喷墨印刷头组件和方法
【专利说明】喷墨印刷头组件和方法
[000?]相关申请的参见引用
[0002 ]本申请要求2013年10月15日提交的美国临时申请N0.61 /891，011的优先权，该临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]本文描述的发明主题的实施例涉及喷墨印刷。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，喷墨印刷头组件包括载体主体、多个活塞，以及印刷板。载体主体具有构造成面向待印刷于其上的物体的喷出侧。活塞与载体主体联接。印刷板与载体主体的喷出侧联接并且包括隔膜板。印刷板构造成将待印刷于物体上的流体保持在与活塞相对的隔膜板的一侧上。印刷板包括孔口，流体通过所述孔口从印刷板喷出并喷到在其上进行印刷的物体上。活塞构造成在喷出方向上致动，以接合隔膜板并使流体从印刷板的孔口沿着印刷方向喷出。活塞在其上被致动的喷出方向相对于流体在其上从印刷板喷出的印刷方向横向地取向。
[0005]在一个实施例中，喷墨印刷头组件包括载体主体和多个活塞。载体主体具有构造成面向待印刷于其上的物体的喷出侧。活塞与载体主体联接。活塞构造成在喷出方向上致动，以接合印刷板中的隔膜板并且使印刷板中的流体沿着印刷方向从印刷板的孔口喷出，该印刷板与载体主体的喷出侧连接。活塞在其上被致动的喷出方向相对于流体在其上从印刷板喷出的印刷方向横向地取向。
[0006]在一个实施例中，喷墨印刷头组件包括印刷板、载体主体和多个活塞。印刷板包括构造成面向流体待印刷于其上的物体的印刷端。印刷板还包括单独腔室和孔口，流体在印刷于物体上之前设置于所述单独腔室中，流体通过所述孔口从印刷板喷出并喷到物体上。载体主体构造成与印刷板联接。活塞构造成与载体主体联接并且被致动，以冲击印刷板中的腔室并使腔室中的流体经由孔口从印刷板排出。活塞构造成当活塞沿着喷出方向被致动时冲击腔室，其中喷出方向相对于印刷板的印刷端以非平行且非垂直的角度取向。
[0007]附图简要说明
[0008]参考附图阅读以下非限制性实施例的描述，本发明的主题将更好理解，其中:
[0009]图1为根据一个实施例的喷墨印刷头组件从前侧或印刷侧的立体图；
[0010]图2为图1所示组件从该组件后端或后侧的另一立体图；
[0011 ]图3为图1中所示组件的分解图；
[0012]图4为图2中所示一对活塞和图1中所示印刷板的示意图；
[0013]图5示出了图2和图4中所示的喷出方向、后退方向和印刷方向之间的关系；
[0014]图6为图1中所示组件的一部分的剖视图；
[0015]图7为图1中所示载体主体沿着图3中的线7-7的剖视图；
[0016]图8为图1中所示组件沿着图1中的线8-8的剖视图；和
[0017]图9为根据本文所描述的发明主题的一个实施例的用于喷墨印刷的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]本文所描述的发明主题的一个或多个实施例提供了喷墨印刷头组件和相关方法。所述印刷头组件可用于以相对于其它已知印刷头组件较快的速度和增强的的分辨率进行印刷。
[0019]图1为根据一个实施例的喷墨印刷头组件100从前侧或印刷侧的立体图。组件100可用于将油墨印刷到物体(诸如包装、盒、标签等)、货物(诸如木材、干墙等)或其它物品上。作为一个示例，组件100可将条形码、标签或其它识别标记印刷于物体上。此外或另选地，组件100可印刷在制造各种设备(例如，显示装置、太阳能电池、紫外线薄膜、涂层等等)中使用的化学品，诸如通过在显示装置(例如液晶显示屏)制造期间将聚酰亚胺印刷到玻璃上。组件100包括与流体段104联接的机械致动段102。机械致动段102包括各种部件，这些部件移动以使流体(例如，油墨或其它可流动物质)从组件100喷出并印刷到物体上。流体段104包括各种部件，这些部件引导组件100中流体的内部流动，以便机械致动段102中发生的移动使流体从组件100喷出。
[0020]机械致动段102包括载体主体106，载体主体106支承组件100的各种部件。载体主体106与流体段104的前印刷端108连接。前印刷端108包括印刷板110，诸如腔室板/孔板(CPOP)，印刷板110控制组件100内部的流体的流动，并且流体从组件100经印刷板110喷出。若干个喷出孔口 112延伸到板110中。流体从组件100的这些孔口 112中喷出。
[0021]图2为图1所示组件100从该组件100后端或后侧的另一立体图。机械致动段102包括若干个活塞200，活塞200移动以使流体从板110中的孔口 112 (图1中所示)喷出。活塞200被致动以在包括喷出方向202和后退方向204的相反方向上移动。不同的活塞200与板110中的不同的孔口 112线性对准。例如，每个活塞200在其上移动的喷出方向202和后退方向204可与孔口 112线性对准。活塞200在该活塞200的喷出方向202上的移动使流体从与活塞200的喷出方向202对准的孔口 112喷出。活塞200在后退方向204上的移动可不使流体从相应的孔口 112喷出。孔口 112可与活塞200线性对准，因为活塞200的喷出方向202和后退方向204可与活塞200的孔口 112共线，使得方向202、204可延伸通过相应活塞200的孔口 112。
[0022]活塞200可被单独控制，使得每个活塞200可分别在喷出方向202或后退方向204上移动，而一个或多个或所有其它活塞200在相同或另一方向202或204上移动，不管其中每个活塞200被致动而移动的方向如何。另选地，两个或更多个活塞200的组可被控制以同时在相同方向202或204上移动。在给定时间内对活塞200在喷出方向202上移动以及活塞200在后退方向204上移动的控制允许流体从组件100喷出的控制并允许各种图像、文本等的印刷。
[0023]在一个实施例中，活塞200包括压电(PZT)材料或由压电(PZT)材料形成。活塞200通过将电能(例如，直流电压信号或电场)施加至活塞200而可被致动以在喷出方向202上移动，并且通过移除或改变该电能而可被致动以在后退方向204上移动。相反地，活塞200通过施加电能而可在后退方向204上移动，并且通过移除该电能而可在喷出方向202上移动。当在沿着活塞200的长度方向上施加电能(例如，电压)时，活塞200沿喷出方向202的移动可起因于活塞200变得更大(例如，沿着活塞200在其上被拉长的方向变得更长)ο例如，活塞200可通过沿着喷出方向202改变形状(例如，变得更长)在喷出方向202上移动，而活塞200不沿着喷出方向202移位。活塞200可通过沿着后退方向204改变形状(诸如，通过活塞200变得更短)在后退方向204上移动，而活塞200不沿着后退方向204移位。
[0024]用于致动活塞200的电能可由电源(未示出)和组件100的控制器(未示出)提供，诸如通过由硬件电路控制的电压源提供，该硬件电路包括和/或联接当电能被提供至每个活塞200时进行控制的一个或多个处理器、微控制器或其它基于逻辑的装置。可选地，活塞200可以以另一方式被致动。例如，活塞200可通过一个或多个机械致动器在喷出方向202和后退方向204上移位。
[0025]图3为图1中所示组件100的分解图。载体主体106包括喷出侧304，喷出侧304面向流体在其上从组件100喷出的相同方向。若干个开口 300延伸通过载体主体106的喷出侧304。这些开口 300与不同的活塞200对准。这些开口 300可沿着活塞200的相应喷出方向202(图2中所示)设置，以便活塞200沿着喷出方向202的移动使活塞200朝向开口 300行进和/或进入开口 300中，以将流体从组件100喷出。载体主体106包括通道或歧管302，该通道或歧管302凹进载体主体106的喷出侧304中。通道或歧管302提供保持待从组件100喷出的流体的空间。在所示实施例中，通道或歧管302围绕开口 300延伸或环绕开口 300，使得流体在从组件100喷出之前围绕开口 300延伸。
[0026]流体段104包括0?0?110，0?0?110由联接在一起的若干个板306、310、312、314形成。隔膜板306与载体主体106的喷出侧304联接。隔膜板306使活塞200的端部与保持流体的腔室分离，如下文所述。当活塞200在喷出方向202上移动时隔膜板306受活塞200冲击。隔膜板306受活塞200中的一个或多个的冲击使在隔膜板306的相对侧上与这些活塞200对准的腔室被压缩。该压缩使腔室中的流体离开腔室并且经由孔口 112(图1中所示)印刷到物体上。隔膜板306包括流体通路308，流体通路308允许歧管或通道302中的流体穿过隔膜板306。隔膜板306使活塞200与流体分离，使得流体不接触活塞200。例如，活塞200可在设置于通路308之间的隔膜板306的区域处或其附近接合隔膜板306。
[0027]间隔板310与隔膜板306联接，使得隔膜板306位于间