印刷裝置和印刷設備的制作方法
【專利摘要】根據本申請,提供了一種印刷裝置。該印刷裝置包括:第一印刷頭(50);第二印刷頭(52);紫外線固定光源(54),位于所述第一印刷頭(50)和所述第二印刷頭(52)之間;以及紫外線固化光源(56),位于所述第一印刷頭(50)和所述第二印刷頭(52)的一個或另一個的外側上。本申請還提供了一種使用印刷在印刷電路板表面上的液態油墨的該印刷設備。通過本申請,可以一遍印刷出高分辨率的圖像。
【專利說明】印刷裝直和印刷設備
【技術領域】
[0001]本申請涉及印刷裝置,其配置成提供改進的印刷質量,例如高圖像分辨率。本申請還涉及包括根據本申請的印刷裝置的印刷設備。
【背景技術】
[0002]印刷電路板(PCB)是機械支撐電子部件和電學連接電子部件的設備,其使用在非導電基底上層壓的銅片上刻蝕出來的導電跡線、焊接點及其他特征來電學連接電子部件。PCB可以是單面的,即一個銅層,也可以是雙面的,即兩個銅層或多個銅層。不同層上的導體被金屬化通孔(通常稱為過孔)連接。先進PCB可以包括部件:嵌入基底的有源器件、電容或電阻。除了最簡單的電子產品,PCB幾乎用在所有產品中。PCB通常需要被設計以布局電路,但是一旦其完成后,就可以自動化地完成制造和組裝。圖例經常被印刷在PCB的兩側或一個,其包括在組裝、測試和使用電路板時使用的標記。
[0003]一種已知的印刷圖例方法是噴墨印刷。圖1示出印刷裝置A的示意圖。眾所周知,印刷裝置A可用于這樣的噴墨印刷系統上,噴墨印刷系統被配置從而可以在各種材料諸如印刷電路板或者PCB上印刷圖例(例如文字、數字和/或幾何形狀)。
[0004]印刷裝置A包括設有多個噴嘴D的印刷頭B,多個噴嘴D分布在印刷表面C上。
[0005]所述多個噴嘴D以點滴形式噴射油墨,以將所述圖例印刷在設置印刷電路板的印刷平面P上。
[0006]通常,印刷裝置A設置成印刷平面P相距預定距離,并且能夠根據預定的印刷程序平行于印刷平面P且在印刷平面P之上并沿相互正交的兩個方向X、Y移動。
[0007]具體地,已知的是使用紫外線(UV)固化油墨,即UV敏感油墨。通過UV固化油墨進行印刷需要使用UV光源以將油墨從液態轉換成固態。因此,通常印刷裝置A設有光源E,光源E在特定情況下發出UV波長的光線R。所述光源E與印刷頭B —體地聯接,從而當印刷裝置A設置成與印刷平面P相距預定距離時,印刷表面C和光源E朝向所述印刷平面P定向。
[0008]由此,一旦液體油墨滴由多個噴嘴D噴射在印刷平面P上,則由光源E發出的光線R固化油墨,即確保油墨的聚合。
[0009]將油墨從液態轉變到固態的確切時刻非常影響最終印刷結果。
[0010]在大多數電子應用中,期望的是對于給定油墨滴體積獲得盡可能最小的焊點尺寸。在油墨滴落在表面上之后,它開始擴張且形狀從球狀改變成盤狀(如圖1C所示)并且直徑dl、d2和d3增大。可以通過增加暴露至紫外光線的油墨滴的油墨粘度來停止該擴張。為了停止擴張,通常不需要完全地固化油墨,只要將其粘度增加到使其停止擴張的粘度就足夠了,這就是所謂的UV固定(pinning)。
[0011]因此,UV固定被稱為施加低劑量的UV能量至UV可固化油墨的過程。通常,期望的是光波長與油墨的光化學特性正確地相匹配。因此,油墨滴移到較高的粘度狀態,但是未達到充分固化。這也稱為油墨的“膠凝”。[0012]為了使液滴尺寸較小,需要UV光源盡可能靠近印刷頭,以便在固定的印刷頭運動速度下,噴射和固定之間的時間間隔最短。
[0013]所希望的是,當印刷圖像時,組成圖像的各液滴具有一定的覆蓋等級,以便整個表面被很好地覆蓋,而在一個液滴和下一個液滴之間的邊界上沒有間隙。因為微小的表面張力平衡,油墨滴交疊的這種處理是至關重要的:如果液態的油墨滴被鋪設在表面上并且新油墨滴接觸第一個油墨滴,那么兩個液滴將并成一個大液滴;兩個液滴間的相互作用將消極地影響印刷質量,因為第一個液滴將進行形變并且將從正確位置移出,以及第二個液滴也將這樣做。
[0014]這種關于液滴交疊的負面行為可能極大地限制印刷系統可以在一次印刷遍數中的最大分辨率,但是將保持最大的印刷質量。分辨率通常以DPI (每英寸點數)來表示,即在I英寸(2.54cm)寬度內的線上可放置的各個點的數量。用DPI比I英寸來表示的分辨率值的比率可以定義液滴被分布的網格的跨度。
[0015]包括一個印刷頭的印刷裝置可生成規定體積的液滴,液滴將被轉化為邊界明確的焊點尺寸,并且其具有預定的印刷質量。液滴因此被分布在具有事先已知跨度的網格中。基于焊點尺寸和網格跨度值,印刷操作可能在兩個相鄰液滴間留下間隙。
[0016]為了試圖增加印刷分辨率,兩個印刷頭例如可以被裝配,這樣,一個印刷頭相對于另一個印刷頭偏移半個網格跨度,以便網格跨度減少50%并且液滴可交疊幾乎50%。但是,這使得在一次印刷中印刷質量顯著降低,因為如上所述的液滴間的逆相互作用。
[0017]因此,需要改進印刷裝置和印刷設備,以克服現有技術的至少一個缺陷。
[0018]具體地,需要提供印刷裝置和印刷設備,使它們能夠在一次印刷遍數中印刷高分辨率的圖像,即這些圖像的分辨率相當于通過兩次低分辨率圖像印刷遍數可獲得的圖像的分辨率。
[0019]而且,可從圖1a和圖1b所示的圖中觀察到,當使用傳統的印刷裝置A時,所述光線R不利地由印刷平面P反射并且該光線R的一部分射到印刷表面C。
[0020]如已經解釋的那樣,所述的UV線入射在印刷表面C上導致油墨凝固并因此阻塞多個噴嘴D的孔。
[0021]這樣,不利地有必要過早地更換印刷頭B。
[0022]為了解決該問題,現有技術提出兩個不同的主要解決方案。
[0023]根據第一已知解決方案,通過將特殊的布在印刷表面C上摩擦,機械地且手動地對印刷頭B進行清潔。通過該程序,可以將積累的油墨有效地從印刷表面C去除。
[0024]但是,不利的是,由于所述UV敏感油墨具有強研磨成分,所以該特征與摩擦動作的結合還趨于將特殊的、所謂“抗濕(ant1-wetting)”物質從印刷表面C去除,該抗濕物質被應用于印刷表面C以減小印刷表面C的表面張力。
[0025]實際上,如上文解釋的那樣,通過低的表面張力,可以改善印刷質量。
[0026]因此,雖然該技術解決了因印刷表面C上存在凝固的油墨而導致的問題,但是同一表面C的表面張力的增大引起印刷質量的相當大且快速的惡化,而這種惡化最終導致需要過早地更換印刷頭B。
[0027]根據第二已知解決方案,印刷系統配備有清潔站(未在圖中示出),該清潔站通常位于印刷平面P旁并且配置成以兩個接連印刷操作之間為固定時間間隔的方式將過量油墨從印刷頭B的印刷表面C去除。
[0028]通常,通過吸入元件來進行所述油墨去除操作,該吸入元件配置成在印刷表面C上生成空氣的吸入。
[0029]但是,雖然該吸入清潔技術似乎解決了因印刷表面C上存在油墨所導致的問題,但是無論如何,現有技術的印刷裝置A的印刷質量仍以無法補救的方式逐漸且快速地惡化。
[0030]因此,即使對于已采取第二公知方案的現有技術的印刷系統而言,還是不利地需要過早地更換印刷頭B。
實用新型內容
[0031 ] 本申請旨在克服上述缺陷。
[0032]根據一個實施方式,提供了一種在基底上進行噴墨印刷的印刷裝置。該印刷裝置包括:第一印刷頭;第二印刷頭;紫外線固定光源,位于所述第一印刷頭和所述第二印刷頭之間;以及紫外線固化光源,位于所述第一印刷頭和所述第二印刷頭的一個或另一個的外側上。
[0033]根據另一實施方式,所述紫外線固化光源設置在所述第二印刷頭的外側。
[0034]根據又一實施方式,所述第一印刷頭和所述第二印刷頭的每個都設有配置為噴墨的一排或多排噴嘴。
[0035]根據再一實施方式,提供了一種印刷設備,包括:配置為在基底上進行噴墨印刷的印刷裝置。所述印刷裝置包括:第一印刷頭;第二印刷頭;紫外線固定光源,位于所述第一印刷頭和所述第二印刷頭之間;以及紫外線固化光源,位于所述第一印刷頭和第二印刷頭的一個或另一個的外側上。所述印刷設備還包括印刷基底支撐件,所述印刷基底支撐件用于在印刷期間支撐所述基底。
[0036]根據再一實施方式,所述印刷設備包括一個或多個致動構件,所述一個或多個致動構件被配置成使得所述印刷裝置和所述基底相對于彼此進行移動。
[0037]根據再一實施方式,提供了一種在基底上進行噴墨印刷的方法。該方法包括在基底上執行第一印刷操作,接著紫外線固定,然后第二印刷操作,最后紫外線固化。
[0038]根據再一實施方式,提供了一種在基底上進行噴墨印刷的設備。該設備包括印刷裝置、配置為支撐基底的印刷基底支撐件、系統控制器和可存儲在計算機可讀取存儲器中的計算機程序,該計算機包括指令,當被系統控制器執行時,該指令確定執行在基底上進行噴墨印刷的方法。該方法包括在基底上執行第一印刷操作,接著紫外線固定,然后第二印刷操作,最后紫外線固化。
[0039]根據再一實施方式,本申請起源于以下事實:在不同操作條件下進行若干試驗之后,發明人認識到,雖然使用所述清潔站似乎可以允許將積累在印刷表面C上的油墨完全去除,但是在印刷表面C上仍然存在有屬于所述油墨且具有高聚合度的顆粒層(在顯微鏡下不可見)。
[0040]根據實施方式,發明人發現,如果所述顆粒被具有充分聚合能量的UV光線射到,那么該顆粒趨于在印刷表面C上聚合,并且隨著印刷循環連續進行,所述顆粒的積累逐步增加,直至使存在于印刷表面C上的所述物質的抗濕作用完全失效。[0041]因此,還是在此情形下,因為該抗濕作用減弱,所以印刷表面C的表面張力增大,因而印刷質量快速下降。
[0042]為了解決上述問題,本領域技術人員可能采取的最簡單和最明容易的解決方案包括:使光源E移動并遠離印刷頭B,從而降低由印刷平面P反射的UV光線到達印刷表面C時可能具有充分聚合能量的可能性。
[0043]但是,不利的是,使光源E移動并遠離印刷頭B意味著使印刷質量惡化,這在很多應用中是不能接受的,具體是在印刷電路板上進行印刷時。
[0044]因此,需要提供這樣一種印刷裝置,該印刷裝置能夠避免所述高度可聚合的顆粒在其印刷表面上聚合以及積累,而且與現有技術的方案相比,在相同的操作條件下能夠保持更長時間的高印刷質量。
[0045]同時,還需要提供這樣一種印刷裝置,該印刷裝置能夠保持高印刷精確度。
[0046]具體地,根據又一實施方式,印刷裝置包括覆蓋元件,該覆蓋元件置于印刷頭的印刷表面上且覆蓋該印刷表面,所述覆蓋元件被確定形狀以及被確定尺寸以允許油墨通過多個噴嘴朝向印刷平面噴射。同時,所述覆蓋元件被確定尺寸以防止由光源發出以及由印刷平面反射的光線直接射到印刷表面。
[0047]有利的是,所述覆蓋元件能夠保護印刷表面免于與印刷平面意外地機械接觸。上述目的還通過印刷設備以及通過所述覆蓋元件的使用而實現,其中所述印刷系統包括根據本申請的所述印刷裝置,所述覆蓋元件設置成能夠置于根據本申請的印刷裝置的印刷表面上且覆蓋該印刷表面。
[0048]在本公開中還描述了印刷裝置的其他特征。
[0049]具體地,通過與覆蓋元件可拆除地設置以使得覆蓋元件通過聯接構件置于印刷表面上有關的特征,可有利地促進對覆蓋元件進行任何更換并且還允許在印刷表面上方便地進行任何清潔操作。
[0050]此外,通過與覆蓋元件以及由框架構成的聯接構件的特殊形狀有關的特征,可以獲得覆蓋元件與印刷表面之間的最佳聯接。同時,與未設有所述覆蓋元件的印刷裝置相比,通過所述配置,可以有利地使在印刷表面與印刷平面之間限定的距離保持實質上不變。
[0051]實際上,眾所周知,所述距離越短,印刷精確度越高。
[0052]在本申請的又一實施方式中,提供了印刷裝置。該印刷裝置可包括:印刷頭,所述印刷頭設有多個噴嘴,所述多個噴嘴設置在印刷表面上并且配置成噴射液體油墨;至少一個光源,所述至少一個光源與所述印刷頭一體地聯接;所述印刷裝置配置成可與印刷平面相距預定距離設置,印刷操作在印刷平面上進行,并且印刷表面和所述至少一個光源朝向所述印刷平面定向。印刷裝置還可包括覆蓋元件,所述覆蓋元件的內表面置于所述印刷表面上且覆蓋所述印刷表面,并且所述覆蓋元件設有一個或多個開口,所述一個或多個開口被確定形狀以允許所述液體油墨通過所述多個噴嘴朝向所述印刷平面噴射,所述覆蓋元件和所述一個或多個開口被確定尺寸以防止由所述至少一個光源發出以及由所述印刷平面反射的光線穿過所述一個或多個開口并直接射到所述印刷表面。
[0053]根據本申請的實施方式,覆蓋元件可包括板狀元件,所述板狀元件具有厚度,而設在所述板狀元件中的一個或多個開口具有寬度,當所述印刷裝置與所述印刷平面相距所述預定距離時,所述覆蓋元件的外表面與所述印刷平面之間的距離被限定,以及所述光線的入射點與所述一個或多個開口的端部之間的距離被限定,其中所述入射點處于所述印刷平面上且最靠近所述印刷頭,所述端部最靠近所述至少一個光源,所述厚度與所述寬度的比率能夠高于所述外表面與印刷平面之間的距離與所述入射點與端部之間的距離的距離比率。
[0054]根據本申請的實施方式,印刷裝置可包括至少兩個光源,對于所述至少兩個光源中每個光源而言限定入射點與端部之間的距離,所述厚度與寬度的比率高于所述至少兩個光源的距離比率中最大的距離比率。
[0055]根據本申請的實施方式,印刷裝置可包括單個光源。
[0056]根據本申請的實施方式,印刷表面可實質上沿縱向方向延伸,所述多個噴嘴在所述印刷表面上沿一個行或者相互平行且平行于所述縱向方向的多個行分布,并且覆蓋元件設有的實質上縱向伸展的開口的數目與存在于所述印刷表面上的多個噴嘴的所述多個行的數目相等,允許所述油墨通過所述多個噴嘴朝向所述印刷平面噴射并且防止所述光線直接射到所述印刷表面。
[0057]根據本申請的實施方式,覆蓋元件可被設置成可拆除以使得覆蓋元件通過聯接構件置于印刷表面上且覆蓋該印刷表面,所述聯接器件適于與印刷頭可逆地聯接。
[0058]根據本申請的實施方式,聯接構件可包括框架,在所述框架內限定有窗口,所述覆蓋元件可拆除地裝配在窗口中,所述框架設置成可拆除地裝配在印刷頭中所限定的殼體中,使得具有內表面的覆蓋元件置于印刷表面上且覆蓋所述印刷表面。
[0059]根據本申請的實施方式,所述框架與所述印刷頭之間的可拆除聯接可通過磁性器件獲得。
[0060]根據本申請的實施方式,所述磁性器件可設置在所述印刷頭中限定的所述殼體中,所述框架可由鐵磁材料制成。
[0061]根據本申請的實施方式,所述框架可在所述窗口的兩個短邊中每個短邊處且在所述框架的外表面的一側設有凹陷,所述凹陷配置成容納所述覆蓋元件的兩個短邊中的一個短邊,所述框架還在所述外表面上且在所述窗口的兩個長邊處包括兩個凸起,所述兩個凸起朝向所述窗口內部并且限定參考表面,所述參考表面處于相對于所述外表面的相對一側并且能夠限制所述覆蓋元件超出由所述外表面限定的平面延伸。
[0062]根據本申請的實施方式,所述覆蓋元件可沿其長邊具有兩個凹陷,所述兩個凹陷適于與所述框架的兩個凸起聯接,所述兩個凹陷和所述兩個凸起被確定尺寸,從而當所述覆蓋元件裝配在所述框架中時,由每個凹陷與相應的凸起所限定的總厚度實質上等于所述覆蓋元件的厚度。
[0063]在本申請的另一方面,提供了一種印刷設備,其屬于使用液體油墨在印刷電路板的表面上進行印刷的類型。該印刷設備可包括根據本申請任一實施方式所述的印刷裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0064]為了使本申請的上述特征被更詳細地理解,將參照【具體實施方式】來進行本申請的更具體的描述(上面簡要地總結)。附圖涉及本申請的實施方式,并且如下:
[0065]圖1A和圖1B是印刷裝置的側視圖;
[0066]圖1C是落在表面上的油墨滴的示意圖;[0067]圖2是用于在基底上印刷的印刷裝置的實施方式的示意俯視圖;
[0068]圖3是用于在基底上印刷的印刷裝置的其他實施方式的示意圖;
[0069]圖4是用于在基底上印刷的印刷裝置的又一實施方式的示意圖;
[0070]圖4A是用于在基底上印刷的印刷裝置的實施方式的細節圖;
[0071]圖5是用于在基底上印刷的印刷裝置的實施方式的立體圖;
[0072]圖6是用于在基底上印刷的印刷裝置的實施方式的另一立體圖;
[0073]圖7和圖8示出根據本申請的實施方式的印刷裝置的側視圖;
[0074]圖9示出應用根據本申請實施方式的覆蓋元件的印刷頭的軸側圖;
[0075]圖10示出根據本申請實施方式的印刷頭和覆蓋元件的軸側分解圖;
[0076]圖11示出根據本申請實施方式的印刷表面的正視圖;
[0077]圖12示出根據本申請實施方式的印刷裝置的覆蓋元件的正視圖;
[0078]圖13示出屬于根據本申請實施方式的印刷裝置的框架的外表面的軸側圖;
[0079]圖14示出圖13所示框架的內表面的軸側圖;
[0080]圖15示出根據本申請實施方式的與罩殼聯接的圖13所示框架的軸側剖視圖;
[0081]圖16示出根據本申請實施方式的與罩殼聯接的圖15所示框架的剖視圖,其根據平行于所述框架的縱向軸線α的平面;
[0082]圖17示出根據本申請實施方式的與罩殼聯接的圖15所示框架的剖視圖,其根據正交于所述框架的縱向軸線的平面;以及
[0083]圖18示出根據本申請的相對于圖7所示實施方式的又一實施方式的印刷裝置的側視圖。
【具體實施方式】
[0084]現在,將對本申請的各實施方式進行詳細地描述,其中在附圖中示出了一個或多個實施例。在附圖的以下描述中,相同的附圖標記表示相同的部件。通常,對于各實施方式僅描述它們之間的差別。
[0085]通過解釋本申請的方式來提供各實施例,其并不用于限定本申請。例如,示為和描述為一個實施方式的一部分的特征可與其他實施方式結合以形成又一實施方式。本申請包括這種修改或變型。
[0086]本文中描述的實施方式可以參照具體用于在基底100上噴墨印刷的印刷裝置1,還可參照包括該印刷裝置I的印刷設備60。
[0087]本文中描述的進一步實施方式可以指在基底100上進行印刷的方法,尤其用于在基底100上噴墨印刷。
[0088]需要注意,在本文中描述的實施方式中使用的基底可以是選自包括以下部件的組中的至少一個部件:電基底、面板、層壓板、片、導電金屬片、層壓在非導電支撐件上的導電金屬片、印制電路板(PCB )、單層PCB、雙層PCB、多層PCB、平板顯示器(FPD )、導電材料、硅或氧化鋁基的導電材料、電鍍板、晶片、箔片、半導體晶片、以及例如形成PCB、FPD、和綠膠帶電路等的類似物體和物品。導電金屬例如可以是銅。
[0089]例如,PCB或FPD可以設為基底。因此,本文中描述的一些實施方式例如可用于印刷PCB或FTO。[0090]本申請的實施方式可用于在以下一個或多個應用中在基底100上進行印刷:
[0091]-在PCB(尤其是剛性或柔性PCB)上的圖例和標記(例如,序列號、條型碼、數據矩陣、不好的標記或其他類似信息);
[0092]-PCB、智能卡、天線、箔加熱件或類似物品的刻蝕阻止;
[0093]-PCB和IC (集成電路)基底的焊接阻止;
[0094]-1C基底的填充不足的屏障(dams);
[0095]-在IC基底上模制的屏障;
[0096]-發光二極管(LED)的屏障;
[0097]-在IC和IC模具上的圖例和標記(序列號、條型碼、數據矩陣、不好的標記或其他類似信息);
[0098]-觸摸屏導體;
[0099]-金屬刻蝕。
[0100]具體地,本文中描述的一些實施方式可用作印刷單元和印刷設備,它們能夠在一次印刷遍數中印刷高分辨率的圖像,即這些圖像的分辨率相當于以一個印刷頭通過兩次低分辨率圖像印刷遍數印刷而獲得的圖像的分辨率。
[0101]通常,根據本申請,提供了印刷裝置和印刷設備和相關印刷方法,其能夠印刷高分辨率圖像,該分辨率等于通過單個印刷頭執行的三次、四次、五次乃至五次以上的印刷遍數形成的分辨率。
[0102]接收墨噴印刷的基底100的表面可由附圖標記IOOa (例如參見圖3)來表示,并且可以規定印刷平面P,即可沿其執行印刷操作的平面。具體地,例如包括可變數據(諸如具有序列號的文本或條形碼)的圖例經常可印刷在PCB的一側或兩側上,例如包括部件指示符、開關設置、測試點及其他在組裝、測試和使用電路板時有用的標記。本文中描述的一些實施方式例如可用于在PCB上印刷圖例。
[0103]因此,本文中描述的實施方式可以提供印刷設備及操作其的方法,例如以獲得在基底100 (例如PCB)上的圖例。
[0104]圖2用于描述根據本申請在基底100上印刷的包括至少一個印刷裝置I的印刷設備60的多個實施方式(可以本文中描述的所有實施方式結合)。
[0105]根據實施方式,印刷設備60可包括印刷基底支撐件59,支撐件59配置為支撐將被印刷的基底100,以限定上述印刷平面P (例如參見圖2和3)。
[0106]舉例來說而非對任何實施方式的限定,印刷基底支撐件59可用于支撐印刷過程中的基底。如本文中描述的實施方式中使用的基底支撐件可以使平板、傳送系統的一部分、基底保持件、基座或用于支撐基底的其他支撐件。
[0107]因此印刷基底支撐件59可以包括以下的至少一個:傳送機構、一個或多個致動構件102a、102b、一次性基底接收表面、基底接收表面進給機構、驅動機構、光學透明基底接收表面、諸如夾具的基底固定件、抽空單元、真空抽吸裝置、可伸縮固定裝置等(例如至少在印刷處理的一個或多個操作期間保持/夾持印刷基底支撐件59上的基底100)。
[0108]根據典型實施,真空、夾具和可伸縮梁的組合可用于完全平化的基底100印刷區域,以確保在各種面板厚度上的最高質量的印刷。
[0109]可提供一個或多個致動構件102a、102b (例如參見圖2),其可以配置成執行印刷裝置I及/或基底100的移動,即印刷裝置I相對于基底100的相對移動,具體地沿平行印刷平面P的兩個平面線性移動的組合結果的線性移動。
[0110]通常,一個或多個致動構件102a及/或102b可以配置為例如漸進地、逐步地、連續地或準連續地分別移動印刷裝置I及/或基底100。
[0111]通常,在本文描述的實施方式中使用的一個或多個致動構件可以配置為致動印刷裝置I及/或基底100的X-Y移動(即沿一對互相正交的軸),例如在水平面上。根據可能實施方式的一個或多個致動構件可以是致動器,例如線性致動器。可在本文描述的實施方式中使用的線性致動器可以包括選自由以下部件構成的組中的一個電機:電動機、風動機、液壓活塞、壓電致動器。通常,本文中描述的所有實施方式的結合中使用的線性操作機構可以是本質上線性的位移致動器或配置為將圓周運動轉換為線性運動。該轉換通常通過由以下部件構成的組中選擇的機構來實現:螺線致動器(如螺旋致動器、滾珠螺桿、和滾子螺線致動器)、或輪軸(例如滾筒、齒輪、滑輪或軸)致動器(例如電纜絞盤、絞機、齒條齒輪組件、鏈傳動、帶傳動、剛性鏈和剛性帶致動器)。
[0112]基底100可以在印刷基底支撐件59上沿進給方向引入(參見圖2的箭頭F,例如Y軸)。可以漸進地、連續地、準連續地、逐步地進行基底100的引入。在可能的實施中,印刷裝置I可以配置為在印刷方向(參見圖2的箭頭G,例如X軸)上可移動,印刷方向通常橫向于進給方向F (例如正交)。
[0113]通常,印刷裝置I可以沿印刷方向G在第一路線中移動(即在從左到右的方向,從起始位置到印刷終止位置),以執行印刷操作或處理。然后,印刷裝置可以沿返回方向在第二路線中回去(例如參見圖2的箭頭R),以再次回到起始位置并且重復處理。
[0114]通常,一旦基底100進入印刷基底支撐件59中一定數量,印刷裝置I就可被移動以在前述的印刷方向G中沿基底100的一部分(例如條帶)執行印刷操作。在印刷該部分或條帶期間,基底100可以處于停止狀態,而印刷裝置I可以沿印刷方向G橫向移開。一旦沿基底100的該部分或條帶印刷完成,印刷裝置可以沿返回方向R后移,并且基底100可以沿進給方向F在印刷基底支撐件59內部進一步前進一定量,并且重復相同的操作,直到整個印刷操作在基底100上執行完畢。
[0115]根據實施方式,印刷裝置I可以位于印刷平面P以上,例如相對于基底100上的印刷平面P的固定距離或高度。在某些實施中,印刷裝置I和印刷平面P間的固定距離可以為 0.5_2mm。
[0116]根據不同的或其他的實施方式,印刷裝置I可以位于印刷平面P以上,例如相對于基底100上的印刷平面P的固定或可調的距離或高度,例如0.5-2mm。
[0117]在某些可能的實施中,使印刷裝置I橫向移動(例如沿X-Y軸)的前述致動構件102b可以進一步配置為使印刷裝置I垂直移動,以相對于印刷平面P變化距離或高度,例如沿與X軸和Y軸正交的Z軸的移動。
[0118]在其他可能的實施中,使基底100水平移動(例如沿X-Y軸)的前述致動構件基底102a可以進一步配置為使基底100垂直移動,以相對于印刷裝置I改變距離或高度,例如沿與X軸和Y軸正交的Z軸的移動。
[0119]圖3-6用于描述根據本申請的印刷裝置I的實施方式。
[0120]根據實施方式,印刷裝置I可以包括兩個印刷頭,具體為第一印刷頭50和第二印刷頭52。
[0121]根據可能的實施及/或本文中描述實施方式的概括,根據本申請的印刷裝置I可以包括兩個以上的印刷頭,例如三個、四個、五個乃至五個以上的印刷頭,以印刷高分辨率圖像,該高分辨率圖像相當于由單個印刷頭執行的三次、四次、五次乃至五次以上的印刷遍數所得到的圖像。
[0122]根據本文中描述的實施方式的可能實施,根據本申請使用的印刷頭(例如第一印刷頭50和第二印刷頭52)可以噴墨印刷頭,其具有配置為噴射油墨的多個噴嘴51。舉例來說,第一印刷頭50和第二印刷頭52的每個均可設有一排或多排噴嘴51,通過噴嘴51噴射油墨。例如,每排噴嘴可以包括數十或數百個配置噴射油墨的噴嘴,或噴墨噴嘴,例如512噴嘴。
[0123]根據本申請,由印刷頭噴射的油墨是UV可固化油墨、UV敏感油墨或UV油墨。
[0124]根據本申請,印刷裝置I包括UV固定光源54,其插入第一印刷頭50和第二印刷頭52之間。換句話說,在兩個相鄰的印刷頭(例如第一印刷頭50和第二印刷頭52)之間,UV固定光源54被插入。該UV固定光源54配置為在來自第二印刷頭52的油墨滴到達之前,提供來自第一印刷頭50的油墨滴的固定。
[0125]通過在第一印刷頭50和第二印刷頭52之間設置UV固定光源54,可以阻止兩個油墨滴并成一個大液滴的逆作用,及/或阻止第一液滴和第二液滴變形且從正確位置移走。
[0126]實際上,由第一印刷頭50噴射的油墨滴固定(即將第一油墨滴暴露于足夠的UV能量中以在來自第二印刷頭52的第二交疊的油墨滴到達之前進行相變)具有“凝固”效果,及在第一油墨滴擴散開之前使表面上的第一油墨滴膠凝。通過這個方式,兩個液滴可以保持其原來的形狀和位置。
[0127]因此,UV固定可以增強圖像完整化和液滴尺寸的管理,最小化液滴的不必要混合,并且提供最高可能圖像質量和最佳現色性。
[0128]使油墨滴固定可以組織液滴擴散,但是可以保留油墨的柔韌性和柔軟度,以正確地內套附著到其他油墨滴并且用于進一步的處理。完全或最終固化可以在處理末期進行并且使油墨轉移到具有需要的表面特性的更剛性的膜上。通常,所有固定的油墨應當仍通過最終固化UV源的下面以完全固化。
[0129]根據本文中描述的實施方式的可能實施及/或概括,根據本申請的印刷裝置I可以提供成包括兩個以上的印刷頭,如上所述例如三個、四個五個乃至五個以上印刷頭,并且還可以包括多個各自的UV固定光源,每個光源插入每對相鄰印刷頭之間,即UV固定光源插入第一印刷頭和第二印刷頭之間,又一 UV固定光源插入第二印刷頭和第三印刷頭之間,可能的再一 UV固定光源插入第三印刷頭和第四印刷頭之間,還有一個可能的UV固定光源插入第四印刷頭和第五印刷頭之間等等。如上所述,可以通過這種配置,以印刷高分辨率圖像,該高分辨率圖像相當于通過單個印刷頭執行的三次、四次、五次乃至五次以上印刷遍數獲得的圖像。
[0130]根據本申請,印刷裝置I可以進一步包括UV固化光源56,其設置在第一印刷頭50和第二印刷頭52的一個或另一個的外側。例如,UV固化光源56可以設置在第二印刷頭52的外側。
[0131]根據本文中描述的實施方式的可能實施及/或概括,UV固化光源56可以設置在一系列印刷頭的末端或下游,并且對于具有兩個(例如三個、四個、五個乃至五個以上)以上印刷頭的印刷裝置,插入如上所述的相應UV固定光源,以及設有多個UV固定光源,每個都插入到每對相鄰的印刷頭之間。
[0132]本文中描述的實施方式可以與本文中描述的其他實施方式相結合,并且可提供在基底100上印刷的方法,例如可使用印刷設備60來執行。根據本文中描述的一些實施方式,該方法包括在基底100上執行第一次印刷操作,接著UV固定、第二印刷操作以及UV固化。
[0133]在一些可能的實施中,可用作UV固定光源54或UV固化光源56的UV光源可以是制造為在紫外線區(即10nm-420nm之間)發光的光源或輻射源,例如可選自:熒光燈、熒光黑光燈、短波紫外光燈、激光、紫外線激光器、紫外線氣體激光器、高功率氣體激光器(例如氮氣激光或準分子激光器)、紫外激光二極管、紫外線固態激光器、電子束、照明器、單色光源、發光二極管(LED)、LED陣列、紫外線LED、氣體放電燈、氬和氘燈、Hg-Cd燈、弧光燈、電弧燈、閃光燈、Xe或齒素燈、或其他任意合適的光源。
[0134]根據本文中描述的實施方式的不同實施,UV燈裝置可以是UV光源或UV燈,例如UV LED裝置,其例如可以是封裝LED、陣列、光學器件和可能冷卻系統。
[0135]根據可能的實施,UV固定光源54和UV固化光源56可以是UV LED裝置,其可以被適當地配置以便分別執行固定(即UV固定LED裝置)和固化(即UV固化LED裝置)操作。
[0136]根據本文中描述的實施方式的可能實施,適當的UV固定LED裝置可以具有0.1ff/cm2_6W/cm2(具體地 0.5W/cm2_2W/cm2,例如 0.5W/cm2、0.75ff/cm2> Iff/cm2> 1.5ff/cm2>2ff/cm2 或更大)的總UV功率,即在UV發射窗的照射度。
[0137]根據本文中描述的實施方式的可能實施,適當的UV固定LED裝置可以具有有源發射窗54a的寬度BB,為2_到20mm,例如2.5mm、5mm、7.5mm、10mm、15mm乃至更大(例如參見圖 4A)。
[0138]根據本文中描述的實施方式的可能實施,適當的UV固定LED裝置可以具有UV輸出、或純UV輸出,即可操作的UV波長范圍,即365-420nm,例如365_405nm,峰值為395nm、或一個峰值在365-405nm之間、或在365_405nm之間具有幾個峰值,這例如可通過使用不同LED發射器來實現。
[0139]根據可能的示例性實施,適當的UV固定LED裝置可以具有下列特性:lW/cm2的UV發射窗處的照射度、75x5mm的發射窗、多至3.75W的UV功率和380_420nm的UV輸出。
[0140]根據其他的示例性實施,另外的適當UV固定LED裝置可以具有下列特性:2W/cm2的UV發射窗處的照射度、110x10或75x10mm的發射窗、多至22W的UV功率和380_420nm的UV輸出。
[0141]根據本文中描述的實施方式的可能實施,UV固定光源54可以設置在距離第一印刷頭50的5mm到50mm (例如IOmm)的位置處。需要注意,UV固定光源54和第一印刷頭50之間的距離可以被視為從覆蓋印刷頭的板的噴嘴的內緣和UV固定光源54的發射窗54a的外緣起計算的距離AA (例如參見圖4a)。
[0142]在市場上很容易得到的UV固定光源例如是Phoseon Technology, Inc.的UV固定LED裝置,例如 FireEdge?系列(如 FireEdge? FE200 或FireEdge? FE300),或 IntegrationTechnology Ltd.的 UV 固定 LED 裝置,例如 LEDZero 系列(如 Pincure、Pincure Plus、VTwin> VTwin plus)。[0143]根據本文中描述的實施方式的可能實施,UV固定光源54可選地具有角度減小技術(Angle Reduction Technology, ART)的光學器件,通過其例如可提供特定應用的固定或固化性能。
[0144]一個或多個準直透鏡58 (例如參見圖3)可以是ART光學器件的實例。ART桿或ART桿形透鏡(例如石英桿)可以是準直透鏡58、圓柱準直透鏡或柱面透鏡的另一個例子。ART桿可以通過減少發射角度來最小化散射UV光的影響。ART桿形透鏡可以配置為在例如5-10mm的工作距離處遠離玻璃表面的峰值照射度最大化,并且產生最高的峰值照射度。
[0145]在一些可能的實施中,ART光學器件(例如前述的一個或多個準直透鏡58)通常可以設置在UV固定光源54的下面,即在UV固定光源54和印刷支撐件59之間。使用時,ART光學器件因此設置在UV固定光源54和印刷平面P (由基底100的表面IOOa限定)之間。
[0146]當固定UV油墨時,峰值照射度、總能量(劑量)、停留時間可能影響固定處理。根據本文中描述的實施方式的可能實施,因為從UV源到材料表面的工作距離應該被考慮以確保最佳的結果,準直透鏡58的下緣通常可以處于與第一印刷頭50的底面的水平面相同的水平面處,并且具有約Imm的容許誤差。然而,也可提供其他實施,其中,UV固定光源54以及因此準直透鏡58被設置在比第一印刷頭50的底面更高的水平面上,例如高至50mm。
[0147]根據本文中描述的實施方式的可能實施,適當的UV固化LED裝置可以具有3W/cm2-10ff/cm2 (具體地 4W/cm2_5W/cm2,例如 3W/cm2、3.5ff/cm2>4ff/cm2>4.5ff/cm2>5ff/cm2 或更大)的UV發射窗處的照射度。
[0148]根據本文中描述的實施方式的可能實施,適當的UV固化LED裝置的寬度可以為15mm 到 60mm,具體為 20mm-55mm、更具體為 25mm-50mm,例如 15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm 乃至更大。
[0149]根據圖5和6描述的實施方式的可能實施,UV固定光源54以及UV固化光源56可以設有數據(Data)和DC功率連接器53。UV固定光源54還可以具有冷卻系統,冷卻系統可以例如是氣冷系統,例如包括進氣口 57a和排氣口 57b。根據實施,UV固定光源54可以例如通過設置在相同UV固定光源54中的安裝系統(例如一組安裝孔或其他類似安裝構件)安裝成靠近第一印刷頭50和第二印刷頭52,以便接觸它們的兩側,以類似方式,UV固化光源56可以安裝成在第二印刷頭52的外側相鄰。
[0150]可以設置保護構件55 (參見圖5和6),以在印刷移位期間印刷裝置I意外地撞擊基底100的情況下,保護印刷裝置I的其他部件免受機械損傷。保護構件55例如可以安裝在第一印刷頭50的外側上。
[0151]在可能的實施中,第一印刷頭50、第二印刷頭52、UV固定光源54UV固化光源56和可能的保護構件55中的每個都被獨立地安裝和固定在印刷裝置I的后板上(在附圖中未示出),該后板接著通過連接單元(諸如垂直連接單元,即通過Z軸連接元件)連接到設備60。
[0152]圖3用來示出進一步的實施方式,其可以與本文中描述的其他實施方式相結合,其中印刷設備60可以包括系統控制器110,例如控制單元。
[0153]諸如控制單元的系統控制器110的可能實施方式可用于促進整個印刷設備60的控制和自動化,并且可以包括選自以下元件構成的組中的至少一個元件:中央處理器(CPU)(未示出)、存儲器(未示出)、支持電路(或I/O)(未示出)。例如,CPU可以是可在控制各腔室處理和硬件(例如傳送帶、光學檢測組件、電動機、流體傳送硬件等)的工業場合中使用的計算處理器的任何形式中的一種,并且監視系統和腔室的處理(例如基底位置、處理時間、檢測器信號等)。存儲器可以連接至CPU,并且可以是易于可用的存儲器,例如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、硬盤、大容量存儲器、閃速存儲器、或任何其他形式的數字存儲器、本地或遠程存儲器(如云數據存儲)中的一種或多種。軟件指令和數據例如可以被編碼和被存儲在存儲器中,以指令CPU。支持電路也可以被連接到CPU,以通過傳統方式支持CPU。支持電路例如可以包括以下的至少一個:高速緩沖存儲器、電源供給、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統等等。通過系統控制器110可讀取的程序(或計算機指令)可以確定哪個任務是在基底上可執行的。在一些實施方式中,程序是通過系統控制器110可軟件讀取的。系統控制器110包括代碼,以至少生成和存儲基底位置信息、和各個被控制部件(例如印刷裝置I及/或基底100及/或印刷基底支撐件59和其他相應的組合)的移動順序。
[0154]如本文中描述的用于在基底上印刷的方法的實施方式可以被包括在計算機程序,計算機程序可存儲在可由計算機讀取的裝置中,計算機包括指令,用于指示當通過系統控制器110執行時,確定通過印刷設備60的印刷方法的執行。
[0155]圖7-17用于描述根據本申請的印刷裝置I的其他實施方式,其可以與本文描述的所有實施方式相結合,并且包括設有印刷表面3的一個印刷頭2,印刷表面3上具有多個噴嘴4,油墨通常以點滴的形式通過多個噴嘴4噴射。
[0156]但是,不能排除的是,在本申請的不同的實施方式中,印刷裝置I包括多于一個印刷頭2。
[0157]根據本申請的實施方式,如圖11所示,印刷表面3在基本上縱向的方向β上延伸,并且多個噴嘴4可以以也平行于縱向方向β的兩個平行的行分布。
[0158]根據本申請的印刷裝置I的其他實施方式(未在本文示出),多個噴嘴4以平行于印刷表面3的縱向方向β的單行分布。
[0159]但是,不能排除的是,在本申請的可替代實施方式中,多個噴嘴4可以以與上述兩個實施方式中所示方式不同的方式設置在印刷表面3上。
[0160]如圖7中可見,本申請的印刷裝置I還可包括與印刷頭2 —體地聯接的一個光源5。
[0161]但是,不能排除的是,還是在該情況下,在本申請的可替代實施方式中,印刷裝置I包括多于一個光源5。
[0162]根據本申請的實施方式,所述光源5可以配置成以UV波長發出光線R,也就是說,能夠使由印刷頭2的多個噴嘴4噴射的UV敏感油墨聚合。
[0163]在本申請的實施方式中,光源5可以配置成以與UV波長不同的波長發出光線R,如果這些光線能夠使凝固用于印刷的液體油墨的話,例如IR燒結。
[0164]總體上,關于本申請的反而如前述和圖7所示的印刷裝置1,該印刷裝置I可以配置成可以與用以進行印刷操作的印刷平面P相距預定距離,并且印刷表面3和光源5朝向該印刷平面P定向。
[0165]此外,印刷裝置I可以配置成相對于印刷平面P沿相互正交的兩個方向X、Y且平行于該印刷平面P移動。
[0166]本文所描述的實施方式的實施(例如參見圖7和8),印刷裝置I可包括覆蓋元件6,覆蓋元件6設置成其內表面62置于印刷頭2的印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3,例如在本文描述的實施方式中使用的覆蓋元件的厚度可以為01.-0.5_,具體是0.2-0.4_,例如 0.3mm。
[0167]但是,不能排除的是,在本申請的其他實施方式中,根據該實施方式,印刷裝置I設有多于一個印刷頭(例如參照圖3-6和18),印刷裝置I包括多于一個覆蓋元件6,每個覆蓋元件6設置成其內表面62置于所述多于一個印刷頭中之一的印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3。
[0168]此外,不能排除的是,在本申請的其他實施方式中,一直根據該可替代實施方式,印刷裝置I設有多于一個印刷頭2,印刷裝置I包括單一的覆蓋元件6,該覆蓋元件6覆蓋所述印刷頭2的印刷表面3。
[0169]在圖12用于不出其他實施方式,其可以與本文描述的其他實施方式結合,其中,覆蓋元件6可設有兩個開口 7,這兩個開口 7被確定形狀以允許油墨通過多個噴嘴4和開口7并朝向印刷平面P噴射。
[0170]具體地,根據本申請的實施方式,如圖8和圖9所示,兩個開口 7沿縱向且例如相互平行地延伸,從而當覆蓋元件6設置成置于所述印刷表面3上時,兩個開口 7與成兩行的多個噴嘴4完全相重疊,即對準。
[0171]有利地,在其他實施方式中,印刷系統可以包括根據本申請的印刷裝置I以及例如已知類型的清潔站,在根據這些實施方式的一些實施中,兩個開口 7的形狀允許該清潔站在印刷表面3上產生充足的氣體吸入,能夠有效地清潔多個噴嘴4,盡管存在覆蓋元件6。
[0172]但是,不能排除的是,在本申請的進一步實施方式中,開口 7的數目和形狀可不同于根據圖12所示優選實施方式所描述的開口的數量和形狀,如果所述開口 7配置成允許油墨通過多個噴嘴4朝向印刷平面P噴射的話。
[0173]根據例如在圖8中示意性描述的其他實施方式,覆蓋元件6和開口 7還可被確定尺寸以防止由光源5發出以及由印刷平面P反射的光線R穿過所述開口 7并直接射到印刷表面3。
[0174]具體地,根據本文描述的實施方式的可能實施,構成覆蓋元件6的板狀元件61、或噴嘴覆蓋板或噴嘴板的厚度Xl以及開口 7的寬度Yl如下文所解釋的那樣被確定尺寸,以防止光線R射到印刷表面3。
[0175]根據可能的實施,首先應注意,在設定印刷系統期間,可以確定與印刷裝置I和印刷平面P的相互位置有關的一些距離,這些距離在所述系統的整個操作循環中實質上保持恒定。實際上,當本申請的印刷裝置I設置成與印刷平面P相距所述預定距離時,可以限定覆蓋元件6的外表面63與所述印刷平面P之間的第一固定距離X2以及光線R在印刷平面P上最靠近印刷頭2的入射點Pl (如圖7所示)與開孔7的最接近光源5的端部71之間的第二固定距離Y2。
[0176]根據本申請的實施方式,厚度Xl和寬度Yl被確定尺寸以使得其比率X1/Y1的值高于第一距離X2與第二距離Y2的比率的值。
[0177]因此,如圖8中示意性地示出,通過覆蓋元件6的這種配置,可以實質上防止由印刷平面P反射的光線達到多個噴嘴4所處的印刷表面3。
[0178]本申請的覆蓋元件6的尺寸與印刷裝置I相對于印刷平面P的位置之間的該比率對于本申請的實施方式也可保持有效,根據該可替代實施方式,多個噴嘴4以不同的方式設置在印刷表面3上,因而開口 7的數目和形狀與到目前為止所述的數目和形狀不同。
[0179]此外,本申請的覆蓋元件6的尺寸與印刷裝置I相對于印刷平面P的位置之間的該比率對于本申請的實施方式也可保持有效,根據該可替代實施方式,印刷裝置I包括多于一個印刷頭2和例如多于一個覆蓋元件6或者包括多于一個光源5。
[0180]具體地,在印刷裝置I包括兩個光源51、52和僅一個印刷頭2的實施方式下,如果X2/Y2i是對于第一光源S1而言的距離的比率,而X2/Y22是對于第二光源52而言的距離的比率,那么覆蓋元件6的寬度Yl和厚度Xl被確定尺寸以使得其比率X1/Y1的值高于比率X2/Y2!與X2/Y22之間最大的那個。
[0181]此外,在如圖3-6和8所示的實施方式中,印刷裝置I可包括兩個印刷頭2p22,這兩個印刷頭例如可設有兩個相應的覆蓋元件6ρ62,并且其中印刷裝置I還包括兩個光源S1和52,那么第一覆蓋元件的厚度Xl1和寬度Yl1被確定尺寸以使得其比率Xl1Al1的值高于為最大值的比率X27Y2H,因而比率Xl1Al1的值高于比率而第二覆蓋元件62的厚度Xl2和寬度Yl2被確定尺寸以使得其比率X12/Y12的值高于為最大值的比率Χ22/Υ222,因而比率Χ12/Υ12的值高于比率Χ22/Υ221。
[0182]參照圖3-6和8所示的,此概念可推廣至任何數目的印刷頭2i和任何數目的光源5j:對于每個覆蓋元件6i而言的厚度Xli和寬度Yli被確定尺寸以使得其比率XliAli的值高于比率X2i/Y2u中最大的那個,其中Y2U是在第i個覆蓋元件6的端部71與第j個光源5的光線R的入射點Pl之間的距離。
[0183]顯然,開孔7的 端部71和每個覆蓋元件6i的相同的開孔7必須被選擇在左側或者在右側以使得端部71和開孔7 —直是距離光源5」最近的,并且同樣的情況適用于入射點P1,入射點Pl必須一直是距離印刷頭2i最近的入射點。
[0184]根據本申請的實施方式,覆蓋元件6可以優選地但是非必要地設置成使得覆蓋元件6通過聯接構件8以可拆除的方式置于印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3,其中聯接構件8配置成與印刷頭2可逆地聯接。
[0185]具體地,根據如圖13和圖14所示的本申請的實施方式,聯接構件8可包括框架81,框架81在其內限定窗口 9,覆蓋元件6插入窗口 9并以可拆除(即可釋放)的方式裝配在窗口 9中。
[0186]如圖9和圖10所示,該框架81接著可配置成可拆除地裝配在印刷頭2的殼體21中,殼體21為此而被確定形狀,從而帶有內表面62的覆蓋元件6設置成使得覆蓋元件6置于印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3。
[0187]該配置可允許實現兩個重要的優點。
[0188]第一優點在于,如上所述,可以將覆蓋元件6從印刷表面3拆除,從而允許在給定時期之后更換覆蓋元件6并且從而可以在印刷表面3上進行優異的清潔操作。
[0189]因所述配置而產生的第二優點包括置于印刷表面3上的覆蓋元件6的最佳聯接。因此,可以使印刷表面3與印刷平面P之間的距離保持實質上不變。此特點非常重要,因為期望的印刷精確度取決于所述距離。
[0190]具體地,根據本申請的實施方式,這些優點因圖13和圖14所示的具體配置的框架81而獲得。如圖15所示,根據該實施方式,框架81在窗口 9的每個短邊91處且在框架81的外表面811的一側包括凹陷10,凹陷10配置成可容納覆蓋元件6的兩個短邊64中的一個短邊。圖16用于示出可與本文的所有實施方式結合的其他實施方式,其中,覆蓋元件6安裝在框架81內,該視圖根據與圖15所示所述框架81的縱向軸線α平行的橫截面。
[0191]在圖15和圖16所不的實施方式中,外表面811處于相對于框架81的內表面812的相對一側,其中內表面812配置成朝向印刷頭2的所述殼體21的表面。
[0192]具體地,如圖16所示,兩個凹陷10可被配置且被確定尺寸以使得兩個凹陷10的相對兩個端部101之間的距離Χ3實質上等于覆蓋元件6的長度Χ4,并且窗口 9的長度Χ5因而比所述長度Χ4短。因此,為了能夠將覆蓋元件6的兩個短邊64從框架81的內表面812—側插入所述凹陷10中,首先有必要將覆蓋元件6彎曲,然后將其釋放以使得覆蓋元件6再次具有其自然配置和長度。
[0193]此外,一直根據圖13和圖14所示的本申請的實施方式,該框架81在窗口 9的每個長邊92處且在框架81的外表面811 —側包括朝向該窗口 9內部的凸起11。
[0194]如圖15和圖17所不,所述兩個凸起11然后限定處于相對于外表面811的相對一側的參考表面12,從而在覆蓋元件6設置在窗口 9中之后限制該覆蓋元件6超出由該外表面811限定的平面延伸。
[0195]圖17用于示出本申請的其他實施方式,其可以與本文描述的其他實施方式相結合,其中覆蓋元件6安裝在框架81中,此視圖根據與圖15所示所述框架81的縱向軸線α正交的橫截面。
[0196]換言之,所述凸起11的存在允許覆蓋元件6處于例如實質上平整的狀態,與所述外表面811完全共面,毫無疑問,凸起11和凹陷10的結合可以防止覆蓋元件6意外地從框架81脫出。
[0197]此外,如圖15和圖17所示,為了改善覆蓋元件6與框架81的所述外表面811之間的所述共面,根據本申請的實施方式,該覆蓋元件6的長邊65設有適于與框架81的凸起11聯接的兩個凹陷66。
[0198]在某些應用中,如圖17所示,凹陷66和凸起11被確定尺寸,從而當覆蓋元件6與框架81聯接時,由每個凹陷66與相關的凸起11限定的總厚度Χ6實質上等于覆蓋元件6的厚度XI。
[0199]但是,不能排除的是,在本申請的不同的或其他應用中,框架81可以以不同的方
式配置。
[0200]在進一步其他實施方式中,框架81和覆蓋元件6可被制成單件。
[0201]根據本申請的實施方式,通過磁性構件13獲得印刷頭2的殼體21與框架81之間的可拆除聯接。
[0202]具體地,如圖10所示的磁性構件13設置在殼體21中,并且框架81由鐵磁材料制成以通過所述磁性構件13的磁場的作用而保持就位。
[0203]但是,不能排除的是,在本申請的不同或其他應用中,用于將覆蓋元件6與印刷表面3可拆除聯接的聯接元件8是與所述框架81不同的類型。
[0204]此外,不能排除的是,在關于圖10所示的實施方式的印刷裝置I的可替代實施方式中,所述覆蓋元件6可與印刷表面3永久聯接。
[0205]根據本申請的實施方式,還提供了噴墨印刷系統(例如參照圖2),該噴墨印刷系統包括如本文所述尤其用于在印刷電路板(PCB)的表面上印刷圖例的印刷裝置I。
[0206]此外,本申請還包括覆蓋元件6的使用,該覆蓋元件6設有一個或多個開口 7并且設置成使得覆蓋元件6置于印刷裝置I的印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3,以允許通過在設置在所述印刷表面3上的多個噴嘴4朝向印刷平面P噴射油墨。此外,所述覆蓋元件6和所述多個開口 7還被確定尺寸以防止由也屬于印刷裝置I的光源5發出以及由所述印刷平面P反射的光線R穿過開口 7并直接射到印刷表面3。
[0207]根據以上內容,因而可以理解,本申請的印刷裝置、印刷系統以及置于本申請印刷裝置的印刷表面上的覆蓋元件的使用實現了所有設定的目的。
[0208]作為示例,產生12pl體積的液滴的兩個印刷頭的每個都可以用于本文描述的實施方式的可能實現中,液滴轉換成約6.5μπι的焊點尺寸。每個印刷頭可以具有例如360DPI的本身分辨率,例如兩個印刷頭結合提供具有720DPI的印刷裝置的總印刷分辨率。
[0209]具體地,本申請實現了提供這樣的印刷裝置的目的,通過安裝上述兩個印刷頭和兩個印刷頭之間的UV固定光源,該印刷裝置能夠使用單遍印刷操作將印刷分辨率增加到例如720DPI,其中一個印刷頭相對于另一個偏移半網格跨度。例如參照上述實施方式,產生的結合后的印刷網格具有35 μ m的寬度,并且具有65 μ m的直徑的液滴被交疊近50%。第二印刷頭相對于第一印刷頭偏移半個分辨率網格寬度,并且緊跟UV固化光源,該UV固化光源功率大于UC固定光源。通過根據本申請的印刷裝置和印刷設備獲得的最終結果是:第一圖像(例如360DPI圖像)可以通過第一印刷頭被印刷,接著立即被UV固定光源固定,下面是通過第二印刷頭印刷第二圖像(例如360DPI),然后通過UV固化光源固化,所有的這些均進行一遍。因此,本申請可以通過一遍實現高分辨率印刷,例如720DPI,其完全相當于兩遍分離的低分辨率(如360DPI)印刷。
[0210]而且,本申請提供了這樣的印刷裝置,其能夠避免所述高度可聚合顆粒在印刷裝置的印刷表面上聚合和積累,因此能夠在相同操作條件下比現有技術的方案保持更長時間的高印刷質量
[0211]本申請還實現了提供能夠保持高印刷精確度的印刷裝置的目的。
[0212]雖然本文的實施方式在上面進行了描述,但是在不脫離其本質的情況下,其他或進一步的實施方式可以可能的,并且本申請的范圍由權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種印刷裝置(I ),配置為在基底上進行噴墨印刷,其特征在于,所述印刷裝置(I)包括: 第一印刷頭(50); 第二印刷頭(52); 紫外線固定光源(54),位于所述第一印刷頭(50)和所述第二印刷頭(52)之間,以及 紫外線固化光源(56),位于所述第一印刷頭(50)和所述第二印刷頭(52)的一個或另一個的外側上。
2.根據權利要求1所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固化光源(56)設置在所述第二印刷頭(52)的外側。
3.根據權利要求1或2所述 的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固定光源(54)和所述紫外線固化光源(56)選自以下:熒光燈、熒光黑光燈、短波紫外光燈、激光、紫外線激光器、紫外線氣體激光器、高功率氣體激光器、紫外激光二極管、紫外線固態激光器、電子束、照明器、單色光源、發光二極管、發光二極管陣列、紫外線發光二極管、氣體放電燈、氬和氘燈、Hg-Cd燈、弧光燈、電弧燈、閃光燈、Xe或鹵素燈。
4.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固定光源(54)包括紫外線固定發光二極管裝置,所述紫外線固定發光二極管裝置具有0.lff/cm2-6ff/cm2的總紫外線功率。
5.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固定光源(54)是紫外線固定發光二極管裝置,所述紫外線固定發光二極管裝置具有2mm-20mm的有源發射窗(54a)的寬度(BB)。
6.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固定光源(54)包括紫外線固定發光二極管裝置,所述紫外線固定發光二極管裝置具有365-420nm的紫外線輸出。
7.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固定光源(54)離所述第一印刷頭(50)的距離為5mm-50mm。
8.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固定光源(54)設有一個或多個角度減小技術的光學元件。
9.根據權利要求8所述的印刷裝置(I),其中,所述角度減小技術的光學元件包括一個或多個準直透鏡(58)。
10.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固化光源(56)包括紫外線固化發光二極管裝置,所述紫外線固化發光二極管裝置在紫外線發射窗處具有3W/cm2-10ff/cm2的照射度。
11.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述紫外線固化光源(56)包括紫外線固化發光二極管裝置,所述紫外線固化發光二極管裝置具有15_-60_的寬度。
12.根據權利要求1或2所述的印刷裝置(1),其中,所述第一印刷頭(50)和所述第二印刷頭(52)的每個都設有配置為噴墨的一排或多排噴嘴(51)。
13.—種印刷設備(60),其特征在于,包括: 印刷裝置(I ),配置為在基底上進行噴墨印刷,所述印刷裝置(I)包括: 第一印刷頭(50); 第二印刷頭(52);紫外線固定光源(54),位于所述第一印刷頭(50)和所述第二印刷頭(52)之間;以及紫外線固化光源(56),位于所述第一印刷頭(50)和第二印刷頭(52)的一個或另一個的外側上, 所述印刷設備還包括印刷基底支撐件(59),所述印刷基底支撐件(59)用于在印刷期間支撐所述基底(100)。
14.如權利要求13所述的印刷設備(60),所述印刷設備(60)包括一個或多個致動構件(102a、102b),所述一個或多個致動構件(102a、102b)被配置成使得所述印刷裝置(I)和所述基底(100)相對于 彼此進行移動。
【文檔編號】B41J3/00GK203792894SQ201420149140
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2013年3月28日
【發明者】米特加·沃多皮埃克, 拉伊科·日博加爾 申請人:新系統有限公司