式可具有散裝墨儲存器結(jié)合自動感測和控制以提供連續(xù)流體補(bǔ)充,并且可具有足夠體積以在打印處理的過程中向主分配儲存器提供連續(xù)墨供應(yīng)。
[0071]可利用打印頭單元1000的各種實(shí)施方式的打印系統(tǒng)可包括基板支承設(shè)備,例如用于支承在其上進(jìn)行打印的基板的卡盤或浮動臺以及用于相對于基板控制打印頭單元位置的運(yùn)動系統(tǒng)。在打印系統(tǒng)的各種實(shí)施方式中,打印頭單元1000例如可安裝在多軸運(yùn)動系統(tǒng)的龍門架或橋上。對于打印系統(tǒng)的各種實(shí)施方式,打印頭單元1000可安裝在例如兩軸運(yùn)動系統(tǒng)的龍門架上。打印系統(tǒng)的各種實(shí)施方式可使得打印頭單元1000安裝成是固定的,而安裝在卡盤上的基板可相對于打印頭單元1000移動。與用于控制相對于基板的打印頭單元位置的運(yùn)動系統(tǒng)被如何實(shí)施無關(guān),獨(dú)立打印頭單元1000的各種實(shí)施方式必須被安裝并夾持成提供多個(gè)獨(dú)立打印頭單元1000移入和移出打印系統(tǒng)的迅速更換性,以及提供打印頭單元1000在打印處理期間的穩(wěn)定性。
[0072]圖13A至圖13C描繪了根據(jù)本教導(dǎo)的打印頭單元組件的各種實(shí)施方式的安裝和夾持組件300。雖然針對圖13A至圖13C的安裝和夾持組件300教導(dǎo)的原理可用于打印頭單元的各種實(shí)施方式(例如,圖2的打印頭單元1000、圖5的打印頭單元1100、以及圖12A的打印頭單元1200),但是,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是,為了圖示目的,安裝和夾持組件300針對圖2的打印頭單元1000被示出。
[0073]在這方面,圖13A是打印頭單元1000的分解圖,涉及夾持組件300的分解圖。打印頭單元1000的各種實(shí)施方式可包括在適配板組件歧管100 (圖3C)上的第一引導(dǎo)件114和第二引導(dǎo)件116,用于將打印頭單元1000引導(dǎo)到運(yùn)動底座中。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解的,運(yùn)動底座提供有效載荷相對于機(jī)械系統(tǒng)中的固定位置的無應(yīng)力的可高度重復(fù)的定位。安裝和夾持組件300的各種實(shí)施方式提供可更換的打印頭單元1000的無應(yīng)力定位,以用于精確打印。雖然對打印頭單元1000提供可高度重復(fù)的定位,但是安裝和夾持組件300的各種實(shí)施方式被附加地設(shè)計(jì)成以與快聯(lián)連接提供的相一致的方式實(shí)現(xiàn)打印頭單元1000移入和移出打印系統(tǒng)的集成,即打印頭單元1000的迅速運(yùn)動。
[0074]如圖13A所示,安裝和夾持組件300的各種實(shí)施方式可具有引導(dǎo)框架,所述引導(dǎo)框架包括引導(dǎo)件310、第一引導(dǎo)框架320和第二引導(dǎo)框架330。引導(dǎo)框架的各種實(shí)施方式用于將打印頭單元1000引導(dǎo)到底部板340上,而第一引導(dǎo)件114和第二引導(dǎo)件116有助于將打印頭單元1000接合并引導(dǎo)到引導(dǎo)框架中。底部板340可具有用于將打印頭單元1000接收到運(yùn)動底座上的開口 342,由此,允許終端用戶所選擇的打印頭定位在打印系統(tǒng)中以用于打印。如隨后將更詳細(xì)討論的,各種可更換的底部板340可具有開口 342,該開口定位成提供打印頭單元1000相對于基板的各種位置角度。安裝和夾持組件300可具有安裝在底部板340上的本地廢墨容器346。本地廢墨容器346可包括用于接收打印頭單元1000的排出管43的端口 343,從而在該接觸點(diǎn)處提供打印頭單元1000進(jìn)入到安裝和夾持組件300中的無接觸式接合,所述端口 343可以是能夠?qū)崿F(xiàn)可更換的打印頭單元1000進(jìn)出打印系統(tǒng)的迅速運(yùn)動而不損害系統(tǒng)性能的附加設(shè)計(jì)元件。本地廢墨容器346在安裝和夾持組件300的各種實(shí)施方式中可安裝在底部板340上,該本地廢墨容器可包括連接器344,該連接器可連接到廢墨瓶。除了提供打印頭單元1000到安裝和夾持組件300中的無接觸式接合外,排出管43與本地廢墨容器346的無接觸式集成的設(shè)計(jì)防止墨在打印頭單元1000的流體系統(tǒng)的出口端處的交叉污染。由在墨供應(yīng)的輸入端處的機(jī)載兩級墨儲存器系統(tǒng)提供的獨(dú)立墨供應(yīng)組合結(jié)合在輸出端的本地廢墨容器346的設(shè)計(jì)防止多個(gè)可更換的打印頭單元1000的墨的交叉污染。底部板340可具有一組三個(gè)運(yùn)動V形槽底座348,如隨后將更詳細(xì)討論的,所述V形槽底座是提供打印頭單元1000在三維空間中的六自由度無應(yīng)力定位以及多個(gè)打印頭單元1000的迅速更換性的運(yùn)動底座的部分。對于安裝和夾持組件300的各種實(shí)施方式,底部板340接合底部板支承臂350,所述底部板支承臂可被固定到打印系統(tǒng)中的支承件上。底部板支承件350可包括第一支承柱352和第二支承柱354,夾持組件可被附接到所述第一支承柱上。
[0075]圖13B是安裝在底座組件300中的打印頭單元1000的俯視圖,示出了散裝墨儲存器蓋122以及與所述散裝墨儲存器蓋122相對的支承結(jié)構(gòu)組件把手158。如先前所討論的,底部板340可具有用于將打印頭單元1000接收到運(yùn)動底座上的開口 342 (圖13A),由此允許終端用戶所選擇的打印頭定位在打印系統(tǒng)中以用于打印。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的,不同的底部板340 (在這里每個(gè)底部板可具有以不同角度定位的開口 342)可向終端用戶提供底部板的選擇,所述選擇能夠?qū)崿F(xiàn)刀角(saber angle)的選擇。本領(lǐng)域的術(shù)語“刀角”可以是指打印頭裝置(例如,打印頭單元1000)相對于基板上的限定打印方向的特征的取向角度,所述角度是從與打印方向正交的平面來確定的非零數(shù)值。根據(jù)本教導(dǎo)的各種實(shí)施方式,打印頭單元1000的刀角可被改變,以改變可打印在基板上的每單位面積的特征數(shù)量。在這方面,通過迅速更換底部板340來迅速地改變打印頭單元1000的刀角可有利地向終端用戶提供調(diào)節(jié)基板的每單位面積的打印密度的能力。
[0076]圖13C是根據(jù)各種實(shí)施方式的打印頭單元1000的仰視圖,示出了安裝在第一適配器歧管組件構(gòu)件第二表面92上的一組不銹鋼滾珠118。往回參照圖13A,底部板340可具有一組三個(gè)運(yùn)動V形槽底座348。在適配板歧管塊組件100的適配板歧管塊組件第一構(gòu)件115的底部上的該組不銹鋼滾珠118與該組V形槽底座348匹配,從而提供打印頭單元1000在三維空間中的六自由度無應(yīng)力定位。如先前提及的,除了提供打印頭單元1000的可高度重復(fù)的定位之外,安裝和夾持組件300的各種實(shí)施方式附加地設(shè)計(jì)成能夠?qū)崿F(xiàn)打印頭單元1000進(jìn)出打印系統(tǒng)的集成,以便提供打印頭單元1000的迅速運(yùn)動而不損害系統(tǒng)性能。
[0077]圖14提供了安裝和夾持組件300 (圖13A)中的打印頭單元1000的透視圖,示出了用于將打印頭單元1000夾持到底部板支承件350中的空氣軸承組件400的位置。如從圖14可看到的,空氣軸承組件400可安裝在空氣軸承支承臂460上,所述空氣軸承支承臂可被設(shè)計(jì)成閂鎖到第二空氣軸承支承柱354上,并且與此同時(shí)可借助手動或機(jī)器人運(yùn)動被迅速地解鎖以便迅速地更換多個(gè)打印頭單元1000??諝廨S承組件400包括空氣軸承滾花旋鈕410,其用于調(diào)節(jié)在空氣軸承軸420上附接到空氣軸承滾花旋鈕410遠(yuǎn)端的空氣軸承圓盤430的高度。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的,彈簧機(jī)構(gòu)連接空氣軸承滾花旋鈕410和空氣軸承圓盤430,以便提供受控的夾持力??諝廨S承圓盤430包括空氣軸承氣體供應(yīng)端口440,在打印頭單元1000在安裝和夾持組件300中的最初夾持期間,氣體(例如,但不限于惰性氣體)可從所述空氣軸承氣體供應(yīng)端口被供應(yīng)。在將打印頭單元1000安裝并夾持在安裝和夾持組件300中的各種實(shí)施方式中,打印頭單元1000在安裝和夾持組件中的空氣軸承夾持提供無接觸式氣動夾持,從而在打印處理期間在打印頭單元1000的運(yùn)動過程中提供穩(wěn)定的夾持力。對于將打印頭單元1000安裝并夾持在安裝和夾持組件300中的各種實(shí)施方式,最初,打印頭單元1000在安裝和夾持組件300中的空氣軸承夾持提供無接觸式夾,從而在將打印頭單元1000安置在安裝和夾持組件300中期間防止在打印頭單元1000上的任何橫向力。在打印頭單元1000的最初安置已經(jīng)完成之后,至空氣軸承圓盤430的氣體供應(yīng)(例如,惰性氣體)可被切斷,而彈簧機(jī)構(gòu)將空氣軸承圓盤430可控地安置在接口組件500的上表面上,由此在打印處理期間在打印頭單元1000的運(yùn)動過程中提供穩(wěn)定的夾持力。在這方面,運(yùn)動安裝和無應(yīng)力夾持的組合提供了打印頭單元1000在打印處理期間的穩(wěn)定定位,以及提供對迅速更換的打印頭單元1000的各種實(shí)施方式的可重復(fù)定位。
[0078]在圖15中,根據(jù)各種實(shí)施方式的接口組件500被示出為迅速地與打印頭單元1000接合。雖然針對接口組件500教導(dǎo)的原理可與打印頭單元的各種實(shí)施方式(例如,圖2的打印頭單元1000、圖5的打印頭單元1100以及圖12A的打印頭單元1200) —起使用,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是,為了描述目的,接口組件500針對圖2的打印頭單元1000被示出。
[0079]接口組件500包括第一接口組件閥510和真空連接件515、以及第二接口組件閥520和至氣源(例如,惰性氣體源525)的連接,它們分別用于所施加的真空和惰性氣體壓力的控制和連接性。接口組件附加地包括彈簧式探針陣列540,用于將打印頭單元1000與打印系統(tǒng)的電氣控制接口的電連接性。例如通過將第一接口組件鉸鏈550和第二接口組件鉸鏈552 (未示出)滑動到第一接口組件鉸鏈槽551和第二接口組件鉸鏈槽553 (未示出)中,該接口組件可被迅速地安裝到打印頭單元1000上。根據(jù)各種實(shí)施方式,接口組件500可借助引導(dǎo)銷29被引導(dǎo)到打印頭單元1000上方的位置中。接口組件500可使用與拉動閂鎖唇530連接的拉動R]鎖(draw latch) 127而被R鎖到打印頭單元1000。當(dāng)定位到位時(shí),接口組件500將彈簧式探針陣列540與彈簧式探針墊4連接,并且定位接口組件500 (未示出)的用于與氣動歧管塊10的真空端口 12和惰性氣體端口 14進(jìn)行真空和惰性氣體連接性的互補(bǔ)端口。對于打印頭單元1000和接口組件500的各種實(shí)施方式,接口組件500的用于與氣動歧管塊10的真空端口 12和惰性氣體端口 14進(jìn)行真空和惰性氣體連接性的互補(bǔ)端口可利用0形環(huán)密封件來密封。根據(jù)本教導(dǎo)的各種實(shí)施方式,接口組件500可從打印頭單元1000迅速地?cái)嚅_,并且保持為打印系統(tǒng)的一部分。
[0080]在圖16中描繪了保護(hù)站組件600,所述保護(hù)站組件根據(jù)本教導(dǎo)的各種實(shí)施方式可以是用于維護(hù)在可操作狀況下但沒用在打印系統(tǒng)中的根據(jù)本教導(dǎo)的多個(gè)打印頭單元的維護(hù)模塊。雖然針對保護(hù)站組件600教導(dǎo)的原理可用于打印頭單元的各種實(shí)施方式(例如,圖2的打印頭單元1000、圖5的打印頭單元1100以及圖12A的打印頭單元1200),但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是,為了描述目的,保護(hù)站組件600針對圖2的打印頭單元1000被示出。
[0081]根據(jù)保護(hù)站組件600的各種實(shí)施方式,多個(gè)打印頭單元1000 (在圖8中標(biāo)明為1000-1至1000-V)均可停靠在每個(gè)具體保護(hù)站(標(biāo)明為610-650,分別用于多個(gè)打印頭單元1000-1至1000-V的每一個(gè))。當(dāng)設(shè)置在保護(hù)站位置中時(shí),每個(gè)打印頭單元1000可連接到定位在鉸接組件上的電氣和真空連接件,標(biāo)明為615至655,分別用于多個(gè)打印頭單元1000-1至1000-V的每一個(gè)。根據(jù)保護(hù)站組件600的各種實(shí)施方式,電功率可被提供給電氣和真空鉸接組件的每一個(gè),使得當(dāng)可停靠打印頭單元時(shí)可供應(yīng)至在每個(gè)打印頭單元1000-1至1000-V中每個(gè)終端用戶所選擇的打印頭中的每個(gè)噴嘴的定期點(diǎn)火脈沖,以便確保噴嘴保持裝填而不被阻塞。在這方面,在保持站組件600中存放多個(gè)打印頭單元1000每一個(gè)可確保,每個(gè)打印頭單元作為用于打印處理的可更換單元是容易獲得的。
[0082]可包括打印頭單元、安裝和夾持組件、以及接口組件的打印頭單元組件的各種實(shí)施方式可用在打印系統(tǒng)的各種實(shí)施方式上。0LED噴墨打印系統(tǒng)可包括數(shù)種裝置和設(shè)備,這些裝置和設(shè)備允許將墨滴可靠地布置在基板上的具體位置上。這些裝置和設(shè)備可包括但不限于打印頭組件、墨傳輸系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)、基板裝卸系統(tǒng)、以及打印頭維護(hù)系統(tǒng)。打印頭組件包括至少一個(gè)噴墨打印頭,所述噴墨打印頭具有至少一個(gè)小孔,所述小孔能夠以受控速率、速度和尺寸噴出墨滴。所述打印頭可由墨供應(yīng)系統(tǒng)來供給,所述墨供應(yīng)系統(tǒng)向打印頭提供墨。打印需要打印頭組件和基板之間的相對運(yùn)動。這可借助運(yùn)動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),所述運(yùn)動系統(tǒng)典型地是龍門架或分流軸XYZ系統(tǒng)。打印頭組件可移動經(jīng)過固定基板(龍門架類型),或者在分流軸構(gòu)造的情況下打印頭和基板都能夠移動。在另一實(shí)施方式中,打印站可被固定,并且基板可相對于打