一种基于激光直写技术的无墨打印方法与流程

1.本发明涉及打印印刷领域，具体为一种基于激光直写技术的无墨打印方法。

背景技术：

2.现在有墨打印技术，如打印机打印，或者印刷厂的刊物印刷都需要打印使用墨盒；一方面墨盒更换麻烦，且成本高昂，特别是大型的印刷厂或者包装厂，墨的使用是原料成本中的一笔不小的开支；另一方面墨的制作会带来环境污染问题；墨盒用完之后废弃物的处理同样会带来污染的问题。
3.而现有的无墨打印技术是基于热敏材料的打印技术，需要在被打印物体，如纸张上涂上热敏材料，热敏材料预热分解或者聚合变，实现打印的方式。由于需要在被打印的物体上事先涂上热敏材料，因此，工序复杂，且成本较高。为此，我们提供一种基于激光直写技术的无墨打印方法。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供了一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其实是一种激光烧结技术，通过高能量激光将被打印物体表面碳化，或者对于物体组成不含碳元素的物质直接将表面进行物理破坏，实现物体表面的成像的目标。因此，整个打印过程不会产生任何附加成本，且无污染；并且对被打印的物体没有特殊处理的要求，节省成本。
5.本发明所解决的技术问题为：如何基于无墨打印技术降低对于打印原料的使用，解决现有技术中工艺复杂、成本高且造成污染的问题；
6.本发明可以通过以下技术方案实现：一种基于激光直写技术的无墨打印方法，该无墨打印方法具体包括以下步骤：
7.s1：根据被打印材料确定激光器的输出能量；
8.s2：将被打印材料放置在激光成像器的焦面；
9.s3：用透光平板平铺压在被打印材料表面；
10.s4：将需打印文本处理为点阵图；
11.s5：通过计算机和控制器读取点阵图数据和确定激光的光斑位置；
12.s6：工作台带动激光光源进行移动进行逐行扫描打印。
13.本发明的进一步技术改进在于：步骤s2中所述的激光成像器由光源、成像器和成像镜头组成。
14.本发明的进一步技术改进在于：所述光源为连续激光光源或脉冲激光光源，所述成像器为振镜、转镜、密排光纤激光器和空间光调制器中的一个或两个以上的组合。
15.本发明的进一步技术改进在于：所述被打印材料为平面打印材料，在打印时，用透光平板平压在激光成像器的焦面处，透光平板具体为平板透明玻璃。
16.本发明的进一步技术改进在于：所述输出能量表示激光器输出的能量密度，在进行打印时，激光器调节至使被打印材料表面碳化或者出现物理损伤的能量密度。
17.本发明的进一步技术改进在于：在打印时，计算机逐行逐点读取点阵图的数据，当工作台激光器的光斑到达对应点位时，控制器控制激光器打开并输出设定的能量，在光斑未到达对应点位时，激光器被关闭。
18.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
19.通过无墨打印技术降低对于打印原料的使用，大大降低由于原料使用带来的成本，且现有的无墨打印技术还是要基于在被打印材料表面涂覆热敏材料或者其他材料才能做到无墨打印，相当于把原料进行了替换，且实现工艺上较为复杂，产业化运用无法大幅降低成本，还会造成环境污染，本发明中无墨打印方法基于激光烧结技术，通过高能量激光将被打印物体表面碳化，或者对于物体组成不含碳元素的物质直接将表面进行物理破坏，实现物体表面的成像的目标。因此，整个打印过程不会产生任何附加成本，且无污染；并且对被打印的物体没有特殊处理的要求，节省成本。
附图说明
20.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.图1为本发明的工作流程框图；
22.图2为本发明的整体打印结构示意图。
具体实施方式
23.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
24.如图1所述，一种基于激光直写技术的无墨打印方法，该无墨打印方法无需任何墨盒、热敏材料或者感光材料，其具体步骤包括：
25.步骤s1：根据被打印材料的材质确认用于打印的激光器的输出能量；
26.步骤s2：将需要打印的文件输入到计算机中，计算机将需要打印的文件的文本内容转化为可以打印的bitmap图；
27.步骤s3：将被打印的材料放置于激光成像器件的焦面上，将被打印的材料用透光平板压合，使被打印的材料表面隔绝空气，防止因激光能量过大，局部温度高而自燃，同时保证被打印的材料的平整性；
28.步骤s4：计算机控制成像光点的运动，当成像光点运动，成像光点逐行运动，当成像光点运动到被打印的材料的相应位置，计算机确认该点为打印点时，计算机将激光器的能量加大到步骤s1中的设定的输出能量，如果确认该点无需打印，则将激光器的能量调整为零；
29.步骤s5：重复步骤s4中的操作，成像光点逐行运动，遍历整个被打印物体表面，完成一次打印；
30.步骤s6：完成打印后，移除用于压合的透光平板。
31.结合图2所示，以震镜加转镜的组合形式打印一张a4规格的打印纸为例，说明无墨打印方法的具体实施过程，具体如下：
32.(1)激光成像器有振镜、转镜和场镜三部分组成，其中振镜设置有两个，两个振镜上均设有角度传感器，可以确定振镜转动的角度；转镜上设有编码器，可以确定振镜转动的
位置；场镜将转镜反射的光成像在工作台上；工作台可以上下运动，也可以前后运动，工作台可以将运动的位置信号输出；控制器控制工作台、振镜和转镜的运动，同时控制激光器的关闭、打开或者输出能量大小；
33.需要说明的是，在其他实施例中，激光成像器的组成可以是振镜，转镜，空间光调制器、密排光纤激光器或者其中的几个组合使用。
34.(2)将a4纸放置于工作台上，用平面玻璃压合在a4纸上，调整工作台的高度，让a4纸的表面在场镜的焦面上。
35.(3)调整振镜的角度，使工作台在运动的情况下，转镜扫描的一行数据垂直于工作台方向，调整的方法为：在工作台不运动的情况下，转镜扫描的一行数据垂直于工作台方向时两振镜对应的工作角度为a1，a2；
36.转镜扫描一行的时间为t，扫描的距离为l，工作台运动的速度为v。那么振镜在a1，a2工作角度，工作台运动的速度为v时，扫描一行数据与工作台之间的夹角为arctan(v*t/l)。调整a1，a2的角度，让工作台在不工作的情况下，扫描一行数据与工作台之间的夹角为-arctan(v*t/l)，则工作台以速度v工作时，转镜扫描的一行数据垂直于工作台方向。
37.(4)将待打印的数据导入控制器，控制器将数据转化为可以控制激光器的bitmap图。
38.(5)控制器控制转镜转动，控制器读取转镜编码器信息，确定转镜转动位置与转动的速度，待转镜转动到速度平稳之后，控制器控制工作台运动。
39.(6)控制器根据平台的运动位置，转镜转动位置，确定光斑在a4纸上的位置，控制器确定光斑点到a4纸的右上角，在编码器信号的控制下，逐行逐点读取bitmap的数据，当bitmap数据当前点为1时，控制器控制激光器打开，并将能量调整到a4纸碳化的能量，当bitmap数据当前点为0时，控制器控制激光器关闭，直到激光光斑扫描完整张a4纸，打印完成。
40.(7)打开玻璃压合板，取下a4纸，完成打印。
41.需要说明的是，根据被打印的材料不同的，激光器输出的能量值也不一样，上述实施例中的a4纸打印所需能量为800～1200毫焦；若被打印的材料为平整木板，激光器需要输出的能量为3000～5000毫焦；若被打印的材料为金属板，激光器需要输出的能量为8000～12000毫焦。
42.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1：根据被打印材料确定激光器的输出能量；s2：将被打印材料放置在激光成像器的焦面；s3：用透光平板平铺压在被打印材料表面；s4：将需打印文本处理为点阵图；s5：通过计算机和控制器读取点阵图数据和确定激光的光斑位置；s6：工作台带动激光光源进行移动进行逐行扫描打印。2.根据权利要求1所述的一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其特征在于，步骤s2中所述的激光成像器由光源、成像器和成像镜头组成。3.根据权利要求2所述的一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其特征在于，所述光源为连续激光光源或脉冲激光光源，所述成像器为振镜、转镜、密排光纤激光器和空间光调制器中的一个或两个以上的组合。4.根据权利要求1所述的一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其特征在于，所述被打印材料为平面打印材料，在打印时，用透光平板平压在激光成像器的焦面处，透光平板具体为平板透明玻璃。5.根据权利要求1所述的一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其特征在于，所述输出能量表示激光器输出的能量密度，在进行打印时，激光器调节至使被打印材料表面碳化或者出现物理损伤的能量密度。6.根据权利要求1所述的一种基于激光直写技术的无墨打印方法，其特征在于，在打印时，计算机逐行逐点读取点阵图的数据，当工作台激光器的光斑到达对应点位时，控制器控制激光器打开并输出设定的能量，在光斑未到达对应点位时，激光器被关闭。

技术总结

本发明公开了一种基于激光直写技术的无墨打印方法，涉及打印印刷领域，该无墨打印方法具体包括以下步骤：确定输出能量、将被打印材料放置在焦面上、用透光平板平压在被打印材料表面、将需打印文本处理为点阵图、读取点阵图数据和确定打印位置、进行逐行扫描打印直至完成打印；通过高能量激光将被打印物体表面碳化，或者对于物体组成不含碳元素的物质直接将表面进行物理破坏，实现物体表面的成像的目标。因此，整个打印过程不会产生任何附加成本，且无污染；并且对被打印的物体没有特殊处理的要求，节省成本。节省成本。节省成本。