光致變色列印方法、系統及裝置的製作方法

2023-05-22 18:40:16 1

專利名稱：光致變色列印方法、系統及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種列印裝置，特別涉及一種光致變色列印裝置。
背景技術：
目前常用的列印才幾類型大致可分為噴墨列印4幾以及雷射列印 機兩種。 一般而言，現有噴墨印表機普遍存在列印圖像精細程度不 足的缺點，雖然採用極小墨滴方式列印可以改善上述問題，但是打 印速度則會受到很大影響。另一方面，現有雷射印表機在列印速度 和精度的表現上雖然較噴墨印表機更佳，但是其具有結構複雜、體 積龐大以及成本較高的缺點，此外在設計和製造上也較為困難。

發明內容
本發明提供一種用於列印在記錄媒體上的光致變色列印裝置， 包括光致變色墨水、噴墨機構以及光源。上述噴墨機構具有噴孔， 其中光致變色墨水由噴墨^=幾構內部經過噴孔而噴射至前述記錄々某 體上。上述光源發射光線至前述光致變色墨水，由此改變上述光致 變色墨水的化學特性。
在一優選實施例中，前述光線照射落在記錄々某體上的光致變色 墨水並使其顯色。
在一優選實施例中，前述光線照射記錄々某體上一部分的光致變 色墨水，由此在記錄々某體上形成文字或圖^f象。
在一優選實施例中，前述光線照射在噴墨機構中的光致變色墨 水，由此改變上述光致變色墨水的化學特性，再經由噴孔將前述光 致變色墨水噴射至記錄々某體上。
在一優選實施例中，前述光致變色列印裝置通過控制光線的強 度或者光線的輸出脈沖頻率，以控制前述光致變色墨水的灰階深淺。
在一優選實施例中，前述噴墨列印裝置進一步包括圖^象固化裝 置，用於對記錄媒體上的光致變色墨水進行固化，使得光致變色墨 水顯現並維持特定顏色。
在一優選實施例中，前述固4b裝置可通過紫外線、紅外線、加
熱或者化學覆蓋的方式作用於前述光致變色墨水。
在一優選實施例中，前述光線的方向大致垂直於噴孔的方向。 在一優選實施例中，前述光線的方向大致平行於噴孔的方向。 在一優選實施例中，前述光源為單色或多色雷射光源。 在一優選實施例中，前述光源為發光二極體。
在一優選實施例中，前述噴墨^L構為壓電式或熱氣泡式噴墨扭^構。
本發明同時提供一種光致變色列印方法，用於列印在記錄媒體
上，包括將光致變色墨水噴至上述記錄媒體。將光線照射至記錄 媒體上的光致變色墨水，由此改變該光致變色墨水的化學特性。
在一優選實施例中，前述光致變色列印方法進一步包4舌利用
圖像固化裝置對記錄媒體上的光致變色墨水進行固化，使其顯現並 維持特定顏色。
本發明同時提供一種用於列印在記錄媒體上的光致變色列印 系統，包4舌列印頭噴墨陣列、光源陣列、光源陣列控制電路、對焦 光頭陣列、光導以及列印控制電路。上述列印頭噴墨陣列用於將光 致變色墨水噴射至前述記錄媒體。上述光源陣列控制電路則用於控 制前述光源陣列。上述對焦光頭陣列連接光源陣列，用於將光線對 焦並照射至前述光致變色墨水，由此改變該光致變色墨水的化學特 性。上述光導連接光源陣列以及對焦光頭陣列。上述列印控制電路 用於控制列印頭噴墨陣列以及對焦光頭陣列。


圖1表示本發明的第一實施例中的光致變色列印裝置示意圖2A表示光致變色墨水落在記錄媒體上的區域A的示意圖2B表示區域A'的光致變色墨水受到光線照射後的示意圖3表示本發明第一實施例中的光致變色列印方法的示意圖4A、 4B表示第一實施例中的光源陣列式光致變色列印裝置 示意圖5表示第一實施例中的光源集成式光致變色列印裝置示意圖6表示第一實施例中的陣列式光致變色列印統示意圖； 圖7表示第一實施例中的單光源式光致變色列印統示意圖8表示本發明的第二實施例中的光致變色列印裝置示意圖9A表示本發明的第二實施例中的光源集成式光致變色列印 裝置示意圖9B表示第二實施例中另一光源集成式光致變色列印裝置示 意圖；以及
圖IO表示第二實施例中的光致變色列印方法示意圖。
具體實施例方式
第一實施例
首先參閱圖1，該圖表示光致變色列印裝置的示意圖。在圖1 中所示的光致變色列印裝置可用於將文字或圖^f象列印在記錄4某體 M(例如紙張)上，其主要包括光致變色墨水D、噴墨機構10以及 光源30。如圖l所示，上述噴墨4幾構10具有噴孔20,位於噴墨枳^ 構10內的光致變色墨水D可經由噴孔20噴出並落在記錄々某體M 上(如光致變色墨水D，所示)。由於光致變色墨水D在某特定頻 率的光線照射下會導致其化學特性產生改變，因此可利用前述光源 30發射光線L至記錄媒體M上的光致變色墨水D，，進而變化光致 變色墨水D，的透明度(由透明變成不透明)，由此在記錄媒體M 上隱性地呈現相應的文字或圖像。
接著，可通過圖像固化裝置(未示出)以紫外線、紅外線、加 熱或者化學覆蓋的方式，作用於前述光致變色墨水D，，由此使記錄 媒體M上的光致變色墨水D，顯現特定顏色，同時可使得光致變色 墨水D，的物理、化學特性在顯色後保持穩定，且不會再因光、熱的 影響而改變顏色。前述噴墨才幾構10可為熱氣泡式或者壓電式噴墨 頭，前述光源30則可採用單色、多色雷射光源或者發光二極體，如此一來可通過控制光源30的強度或者輸出脈沖頻率，使得墨水 在顯色後呈現出不同的灰階變化。
接著參閱圖2A,其中區域A表示前述光致變色墨水D，落在 記錄媒體M上所覆蓋的範圍，區域A，則表示待接受光線L照射 而顯現顏色的特定部分。再參閱圖2B,由於區域A，中的光致變色 墨水D，主要通過光線L的照射進而顯現特定顏色，因此列印精度 才艮據光源30在i己錄々某體上的照射4青度來決定，古史相比於傳統的噴 墨印表機可大幅提升列印質量。
特別地是，前述列印方式4叉需在噴墨區域A完全覆蓋待顯色的 區域A，即可，即便有多餘的墨水誤噴到其它區域也不會影響列印 效果，因此不必設置高精度的噴墨機構與控制系統，進而可有效地 降低製造成本。
接著參閱圖3，根據圖1所示的光致變色列印裝置，本發明同 時提供一種光致變色墨水的列印方法，首先將光致變色墨水噴至記 錄媒體(步驟S301 ),接著利用光源照射在記錄媒體上的光致變色 墨水並使其化學特性發生改變，比如由透明變化為不透明等(步驟 S302 ),然後利用圖像固化裝置使記錄媒體上的光致變色墨水顯現 特定顏色並使其固化，即維持該顏色(步驟S303 ),由此在記錄媒 體上形成文字或圖^f象。
上述列印方法也可採用不同種類的光致變色墨水，由此產生不 同的顏色變化。特別地是，在步驟S302中可通過改變光源的強度 或者輸出脈衝頻率來控制墨水顯色後的灰階深淺。根據前述列印方 法不僅可提供彩色列印功能，而且墨水顯色後的灰階變化也可由光 源來加以控制，相比於傳統的噴墨列印才幾具有更細緻的列印效果。
接著再一併參閱圖4A、 4B,在本圖4A、 4B中所示的光致變 色列印裝置包括噴墨機構10、光源陣列(未示出)、對焦光頭陣列 300以及多個光導G。如圖4B所示，上述對焦光頭陣列300具有多 個對焦光頭300，，且上述噴墨機構10具有多個噴孔20，分別對應 於前述對焦光頭300，，其中各個光導G分別連接前述光源陣列以 及對焦光頭陣列300上的每一個對焦光頭300',如此一來光源陣列 所發出的光線可個別地經由光導G傳輸至每一個對焦光頭300'， 並可經過準直、聚焦後對應;也照射至每一個噴孔20所噴出的光致 變色墨水D，，進而使其在記錄々某體M上顯色並呈現文字或圖像。 需特別說明的是，該光源陣列也可是單獨光源，此時僅需在光導G 與該單獨光源之間或者光導G與對焦光頭300，之間增i殳一光調製 器陣列(未示出)，便可達到相同的效果。
接著再參閱圖5，在圖5中所示的光致變色列印裝置主要包括 噴墨機構10、光源陣列30，、對焦光頭陣列300以及光導G，其中 噴墨機構10內具有噴孔20。如圖所示，前述噴墨機構10、光源陣 列30，、光導G以及對焦光頭陣列300通過半導體製造4支術而為一 體成形，由此組成光學噴墨頭結構，其中光源陣列30，集成至噴墨 才幾構10。如圖5所示，光源陣列30'通過光導G連接對焦光頭陣 列300,上述對焦光頭陣列300在經過準直與聚焦後可發出光線L 至記錄^某體M上的光致變色墨水D，並使其顯色。
圖6為本發明的陣列式光致變色列印系統示意圖。如圖所示， 上述光致變色列印系統主要包括列印控制電路701、光源陣列控制 電路702、光源陣列703、光導704、對焦光頭陣列705以及列印頭 噴墨陣列706，其中列印頭噴墨陣列706具有多個噴孔(未示出)， 並且對焦光頭陣列705具有多個對焦光頭(未示出)，分別對應於 前述噴孔。如圖所示，前述列印控制電^各701分別連4妄並控制光源 陣列控制電路702以及列印頭噴墨陣列706，其中光源陣列控制電 路702則連接並控制光源陣列703。
由於光源陣列703所發出的光線可經由光導704傳輸至對焦光 頭陣列705中的每一個對焦光頭，因此通過前述列印控制電路701 可控制列印頭噴墨陣列706中每一個噴孔的噴墨操作，同時可控制 光源陣列703以及每一個對焦光頭髮出的光線強度和照射時間，其 中前述列印頭噴墨陣列706以及對焦光頭陣列705可組成光學噴墨 頭707,用於將光致變色墨水顯色在記錄々某體上，進而呈現文字或 圖像。
圖7表示單光源式光致變色列印統，其中光源803為單獨光源， 光線可經由光導/分束器804傳輸至光調製器陣列802,接著再傳輸 至對焦光頭陣列805。另一方面，列印控制電路801同時連接並控 制前述光調製器陣列802以及列印頭噴墨陣列806，如此一來可通 過列印控制電路801控制列印頭噴墨陣列806中每一個噴孔的噴墨 操作以及對焦光頭陣列805中每一個對焦光頭的光線強度與照射時 間，其中前述列印頭噴墨陣列806以及對焦光頭陣列805可組成光 學噴墨頭807，用於將光致變色墨水顯色在記錄媒體上，進而呈現 文字或圖^f象。
第二實施例
本實施例與第 一 實施例的主要區別在在，本實施例先通過光源 照射以使光致變色墨水化學特性發生改變，繼而再由噴墨機構將該 已改變化學特性的光致變色墨水噴射至記錄媒體。以下描述中，僅 詳述本實施例不同於第 一 實施例的地方，相同之處則不再贅述。
圖8為本實施例的光致變色列印裝置示意圖。如圖所示，光致 變色墨水D在噴射至記錄J 某體M之前即受到光源30所發出的光線 L照射而先行改變其化學特性，然後再將其經由噴墨機構10的噴孔 20噴出至記錄媒體M上(如光致變色墨水D，所示)。如圖8所示， 前述光源30由噴墨才幾構10的一側發射光線L至噴孔20內的光致
變色墨水D，其中光線L的方向大致垂直於噴孔20,然而光線L 的方向也可^故其它變更，並不以此為限。
同樣地，為了確保記錄媒體M上的光致變色墨水D，可保持穩 定而不再產生變化，另外可通過圖像固化裝置(未示出)以紫外線、 紅外線、加熱或者化學覆蓋的方式作用於前述光致變色墨水D，，由 此使其顯現並維持特定顏色。
*接著再參閱圖9A，在圖9A中的光源30由噴墨才幾構10的側邊 發射光線L,上述光線L依序經由光導G傳輸並穿過噴墨機構10 上的窗口 W,進而照射在噴孔20中的光致變色墨水D,其中光線 L的方向大致垂直於前述噴孔20，在本實施例中，該窗口W為透 明窗口 。由於光致變色墨水D在經過光線L照射後可顯現特定的顏 色，因此可經由噴孔20噴出至記錄々某體M上進而形成文字或圖案。
再參閱圖9B,在圖9B中的光源30採取由上往下的方式發射 光線L，並依序經過光導G以及噴墨才幾構10上的窗口 W進而照射 至噴孔20中的光致變色墨水D，由此使其顯現特定的顏色。其中， 前述光線L的方向大致平行於光致變色墨水D由噴孔20射出的方 向。需特別i兌明的是，除了如圖9A、 9B所示的結構外，前述噴墨 才幾構10、噴孔20、光源30以及窗口 W也可通過其它不同的方式 相互結合，進而組成光學噴墨頭結構。此外，如圖9A、 9B所示的 光源30集成在噴墨才幾構10上，其可為單光源或者光源陣列。
在實際應用中，採取預先照射光線至光致變色墨水後再噴射至 記錄媒體的原理的情形，其列印裝置結構除了可採取圖9A、 9B所 示的光源集成式結構外，也可採用光源分離式結構，即光源與噴墨 機構並非結合為一體，其中上述光源可採用單光源或者光源陣列。接著參閱圖10,其為本實施例的光致變色列印方法示意圖。如
圖所示，首先提供光致變色墨水(步驟S501 )，接著利用光源照射
光致變色墨水使其化學特性發生改變，比如由透明變化為不透明等
(步驟S502 )，然後將光致變色墨水噴至記錄媒體(步驟S503 )， 最後再利用圖像固化裝置使記錄媒體上的光致變色墨水顯現特定 顏色並使其固化，即維持該特定顏色(步驟S504)，由此在記錄媒 體上形成文字或圖4象。
綜上所述，本發明提供一種光致變色列印裝置，通過發射光線 4吏光致變色墨水顯現特定的顏色，進而可在記錄々某體上形成文字或 圖像。由於列印精度取決於光線的照射精度，因此相比於傳統的噴 墨印表機可大幅提升其列印質量。
主要組件符號說明
10 噴墨機構 30 光源
300 對焦光頭陣列 G 光導
702 光源陣列控制電路 704 光導
706 列印頭噴墨陣列
801 列印控制電路
803 光源
805 對焦光頭陣列
807 光學噴墨頭
D、 D， 光致變色墨水
M i己錄々某體
30' 光源陣列
300' 對焦光頭
701 列印控制電路
703 光源陣列
705 對焦光頭陣列
707 光學噴墨頭
802 光調製器陣列
804~光導/分束器
806 列印頭噴墨陣列
A、 A， 區域
L 光線
W 窗口
權利要求
1.一種光致變色列印裝置，用於列印在記錄媒體上，所述光致變色列印裝置包括光致變色墨水；噴墨機構，具有噴孔，其中所述光致變色墨水由所述噴墨機構內部經過所述噴孔而噴射至所述記錄媒體上；以及光源，發射光線至所述光致變色墨水，由此改變所述光致變色墨水的化學特性。
2. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光線照射 落在所述記錄媒體上的所述光致變色墨水，使得所述光致變色 墨水顯色。
3. 根據權利要求2所述的光致變色列印裝置，其中所述光線照射 所述記錄媒體上至少 一部分的所述光致變色墨水，由此使所述 部分光致變色墨水顯色。
4. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光線照射 所述噴墨機構中的所述光致變色墨水，由此改變所述光致變色 墨水的化學特性，再經由所述噴孔將所述光致變色墨水噴射至 所述記錄々某體上。
5. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光致變色 列印裝置通過控制所述光線的強度或者所述光線的輸出脈衝 頻率，以控制所述光致變色墨水的灰階深淺。
6. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，進一步包括圖像固 化裝置，用於對所述記錄媒體上的所述光致變色墨水進行固 化，使得所述光致變色墨水顯現並維持特定顏色。
7. 根據權利要求6所述的光致變色列印裝置，其中所述固化裝置 通過紫外線、紅外線、加熱或者^:學覆蓋的方式作用於所述光 致變色墨水。
8. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光線的方 向大致垂直於所述噴孔的方向。
9. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光線的方 向大致平4于于所述噴孔的方向。
10. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光源為單 色或多色雷射光源。
11. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述光源為發 光二極體。
12. 根據權利要求1所述的光致變色列印裝置，其中所述噴墨機構 為壓電式或熱氣泡式噴墨機構。
13. —種列印裝置，用於列印在記錄媒體上，所述列印裝置包括噴墨機構； 光源；對焦光頭陣列，用於將所述光源所發射的光線對焦至所 述記錄i某體；以及光導，連接所述光源和所述對焦光頭陣列。
14.才艮據衝又利要求13所述的列印裝置，其中所述噴墨才幾構、所述 光源、為一體成升
15. 根據權利要求13所述的列印裝置，其中所述列印裝置進一步 包括光致變色墨水，所述光致變色墨水通過所述噴墨機構而噴 射至所述記錄^ 某體上。
16. 根據權利要求13所述的列印裝置，其中所述光源為光源陣列。
17. 根據權利要求13所述的列印裝置，其中所述光源為單獨光源， 並且所述列印裝置進一步包括光調製器陣列，用於調控所述光 線的通斷與強弱。
18. —種光致變色列印方法，用於列印在記錄媒體上，所述光致變 色4丁印方法包4舌將光致變色墨水噴至記錄媒體；以及照射光線至所述記錄媒體上的所述光致變色墨水，由此 變化所述光致變色墨水的化學特性。
19. 根據權利要求18所述的光致變色列印方法，進一步包括下列 步驟利用圖像固化裝置對所述記錄媒體上的所述光致變色墨 水進行固化，使得所述光致變色墨水顯現並維持特定顏色。
20. —種光致變色列印方法，用於列印在記錄媒體上，所述光致變 色列印方法包才舌提供光致變色墨水；照射光線至所述光致變色墨水，由此變化所述光致變色 墨水的化學特性；以及將所述光致變色墨水噴至所述記錄々某體。
21. 根據權利要求20所述的光致變色列印方法，進一步包括下列 步驟利用圖像固化裝置對所述記錄媒體上的所述光致變色墨 水進行固化，使得所述光致變色墨水顯現並維持特定顏色。
22. —種光致變色列印系統，用於列印在記錄媒體上，所述光致變 色列印系統包括列印頭噴墨陣列，用於將光致變色墨水噴射至所述記錄 媒體；光源陣列；光源陣列控制電路，用於控制所述光源陣列；對焦光頭陣列，連接所述光源陣列並使光線對焦而照射 至所述光致變色墨水，由此改變所述光致變色墨水的化學特 性；光導，連4妄所述光源陣列以及所述只於焦光頭陣列；以及列印控制電路，控制所述列印頭噴墨陣列以及所述光源 陣列控制電路。
23. —種光致變色列印系統，用於列印在記錄^某體上，所述光致變 色列印系統包括列印頭噴墨陣列，用於將光致變色墨水噴至所述記錄媒體；光源；對焦光頭陣列，用於使光線對焦並照射至所述光致變色 墨水，由此改變所述光致變色墨水的化學特性；光調製器陣列，控制所述對焦光頭陣列；光導，連接所述光源以及所述光調製器陣列；以及列印控制電路，控制所述列印頭噴墨陣列以及所述光調 制器陣列。
全文摘要
本發明提供了一種光致變色列印方法，用於列印在記錄媒體上，包括將光致變色墨水噴至上述記錄媒體。將光線照射至記錄媒體上的光致變色墨水，由此改變上述光致變色墨水的化學特性。
文檔編號B41J2/01GK101186146SQ20061014
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月15日 優先權日2006年11月15日
發明者張智海 申請人:明基電通信息技術有限公司