印刷系统组件和技术的制作方法

本教导公开了墨块组件或墨块组件及相关装置和设备的实施例，墨块组件或墨块组件及相关装置和设备用于工业印刷系统，工业印刷系统可用于各种印刷过程。本教导的墨块组件的各种实施例可包括墨块组件、存储站和用于将墨块安装到作为运动系统的部分的托架组件上的安装组件。根据本教导，本文公开的设备、装置、系统和方法可为有用的，例如但不限于，开发各种印刷过程，以及提供有效的生产规模印刷。

技术实现要素：

用于（例如但不限于）oled面板基板的制造的墨块组件的各种实施例包括在印刷过程期间对各种配方的各种墨水在基板上的有效的连续印刷提供最终用户灵活性。本教导的墨块组件具有位于墨块组件内的独立的着墨系统，其与一个或多个印刷头流体连通。本教导的墨块组件可容易地穿梭进出印刷系统，并且可保持在印刷系统附近的存储站中。

附图说明

通过参考附图将获得对本公开的特征和优点的更好理解，附图旨在说明而非限制本教导。在附图中，不一定按比例绘制，相似的数字可描述不同视图中的类似构件。具有不同字母后缀的相似数字可表示类似构件的不同实例。

图1大体上示出了本教导的印刷系统的透视图。

图2大体上示出了包括流体控制的实施例的墨块组件的示意图。

图3a大体上示出了根据本教导的墨块组件的示意性透视图。图3b为图3a中所示的墨块组件的区段的展开图。

图4大体上示出了本教导的墨块组件的示意性主视图，包括机载电子构件。

图5a大体上示出了本教导的墨块组件的流体子组件的示意性透视侧视图。图5b大体示出了本教导的墨块组件的流体子组件的示意性底部透视图。

图6大体上示出了本教导的墨块组件的示意性透视图，其位置用于安装到印刷系统的托架组件上。

具体实施方式

对于本教导的印刷头组件或墨块组件的各种实施例，每个墨块组件可为独立的组件，其中多个独立的墨块组件在印刷过程期间可容易地互换到印刷系统中。独立的墨块组件的各种实施例可具有流体系统，该流体系统可包括局部墨水储存器，其可与主体墨水储存器流体连通。主体墨水储存器的填充可以手动或自动模式完成。根据本发明的教导，主体墨水储存器可具有足以在印刷过程期间向局部墨水储存器提供连续墨水供应的容积。从主体墨水储存器到局部墨水储存器的墨水供应的补充可在局部墨水储存器中保持墨水的稳定水平，其在印刷期间可与印刷头流体连通。这样，通过在印刷头上提供恒定的压头，局部墨水储存器中的墨水的稳定水平可在印刷头中的多个印刷头喷嘴处提供可忽略的墨水压力变化。在这方面，墨块组件的各种实施例可包括至少一个液体水平指示器，用于保持局部墨水储存器的限定的填充水平，使得来自主体墨水储存器的墨水在印刷期间连续地将本地墨水储存器补充到限定的填充水平。

墨块组件的各种实施例可具有歧管组件，该歧管组件可包括上歧管组件、中歧管组件和下歧管组件，其具有在歧管组件内制造的具有可控流体流动的通道。在这方面，本教导的歧管组件可提供在不使用常规管连接的墨块组件的流体子组件中的主体墨水储存器和局部墨水储存器之间的互连。因此，不需要常规管连接的独立的墨块组件可在墨块的整个流体子组件中提供零死体积互连。此外，由于流体子组件完全在独立的墨块组件内，因此可消除在更换各种墨块组件期间麻烦的管断开和重新连接的需要。

在这方面，通过气动接口板和低插入力电接口板促进墨块组件的有效互换，所述气动接口板和低插入力电接口板与印刷过程期间所需的外部气动源和电源连接。这种外部气动源（例如氮气源或真空源）可容易地与墨块的流体功能集成。同样，外部电源可容易地连接到墨块组件的机载电子组件。本教导的各种墨块组件具有用于墨块组件的更多个印刷头中的每一个的驱动板，i/o和配电pcb，以及微处理器板。

在墨块组件的各种实施例中，多个可互换墨块组件中的每个可具有唯一的身份或识别代码。对于各种实施例，身份或识别代码可在墨块组件上物理地指出，以及与每个墨块组件电子地相关联。对于墨块组件的各种实施例，身份或识别代码可对于每个墨块组件将每个单元与唯一的成组的操作信息相关联。例如但不限于，唯一的操作信息可包括维护模块中的墨块组件的唯一位置、包含在墨块组件中的墨水配方，以及印刷头校准数据。这种唯一的操作信息可存储在存储设备上。对于各种实施例，存储设备可为与每个墨块组件一起行进的机载存储设备。

本教导的各种实施例包括用于在墨块组件未使用时存储和维护多个墨块组件的存储站。本教导的存储站接近印刷系统的运动系统定位，以在印刷过程期间提供墨块的有效交换。

图1大体上示出了印刷工具5000，其中印刷系统2000可包括安装在印刷工具盘1050上的印刷系统基座2100。安装在印刷系统基座2100上的印刷系统2000可包括分离轴运动系统，其包括桥2130，x轴托架组件2300可安装在桥2130上。x轴托架可支承多个墨块组件中的一个。可使用线性空气轴承运动系统精确地控制移动x轴托架2300组件。存储站600可安装在桥2300附近。如图所示，存储站600可用于存储和维护多个墨块组件（10a...10n）。提供电气、流体和光学互连的电缆、布线、光纤和供给气动的管道的各种束可位于电子链柜2400内。

图2大体上示出了本教导的墨块10的流体元件的示意图，以及流体元件与其控制之间的流体互连。墨块可具有主体墨水储存器20，其在印刷操作期间与局部墨水储存器50流体连通。在印刷操作期间，局部墨水储存器50与一个或多个印刷头流体连通，在图3中示出为三个印刷头。如图2所示，主体墨水储存器20可与废料管线p2流体连通。墨块10可具有机载阀组件200，其可包括螺线管阀歧管200，螺线管阀歧管200控制气动阀组件250的促动，气动阀组件250可控制墨块内的墨的流体分布。气动阀组件250降低了墨块内的热负荷，这对于为印刷过程中使用的各种墨水提供稳定的热环境是有用的。如图所示的螺线管阀歧管200具有螺线管阀，其控制到气动阀组件250中的每个气动阀的气动输入p6。例如但不限于，螺线管阀230控制气动阀240的气动促动，气动阀240控制到局部墨水供应50的真空源。类似地，借助于另一个非限制性示例，螺线管阀233控制气动阀243的气动促动，气动阀243控制主体墨水供应20和局部墨水供应50之间的流体连通。

在图3a中，墨块10的透视图大体上示出了墨块壳体310、墨块基部320和墨块拉闩330，墨块拉闩330用于将墨块安装到托架组件中的过程中。气动接口板210具有第一端口212，用于连接到高压气体源，用于操作如前文所述的气动阀，例如氮源（参见图2的p6），第二端口214，用于连接到与局部墨水储存器50流体连通的真空（参见图2的p5）和用于低压气体源的第三端口216，例如与局部墨水储存器50流体连通的氮源（参见图2的p4）。墨块10的机载电子组件400可包括电接口板410。电接口板410可相应地为每个印刷头500a、500b和500c提供与印刷头驱动板420a、420b和420c的所需连接（参见图2），以及本文随后将讨论的其他机载电子构件。墨块主体墨水输送组件20可包括顶盖22、储存器本体24和底盖26。顶盖22和底盖26包括用于主体墨水储存器20到歧管组件100的流体接口。全聚合物子组件可例如使用ir焊接来焊接以形成连续的光滑壁容器，其消除了死体积空间中墨水滞留的可能性。墨块10的歧管组件100可包括上歧管110、中歧管130和下歧管150，所有这些都是流体连通的，并且经由在每个歧管内制造的通道在主体墨水储存器和局部墨水储存器之间提供流体连通性。在图3b中，示出了主体墨水输送组件20的顶部部分的展开图，其示出了主体墨水输送组件20的各个端口。端口23a是墨水填充端口，示出具有注射器适配器以便于使用注射器来无气泡填充，且端口23b是通气端口，这在填充过程期间是必需的。除了填充端口和通气端口之外，端口23c是废料排放端口（参见图2的p2）。最后，端口23d是墨水回收或提取端口，其允许从墨块回收墨水。如图2所示，端口p3（即图3b的端口23c）具有允许墨块中的墨水回收的管道。

图4大体上示出了机载电子设备的各种组件，包括墨块组件。在壳体310内，驱动板组件420、微处理器430和i/o以及配电印刷电路板（pcb）。此外，用于墨块10的机载阀组件可包括螺线管阀歧管220和气动阀250，用于控制墨块的流体子组件的流体元件之间的流体流动。

图5a和图5b大体上示出了本教导的图2至图4中的墨块10的流体子组件15。图5a是流体子组件15的透视侧视图，描绘了主体墨水储存器组件20和局部墨水储存器组件50。墨块局部墨水输送组件50可包括顶盖52、储存器本体54和底盖56。顶盖52和底盖56包括用于局部墨水贮存器50到歧管组件100的流体接口。可使用例如ir焊接来焊接全聚合物子组件，以形成连续的光滑壁容器，其消除死体积中的墨水滞留的可能性。墨块10的歧管组件100可包括上歧管110、中歧管130和下歧管150，所有这些都是流体连通的，并且经由在每个歧管内制造的通道在主体墨水储存器和局部墨水储存器之间提供流体连通性。墨块10的歧管组件100在流体子组件15的流体元件之间提供零死体积连接。除了流体子组件15的流体元件之间的零死体积连接之外，气动歧管组件250的气动阀减小了流体子组件15附近的热负荷，由此，在墨块内提供稳定的热环境。借助于非限制性示例：流体子组件15的气动阀240控制与真空源的连接（参见图2的p5），流体子组件15的气动阀241控制与低压气体源的连接（参见图2、图3的p4），流体子组件15的气动阀242控制印刷头之间的连接以及主体墨水储存器与废料管线的连接（参见图2的p2），并且流体子组件15的气动阀243控制主体墨水储存器和局部墨水储存器之间的连接。

图5b是流体子组件15的底部透视图，其大体上示出了与主体墨水储存器和局部墨水储存器相关联的各种流体水平传感器组件。主体墨水储存器20可具有上层流体传感器30a和下层流体传感器30b。局部墨水储存器50可具有上层流体传感器60a、中层流体传感器60b和下层流体传感器30b。根据本教导，墨块的流体系统构造成使得主体墨水储存器20可将局部墨水储存器内的流体水平保持在稳定水平。这样，通过在印刷头上提供恒定的压头，局部墨水储存器中的墨水的稳定水平可在印刷头中的多个印刷头喷嘴处提供可忽略的墨水压力变化。流体子组件15可提供入口配件和出口配件，用于与至少一个印刷头互连。例如，入口配件172和出口配件173可用于连接第一印刷头，而入口配件174和出口配件175可用于连接第二印刷头，且入口配件176和出口配件177可用于连接第三印刷头。

图6大体上示出了托架组件2300，其可安装到印刷系统的运动系统（参见图1）。如前文所述，借助于非限制性实例，对于需要恒定的热环境以获得化学稳定性或诸如稳定喷射的性质的各种墨水，在流体系统中保持稳定的热环境可为理想的。考虑到墨块的各种机载电子构件在操作期间可产生热量，在印刷过程期间，空气可通过墨块的排气口340吸入，如箭头a所示，且然后通过排气管或管道排出，如箭头b所示，从而消散由墨块的电子构件产生的热量并在墨块内保持稳定的内部热环境。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于与印刷工具一起使用的墨块组件，所述墨块组件包括：

印刷头；

用于每个印刷头的驱动板；

电接口，其以可拆卸的方式提供每个所述驱动板和所述印刷工具之间的电连接；

气动接口，其以可拆卸的方式提供所述墨块组件和所述印刷工具之间的气动连接；以及

墨水储存器，其向所述印刷头供应墨水。

2.根据权利要求1所述的墨块组件，其特征在于，所述墨块组件还包括：

气动歧管，其与所述气动接口流体连通；

气动促动阀，每个气动促动阀控制所述墨块组件中的墨水流动；以及

用于每个给定的一个所述气动促动阀的螺线管，所述螺线管用于控制所述给定的一个气动促动阀和所述气动歧管之间的流体交换。

3.根据权利要求2所述的墨块组件，其特征在于，每个螺线管与墨水热分离，所述墨水从所述墨水储存器供应到所述印刷头。

4.根据权利要求2所述的墨块组件，其特征在于，存在至少三个所述印刷头和至少三个所述气动促动阀，包括与每个所述印刷头相对应的气动促动阀，以控制从所述墨水储存器到相应的所述印刷头的墨水流动。

5.根据权利要求2所述的墨块组件，其特征在于：

所述墨水储存器为第一墨水储存器，且所述墨块组件还包括第二墨水储存器；并且

所述气动促动阀中的一个用于控制所述第一墨水储存器和所述第二墨水储存器之间的墨水流动。

6.根据权利要求5所述的墨块组件，其特征在于：

所述墨块组件还包括墨水填充端口，以选择性地接收墨水来补充所述第二墨水储存器；并且

所述墨块组件还包括填充调节装置，所述填充调节装置用于选择性地控制所述气动促动阀中的一个，以利用来自所述第二墨水储存器的墨水重新供应所述第一墨水储存器。

7.根据权利要求6所述的墨块组件，其特征在于，所述墨水填充端口包括注射器适配器，以从注射器接收墨水。

8.根据权利要求1所述的墨块组件，其特征在于，所述墨块组件还包括至少一个气动促动阀，以控制所述墨块组件中的墨水流动，所述至少一个气动促动阀以可操作的方式联接到所述气动接口，所述至少一个气动促动阀将响应于由所述气动连接提供的气动推动而选择性地打开和关闭。

9.根据权利要求1所述的墨块组件，其特征在于，所述电接口用于供应与所述印刷工具的相互接口的低连接力配合接合。

10.根据权利要求1所述的墨块组件，其特征在于，所述气动接口用于供应与所述印刷工具的相互接口的低连接力配合接合。

11.根据权利要求1所述的墨块组件，其特征在于，所述墨块组件还包括机载数字存储器，以存储与每个所述印刷头相对应的校准数据以及身份码，来将所述墨块组件与其他墨块组件区分开。

12.根据权利要求1所述的墨块组件，其特征在于，所述墨块组件还包括机载数字存储器，以存储描述由所述墨块组件承载的墨水配方的数据。

13.一种装置，包括：

印刷工具；

多个墨块组件，其用于与印刷工具能够互换使用，每个所述墨块组件包括

印刷头，

用于每个印刷头的驱动板，

电接口，其以可拆卸的方式提供每个所述驱动板和所述印刷工具之间的电连接，

气动接口，其以可拆卸的方式提供所述墨块组件和所述印刷工具之间的气动连接，以及

墨水储存器，其向所述印刷头供应墨水。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每个所述墨块组件还包括：

气动歧管，其与所述气动接口流体连通；

气动促动阀，每个气动促动阀控制所述墨块组件中的墨水流动；以及

用于每个给定的一个所述气动促动阀的螺线管，所述螺线管用于控制所述给定的一个气动促动阀和所述气动歧管之间的流体交换。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，对于每个所述墨块组件，每个螺线管与墨水热分离，所述墨水从所述墨水储存器供应到所述印刷头。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，对于每个所述墨块组件，存在至少三个所述印刷头和至少三个所述气动促动阀，包括与每个所述印刷头相对应的气动促动阀，以控制从所述墨水储存器到相应的所述印刷头的墨水流动。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，对于每个所述墨块组件：

所述墨水储存器为第一墨水储存器，且所述墨块组件还包括第二墨水储存器；并且

所述气动促动阀中的一个用于控制所述第一墨水储存器和所述第二墨水储存器之间的墨水流动。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，每个所述墨块组件还包括：

墨水填充端口，以选择性地接收墨水来补充所述第二墨水储存器；以及

填充调节装置，其用于选择性地控制所述气动促动阀中的一个，以利用来自所述第二墨水储存器的墨水重新供应所述第一墨水储存器。

19.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每个给定的一个所述墨块组件还包括至少一个气动促动阀，以控制所述给定的一个墨块组件中的墨水流动，所述至少一个气动促动阀以可操作的方式联接到所述气动接口，所述至少一个气动促动阀将响应于由所述气动连接提供的气动推动而选择性地打开和关闭。

20.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每个给定的一个所述墨块组件还包括机载数字存储器，以存储与每个所述印刷头相对应的校准数据以及身份码，来将所述墨块组件与其他墨块组件区分开。

21.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每个给定的一个所述墨块组件还包括机载数字存储器，以存储描述由所述给定的一个墨块组件承载的墨水配方的数据。