印機構的數(shù)量由打印產(chǎn)品的種類所決定。此實施例中，工作模式與實施例1完全一致，此處不再贅述。
[0076]實施例3:
[0077]圖5是本發(fā)明中的用于在三維物體表面上打印的滾珠轉印墨水式全自動電子打印設備的結構示意圖，本實施例不同于實施例1的地方在于，輸送單元通過一個三維移動單元安裝在基底上，三維移動單元帶動輸送單元及由輸送單元輸送的承印載體沿X、Y及Z方向的三維移動。本實施例采用機構臂91作為三維移動單元。輸送單元包括一個圓筒夾持組件12以及一個電機11，承印載體通過圓筒夾持組件12夾持，并設置在圓筒夾持組件的外表面，電機11與圓筒夾持組件連接，并驅動圓筒夾持組件轉動。在打印時，輸送單元在走紙控制模塊控制下，輸送單元的電機帶動圓筒轉動，打印頭在承印載體上來回滾動摩擦并輕敲擊，達到轉印電子墨水到承印載體的效果，從而實現(xiàn)打印。
[0078]本實施例可以將片狀的承印載體固定在圓筒夾持組件上，也可以使用三維結構體作為承印載體。
[0079]非為固定于機箱上的靜止機構，其自身可在計算機控制下實現(xiàn)特定空間運動，基底安置于三維移動單元上，本實施例的三維移動單元采用機械臂(如圖5所示)，通過三維移動單元上的控制電機11和夾持件圓筒夾持組件12的操控承印載體的運動軌跡，由此借助計算機I操控有關部件控制滾珠式打印頭5和控制電機11和夾持機構12的協(xié)調運動，實現(xiàn)特定的空間電子器件打印，滾珠式打印頭5可將特定電子墨水直接印刷在特定對象表面，形成最終打印物，由此實現(xiàn)在復雜結構表面上的電子打印，可滿足更多功能電子設備制造的需要。電機11及圓筒夾持組件12通過機械臂的夾持，機械臂包括多個機械臂桿92，機械臂桿92通過活動輪91，在機械臂控制盒93操控下實現(xiàn)復雜的空間運動軌跡，從而實現(xiàn)三維打印。三維移動單元固定于基底88上，可以是三軸位移器、機械臂及操縱機器人等，其均為市場產(chǎn)品，可根據(jù)本發(fā)明需要控制的復雜度選用設置即可。
[0080]本發(fā)明使用過程是這樣進行的，印刷時，軟件讀取用戶所預先設計并繪制好的電路或電子器件圖，根據(jù)不同的打印內(nèi)容控制滾珠式打印頭與承印對象表面的接觸和打印動作，依據(jù)持續(xù)不斷地控制指令實現(xiàn)特定的打印任務。此外，軟件還可實時監(jiān)控打印過程，能及時響應打印裝置所發(fā)出的報警，并反饋相應的控制指令。如當打印機發(fā)出“墨水”用完警告或“基底”用完警告時，軟件能及時暫停印刷，等待用戶添加基底和更換墨盒。
[0081]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種全自動電子打印設備，其特征在于，包括: 計算機，所述計算機用于生成打印控制指令； 打印機箱，所述打印機箱中設有走紙機構、滑軌、打印機構、溫度控制裝置及狀態(tài)傳感器； 所述走紙機構包括基底、輸送單元及走紙控制模塊；所述輸送單元安裝在所述基底上，所述輸送單元用于輸送打印載體；所述走紙控制模塊與所述計算機連接，接收打印控制指令，并控制所述走紙機構工作； 所述滑軌橫跨固定在所述打印機箱內(nèi)，并位于所述走紙機構的上方位置； 所述打印機構設置在所述滑軌上，所述打印機構包括滑塊、滾珠式打印頭、夾持機構及打印控制模塊；所述滾珠式打印頭內(nèi)填充有電子墨水；所述滑塊可滑動地安裝在所述滑軌上；所述夾持機構連接所述滑塊及滾珠式打印頭；所述打印控制模塊與所述計算機連接，所述計算機通過打印控制模塊控制所述滑塊在滑軌上的左右移動，并控制所述滾珠式打印頭工作，調節(jié)所述滾珠式打印頭與所述承印載體的距離并操縱打印動作； 所述溫度控制裝置用于調節(jié)打印機箱的內(nèi)部溫度； 所述狀態(tài)傳感器用于監(jiān)控打印設備的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述輸送單元固定安裝在所述基底上，所述輸送單元包括兩對間隙設置的輥輪及用于驅動輥輪轉動的輥輪驅動組件，所述兩對輥輪的滾動軸心同軸布置，所述承印載體通過所述輥輪輸送。
3.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述輸送單元通過三維移動單元安裝在所述基底上，所述三維移動單元帶動所述輸送單元三維移動；所述輸送單元包括一個圓筒夾持組件及電機，所述承印載體設置在所述圓筒夾持組件外表面，所述電機與圓筒夾持組件連接，并驅動圓筒夾持組件轉動。
4.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述打印機構還包括:位移傳感器及帶有控制模塊的微位移器，夾持機構通過微位移器安裝在滑塊上；所述位移傳感器與所述微位移器電連接，控制模塊依據(jù)位移傳感器測量信息控制微位移器上打印頭的上下位置及與承印載體的距離并操縱打印動作。
5.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述電子墨水包括低熔點液態(tài)金屬及其合金、P型半導體墨水、N型半導體墨水及絕緣封裝墨水。
6.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述溫度控制裝置包含電熱絲、風扇、溫度傳感器及控制裝置，確保電子墨水保持應有的熱狀態(tài)從而實現(xiàn)流暢打印。
7.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述打印機構是I至4枚。
8.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述承印載體對象包含紙張型的打印紙、透明膠片或復雜三維結構。
9.根據(jù)權利要求1所述的全自動電子打印設備，其特征在于，所述狀態(tài)傳感器包括: 初始位置傳感器，安裝于滑塊內(nèi)，用于檢測打印盒是否停在默認的原始位置； 紙盡傳感器，安裝于走紙機構底端，用于檢測所裝的承印載體是否用盡。
10.一種根據(jù)權利要求1?9中任一項所述的全自動電子打印設備的打印方法，其特征在于，包括: 通過計算機安裝的DIY繪圖程序及結構數(shù)據(jù)庫，設計出需要打印的電子電路或電子器件的圖案，并生成印刷控制指令，并發(fā)送給各控制模塊； 所述各控制模塊接收所述計算機的印刷控制指令，依據(jù)所述狀態(tài)傳感器的記錄信息進行工作，并執(zhí)行所述印刷控制指令控制各構件的運動以實現(xiàn)配合形成所需要的空間軌跡，實現(xiàn)由導電墨水、P型半導體墨水、N型半導體模式印制成的電子電路或器件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及印刷電路及電子器件直接打印領域，特別涉及一種基于滾珠驅動電子墨水輸運及轉印的全自動電子打印機及打印方法。本全自動電子打印設備，包括：控制模塊；電子計算機；滑軌；滑塊；滾珠型打印機構，其內(nèi)含電子墨水的滾珠式打印頭。電子墨水由于滾珠的旋轉運動及打印頭上下敲打會被不斷輸運并黏附到滾珠外側直至涂寫于承印載體的表面，結合走紙機構控制下的承印載體如紙張等的運動，可實現(xiàn)預設電子圖案的制作。本發(fā)明提供的敲打型滾珠驅動電子墨水的打印設備及打印方法，克服了傳統(tǒng)電子器件制造程序復雜、材料及能源消耗大、環(huán)境污染相對較高的問題，以低成本的方式滿足了個性化電子設計和打印領域日益增長的需求。
【IPC分類】B41J3-407, B41J2-225, B41J29-38
【公開號】CN104626756
【申請?zhí)枴緾N201310571804
【發(fā)明人】劉靜, 鄭義
【申請人】中國科學院理化技術研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月13日