[发明专利]基于摩擦纳米发电机的自驱动打印机

说明书

本发明公开了一种基于摩擦纳米发电机的自驱动打印机，包括：摩擦纳米发电机以及打印机，其中，摩擦纳米发电机作为该打印机的电源，将该摩擦纳米发电机输出的电压经过整流作用输出至该打印机，通过控制加载于该打印机的电场实现对打印油墨的调控，从而实现自驱动打印。该打印机利用摩擦纳米级发电机作为电源供给，并通过整流作用得到信号方向一致的输出电压，该电压在打印机的喷墨探头和导电极板两端加载电场，从而控制油墨从喷墨探头的滴落，并通过将喷墨探头和打印载体的移动方向设置为相互垂直，实现两个维度的着色控制，能够实现自驱动平面打印，稳定性好、寿命长，且可以实现柔性电路板的印刷，适用范围广。

技术领域

本公开属于清洁能源和打印机领域，涉及一种基于摩擦纳米发电机的自驱动打印机。

背景技术

近年来，由于世界范围内的化石能源逐渐枯竭，开发新一代的能源形式成为亟待解决的问题。随着文件办公、学习以及技术交流等的需要，打印机成为应用广泛的设备。而现有打印机中，包括：喷墨式打印机和激光打印机，中低端的激光打印机适用场景为低分辨率要求、批量化打印的场景，具有打印速度快的优势，但是其耗材价格昂贵，且能打印的介质选择范围窄；喷墨式打印机可实现彩色照片级的输出效果，但是其使用的耗材为墨盒，一个墨盒的使用寿命有限，经常更换墨盒或者给硒鼓加粉等引起维护成本较高，并且长期不用还会带来墨水堵塞打印头的问题。另外，现有的打印机经常与电脑相连接打印相关文件资料，需要时刻处于待机状态，由此带来的电源消耗和能源消耗成为一大问题。因此，研究一种能够实现自驱动的打印机，并具有稳定的性能和较长的使用寿命，成为未来打印机的一个发展方向。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种基于摩擦纳米发电机的自驱动打印机，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种基于摩擦纳米发电机的自驱动打印机，包括：摩擦纳米发电机以及打印机，其中，摩擦纳米发电机作为该打印机的电源，将该摩擦纳米发电机输出的电压经过整流作用输出至该打印机，通过控制加载于该打印机的电场实现对打印油墨的调控，从而实现自驱动打印。

在本公开的一些实施例中，摩擦纳米发电机包括：第一摩擦层；第二摩擦层，与第一摩擦层之间存在距离；以及振动膜，设置于第一摩擦层和第二摩擦层之间，在上、下振动过程中与第一摩擦层以及第二摩擦层实现接触摩擦、分离，该振动膜与第一摩擦层以及第二摩擦层的材料均存在摩擦电极序差异。

在本公开的一些实施例中，打印机包括：喷墨探头，能够沿着一个方向自由移动，油墨从中流出；第三导电极板，与喷墨探头相对设置；其中，摩擦纳米发电机输出的电压经过整流作用输出至喷墨探头和第三导电极板，通过控制加载于该喷墨探头和第三导电极板之间的电场实现对打印油墨的调控。

在本公开的一些实施例中，打印机还包括：第一支撑板，包含有一凸出部分，在该凸出部分上有一滑道；喷墨探头沿着该滑道自由移动；以及共有支撑板，与第一支撑板相对设置并存在间距，包含有一导槽，该导槽与该滑道沿垂直方向设置，第三导电极板设置于共有支撑板上表面；打印时，喷墨探头与共有支撑板上表面留有预定的距离，打印载体置于该导槽中并沿着该导槽自由移动；和/或摩擦纳米发电机还包括：共有支撑板，第一摩擦层设置于共有支撑板下表面；以及第三支撑板，与共有支撑板相对设置并存在间距，第二摩擦层设置于第三支撑板之上。

在本公开的一些实施例中，基于摩擦纳米发电机的自驱动打印机还包括：第一垫片，设置于共有支撑板与第三支撑板之间，支撑并固定振动膜的两端；以及第二垫片，设置于第一支撑板与共有支撑板的两端。