通过增加绝热层或做成有中空层的新型结构而达到目的。
作为进一步改进， 所说打印头上的加热元件设有热敏电阻温控制装置， 控制 打印头中热烤打印点阵， 或热烤打印针的温度并设置相应的报警， 过载保护， 低 温待机等的自控制装置。
为了提高整个打印机整体的打印速度， 可采用物理上相互分开的多个打印头， 或多个打印头集成在一起的打印头。
为了实现上述的第二个目的， 本发明采用以下的技术方案：
采用上述方法的打印头装置。 根据热烤打印技术的特点， 本发明装置分别是 根据现有针式打印机技术和热敏打印技术， 对其打印头部分进行创新， 达到本发 明的第二个目的:基于针式打印机技术改造方案如下： 首先采用耐高温材料制作打 印针及其周边的零部件； 其次增加对针头进行加热的装置及相应的自动控制装置； 第三， 为防止热量损失及防止当时不用于打印的针头烤焦打印纸， 在打印头周围 及先端位置设置绝热保温的装置； 第四是通过调整针式打印头中驱动线圈， 复位 弹簧， 衔铁的大小及相对位置关系， 加大打印针头的动程； 第五， 是去除色带及 色带挡板， 这样， 打印时打印头先端直接接触打印纸。 基于热敏打印技术的改造 方案如下： 首先使用高温热敏电阻制作打印点阵； 其次， 设置相应的绝热装置， 以保护基板等不受烧坏。
基于针式打印机技术进行创新而成的热烤打印头核心部分的基本结构示意图 如图 2所示。 基于现有针式打印机技术的热烤打印针， 其加热方法可分为两种： 一种为增 加图 3所示的加热板 13统一加热针式打印机打印针尖端。其方法之二是， 通过串 联或并联对每根针通电， 加热打印针。
基于现有针式打印机技术的打印头， 如图 4所示， 首先可采用现行针式打印 机的圆形单层， 或双层线圈结构。 同时还提供了本发明中新设计的椭圆形的单层 线圈及 24双层线圈结构。
关于打印针长度， 可与现在的针式打印机相同， 在 10-50毫米， 但结合热烤 打印技术的特点， 以 10-30毫米为佳。
基于热敏打印技术的创新实施方法为： 对京瓷热敏打印头， 使用耐高温热敏 电阻制作打印点阵， 同时强化它与基板之间的隔热效果， 以防止高温烧坏基板， 具体可通过增加绝热层或做成有中空层的新型结构而达到目的。
为了提高打印速度， 可同时采用打印模块集成在一个打印头上的做法。 或者 也采用多个打印头， 每个打印头分别负责左右方向上的一个区域。
作为优选， 所说打印头上的加热元件设有调温装置， 设计不同的加热元件、 加热温度以及匹配相应的进纸速度， 得到不同的打印效果。
对于非接触式， 主要有激光。 具体发光功率以达到良好的打印效果为宜。 作为特例， 热烤打印可通过， 放电技术或喷火技术等其中之一， 或混合的方 法实现。
作为扩展， 基于印刷方法与打印方法基本原理相同， 本打印方法也适用于印 刷机械。
实施例 1 方法的可行性实证： 手工模拟热烤打印实例
用可控温的头部细的发热元件， 控制其温度在 350°C到 800°C之间的某一设 定的温度后，用手工在普通打印纸上进行手工模拟热烤打印的部分结果如图 10和 图 11所示。 其中， 图 10 为通过点击方式得到的。 点击方式接近于实际打印机中 的打印动作， 但因手工操作不容易将各点连续而又不重叠地连成成一片， 因此， 图 11 给出了采用书写方式得到的结果。
由图 10和图 11可见， 不论是哪种方法， 手工模拟热烤打印的文字或数字清 楚可见。 如图 10所示的点击方式的打印结果， 因为点是分散的， 周围白色的空间 太多， 因此， 看上去较淡， 但在机械打印时， 它们能同普通的打印机一样， 能将 这些点形成笔画， 如同和图 11一样， 尽管打印结果不是完全黑色的， 是一种带有 金黄色的文字， 但作为打印效果是足够可以辨认文字， 而且经过近 3个月后， 没 有发现褪色现象， 因此， 在实用上， 特别是作为一种临时性文件的打印设备， 是 没有任何问题的。 而且， 经过一定时期的研究提高后， 相应可以得到更好的打印 效果。 这就从原理上实证了本发明方法的可行性。
此外， 对于打印文字灰度的控制， 可以通过调节发热元件的温度， 打印速度及 接触压力得到。如图 10和图 11所示， 通常温度低时灰度低， 颜色偏黄（如图 10 和图 11的 a)， 温度高时灰度高， 颜色较黑 （如图 10和图 11 的 b)。 因此， 通 过， 不同发热元件的温度， 打印速度及接触压力的组合， 可在一定程度上设计出 不同工艺条件， 及不同打印效果的打印方法。
实施例 2 接触式热烤打印方法 （原理为主的事例）
接触式热烤打印方法的流程如图 1所示。 它继承了现行打印方法中的打印数 据传递 1， 能源供给 2， 机电控制系统 3， 打印头 4， 及打印头运动过程 5， 打印纸 (给纸装置） 6等的基本流程。 但对打印头进行了创新。 它包括： 发热元件的升温 过程， 接触打印纸的相关部件动作过程， 通过高温使打印纸表层变色， 形成文字 或图案的过程。 打印头可分成两大类， 它们分别是根据现有针式打印机和热敏打 印机的打印头， 通过增加高温热敏电阻及温度控制装置等， 再结合本发明的打印 方法进行相应的技术改进而成。 打印头中接触打印纸的发热元件， 前者称为热烤 打印针（图 2中的 9)， 后者称为热烤点阵（图 6中的 28)。 热烤点阵的加热方式与 现行热敏打印机相同， 每次只对需要打印的点阵进行加热。 而热烤打印针既可以 采用与现行热敏打印机相同的加热方式， 也可以打印稍前统一进行加热， 只是根 据打印需要， 让需要打印的热烤打印针接触打印纸， 其余不打印的打印针停留在 原来位置不动便可。 推荐的优化打印温度为 500-600° C o
实施例 3 —种集体加热的针式热烤打印头装置
图 7 所示为一种集体加热的双圈针式热烤打印头装置核心部分的结构示意 图。其基本的结构及原理类似于图 4b的双圈针式打印头， 改进之处为： 首先在材 料上， 需要使用耐高温的材料制作； 其次， 图 4a所示， 打印针从根部通过定位板 10时， 就直接从定位板相应小孔的正中心的位置通过， 而不与定位板接触一现行 的打印机需要通过接触， 让如图 5a所示的原来为圆形排列的针， 通过图 5c所示 的从上到下的定位板或导向板的引导， 最后形成两排平行排列的针； 增加了图 5b 所示的热敏电阻板 13， 通过它对所有打印针的尖端统一进行集体加热。 再根据打 印数据信息， 控制针的进出， 便可完成打印过程。 由于打印时针的尖端均为高温， 因此， 需要利用隔热板 14进行隔热， 不打印时， 针尖最前端与打印纸之间需要保 持一定的距离， 通常在 1-2毫米， 或者是在隔热板 14与打印纸之间， 再加一块可 自动随打印针的启动而自动开启的小孔的隔热板 15 (图中没有画小孔）。 此结构不 仅能实行热烤打印， 而且由于打印针不与定向板与导向板接触， 因此， 打印针的 长度可适当縮短， 最长为 30毫米便可。 这一结构避开了针式打印与小孔内面产生 的摩擦， 具有节能， 延长打印寿命的效果。 顺便指出， 图 7 中只画了一层线圈， 四分之一针的分布情况。
实施例 4 一种各自加热打印针的针式热烤打印头装置
图 8所示为一种打印针各自的双圈针式热烤打印头装置核心部分的结构示意 图。 其基本的结构及原理类似于图 7， 改进之处为： 把集体加热板 13， 换成绝热 板 12， 每根打印针自身可通过进行通电等进行加热， 再根据打印数据信息， 加热 需要打印的打印针， 并同时让其完成打印动作。 此时， 不打印的打印针其温度会 有较大的下降， 因此， 与集体加热的方式相比， 隔热的要求会低一些。 不打印时， 针尖最前端与打印纸之间也需要保持一定的距离， 通常在 0. 2-1毫米便可。
实施例 5 针式热烤打印装置的一些选项
首先， 打印针的驱动方式可采用如图 9所示的驱动臂 31进行驱动， 而不使用 目前采用的磁力驱动方式。 驱动臂本身可由能产生周期性运动的凸轮机械， 摇摆 机构让其运动。 其次， 前述的实施例 3， 4， 采用了新型的椭圆双圈打印头结构， 其实， 直接沿用原来的圆形双圈打印头结构， 或直接使用单圈打印头结构， 再加 入实施例 3， 4中针对热烤技术进行的改造， 也可分别得到相应的热烤打印头； 此 外， 参考现行的行针式打印机的打印头， 也可采用 72针或 144针； 为了提高打印 速度， 可同时采用多个打印头， 以 1-6个为好。 多个打印头， 每个打印头分别负 责左右方向上的一个区域。
实施例 6 热敏式热烤打印装置例示
目前， NTC (Negative Temperature Coefficient是指随温度上升电阻呈指数 关系减小、 具有负温度系数的热敏电阻现象和材料） 最高可使用到 1000°C以上。 因此， 基于热敏打印技术的热烤打印基本流程， 也如图 1所示， 打印数据传递 1， 能源供给 2， 机电控制系统 3， 打印头 4， 及打印头运动过程 5， 打印纸 （给纸装 置） 6等的基本流程。 与这些流程相关的打印机的基本结构及电气控制等， 可直接 沿用京瓷热敏打印机的现行技术得以实施。 但需要对打印头 (参见图 6)进行创新， 具体实施方针为： 对京瓷热敏打印头， 使用耐高温热敏电阻制作打印点阵， 同时 强化它与基板之间的隔热效果， 以防止高温烧坏基板， 具体可通过增加绝热层或 做成有中空层的新型结构而达到目的。 由于热敏打印为打印头上的点阵全部直接 接触打印纸， 因此， 设置的打印温度为， 对于现行的普通打印纸而言， 加热的点 阵温度在 500-600°C， 不加热的点阵， 温度一般控制在 300°C以下。
实施例 7 后处理方法
根据对打印质量的不同要求， 热烤打印后， 对热烤结果可采用不同的后处理 方法。 如可用高速空气进行清洁处理， 封蜡处理， 或不进行任何处理。 或者是前 两种组合使用。
实施例 8 非接触式打印方法
热烤打印针不直接接触打印纸， 而是可通过辐射， 对流， 导热或激光等进行 热烤打印。 通常非接触式的空间距离控制在 0. 1 到 5 毫米之间， 温度可控制在 300-800°C之间。 也可通过控制激光器的发射功率进行控制。 实施例 9 热烤打印机的实施例 本热烤打印机的基本流程与基本结构如图 1 所示， 其打印数据传递 1， 能源 供给 2， 机电控制系统 3， 打印头 （运动过程） 4， 打印纸 （给纸装置） 5等组成。 打印头采用图 7所示的针式打印机打印头的结构，打印前集体加热 24针打印针到 600° C， 每根热烤打印针可根据需要作伸縮运动。 打印机接收的数据转换成控制 打印针进出， 当被驱动时， 打印头中相应的打印针接触打印纸， 通过热能（高温）， 使相应位置纸的表层变色， 就在纸上产生一个与加热元素相应的图形， 从而形成 文字或图案。控制加热元素的同一逻辑电路， 同时也控制着进纸 5， 因而能在整个 纸张上印出图形。

Claims

权利要求书
1、 一种无墨生态热烤打印方法， 使用普通打印纸， 打印头与纸张采用直接接触 与不直接接触两种方式之一， 其特征在于： 打印头上设有加热元件， 通过打印头的 热能使打印纸表层变色， 从而形成文字或图案， 直接接触时， 打印头温度设置在
100-1000° C， 打印头的停滞时间为 0. 1-100毫秒； 不直接接触时， 打印头温度设置 在 200-1000° C， 打印头停滞时间为 0. 1-100毫秒。
2、 根据权利要求 1所述热烤打印方法， 其特征在于： 直接接触时， 打印头温度 设置在 400-600° C， 打印头的停滞时间为 0. 2-50毫秒。
3、 根据权利要求 1或 2所述热烤打印方法， 其特征在于： 所述的打印头中的与 打印纸接触元件为打印针或打印点阵。
4、 根据权利要求 3所述热烤打印方法， 其特征在于： 所述的打印头的热能使打 印纸表层泛黄或碳化发黑。
5、 根据权利要求 4所述热烤打印方法， 其特征在于： 打印头上的加热元件设有 调温装置， 设计不同的加热元件、 加热温度， 打印头停滞时间以及匹配相应的进纸 速度， 得到不同的打印效果。
6、一种应用于权利要求 1所述热烤打印方法的打印头装置，包括衔铁、打印针、 驱动机构、 复位弹簧、 支撑板以及导向板， 所述的打印针从所述的支撑板上穿过， 其上端固定在衔铁上， 并通过所述的驱动机构及复位弹簧来实施打印针的打印运动， 其特征在于： 还包括一加热元件， 该加热元件用于加热所述的打印针。
7、 根据权利要求 6所述热烤打印头装置， 其特征在于： 所述的驱动机构为驱动 线圈或驱动臂， 在所述的驱动线圈内设置有铁芯。
8、 根据权利要求 6或 7所述热烤打印头装置， 其特征在于： 所述的加热元件为 热敏电阻， 在该热敏电阻上开设有打印针导向孔， 所述的热敏电阻套在所述的打印 针上并统一加热所述的每根打印针。
9、 根据权利要求 6或 7所述热烤打印头装置， 其特征在于： 所述的加热元件为 个体加热器件， 每个加热器件分别对应于一个打印针。
10、 根据权利要求 7所述热烤打印头装置， 其特征在于： 所述的驱动线圈为椭 圆形线圈， 驱动线圈为单层线圈或双层线圈， 当采用双层线圈时， 打印针从根部通 过支撑板时， 直接从支撑板相应小孔的正中心的位置通过， 而不与支撑板接触。
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