专利名称：光致变色打印方法、系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打印装置，特别涉及一种光致变色打印装置。
背景技术：
目前常用的打印才几类型大致可分为喷墨打印4几以及激光打印 机两种。 一般而言，现有喷墨打印机普遍存在打印图像精细程度不 足的缺点，虽然采用极小墨滴方式打印可以改善上述问题，但是打 印速度则会受到很大影响。另一方面，现有激光打印机在打印速度 和精度的表现上虽然较喷墨打印机更佳，但是其具有结构复杂、体 积庞大以及成本较高的缺点，此外在设计和制造上也较为困难。
发明内容
本发明提供一种用于打印在记录媒体上的光致变色打印装置， 包括光致变色墨水、喷墨机构以及光源。上述喷墨机构具有喷孔， 其中光致变色墨水由喷墨^=几构内部经过喷孔而喷射至前述记录々某 体上。上述光源发射光线至前述光致变色墨水，由此改变上述光致 变色墨水的化学特性。
在一优选实施例中，前述光线照射落在记录々某体上的光致变色 墨水并使其显色。
在一优选实施例中，前述光线照射记录々某体上一部分的光致变 色墨水，由此在记录々某体上形成文字或图^f象。
在一优选实施例中，前述光线照射在喷墨机构中的光致变色墨 水，由此改变上述光致变色墨水的化学特性，再经由喷孔将前述光 致变色墨水喷射至记录々某体上。
在一优选实施例中，前述光致变色打印装置通过控制光线的强 度或者光线的输出脉沖频率，以控制前述光致变色墨水的灰阶深浅。
在一优选实施例中，前述喷墨打印装置进一步包括图^象固化装 置，用于对记录媒体上的光致变色墨水进行固化，使得光致变色墨 水显现并维持特定颜色。
在一优选实施例中，前述固4b装置可通过紫外线、红外线、加
热或者化学覆盖的方式作用于前述光致变色墨水。
在一优选实施例中，前述光线的方向大致垂直于喷孔的方向。 在一优选实施例中，前述光线的方向大致平行于喷孔的方向。 在一优选实施例中，前述光源为单色或多色雷射光源。 在一优选实施例中，前述光源为发光二极管。
在一优选实施例中，前述喷墨^L构为压电式或热气泡式喷墨扭^构。
本发明同时提供一种光致变色打印方法，用于打印在记录媒体
上，包括将光致变色墨水喷至上述记录媒体。将光线照射至记录 媒体上的光致变色墨水，由此改变该光致变色墨水的化学特性。
在一优选实施例中，前述光致变色打印方法进一步包4舌利用
图像固化装置对记录媒体上的光致变色墨水进行固化，使其显现并 维持特定颜色。
本发明同时提供一种用于打印在记录媒体上的光致变色打印 系统，包4舌打印头喷墨阵列、光源阵列、光源阵列控制电路、对焦 光头阵列、光导以及打印控制电路。上述打印头喷墨阵列用于将光 致变色墨水喷射至前述记录媒体。上述光源阵列控制电路则用于控 制前述光源阵列。上述对焦光头阵列连接光源阵列，用于将光线对 焦并照射至前述光致变色墨水，由此改变该光致变色墨水的化学特 性。上述光导连接光源阵列以及对焦光头阵列。上述打印控制电路 用于控制打印头喷墨阵列以及对焦光头阵列。
图1表示本发明的第一实施例中的光致变色打印装置示意图2A表示光致变色墨水落在记录媒体上的区域A的示意图2B表示区域A'的光致变色墨水受到光线照射后的示意图3表示本发明第一实施例中的光致变色打印方法的示意图4A、 4B表示第一实施例中的光源阵列式光致变色打印装置 示意图5表示第一实施例中的光源集成式光致变色打印装置示意图6表示第一实施例中的阵列式光致变色打印统示意图； 图7表示第一实施例中的单光源式光致变色打印统示意图8表示本发明的第二实施例中的光致变色打印装置示意图9A表示本发明的第二实施例中的光源集成式光致变色打印 装置示意图9B表示第二实施例中另一光源集成式光致变色打印装置示 意图；以及
图IO表示第二实施例中的光致变色打印方法示意图。
具体实施例方式
第一实施例
首先参阅图1，该图表示光致变色打印装置的示意图。在图1 中所示的光致变色打印装置可用于将文字或图^f象打印在记录4某体 M(例如纸张)上，其主要包括光致变色墨水D、喷墨机构10以及 光源30。如图l所示，上述喷墨4几构10具有喷孔20,位于喷墨枳^ 构10内的光致变色墨水D可经由喷孔20喷出并落在记录々某体M 上(如光致变色墨水D，所示)。由于光致变色墨水D在某特定频 率的光线照射下会导致其化学特性产生改变，因此可利用前述光源 30发射光线L至记录媒体M上的光致变色墨水D，，进而变化光致 变色墨水D，的透明度(由透明变成不透明)，由此在记录媒体M 上隐性地呈现相应的文字或图像。
接着，可通过图像固化装置(未示出)以紫外线、红外线、加 热或者化学覆盖的方式，作用于前述光致变色墨水D，，由此使记录 媒体M上的光致变色墨水D，显现特定颜色，同时可使得光致变色 墨水D，的物理、化学特性在显色后保持稳定，且不会再因光、热的 影响而改变颜色。前述喷墨才几构10可为热气泡式或者压电式喷墨 头，前述光源30则可采用单色、多色雷射光源或者发光二极管，如此一来可通过控制光源30的强度或者输出脉沖频率，使得墨水 在显色后呈现出不同的灰阶变化。
接着参阅图2A,其中区域A表示前述光致变色墨水D，落在 记录媒体M上所覆盖的范围，区域A，则表示待接受光线L照射 而显现颜色的特定部分。再参阅图2B,由于区域A，中的光致变色 墨水D，主要通过光线L的照射进而显现特定颜色，因此打印精度 才艮据光源30在i己录々某体上的照射4青度来决定，古史相比于传统的喷 墨打印机可大幅提升打印质量。
特别地是，前述打印方式4叉需在喷墨区域A完全覆盖待显色的 区域A，即可，即便有多余的墨水误喷到其它区域也不会影响打印 效果，因此不必设置高精度的喷墨机构与控制系统，进而可有效地 降低制造成本。
接着参阅图3，根据图1所示的光致变色打印装置，本发明同 时提供一种光致变色墨水的打印方法，首先将光致变色墨水喷至记 录媒体(步骤S301 ),接着利用光源照射在记录媒体上的光致变色 墨水并使其化学特性发生改变，比如由透明变化为不透明等(步骤 S302 ),然后利用图像固化装置使记录媒体上的光致变色墨水显现 特定颜色并使其固化，即维持该颜色(步骤S303 ),由此在记录媒 体上形成文字或图^f象。
上述打印方法也可采用不同种类的光致变色墨水，由此产生不 同的颜色变化。特别地是，在步骤S302中可通过改变光源的强度 或者输出脉冲频率来控制墨水显色后的灰阶深浅。根据前述打印方 法不仅可提供彩色打印功能，而且墨水显色后的灰阶变化也可由光 源来加以控制，相比于传统的喷墨打印才几具有更细致的打印效果。
接着再一并参阅图4A、 4B,在本图4A、 4B中所示的光致变 色打印装置包括喷墨机构10、光源阵列(未示出)、对焦光头阵列 300以及多个光导G。如图4B所示，上述对焦光头阵列300具有多 个对焦光头300，，且上述喷墨机构10具有多个喷孔20，分别对应 于前述对焦光头300，，其中各个光导G分别连接前述光源阵列以 及对焦光头阵列300上的每一个对焦光头300',如此一来光源阵列 所发出的光线可个别地经由光导G传输至每一个对焦光头300'， 并可经过准直、聚焦后对应;也照射至每一个喷孔20所喷出的光致 变色墨水D，，进而使其在记录々某体M上显色并呈现文字或图像。 需特别说明的是，该光源阵列也可是单独光源，此时仅需在光导G 与该单独光源之间或者光导G与对焦光头300，之间增i殳一光调制 器阵列(未示出)，便可达到相同的效果。
接着再参阅图5，在图5中所示的光致变色打印装置主要包括 喷墨机构10、光源阵列30，、对焦光头阵列300以及光导G，其中 喷墨机构10内具有喷孔20。如图所示，前述喷墨机构10、光源阵 列30，、光导G以及对焦光头阵列300通过半导体制造4支术而为一 体成形，由此组成光学喷墨头结构，其中光源阵列30，集成至喷墨 才几构10。如图5所示，光源阵列30'通过光导G连接对焦光头阵 列300,上述对焦光头阵列300在经过准直与聚焦后可发出光线L 至记录^某体M上的光致变色墨水D，并使其显色。
图6为本发明的阵列式光致变色打印系统示意图。如图所示， 上述光致变色打印系统主要包括打印控制电路701、光源阵列控制 电路702、光源阵列703、光导704、对焦光头阵列705以及打印头 喷墨阵列706，其中打印头喷墨阵列706具有多个喷孔(未示出)， 并且对焦光头阵列705具有多个对焦光头(未示出)，分别对应于 前述喷孔。如图所示，前述打印控制电^各701分别连4妄并控制光源 阵列控制电路702以及打印头喷墨阵列706，其中光源阵列控制电 路702则连接并控制光源阵列703。
由于光源阵列703所发出的光线可经由光导704传输至对焦光 头阵列705中的每一个对焦光头，因此通过前述打印控制电路701 可控制打印头喷墨阵列706中每一个喷孔的喷墨操作，同时可控制 光源阵列703以及每一个对焦光头发出的光线强度和照射时间，其 中前述打印头喷墨阵列706以及对焦光头阵列705可组成光学喷墨 头707,用于将光致变色墨水显色在记录々某体上，进而呈现文字或 图像。
图7表示单光源式光致变色打印统，其中光源803为单独光源， 光线可经由光导/分束器804传输至光调制器阵列802,接着再传输 至对焦光头阵列805。另一方面，打印控制电路801同时连接并控 制前述光调制器阵列802以及打印头喷墨阵列806，如此一来可通 过打印控制电路801控制打印头喷墨阵列806中每一个喷孔的喷墨 操作以及对焦光头阵列805中每一个对焦光头的光线强度与照射时 间，其中前述打印头喷墨阵列806以及对焦光头阵列805可组成光 学喷墨头807，用于将光致变色墨水显色在记录媒体上，进而呈现 文字或图^f象。
第二实施例
本实施例与第 一 实施例的主要区别在在，本实施例先通过光源 照射以使光致变色墨水化学特性发生改变，继而再由喷墨机构将该 已改变化学特性的光致变色墨水喷射至记录媒体。以下描述中，仅 详述本实施例不同于第 一 实施例的地方，相同之处则不再赘述。
图8为本实施例的光致变色打印装置示意图。如图所示，光致 变色墨水D在喷射至记录J 某体M之前即受到光源30所发出的光线 L照射而先行改变其化学特性，然后再将其经由喷墨机构10的喷孔 20喷出至记录媒体M上(如光致变色墨水D，所示)。如图8所示， 前述光源30由喷墨才几构10的一侧发射光线L至喷孔20内的光致
变色墨水D，其中光线L的方向大致垂直于喷孔20,然而光线L 的方向也可^故其它变更，并不以此为限。
同样地，为了确保记录媒体M上的光致变色墨水D，可保持稳 定而不再产生变化，另外可通过图像固化装置(未示出)以紫外线、 红外线、加热或者化学覆盖的方式作用于前述光致变色墨水D，，由 此使其显现并维持特定颜色。
*接着再参阅图9A，在图9A中的光源30由喷墨才几构10的侧边 发射光线L,上述光线L依序经由光导G传输并穿过喷墨机构10 上的窗口 W,进而照射在喷孔20中的光致变色墨水D,其中光线 L的方向大致垂直于前述喷孔20，在本实施例中，该窗口W为透 明窗口 。由于光致变色墨水D在经过光线L照射后可显现特定的颜 色，因此可经由喷孔20喷出至记录々某体M上进而形成文字或图案。
再参阅图9B,在图9B中的光源30采取由上往下的方式发射 光线L，并依序经过光导G以及喷墨才几构10上的窗口 W进而照射 至喷孔20中的光致变色墨水D，由此使其显现特定的颜色。其中， 前述光线L的方向大致平行于光致变色墨水D由喷孔20射出的方 向。需特别i兌明的是，除了如图9A、 9B所示的结构外，前述喷墨 才几构10、喷孔20、光源30以及窗口 W也可通过其它不同的方式 相互结合，进而组成光学喷墨头结构。此外，如图9A、 9B所示的 光源30集成在喷墨才几构10上，其可为单光源或者光源阵列。
在实际应用中，采取预先照射光线至光致变色墨水后再喷射至 记录媒体的原理的情形，其打印装置结构除了可采取图9A、 9B所 示的光源集成式结构外，也可采用光源分离式结构，即光源与喷墨 机构并非结合为一体，其中上述光源可采用单光源或者光源阵列。接着参阅图10,其为本实施例的光致变色打印方法示意图。如
图所示，首先提供光致变色墨水(步骤S501 )，接着利用光源照射
光致变色墨水使其化学特性发生改变，比如由透明变化为不透明等
(步骤S502 )，然后将光致变色墨水喷至记录媒体(步骤S503 )， 最后再利用图像固化装置使记录媒体上的光致变色墨水显现特定 颜色并使其固化，即维持该特定颜色(步骤S504)，由此在记录媒 体上形成文字或图4象。
综上所述，本发明提供一种光致变色打印装置，通过发射光线 4吏光致变色墨水显现特定的颜色，进而可在记录々某体上形成文字或 图像。由于打印精度取决于光线的照射精度，因此相比于传统的喷 墨打印机可大幅提升其打印质量。
主要组件符号说明
10 喷墨机构 30 光源
300 对焦光头阵列 G 光导
702 光源阵列控制电路 704 光导
706 打印头喷墨阵列
801 打印控制电路
803 光源
805 对焦光头阵列
807 光学喷墨头
D、 D， 光致变色墨水
M i己录々某体
30' 光源阵列
300' 对焦光头
701 打印控制电路
703 光源阵列
705 对焦光头阵列
707 光学喷墨头
802 光调制器阵列
804~光导/分束器
806 打印头喷墨阵列
A、 A， 区域
L 光线
W 窗口
权利要求
1.一种光致变色打印装置，用于打印在记录媒体上，所述光致变色打印装置包括光致变色墨水；喷墨机构，具有喷孔，其中所述光致变色墨水由所述喷墨机构内部经过所述喷孔而喷射至所述记录媒体上；以及光源，发射光线至所述光致变色墨水，由此改变所述光致变色墨水的化学特性。
2. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光线照射 落在所述记录媒体上的所述光致变色墨水，使得所述光致变色 墨水显色。
3. 根据权利要求2所述的光致变色打印装置，其中所述光线照射 所述记录媒体上至少 一部分的所述光致变色墨水，由此使所述 部分光致变色墨水显色。
4. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光线照射 所述喷墨机构中的所述光致变色墨水，由此改变所述光致变色 墨水的化学特性，再经由所述喷孔将所述光致变色墨水喷射至 所述记录々某体上。
5. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光致变色 打印装置通过控制所述光线的强度或者所述光线的输出脉冲 频率，以控制所述光致变色墨水的灰阶深浅。
6. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，进一步包括图像固 化装置，用于对所述记录媒体上的所述光致变色墨水进行固 化，使得所述光致变色墨水显现并维持特定颜色。
7. 根据权利要求6所述的光致变色打印装置，其中所述固化装置 通过紫外线、红外线、加热或者^:学覆盖的方式作用于所述光 致变色墨水。
8. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光线的方 向大致垂直于所述喷孔的方向。
9. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光线的方 向大致平4于于所述喷孔的方向。
10. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光源为单 色或多色雷射光源。
11. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述光源为发 光二极管。
12. 根据权利要求1所述的光致变色打印装置，其中所述喷墨机构 为压电式或热气泡式喷墨机构。
13. —种打印装置，用于打印在记录媒体上，所述打印装置包括喷墨机构； 光源；对焦光头阵列，用于将所述光源所发射的光线对焦至所 述记录i某体；以及光导，连接所述光源和所述对焦光头阵列。
14.才艮据冲又利要求13所述的打印装置，其中所述喷墨才几构、所述 光源、为一体成升
15. 根据权利要求13所述的打印装置，其中所述打印装置进一步 包括光致变色墨水，所述光致变色墨水通过所述喷墨机构而喷 射至所述记录^ 某体上。
16. 根据权利要求13所述的打印装置，其中所述光源为光源阵列。
17. 根据权利要求13所述的打印装置，其中所述光源为单独光源， 并且所述打印装置进一步包括光调制器阵列，用于调控所述光 线的通断与强弱。
18. —种光致变色打印方法，用于打印在记录媒体上，所述光致变 色4丁印方法包4舌将光致变色墨水喷至记录媒体；以及照射光线至所述记录媒体上的所述光致变色墨水，由此 变化所述光致变色墨水的化学特性。
19. 根据权利要求18所述的光致变色打印方法，进一步包括下列 步骤利用图像固化装置对所述记录媒体上的所述光致变色墨 水进行固化，使得所述光致变色墨水显现并维持特定颜色。
20. —种光致变色打印方法，用于打印在记录媒体上，所述光致变 色打印方法包才舌提供光致变色墨水；照射光线至所述光致变色墨水，由此变化所述光致变色 墨水的化学特性；以及将所述光致变色墨水喷至所述记录々某体。
21. 根据权利要求20所述的光致变色打印方法，进一步包括下列 步骤利用图像固化装置对所述记录媒体上的所述光致变色墨 水进行固化，使得所述光致变色墨水显现并维持特定颜色。
22. —种光致变色打印系统，用于打印在记录媒体上，所述光致变 色打印系统包括打印头喷墨阵列，用于将光致变色墨水喷射至所述记录 媒体；光源阵列；光源阵列控制电路，用于控制所述光源阵列；对焦光头阵列，连接所述光源阵列并使光线对焦而照射 至所述光致变色墨水，由此改变所述光致变色墨水的化学特 性；光导，连4妄所述光源阵列以及所述只于焦光头阵列；以及打印控制电路，控制所述打印头喷墨阵列以及所述光源 阵列控制电路。
23. —种光致变色打印系统，用于打印在记录^某体上，所述光致变 色打印系统包括打印头喷墨阵列，用于将光致变色墨水喷至所述记录媒体；光源；对焦光头阵列，用于使光线对焦并照射至所述光致变色 墨水，由此改变所述光致变色墨水的化学特性；光调制器阵列，控制所述对焦光头阵列；光导，连接所述光源以及所述光调制器阵列；以及打印控制电路，控制所述打印头喷墨阵列以及所述光调 制器阵列。
全文摘要
本发明提供了一种光致变色打印方法，用于打印在记录媒体上，包括将光致变色墨水喷至上述记录媒体。将光线照射至记录媒体上的光致变色墨水，由此改变上述光致变色墨水的化学特性。
文档编号B41J2/01GK101186146SQ20061014
公开日2008年5月28日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者张智海 申请人:明基电通信息技术有限公司