CN203331590U - 用于喷墨打印系统的打印头单元组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于喷墨打印系统的打印头单元组件。用于独立打印头单元的各种实施方式的特征（包括机载流体系统、快联电气和气动交接）结合运动安装和空气轴承夹持组件的各种实施方式的特征以及与废墨组件的无接触式集成一起实现在打印处理期间多个打印头单元在打印系统中的容易更换性，而同时防止盛装在多个打印头单元每一个中的多种终端用户选择的墨的交叉污染。

Description

用于喷墨打印系统的打印头单元组件

本实用新型申请同时申请了发明专利申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求均以2013年3月15日为提交日的美国专利申请No. 13/839,993和国际申请No. PCT/US13/32451的优先权。本申请要求于2012年5月11日提交的美国临时申请No. 61/646,159的权益，并且另外还要求于2012年9月6日提交的美国临时申请No. 61/697,479的权益。在本文列出的全部这些交叉引用申请以引用的方式全文结合到本文。

技术领域

本教导的领域涉及用于工业喷墨薄膜打印系统的可更换的打印头单元组件。

背景技术

根据本教导，打印头单元组件的各种实施方式可包括打印头单元、安装和夹持组件以及接口组件。对于根据本教导的打印头单元组件的各种实施方式，与歧管连通的每个部件（例如但不局限于，与端口连通的歧管、阀、储存器、真空源、诸如惰性气体源的气源、喷墨打印头组件等）可安装在歧管上，并且可利用O形环密封件来密封，由此排除使用管道系统连接件。由此，本教导的歧管组件的各种实施方式可最小化不想要的死区容积，以及通过避免对于各种管道系统和管道系统连接件来说常见的失效模式来增加打印头单元的稳健性。对于本教导的打印头单元组件的各种实施方式，打印头单元以及安装和夹持组件可提供打印头单元在打印系统中的可重复的无应力的定位。在本教导的打印头单元组件的各种实施方式中，打印头单元和接口组件可具有能使各种打印头单元与打印系统具有迅速更换性 （ready interchangeability）的特征。提供打印头单元在打印系统中的无应力的可重复的定位的迅速更换性（ready）实现了形成目标薄膜处理的灵活性以及可靠的高生产能力的打印。

附图说明

图1是根据本教导的打印头单元的各种实施方式的打印头单元的框图，该图描绘了相关气动控制和废墨组件。

图2是根据本教导的打印头单元的各种实施方式的打印头单元的透视图。

图3A至图3C是根据本教导的打印头单元的各种实施方式的打印头单元的分解图。

图4A至图4D描绘了根据本教导的打印头单元的各种实施方式的流体歧管块的各种视图。

图5是根据本教导的打印头单元的各种实施方式的打印头单元的透视图。

图6是根据本教导的打印头单元的各种歧管组件的透视图。

图7是根据本教导的打印头单元的各种实施方式的各种歧管组件的分解透视图。

图8是根据本教导的打印头单元的各种实施方式的用于防止气泡被截留在墨传输管线中的流体设计的示意图。

图9是穿过根据本教导的打印头单元的各种实施方式的各种歧管组件的截面图。

图10是穿过根据本教导的打印头单元的各种实施方式的墨歧管组件的放大截面图。

图11是包括多个打印头的打印头组件的示意图。

图12A和图12B是描绘包括多个打印头的打印头组件的透视图。

图13A是根据各种实施方式的打印头组件和底座组件的分解图。图13B是根据各个实施方式的安装在底座组件中的打印头单元的俯视图。图13C是根据各种实施方式的打印头组件的仰视图。

图14是根据各种实施方式的安装并夹持在底座组件中的打印头单元的透视图。

图15是根据各种实施方式的喷墨打印系统的接口组件的透视图，描绘到打印头单元的附接。

图16是根据各种实施方式的打印头单元保护站（capping station）的透视图。

图17是打印系统的透视图，所述打印系统可利用根据本教导的打印头单元的各种实施方式的各种打印头单元。

图18是可容纳打印系统的气封组件和系统的示意图，所述打印系统可利用根据本教导的打印头单元的各种实施方式的各种打印头单元。

具体实施方式

本教导公开了用于可用于各种打印处理的工业喷墨薄膜打印系统中的打印头单元组件的实施方式。本教导的打印头单元组件的各种实施方式可包括打印头单元、安装和夹持组件、以及接口组件。根据本教导，本文所公开的装置、设备、系统和方法可用于但不限于例如开发各种打印处理以及用于有效生产规模打印。

在这方面，构想到的是，用于例如但不限于利用喷墨打印处理来制造OLED面板基板的打印头单元组件的有利特征可包括：提供在打印处理期间用于将具有各种配方的各种墨有效顺序打印在基板上的终端用户灵活性。然而，虽然期望在打印处理期间实现多种墨的顺序打印，但是多种墨和墨配方的交叉污染是不想要的。如此，执行具有各种配方的各种墨的有效顺序打印的设计应当附加地消除交叉污染。

关于不断地移入和移出打印系统的打印头单元的定位，期望的是，安装和夹持提供打印头单元的无应力、可重复的定位以及提供完全自动的打印头更换。如本文所使用的，无应力是指显著地减少（如果不是基本消除的话）会导致打印头单元在安装和夹持组件中的不适当移位的横向力。关于打印头单元进出打印系统的灵活运动，从打印系统到打印头单元所需的互连的类型（例如，电气、气动、流体式）能导致在提供各种打印头单元的快速且有效更换方面的问题。假定可不断地移入和移出打印系统的打印头单元的数量，提供每个打印头单元的标识及其操作信息可被用于防止在自动更换打印头单元期间的选择错误。此外，打印头单元组件的设计应当提供打印头单元在使用期间的稳健性，以及便于维护以便避免显著的停工时间。

因此，在构想的特征和挑战中，本教导的打印头单元组件和系统的各种实施方式可包括：独立打印头单元；用于将打印头单元安装到打印系统上以提供可重复的无应力的打印头单元定位的安装和夹持组件；以及提供快速且自动的电气和气动互连的接口组件。这样的部件被设计成提供用于薄膜的喷墨打印（例如但不限于有机发光二极管（OLED）薄膜的喷墨打印）的有效且可靠的打印处理。此外，本教导的打印头单元组件和系统的各种实施方式能够提供对打印头单元的标识和跟踪，并且便于维护本教导的打印头单元的各种实施方式。

对于本教导的打印头单元的各种实施方式来说，每个打印头单元可以是独立组件，其多个独立打印头单元在打印处理期间可被迅速地更换到打印系统中。独立打印头单元的各种实施方式可具有流体系统，所述流体系统可包括：气动歧管块组件；流体歧管块组件；以及主分配储存器，所述主分配储存器可与气动歧管以及流体歧管流体连通。打印头单元的各种实施方式可具有这样的流体系统，该流体系统还包括可与主分配储存器流体连通的散装墨储存器。散装墨储存器的各种实施方式可具有入口端口和通风口，所述通风口可允许填充该散装墨储存器。填充散装墨储存器可以手动或自动模式来进行。在各种实施方式中，填充散装墨储存器可这样进行：借助经由物理连接器结合到散装墨储存器入口端口上的供应端口，将墨从外部供应源定期地供应到所述散装墨（bulk ink）储存器中，所述物理连接器在这种再填充之前被可撤销地附接并且在这种再填充之后被拆除。在各种实施方式中，填充散装墨储存器可这样进行：借助在入口端口附近的供应端口，将墨从外部供应源定期地供应到所述散装墨储存器中，墨可从外部供应源被引导通过所述供应端口而不使用将供应端口和入口端口结合的物理连接器。

独立打印头单元的各种实施方式可具有散装墨储存器，所述散装墨储存器可具有的容积在打印处理的过程中足以提供至主分配储存器的连续墨供应。至主分配储存器的连续墨供应可维持主分配储存器中的恒定体积，在打印期间该主分配储存器可与打印头流体连通。如此，主分配储存器中的恒定容积可提供在打印头中的多个打印头喷嘴处的墨的压力的可忽略变化。在这方面，打印头单元的各种实施方式包括至少一个液位指示器，所述液位指示器用于维持主分配储存器的限定填充液位，使得在打印期间来自散装墨储存器的墨连续地补充主分配储存器至所述限定填充液位。在各种实施方式中，可在维护位置中在打印操作之间发生墨从外部供应源至散装墨储存器的定期供应。因此，并不需要与打印头单元外部的用于供应墨的墨源进行管道系统连接的独立打印头单元能排除在更换各种打印头单元期间麻烦的管道系统断开和再连接的需要，并且还可排除在活动打印操作期间被提供给打印头的笨重管道系统管线的需要。

本教导的歧管组件的各种实施方式可具有：在歧管组件内部制造的多个通道；以及设置用于例如但不限于在所述通道与提供流体控制的多个阀之间的流体连通的多个端口。如此，本教导的歧管组件的各种实施方式可提供流体分布和控制。对于根据本教导的打印头单元组件的各种实施方式，与歧管连通的每个部件（例如但不限于，与端口连通的歧管、阀、储存器、真空源、诸如惰性气体源的气源、喷墨打印头组件等）可安装在歧管上，并且可利用O形环密封件来密封，由此排除使用管道系统连接件。如此，本教导的歧管组件的各种实施方式可最小化不想要的死区容积，以及通过避免对于各种管道和管道连接件来说常见的失效模式来增加打印头单元的稳健性。

在打印头单元的各种实施方式中，多个可更换打印头单元每一个可具有唯一标识或识别码。对于各种实施方式，标识或识别码可被物理地标明在打印头单元上，以及与每个打印头单元电子相关。对于打印头单元的各种实施方式，标识或识别码可将每个单元与用于每个打印头单元的唯一操作信息组相关。例如但不限于，唯一操作信息可包括在维护模型中打印头单元的唯一位置、被盛装在打印头单元中的墨配方、以及打印头标定数据。这种唯一操作信息可被存储在存储装置上。对于各种实施方式，存储装置可以是随每个打印头单元移动的机载（on-board）存储装置。

打印头单元的各种实施方式可包括快联电气接口板，其与打印系统的接口组件匹配以准备用于更换到安装和夹持组件中以及从该安装和夹持组件换出。安装和夹持组件的各种实施方式可被固定到打印系统，作为用于控制打印头单元相对于基板的位置的运动系统的一部分。此外，根据本教导的打印头单元的各种实施方式可具有毗邻流体歧管块的适配板歧管块组件。本教导的适配板歧管块组件的各种实施方式可提供流体歧管块与打印头之间的流体连通，以及提供打印头组件到适配板歧管块组件的附接。此外，适配板歧管块组件的各种实施方式可包括用于将打印头单元安装到安装和夹持组件中的配合表面。在工业喷墨薄膜打印系统的实施方式中，安装和夹持组件可提供打印头单元至工业喷墨薄膜打印系统的运动安装（kinematic mounting），以及提供无应力夹持。在这方面，安装和夹持组件的各种实施方式包括无接触空气轴承组件，其用于在安装和夹持处理期间在工业喷墨薄膜打印系统中稳定地夹持打印头单元。因此，本教导的打印头单元组件的安装和夹持组件的各种实施方式提供打印头单元到打印系统中的无应力且可重复的定位。

图1是示意图，其描绘了根据本教导的独立打印头单元的各种实施方式的一些方面。图1描绘了根据各种实施方式的打印头单元I；与诸如真空和惰性气体的气动输入（标明为外部系统II）的关系；以及与例如本地废墨组件和外部废墨组件的流体输出（标明为外部系统III）的关系。对于独立打印头单元I的各种实施方式，气动歧管块组件IA能够有能力证明例如但不限于在主分配储存器IC与需要气动控制的各种外部源（例如，惰性气体源IIA和真空源IIB）之间的流体分配和控制。在根据本教导的独立打印头单元的各种实施方式中，气动歧管块组件IA可例如通过阀PMAV₁和PMAV₂提供主分配储存器IC与各种气动源之间的控制。根据独立打印头单元I的各种实施方式，流体歧管块组件IB能够有能力证明对例如但不限于主分配储存器IC以及散装墨储存器ID的流体分配和控制。在根据本教导的独立打印头单元的各种实施方式中，流体歧管块组件IB可例如通过阀FMAV₁来控制主分配储存器IC与打印头IE之间的流体连通。根据本教导的独立打印头单元的各种实施方式，流体歧管块组件IB可例如通过阀FMAV₂来控制主分配储存器IC和散装墨储存器ID之间的流体连通。对于根据本教导的独立打印头单元的各种实施方式，流体歧管块组件IB可例如通过阀FMAV₃来控制打印头IE与本地废墨储存器之间的流体连通。本教导的独立打印头组件的各种实施方式可具有主分配储存器IC以及散装墨储存器ID，它们每个均包括诸如IL_X、IM_X和IUx的多个液位指示器。根据本教导的独立打印头单元的各种实施方式可具有用于主分配储存器IC以及散装墨储存器ID的各种液位指示器，作为用于维持主分配储存器IC中的恒定墨体积的自动系统的一部分，由此维持用于供应到打印头IE的恒定压力。

对于图1的独立打印头单元I的各种实施方式，散装墨供应组件ID可提供足够的墨体积，以保持主分配储存器组件IC对于整个打印处理都填充到限定填充液位。如随后将被更详细地讨论的，与外部系统II的气动输入（例如，真空源和诸如惰性气体源的气源）的连接以及电气连接可利用接口组件的各种实施方式来附接到打印头单元I的各种实施方式。根据本教导的打印头单元组件的各种实施方式，接口组件可具有互补快联特征，所述互补快联特征与快联特征匹配以用于提供打印头单元I的各种实施方式的电气和气动互连，由此例如但不限于在打印处理期间允许迅速地将本教导的多个独立打印头单元更换到打印系统中以及从打印系统换出。此外，如随后也将讨论的，如在外部系统III中示出的，与外部废墨组件流体连通的本地废墨组件的各种实施方式提供在打印处理期间迅速地将本教导的多个独立打印头单元更换到打印系统中以及从打印系统换出的更换性。

图2的打印头单元1000的各种实施方式可具有流体系统，所述流体系统包括气动歧管块组件60、流体歧管块组件80和适配板歧管块组件100。

对于图2的打印头单元1000的各种实施方式，流体系统可包括气动歧管块组件60。气动歧管块组件60可包括气动歧管块10以及第一气动歧管块阀20和第二气动歧管块阀22。气动歧管块组件60可包括至诸如惰性气体源的气源的流体互连件、以及至真空源的互连件、和附加地借助气动歧管块10提供的分配和控制至主分配储存器组件50的流体互连件。气动歧管块10可在其中制造有通道，并且可开通端口以用于与各种歧管部件连通，所述歧管部件例如但不限于歧管、阀、储存器、真空源、以及诸如惰性气体源的气源。

图2的气动歧管块10的各种实施方式（具有第一表面9和第二表面11）可包括气动歧管块第一阀20（未示出）和气动歧管块第二阀22。如前面提及的，气动歧管块10可开通端口以用于与气动歧管块组件60的各种气动歧管部件连通，所述气动歧管部件例如但不限于歧管、阀、储存器、真空源、以及气源，所述气源例如但不限于惰性气体源。气动歧管块10的各种实施方式可具有真空端口12和惰性气体端口14，由此开通端口以用于与真空源以及气源连通，所述气源例如但不限于惰性气体源。在打印头单元1000的各种实施方式中，结合可以是打印系统的一部分的接口组件的设计，用于真空端口12和惰性气体端口14的O形环密封件提供打印头单元1000与打印系统之间的快联气动连接。对于打印头单元1000的各种实施方式，电气接口板2可安装在气动歧管块10上。电气接口板2可包括各种类型的快联电气连接件，所述快联电气连接件使用例如但不限于弹簧式探针（pogo pin）联接，其中,电气接口板2可在电气接口板第一表面1上具有弹簧式探针垫4，所述弹簧式探针垫用于接收来自可作为打印系统的一部分的接口组件的弹簧式探针阵列，打印头单元1000可以是该打印系统的部件。

对于打印头单元1000的各种实施方式，由电气接口板2提供的快联特征、提供与接口组件的迅速集成的气动歧管块10的真空端口12和惰性气体端口14的O形环密封件、以及随后将更详细地讨论的打印头单元10的运动安装和空气轴承夹持组件在打印处理期间可向打印系统提供多个独立打印头单元1000的迅速更换性。根据本教导，快联配件可以是设计用于被定期地移动的部件的任何配件，并且提供部件的迅速运动。由此，如本领域普通技术人员所了解的，各种电气、气动和流体联接器中的任何一种可用于打印头单元1000和接口组件的实施方式中，从而提供互补连接性，以便向打印系统提供多个独立打印头单元1000的迅速更换性。

对于图2的打印头单元1000的各种实施方式，流体系统可包括流体歧管块组件80。流体歧管块组件80可包括流体歧管块30、以及第一流体歧管块阀44、第二流体歧管块阀46以及第三流体歧管块阀48。流体歧管块组件80可包括至散装墨储存器组件70的流体互连件，所述流体互连件可借助由流体歧管块30提供的分配和控制与主分配储存器组件50流体连通。流体歧管块30在其中可制造有通道，并且可开通端口以用于与各种歧管部件连通，所述歧管部件例如但不限于歧管、阀、储存器和废墨组件。

图2的流体歧管块30的各种实施方式（具有第一表面31和第二表面33）可包括第一流体歧管块阀44、第二流体歧管块阀46和第三流体歧管块阀48，它们在此示出为安装在第一表面31上。如之前所讨论的，流体歧管块1000可开通端口以用于与各种歧管部件连通，所述歧管部件例如但不限于阀、储存器、喷墨打印头、废墨组件和歧管。流体歧管块30可与主分配储存器流体连通，所述主分配储存器可包括主分配储存器主体55、主分配储存器盖（未示出）和主分配储存器底部54。主分配储存器的各种实施方式可将其与第一液位指示器162和第二液位指示器164相关，所述第一液位指示器162和第二液位指示器164分别限定最高填充液位和最低填充液位。对于打印头单元1000的各种实施方式，流体歧管块30可与至少一个终端用户所选择的打印头组件200流体连通，所述打印头组件200继而可与排出管43流体连通，所述排出管43可以是废墨系统的一部分。根据打印头单元1000的各种实施方式，排出管43可以是用于墨处理的废墨组件的一部分，这提供将废墨系统与打印头单元1000的无接触集成。

如图2所描绘的，散装墨储存器组件70的实施方式可包括散装墨储存器主体75。在各种实施方式中，散装墨储存器主体75可覆盖有散装墨储存器盖122，所述散装墨储存器盖可被固定到第一支承构件124上。散装墨储存器主体75可罩盖有配件（未示出），所述配件包括通风口74和端口76，端口76被示出为装配有鲁尔适配器71。鲁尔适配器71可提供用终端用户选择的用于打印在基板上的任何墨以手动或机器人的方式迅速填充散装墨储存器主体75，例如但不限于使用注射器。散装墨储存器底部78可提供底部密封件以及至流体歧管块30的端口连接。根据独立打印头单元1000的各种实施方式，散装墨储存器组件70可与主分配储存器组件50流体连通。散装墨储存器组件70可提供足够的墨体积，以在整个打印处理中保持主分配储存器组件50被填充至限定填充液位。由此，导致主分配储存器中具有恒定体积的这种连续补充维持在打印头上具有恒定打印头压力。在这种打印处理期间，可使用多个可迅速更换的独立打印头单元1000。在打印头单元1000的各种实施方式中具有两级储存器系统通过排除至墨供应外部打印头单元1000的管系统连接而可有助于提供多个打印头单元1000的迅速更换性。此外，提供用于多个可更换的打印头单元1000的独立墨源防止了被盛装在多个独立打印头单元1000中的各种终端用户选择的墨的交叉污染。根据打印头单元1000的各种实施方式，快联管系统连接可提供打印头单元1000与墨源外部打印头单元1000的迅速更换性。

对于图2的打印头单元1000的各种实施方式，流体系统可包括适配板歧管块组件100。适配板歧管块组件100可提供流体歧管块30和打印头组件200的打印头205之间的流体连通以及提供安装表面，以将终端用户选择的打印头组件（例如，打印头组件200）安装到本教导的打印头单元的各种实施方式上。根据打印头单元1000的各种实施方式，适配器歧管组件100可具有适配器歧管组件第一构件115，所述适配器歧管组件第一构件可提供结构连接性以及流体歧管块30和适配板歧管块组件100之间的流体连通。根据打印头单元1000的各种实施方式，适配器歧管组件100可具有适配器歧管组件第二构件117，所述适配器歧管组件第二构件可提供结构连接性以及适配板歧管块组件100和打印头组件200之间的流体连通。

在打印头单元1000的各种实施方式中，适配器歧管组件第一构件115可提供用于第一引导件114和第二引导件116的安装表面，以及提供用于一组不锈钢滚珠（未示出）的安装表面。第一引导件114和第二引导件116可固定到适配器歧管组件第一构件115上，以在将打印头单元1000定位到运动底座（kinematic mount）组件中期间用作引导件。如随后将更详细讨论的，安装在第一适配器歧管组件构件的第二表面92上的一组不锈钢滚珠是运动安装组件的一部分。如先前讨论的，对于独立打印头单元1000的各种实施方式，电气和气动快联部件以及运动安装部件是在打印处理期间提供多个打印头单元1000的迅速更换性的一些部件。

在图3A至图3C中给出打印头单元1000的各种实施方式的更详细视图，它们示出了打印头单元1000的上部、中部和下部分解图。

图3A描绘了根据各种实施方式的打印头单元1000的上部的分解图，其可包括气动歧管块组件60。电气接口板2在第一表面1上具有用于接收弹簧式探针阵列的弹簧式探针垫4。如先前提及的，弹簧式针连接可以是电气快联连接，其与利用O形环连接件作为气动快联连接件的撞击联接（butt-coupled）匹配端口一起是用于提供多个打印头单元1000的迅速更换性的元件。此外，电气接口板2的第二表面3上的第一排线连接件5可以用于连接到第一排线6，所述第一排线6连接到打印头组件第一PCB互连件201，如图3C所示。类似地，电气接口板2的第二表面3上的第二排线连接件7（未示出）可用于第二排线8的连接，所述第二排线连接到打印头组件第二PCB互连件203，如图3C所示。

气动歧管块10的各种实施方式可提供打印头单元1000，如图3A的俯视分解图中所示的，所述打印头单元具有针对例如但不限于诸如气源的真空源（所述气源例如但不限于惰性气体源）的互连和控制。如喷墨打印领域的普通技术人员可了解的，部分真空可典型地被施加到墨储存器上，以便抵消由储存器在打印头上方的定位产生的供应到打印头上的墨的压力。在打印头单元1000的各种实施方式中，气动歧管块10的第一气动歧管块阀20可控制诸如惰性气体源的气源与图2的主分配储存器组件50之间的流体分布和控制，以及第二气动歧管阀22与图2的主分配储存器组件50之间的流体分布和控制。此外，气动歧管块10的第二气动歧管块阀22可控制第一气动歧管块阀20和真空源之间的连通。如图3A所示的气动歧管块10的各种实施方式可在第二表面11上开通端口以与主分配储存器组件50连通。如图3A所示，气动歧管块第三端口16可借助具有第一端口51的主分配储存器盖52与主分配储存器组件50流体连通，在这里气动歧管块第三端口16和主分配储存器第一端口51利用O形环17来密封。根据如图3A所示的各种实施方式，气动歧管块10可具有分别用于安装电气接口板2的第一和第二电气连接板支承柱25和27。根据打印头单元1000的各种实施方式，引导销29有利于打印头单元1000附接到接口组件，随后将更详细地讨论该接口组件。在气动歧管块10的各种实施方式中，诸如阀20和22的阀可例如但不限于电磁阀。对于气动歧管块10的各种实施方式，阀20和22可集成到歧管块上而不具有管系统连接件。在气动歧管块10的各种实施方式中，阀20和22可利用管系统连接件来集成到歧管块上。

图3B示出了打印头单元1000的中间部分的分解图，根据打印头单元组件的各种实施方式，所述中间部分可包括流体歧管块组件80。流体歧管块组件80可包括流体歧管块30，所述流体歧管块30可开通端口以用于针对各种流体歧管部件的流体分布和控制，所述流体歧管部件例如但不限于主分配储存器组件50、散装墨储存器组件70、打印头组件200（图2）和废墨组件，排出管43可以是所述废墨组件的部件。流体歧管块30的各种实施方式可包括在第一表面31上的流体歧管块第一端口32和在第二表面33上的流体歧管块第二端口34，这些端口提供主分配储存器组件50和打印头组件200（图2）之间的流体连通。为了控制主分配储存器组件50和打印头组件200之间的流体连通，流体歧管块30的各种实施方式可开通端口以由阀44提供阀控制，如由端口45所描绘的。流体歧管块30的各种实施方式可具有在第一表面31上的流体歧管块第三端口36和在第一表面31上的第四端口38，这些端口提供主分配储存器组件50与散装墨储存器组件70之间的流体连通。为了控制主分配储存器组件50与散装墨储存器组件70之间的流体连通，流体歧管块30的各种实施方式可开通端口以利用阀46提供阀控制，如由端口47所描绘的。流体歧管块30的各种实施方式可具有在第二表面33上的流体歧管块第五端口41，所述端口提供打印头组件200（图2）与主分配储存器组件50之间的流体连通以用于墨返回，所述流体歧管块第五端口41可与流体歧管块30的第二表面33上的流体歧管块第六端口42流体连通声绘色。流体歧管块第六端口42可与废墨组件流体连通，排出管43可以是该废墨组件的一部分，如随后将更详细讨论的。为了控制打印头组件200（图2）与主分配储存器组件50之间的流体连通以用于将墨返回到废墨组件，流体歧管块30的各种实施方式可开通端口以利用阀48来提供阀控制，如由端口49所描绘的。在流体歧管块30的各种实施方式中，诸如阀44、46和48的阀可以例如是但不限于电磁阀。对于流体歧管块30的各种实施方式，阀44、46和48可集成到歧管块上，而没有管系统连接件。在流体歧管块30的各种实施方式中，阀44、46和48可使用管系统连接件来集成到歧管块上。

在如图3B所描绘的打印头单元1000的各种实施方式中可具有流体歧管块30，所述流体歧管块可包括安装在其上的主分配储存器组件50。主分配储存器组件50可包括主分配储存器主体55，所述主分配储存器主体借助主分配储存器盖52在一端被密封，并且借助主分配储存器底部54在另一端被密封。主分配储存器盖52可具有主分配储存器盖第二端口53，其可与主分配储存器第一端口51连通，如先前提及的，主分配储存器第一端口51可与气动歧管块10（图3A）连通。在主分配储存器组件50的各种实施方式中，主分配储存器底部第一端口57可与主分配储存器底部第二端口56流体连通。如图3B所示，O形环35形成为主分配储存器底部第二端口56和流体歧管块第一端口32之间的密封件。主分配储存器组件50的各种实施方式可具有主分配储存器底部第三端口59，所述主分配储存器底部第三端口可与主分配储存器底部第四端口58流体连通。如图3B所描绘的，O形环37形成为主分配储存器底部第四端口58与流体歧管块第三端口36之间的密封件。

如先前讨论的，流体歧管块30可开通端口以提供主分配储存器组件50和散装墨储存器组件70之间的流体分布和控制，所述散装墨储存器组件可具有散装墨储存器组件盖配件72。散装墨储存器组件盖配件72可包括通风口74、端口76和汲取管73，汲取管73可与端口76流体连通。装配到端口76中的鲁尔适配器71以及汲取管73使得用打印到基板上的终端用户所选择的任何墨迅速填充散装墨储存器组件70。散装墨储存器组件可具有底部78，所述底部包括散装墨储存器底部第一端口77和散装墨储存器底部第二端口79。如图3B所描绘的，O形环37形成为散装墨储存器底部第二端口79与流体歧管块第四端口38之间的密封件。如先前讨论的，散装墨储存器组件70可提供足够墨体积，以在整个打印处理中保持主分配储存器组件50被填充到限定填充液位。

如图3B所示，打印头单元1000的各种实施方式可具有支承结构组件120的各种实施方式。支承结构组件120可包括第一支承构件盖122，所述第一支承构件盖可固定到第一支承构件124并且可覆盖散装墨储存器组件70。支承结构组件120的各种实施方式可附加地包括第二支承构件126，所述第二支承构件可安装在气动歧管块10和流体歧管块30之间。支承结构组件把手128可附接到第二支承构件126，并且提供用于打印头单元1000的手动或机器人操纵。拉动闩锁127可以是用于将打印头单元1000与接口组件附接的附接结构的一部分。

此外，用于主分配储存器组件50的液位指示组件160可包括可被固定到托架底座161上的第一液位指示器托架163和第二液位指示器托架165。托架底座161可被安装在气动歧管块10（图2）和流体歧管块30之间。对于用于主分配储存器组件50的打印头单元1000的各种实施方式，第一液位指示器托架163可支承第一液位指示器162，所述第一液位指示器可用于确定高填充液位。第二液位指示器托架165可支承第二液位指示器164，所述第二液位指示器可用于指示最小填充液位。在本教导的打印头单元的各种实施方式中，用于主分配储存器组件50的液位指示器的功能可以是借助自动感测和控制来提供流体的连续补充，以便提供主分配储存器组件50中的恒定流体液位。主分配储存器组件50中的流体液位的控制提供被供应到打印头的墨的压力的控制，所述打印头可与主分配储存器组件50流体连通。

对于图3B的打印头单元1000的各种实施方式，用于各种实施方式的第一打印头单元标识板123和第二打印头单元标识板125可安装在气动歧管块10上，如图2中所示，或者对于各种实施方式而言安装在如图3B中所描绘的第二支承构件124上。第一打印头单元标识板123和第二打印头单元标识板125的壳体可安装在打印头单元1000上的标识板对于终端用户而言可见或所述标识板可由适于读取其的机器或机器人来读取的任何部位。如先前提及的，打印头单元1000的各种实施方式具有可被物理地标记在打印头单元上并且与每个打印头单元电子相关的标识或识别码。对于打印头单元的各种实施方式，标识或识别码可将每个单元与用于每个打印头单元的唯一操作信息组相关。例如但不限于，唯一操作信息可包括当其未被接合在打印系统中时在维护模块中的唯一位置、盛装在打印头单元中的墨配方、以及打印头标定数据。这种唯一操作信息可被存储在存储装置上。对于各种实施方式，存储装置可以是随每个打印头单元一起行进的机载存储装置。在各种实施方式中，第一打印头单元标识板123可具有选自与打印头单元1000相关联的字母（alpha）、数字、以及文字数字字符的标识，打印头单元1000具有例如但不限于墨类型和标定数据。对于各种实施方式，第二打印头单元标识板125可具有选自与打印头单元1000相关联的字母、数字、以及文字数字字符的标识，打印头单元1000具有例如但不限于维护站或保持站中的位置。在各种实施方式中，标识或识别码包括一个或多个机器可读代码，例如实施为一个或多个条形码、或者一个或多个无线电频率标识、或者RFID、标签（tag）。

图3C描绘了根据各种实施方式的打印头单元1000的下部的分解图。适配板歧管块组件100提供流体歧管块30和打印头组件200的打印头205之间的流体连通以及提供安装表面，以将由终端用户选择的打印头组件（例如，打印头组件200）安装到本教导的打印头单元的各种实施方式上。根据打印头单元1000的各种实施方式，适配器歧管组件100可具有适配器歧管组件第一构件115，所述适配器歧管组件第一构件可提供流体歧管块30和适配板歧管块组件100之间的结构连接性和流体连通。根据打印头单元1000的各种实施方式，适配器歧管组件100可具有适配器气缸组件第二构件117，所述适配器气缸组件第二构件可提供适配板歧管块组件100和打印头组件200之间的结构连接性以及流体连通。

图3C的适配器歧管组件第一构件115的各种实施方式可具有第一适配器歧管组件构件第一表面90，所述第一适配器歧管组件构件第一表面提供用于安装流体歧管块30的安装表面，以及被开通端口以提供流体歧管块30与第一适配器歧管组件构件第一表面90之间的流体连通。图3C的适配器歧管组件第一构件115的各种实施方式可具有第一适配器歧管组件构件第二表面92，适配器歧管组件第二构件117可从所述第一适配器歧管组件构件第二表面下垂。适配器歧管组件第二构件117的各种实施方式可包括第一安装表面94、第二安装表面96和底表面98、以及具有从其贯穿地制造的第一通道的第一通道构件95、以及具有从其贯穿地制造的第二通道的第二通道构件97。

对于适配板歧管块组件100的各种实施方式，第一适配器歧管组件构件第一表面90可具有适配板歧管块组件第一端口102以及适配板歧管块组件第二端口104，所述适配板歧管块组件第二端口位于适配器歧管组件第二构件117的底表面98上。适配板歧管块组件第一端口102可通过第一通道构件95中的第一通道与适配板歧管块组件第二端口104流体连通。适配板歧管块组件第二端口104可与打印头205的打印头入口端口（未示出）流体连通，所述打印头入口端口可与打印头205的打印头出口端口（未示出）流体连通。如图3C中所描绘的，O形环101可形成为适配板歧管块组件第一端口102和流体歧管块第二端口34之间的密封件，而O形环105可形成为适配板歧管块组件第二端口104与打印头205的打印头入口端口（未示出）之间的密封件。在适配板歧管块组件100的各种实施方式中，打印头205的打印头出口端口（未示出）可与适配板歧管块组件第三端口106流体连通，所述适配板歧管块组件第三端口位于适配器歧管组件第二构件117的底表面98上。根据适配板歧管块组件100的各种实施方式，适配板歧管块组件第三端口106可通过第二通道构件97中的第二通道与适配板歧管块组件第四端口108流体连通。适配板歧管块组件第四端口108可与流体歧管块第五端口41流体连通。如图3C所描绘的，O形环107可形成为适配板歧管块组件第三端口106与打印头205的打印头出口端口（未示出）之间的密封件，而O形环109可形成为适配板歧管块组件第四端口108与流体歧管块第五端口41之间的密封件。

如参考图3A至图3C在之前所讨论的，各种歧管组件部件可通过借助O形环密封件来密封的互补端口被联接到歧管块，所述歧管组件部件例如是气动部件，例如但不限于真空源或气源（例如，惰性气体源）、储存器、阀、打印头、废墨组件、其他歧管等。图4A作为示例示出了流体歧管块第一端口32和第三端口36。图4B描绘了根据各种实施方式的流体歧管块30的侧视图，其指示了流体歧管块第六端口42，排出管43可利用O形环密封件来固定并密封到所述流体歧管块第六端口上。图4C示出了图4A所指示的截面图，并且描绘了与流体歧管块第一通道110流体连通的流体歧管块第一端口32以及与流体歧管块第三通道112流体连通的流体歧管块第三端口36。如图4C以及尤其如图4D所示的，在每个歧管部件上的端口以及气动和流体歧管块每一个上的端口被加工以接收O形环，如本领域普通技术人员可理解的，所述O形环提供紧密封以由此防止流体泄漏。

图5的独立打印头单元1100的各种实施方式可具有与针对图2的打印头单元1000的各种实施方式所述的特征相似的特征。例如但不限于，图5的打印头单元1100的各种实施方式可具有流体系统，该流体系统包括气动歧管块组件60、模块化流体歧管块组件180以及适配板歧管块组件100。

图5的独立打印头单元1100的各种实施方式可具有气动歧管块组件60，所述气动歧管块组件可包括气动歧管块10，电气接口板2可安装在所述气动歧管块上。如先前对图2的打印头单元1000的描述，气动歧管块10可具有在其中制造的通道，并且可开通端口以用于与各种歧管部件连通，所述歧管部件例如但不限于歧管、阀、储存器、真空源以及气源（例如，惰性气体源）。电气接口板2可包括各种快联电气连接类型，使用例如但不限于弹簧式探针联接件。如先前对图2的打印头单元1000的描述，电气接口板2所提供的快联特征以及气动歧管块10的气动接口特征是本教导的打印头单元的各种实施方式的一些部件，这些部件提供打印头单元的各种实施方式与接口组件的迅速集成。

如图5所描绘的，打印头单元1100的各种实施方式可具有散装墨储存器组件170，所述散装墨储存器组件可与主分配储存器组件150流体连通。散装墨储存器组件170可具有这样的体积，该体积足以在打印处理的过程中提供至主分配储存器150的连续墨供应。对于图5的打印头单元1100的各种实施方式，至主分配储存器组件150的连续供应可维持主分配储存器中的恒定体积，所述主分配储存器在打印期间可与打印头组件200流体连通。在这方面，打印头单元的各种实施方式包括用于维持主分配储存器的限定填充液位的至少一个液位指示器。如图5所描绘的，用于主分配储存器组件150以及散装墨储存器组件170的液位指示器组件160可包括上部主分配储存器组件液位指示器162、中间主分配储存器组件液位指示器164、下部主分配储存器组件液位指示器166以及散装墨储存器液位指示器168。关于用于主分配储存器组件150的液位指示器组件160，第一液位主分配储存器组件指示器162可用于确定高填充液位，中间主分配储存器组件液位指示器164可用于表明目标填充液位，而下部主分配储存器组件液位指示器166可用于确定低填充液位。关于用于散装墨储存器组件170的液位指示器组件160，散装墨储存器液位指示器168可用于指明用于散装墨储存器组件170的目标填充液位。在本教导的打印头单元的各种实施方式中，用于主分配储存器组件150的液位指示器组件160的功能可提供自动感测和控制，以控制在主分配储存器组件150和散装墨储存器组件170中的连续流体补充。

如图5所描绘的，打印头单元1100的各种实施方式可具有支承结构组件120的各种实施方式。支承结构组件120可包括第一支承构件盖122，所述第一支承构件盖可附固定到第一支承构件124，并且可覆盖散装墨储存器组件170。支承结构组件120的各种实施方式可附加地包括第二支承构件126，所述第二支承构件126对于打印头单元1100来说可以是一组柱，这组柱可被安装在气动歧管块组件60和适配板歧管块组件100之间。支承结构组件把手128可附接到气动歧管块10，并且提供对打印头单元1100的手动或机器人操纵。拉动闩锁127可以是用于将打印头单元1000与接口组件附接的附接结构的一部分。附加地，打印头单元1100的各种实施方式可具有第一打印头单元标识板123和第二打印头单元标识板125，如先前针对图2的打印头单元1000的各种实施方式所讨论的。

图5的独立打印头单元1100的各种实施方式可具有模块化流体歧管块组件180，所述流体歧管块可以包括至散装墨储存器组件170的流体互连件。散装墨储存器组件170可借助由流体歧管块130提供的分布和控制而与主分配储存器组件150流体连通。对于打印头单元1100的各种实施方式，第一流体歧管块130可借助适配板歧管块组件100与至少一个终端用户所选择的组件200流体连通。在这方面，打印头单元1100的第一流体歧管块130可向打印头组件200提供恒定墨供应。关于废墨返回，打印头单元200可与适配板歧管块组件100流体连通，所述适配板歧管块组件可与第二流体歧管块140流体连通。流体歧管块140可包括排出管143。根据打印头单元1100的各种实施方式，流体歧管块140的排出管143可以是用于墨处理的废墨组件的一部分，这提供了废墨系统与打印头单元1100的无接触式集成。

由此，图5至图10的打印头单元1100的各种实施方式可利用模块化流体歧管块组件，所述模块化流体歧管块组件包括例如但不限于模块化流体歧管块组件180的第一流体歧管块130和第二流体歧管块140，这些流体歧管块提供由流体歧管块组件80的流体歧管块30提供的均衡分布和控制，如上文所述的。

图6示出了安装在适配板歧管块组件100上的模块化流体歧管块组件180的各种实施方式的局部透视图。第一流体歧管块130可具有主分配储存器底部154，其用于安装主分配储存器组件（见图3B）的各种实施方式。主分配储存器底部154可具有主分配储存器底部第一端口157和主分配储存器底部第三端口159。主分配储存器底部第一端口157可与第一流体歧管块阀144流体连通，而主分配储存器底部第三端口159可与第二流体歧管块阀146流体连通。散装墨储存器组件可具有散装墨储存器组件底部通道构件178，所述散装墨储存器组件底部通道构件可与主分配储存器底部154和散装墨储存器底部185流体连通。散装墨储存器底部185可具有散装墨储存器底部第一端口177。此外，散装墨储存器底部185可用于安装散装墨储存器组件（见图3B）的各种实施方式。第二流体歧管块阀146可安装到散装墨储存器底部185的下侧。第二流体歧管块140可具有第三流体歧管块阀148以及排出管143。

图7描绘了图6的模块化流体歧管块组件180的各种实施方式的局部透视图的分解图。如先前所讨论的，主分配储存器底部154安装主分配储存器组件（见图3B）的各种实施方式。模块化流体歧管块组件180的第一流体歧管块130可具有主分配储存器底部154，所述主分配储存器底部154可具有主分配储存器底部第一端口157和主分配储存器底部端口第三端口159。如图7所描绘的，对于模块化流体歧管块组件180的第一流体歧管块130的各种实施方式，主分配储存器底部第一端口157和主分配储存器组件第三端口159可分别与主分配储存器底部第二端口156和主分配储存器底部第四端口158流体连通。主分配储存器底部第二端口156可借助第一流体歧管块阀歧管145中的流体歧管块组件第一端口132与第一流体歧管块阀144流体连通。第一流体歧管块阀歧管145中的流体歧管块组件第一端口132可与流体歧管块组件第二端口134流体连通。流体歧管块组件第二端口134可借助适配板歧管组件100与打印头流体连通。主分配储存器底部第四端口158可借助散装墨储存器组件底部通道构件178中的流体歧管块组件第三端口136与散装墨储存器底部通道构件178流体连通。流体歧管块组件第三端口136可与流体歧管块组件第四端口138流体连通，这些端口都位于散装墨储存器底部通道构件178中。在这方面，散装墨储存器底部通道构件178可与主分配储存器底部154以及散装墨储存器底部185流体连通。显示带有散装墨储存器底部第一端口177的散装墨储存器底部185可用于安装散装墨储存器组件（见图3B）的各种实施方式。第二流体歧管块阀146可安装到散装墨储存器底部185的下侧，所述第二流体歧管块阀用于控制主分配储存器和散装墨储存器之间的流体连通。模块化流体歧管块组件180的第二流体歧管块140可具有第三流体歧管块阀148，所述第三流体歧管块阀可安装到第二流体歧管块阀歧管149上并且与流体歧管块组件第五端口141流体连通。排出管143可插到流体歧管块组件第六端口142中，所述流体歧管块组件第六端口可与废墨组件流体连通。

因此，如图7所描绘的，模块化歧管块组件180的各种实施方式可具有例如而不限于第一流体歧管块130和第二流体歧管块140，这些流体歧管块提供由先前所述的流体歧管块组件80的流体歧管块30提供的均衡分布和控制。

图8A和图8B描绘了用于控制主分配储存器和打印头之间的流体连通的墨供应阀的各种期望取向，所述墨供应阀例如是如图5所示的第一流体歧管块130的第一流体歧管块阀144。流体歧管块的各种实施方式（在这里，流体歧管块阀的取向可如图8A和图8B所示地定位）可提供对通道中流体流的控制，使得在阀组件中不存在能截留气泡的高点。在这方面，流体歧管块阀的取向可如图8A和图8B所示地定位的流体歧管块的各种实施方式可用于例如但不限于用各种墨配方来打印时，这些墨配方可能更易于促进在通道中形成气泡。

图9描绘了图6的模块化歧管块组件的各种实施方式的局部透视图的截面图。在图9的局部截面图中，描绘了在适配板歧管块组件100的适配板歧管块组件第一构件115的底部上的一组不锈钢滚珠118。如随后将更详细讨论的，安装在第一适配器歧管组件构件第二表面92上的一组不锈钢滚珠是提供打印头单元1100在三维空间中六个自由度的无应力定位的运动安装组件的一部分。对于独立打印头单元1100的各种实施方式，电气和气动快联部件以及运动安装部件是在打印处理期间提供多个打印头单元1100的迅速更换性的一些部件。

在图9中，第一流体歧管块130可具有第一流体歧管块通道192，所述第一流体歧管块通道192与适配板歧管组件100的适配板歧管块第一通道194流体连通。第一流体歧管块通道192可利用流体歧管块组件第二端口134连接到适配板歧管块第一通道194。流体歧管块组件第二端口134可在第一流体歧管块通道192和适配板歧管块第一通道194之间提供零死区容积连接，以及提供无泄漏O形环密封件。类似地，第二流体歧管块140可具有第二流体歧管块通道196，所述第二流体歧管块通道与适配板歧管组件100的适配板歧管块第二通道198流体连通。第二流体歧管块通道196可利用流体歧管块组件第五端口141连接到适配板歧管块第二通道194。流体歧管块组件第五端口141可提供第二流体歧管块通道196与适配板歧管块第二通道198之间的零死区容积连接，以及提供无泄漏O形环密封件。

在图10中示出了本教导的流体歧管组件的实施方式的特征的各种实施方式的进一步描述，其是图9所描绘的散装墨储存器组件170的一部分。对于第一流体歧管块130的各种实施方式，散装墨储存器组件170的散装储存器组件底部通道构件178可具有散装储存器组件底部通道184。散装储存器组件底部通道184可与散装墨储存器底部185的散装墨储存器底部通道186以及主分配储存器底部154的主分配储存器底部通道182流体连通。流体歧管块组件第三端口136可提供主分配储存器底部通道182与散装储存器组件底部通道184之间的零死区容积连接，以及提供无泄漏O形环密封件。类似地，流体歧管块组件第四端口138可提供散装储存器组件底部通道184与散装墨储存器底部通道186之间的零死区容积连接，以及提供无泄漏O形环密封件。

因此，如图9和图10所描绘的，本教导的歧管块组件的各种实施方式（例如，对图2的打印头单元1000和图5的打印头单元1100所描述的实施方式）可利用在其中制造有通道的歧管块来提供分布和控制。本教导的歧管块组件的各种实施方式附加地可具有多个端口，这些端口提供例如但不限于各种通道之间以及用于提供流体控制的阀之间的流体连通。本教导的歧管块组件的各种实施方式可具有利用端口连接而连接的通道，所述端口连接提供零死区容积连接，以及提供无泄漏O形环密封件。此外，对于根据本教导的歧管块组件的各种实施方式，与歧管连通的每个部件（例如但不限于与端口连通的歧管、阀、储存器、真空源、诸如惰性气体源的气源、喷墨打印头组件等）可安装在歧管上，并且可利用O形环密封件来密封，因此排除使用管系统连接件。由此，本教导的歧管组件的各种实施方式可最小化不想要的死区容积，以及通过避免对于各种管系统和管系统连接来说常见的失效模式来增加打印头单元稳健性。

如图11所示，打印头单元的各种实施方式可在每个单元上具有多个打印头。打印头单元的各种实施方式可具有在大约1个至大约30个之间的打印头。打印头（例如，工业喷墨打印头）可具有在大约16个至大约2048个之间的喷嘴，这些喷嘴可驱出在大约0.1pL至大约200pL之间的液滴体积。如图11所描绘的打印头单元的各种实施方式可具有安装在公共歧管上的多个打印头。在图12A中，打印头单元1200的剖切透视图描绘了具有五个打印头的打印头单元，其中四个打印头（即，打印头组件200至打印头组件240）是可见的。图12B描绘了打印头单元1200的仰视立体图，示出了五个打印头（即，图12A中的打印头200至打印头250）如何朝向基板取向。如图12A和图12B所描绘的，打印头单元1200可具有打印头单元壳体1210，具有打印头单元底部支承板1220，例如但不限于主分配储存器组件50和散装墨储存器组件70可借助各种歧管块组件（例如但不限于，图12A的第一流体歧管块组件80）安装在所述打印头单元底部支承板1220上。如先前针对图2的打印头单元1000和图5的打印头单元1100所描述的，打印头单元1200的各种实施方式可具有散装墨储存器结合自动感测和控制以提供连续流体补充，并且可具有足够体积以在打印处理的过程中向主分配储存器提供连续墨供应。

可利用打印头单元1000的各种实施方式的打印系统可包括基板支承设备，例如用于支承在其上进行打印的基板的卡盘或浮动台以及用于相对于基板控制打印头单元位置的运动系统。在打印系统的各种实施方式中，打印头单元1000例如可安装在多轴运动系统的龙门架或桥上。对于打印系统的各种实施方式，打印头单元1000可安装在例如两轴运动系统的龙门架上。打印系统的各种实施方式可使得打印头单元1000安装成是固定的，而安装在卡盘上的基板可相对于打印头单元1000移动。与用于控制相对于基板的打印头单元位置的运动系统被如何实施无关，独立打印头单元1000的各种实施方式必须被安装并夹持成提供多个独立打印头单元1000移入和移出打印系统的迅速更换性，以及提供打印头单元1000在打印处理期间的稳定性。

图13A至图13C描绘了根据本教导的打印头单元组件的各种实施方式的安装和夹持组件300。虽然针对图13A至图13C的安装和夹持组件300教导的原理可用于打印头单元的各种实施方式（例如，图2的打印头单元1000、图5的打印头单元1100、以及图12A的打印头单元1200），但是，本领域普通技术人员将理解的是，为了图示目的，安装和夹持组件300针对图2的打印头单元1000被示出。

在这方面，图13A是打印头单元1000的分解图，涉及夹持组件300的分解图。打印头单元1000的各种实施方式可包括在适配板组件歧管100（图3C）上的第一引导件114和第二引导件116，用于将打印头单元1000引导到运动底座中。如本领域普通技术人员将了解的，运动底座提供有效载荷相对于机械系统中的固定位置的无应力的可高度重复的定位。安装和夹持组件300的各种实施方式提供可更换的打印头单元1000的无应力定位，以用于精确打印。虽然对打印头单元1000提供可高度重复的定位，但是安装和夹持组件300的各种实施方式被附加地设计成以与快联连接提供的相一致的方式实现打印头单元1000移入和移出打印系统的集成，即打印头单元1000的迅速运动。

如图13A所示，安装和夹持组件300的各种实施方式可具有引导框架，所述引导框架包括引导件310、第一引导框架320和第二引导框架330。引导框架的各种实施方式用于将打印头单元1000引导到底部板340上，而第一引导件114和第二引导件116有助于将打印头单元1000接合并引导到引导框架中。底部板340可具有用于将打印头单元1000接收到运动底座上的开口342，由此，允许终端用户所选择的打印头定位在打印系统中以用于打印。如随后将更详细讨论的，各种可更换的底部板340可具有开口342，该开口定位成提供打印头单元1000相对于基板的各种位置角度。安装和夹持组件300可具有安装在底部板340上的本地废墨容器346。本地废墨容器346可包括用于接收打印头单元1000的排出管43的端口343，从而在该接触点处提供打印头单元1000进入到安装和夹持组件300中的无接触式接合，所述端口343可以是能够实现可更换的打印头单元1000进出打印系统的迅速运动而不损害系统性能的附加设计元件。本地废墨容器346在安装和夹持组件300的各种实施方式中可安装在底部板340上，该本地废墨容器可包括连接器344，该连接器可连接到废墨瓶。除了提供打印头单元1000到安装和夹持组件300中的无接触式接合外，排出管43与本地废墨容器346的无接触式集成的设计防止墨在打印头单元1000的流体系统的出口端处的交叉污染。由在墨供应的输入端处的机载两级墨储存器系统提供的独立墨供应组合结合在输出端的本地废墨容器346的设计防止多个可更换的打印头单元1000的墨的交叉污染。底部板340可具有一组三个运动V形槽底座348，如随后将更详细讨论的，所述V形槽底座是提供打印头单元1000在三维空间中的六自由度无应力定位以及多个打印头单元1000的迅速更换性的运动底座的部分。对于安装和夹持组件300的各种实施方式，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统中的支承件上。底部板支承件350可包括第一支承柱352和第二支承柱354，夹持组件可被附接到所述第一支承柱上。

图13B是安装在底座组件300中的打印头单元1000的俯视图，示出了散装墨储存器盖122以及与所述散装墨储存器盖122相对的支承结构组件把手158。如先前所讨论的，底部板340可具有用于将打印头单元1000接收到运动底座上的开口342（图13A），由此允许终端用户所选择的打印头定位在打印系统中以用于打印。如本领域普通技术人员所了解的，不同的底部板340（在这里每个底部板可具有以不同角度定位的开口342）可向终端用户提供底部板的选择，所述选择能够实现刀角（saber angle）的选择。本领域的术语“刀角”可以是指打印头装置（例如，打印头单元1000）相对于基板上的限定打印方向的特征的取向角度，所述角度是从与打印方向正交的平面来确定的非零数值。根据本教导的各种实施方式，打印头单元1000的刀角可被改变，以改变可打印在基板上的每单位面积的特征数量。在这方面，通过迅速更换底部板340来迅速地改变打印头单元1000的刀角可有利地向终端用户提供调节基板的每单位面积的打印密度的能力。

图13C是根据各种实施方式的打印头单元1000的仰视图，示出了安装在第一适配器歧管组件构件第二表面92上的一组不锈钢滚珠118。往回参照图13A，底部板340可具有一组三个运动V形槽底座348。在适配板歧管块组件100的适配板歧管块组件第一构件115的底部上的该组不锈钢滚珠118与该组V形槽底座348匹配，从而提供打印头单元1000在三维空间中的六自由度无应力定位。如先前提及的，除了提供打印头单元1000的可高度重复的定位之外，安装和夹持组件300的各种实施方式附加地设计成能够实现打印头单元1000进出打印系统的集成，以便提供打印头单元1000的迅速运动而不损害系统性能。

图14提供了安装和夹持组件300（图13A）中的打印头单元1000的透视图，示出了用于将打印头单元1000夹持到底部板支承件350中的空气轴承组件400的位置。如从图14可看到的，空气轴承组件400可安装在空气轴承支承臂460上，所述空气轴承支承臂可被设计成闩锁到第二空气轴承支承柱354上，并且与此同时可借助手动或机器人运动被迅速地解锁以便迅速地更换多个打印头单元1000。空气轴承组件400包括空气轴承滚花旋钮410，其用于调节在空气轴承轴420上附接到空气轴承滚花旋钮410远端的空气轴承圆盘430的高度。如本领域普通技术人员所了解的，弹簧机构连接空气轴承滚花旋钮410和空气轴承圆盘430，以便提供受控的夹持力。空气轴承圆盘430包括空气轴承气体供应端口440，在打印头单元1000在安装和夹持组件300中的最初夹持期间，气体（例如，但不限于惰性气体）可从所述空气轴承气体供应端口被供应。在将打印头单元1000安装并夹持在安装和夹持组件300中的各种实施方式中，打印头单元1000在安装和夹持组件中的空气轴承夹持提供无接触式气动夹持，从而在打印处理期间在打印头单元1000的运动过程中提供稳定的夹持力。对于将打印头单元1000安装并夹持在安装和夹持组件300中的各种实施方式，最初，打印头单元1000在安装和夹持组件300中的空气轴承夹持提供无接触式夹，从而在将打印头单元1000安置在安装和夹持组件300中期间防止在打印头单元1000上的任何横向力。在打印头单元1000的最初安置已经完成之后，至空气轴承圆盘430的气体供应（例如，惰性气体）可被切断，而弹簧机构将空气轴承圆盘430可控地安置在接口组件500的上表面上，由此在打印处理期间在打印头单元1000的运动过程中提供稳定的夹持力。在这方面，运动安装和无应力夹持的组合提供了打印头单元1000在打印处理期间的稳定定位，以及提供对迅速更换的打印头单元1000的各种实施方式的可重复定位。

在图15中，根据各种实施方式的接口组件500被示出为迅速地与打印头单元1000接合。虽然针对接口组件500教导的原理可与打印头单元的各种实施方式（例如，图2的打印头单元1000、图5的打印头单元1100以及图12A的打印头单元1200）一起使用，但是本领域普通技术人员将理解的是，为了描述目的，接口组件500针对图2的打印头单元1000被示出。

接口组件500包括第一接口组件阀510和真空连接件515、以及第二接口组件阀520和至气源（例如，惰性气体源525）的连接，它们分别用于所施加的真空和惰性气体压力的控制和连接性。接口组件附加地包括弹簧式探针阵列540，用于将打印头单元1000与打印系统的电气控制接口的电连接性。例如通过将第一接口组件铰链550和第二接口组件铰链552（未示出）滑动到第一接口组件铰链槽551和第二接口组件铰链槽553（未示出）中，该接口组件可被迅速地安装到打印头单元1000上。根据各种实施方式，接口组件500可借助引导销29被引导到打印头单元1000上方的位置中。接口组件500可使用与拉动闩锁唇530连接的拉动闩锁（draw latch）127而被闩锁到打印头单元1000。当定位到位时，接口组件500将弹簧式探针阵列540与弹簧式探针垫4连接，并且定位接口组件500（未示出）的用于与气动歧管块10的真空端口12和惰性气体端口14进行真空和惰性气体连接性的互补端口。对于打印头单元1000和接口组件500的各种实施方式，接口组件500的用于与气动歧管块10的真空端口12和惰性气体端口14进行真空和惰性气体连接性的互补端口可利用O形环密封件来密封。根据本教导的各种实施方式，接口组件500可从打印头单元1000迅速地断开，并且保持为打印系统的一部分。

在图16中描绘了保护站组件600，所述保护站组件根据本教导的各种实施方式可以是用于维护在可操作状况下但没用在打印系统中的根据本教导的多个打印头单元的维护模块。虽然针对保护站组件600教导的原理可用于打印头单元的各种实施方式（例如，图2的打印头单元1000、图5的打印头单元1100以及图12A的打印头单元1200），但是本领域普通技术人员将理解的是，为了描述目的，保护站组件600针对图2的打印头单元1000被示出。

根据保护站组件600的各种实施方式，多个打印头单元1000（在图8中标明为1000-I至1000-V）均可停靠在每个具体保护站（标明为610-650，分别用于多个打印头单元1000-I至1000-V的每一个）。当设置在保护站位置中时，每个打印头单元1000可连接到定位在铰接组件上的电气和真空连接件，标明为615至655，分别用于多个打印头单元1000-I至1000-V的每一个。根据保护站组件600的各种实施方式，电功率可被提供给电气和真空铰接组件的每一个，使得当可停靠打印头单元时可供应至在每个打印头单元1000-I至1000-V中每个终端用户所选择的打印头中的每个喷嘴的定期点火脉冲，以便确保喷嘴保持装填而不被阻塞。在这方面，在保持站组件600中存放多个打印头单元1000每一个可确保，每个打印头单元作为用于打印处理的可更换单元是容易获得的。

可包括打印头单元、安装和夹持组件、以及接口组件的打印头单元组件的各种实施方式可用在打印系统的各种实施方式上。OLED喷墨打印系统可包括数种装置和设备，这些装置和设备允许将墨滴可靠地布置在基板上的具体位置上。这些装置和设备可包括但不限于打印头组件、墨传输系统、运动系统、基板装卸系统、以及打印头维护系统。打印头组件包括至少一个喷墨打印头，所述喷墨打印头具有至少一个小孔，所述小孔能够以受控速率、速度和尺寸喷出墨滴。所述打印头可由墨供应系统来供给，所述墨供应系统向打印头提供墨。打印需要打印头组件和基板之间的相对运动。这可借助运动系统来实现，所述运动系统典型地是龙门架或分流轴XYZ系统。打印头组件可移动经过固定基板（龙门架类型），或者在分流轴构造的情况下打印头和基板都能够移动。在另一实施方式中，打印站可被固定，并且基板可相对于打印头沿X轴和Y轴移动，其中Z轴运动被设置在基板或打印头处。当打印头相对于基板移动时，墨滴在正确的时间被喷出以被沉积在基板上的期望位置中。可利用基板装卸系统将基板插入打印机中以及从打印机移除。取决于打印机构造，这可借助机械传输机、基板浮动台或具有末端执行器的机器人来完成。打印头维护系统可包括数个子系统，这些子系统允许这种维护任务，这些任务例如但不限于墨滴体积标定、从打印头喷嘴板表面消除过量墨、以及装填以喷墨到废墨盆中。

图17是OLED喷墨打印系统2000的透视图。本教导的打印系统的各种实施方式可包括数种装置和设备，这些装置和设备允许将墨滴可靠地布置到基板（例如，基板1058）上的具体位置上，所述基板被示出为靠近基板浮动台1054。基板浮动台1054可用于无摩擦地传输基板1058。假定可包括OLED打印系统2000的各种部件，那么OLED打印系统2000的各种实施方式可具有各种占地面积和形成因素。根据OLED喷墨打印系统的各种实施方式，各种基板材料可用于基板1058，这些基板材料例如但不限于各种玻璃基板材料以及各种聚合基板材料。

OLED打印系统2000可包括例如底座1070以及桥1079，所述底座和桥可支承第一打印头组件定位系统1090以及第二打印头组件定位系统1091。用于将第一打印头组件1080定位在基板1058上方的第一打印头组件定位系统1090可包括第一X轴溜座1092以及第一Z轴移动板1094，第一打印头组件外壳1084可安装到所述第一Z轴移动板上。第二打印头组件定位系统1091可类似地构造用于控制第二打印头组件1081的X-Z轴运动，并且可包括第一X轴溜座1091以及第一Z轴移动板1093，第一打印头组件外壳1085可安装到所述第一Z轴移动板上。如图17中对第一打印头组件1080的描绘，在这里第一打印头组件外壳1084以局部视图被描绘，打印头组件的各种实施方式可在其中安装有多个打印头装置1082。对于打印系统2000的各种实施方式，打印头组件可包括在大约1个至大约60个之间的打印头装置，在这里每个打印头装置在每个打印头装置中可具有在大约1个至大约30个的打印头。假定需要连续维护的打印头装置和打印头的绝对数量，第一维护系统组件1250可被看出定位成易于接近第一打印头组件1080。对于OLED打印系统2000的各种实施方式，桥1079可支承第一打印头组件定位系统1090和第二定位系统1091。对于OLED打印系统2000的各种实施方式，可存在单个定位系统和单个打印头组件。对于OLED打印系统2000的各种实施方式，可存在单个打印头组件（例如，第一打印头组件1080和第二打印头组件1081中的任一者），而用于检查基板1058的特征的照相机系统可被安装到第二定位系统。

图18是可容纳图17的打印系统2000的气封组件和系统2100的示意图。图17是示出了气封组件和系统2100的示意图。气封组件和系统2100的各种实施方式可包括根据本教导的气封组件2500、与气封组件2500流体连通的气体净化回路2130、以及至少一个热调节系统2140。此外，气封组件和系统的各种实施方式可具有加压惰性气体再循环系统2169，所述加压惰性气体再循环系统可供应用于操作各种装置（例如，用于OLED打印系统的基板浮动台）的惰性气体。加压惰性气体再循环系统2169的各种实施方式可利用压缩机、鼓风机、以及所述压缩机和鼓风机的组合作为用于惰性气体再循环系统2169的各种实施方式的源。此外，气封组件和系统2100可具有在其内部的过滤和循环系统（未示出）。

如图18所描绘的，对于根据本教导的气封组件2100的各种实施方式，气体净化回路2130包括出口管线2131，所述出口管线从气封组件2500至溶剂移除部件2132并且然后至气体净化系统2134。然后，净化掉溶剂和其他反应性气体种类（例如，氧气和水蒸气）的惰性气体通过入口管线2133返回到气封组件2500。气体净化回路2130还可包括合适的导管和连接件以及传感器，所述传感器例如是氧气、水蒸汽和溶剂蒸汽传感器。气体循环单元（例如，风扇、鼓风机或马达等）可独立设置或集成例如在气体净化系统2134中，以使得气体循环通过气体净化回路2130。根据气封组件的各种实施方式，虽然溶剂移除系统2132和气体净化系统2134在图17中示出的示意图被示出为分开的单元，但是溶剂移除系统2132和气体净化系统2134可作为单个净化单元被容纳在一起。热调节系统2140可包括至少一个冷却器2141，所述冷却器可具有用于使得冷却剂循环到气封组件中的流体出口管线2143以及用于使得冷却剂返回到冷却器的流体入口管线2145。

对于气封组件2100的各种实施方式，气源可以是惰性气体（例如，氮气）、任何稀有气体、及其任何组合。对于气封组件2100的各种实施方式，气源可以是诸如清洁干燥空气（CDA）的气源。对于气封组件2100的各种实施方式，气源可以是供应惰性气体和诸如CDA的气体的组合的气源。气封组件和系统2100的各种实施方式可维持各种反应性气体种类的每个种类的水平，各种反应性气体种类包括各种反应性大气气体（例如，水蒸汽和氧气）以及在100 ppm或以下（例如，在10 ppm或以下、在1.0 ppm或以下、或在0.1 ppm或以下）的有机溶剂蒸汽。此外，气封组件的各种实施方式可提供满足ISO 14644的3类和4类清洁室标准的低颗粒环境。

因此，如本教导所给出的，用于独立打印头单元的各种实施方式的设计特征（包括机载流体系统、快联电气和气动交接）结合运动安装和空气轴承夹持组件的各种实施方式的设计特征，以及与废墨组件的无接触式集成一起实现在打印处理期间多个打印头单元在打印系统中的迅速更换性，而同时防止填充多个打印头单元中的每一个的多种终端用户选择的墨的交叉污染。

虽然已经结合具体实施方式描述了打印头单元、安装和夹持组件、接口组件和工业喷墨薄膜打印系统的各种实施方式的原理，但是应当清楚地理解的是，这些说明仅以示例的方式被给出并且不旨在限制本教导的范围。本文所公开的内容已经被提供用于图示和描述目的。本发明并不旨在是详尽的或将所公开的内容局限于所描述的精确形式。许多修改和变形对于本领域技术人员将是显而易见的。所公开的内容被选择并描述以便最佳地解释所述领域的公开实施方式的原理和实际应用，由此使得本领域技术人员能够理解适合于所构想的具体用途的各种实施方式和各种修改。所公开的容的范围旨在由下述权利要求书及其等同物限定。 

Claims (15)

1.一种用于工业喷墨打印的打印头单元，所述打印头单元包括：

流体系统，所述流体系统提供流体分布和控制，所述流体系统包括：

气动歧管块组件，所述气动歧管块组件具有多个端口，其提供至选自歧管块、阀、储存器、真空源、惰性气体源、及其组合的歧管部件的零死区体积连接；

流体歧管块组件，所述流体歧管块组件具有多个端口，其提供至选自歧管块、阀、储存器、废墨系统、及其组合的歧管部件的零死区体积连接；以及

主分配储存器，所述主分配储存器包括至少一个入口端口和至少一个出口端口，其中，所述主分配储存器与所述气动歧管块组件和所述流体歧管块组件流体连通；以及

适配板歧管块组件，所述适配板歧管块组件包括：

第一构件，所述第一构件具有提供至所述流体歧管块组件的零死区体积连接的多个端口；以及

第二构件，所述第二构件具有提供至打印头组件的零死区体积连接的多个端口；

其中，所述适配板歧管块组件提供所述流体歧管块组件和所述打印头组件之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的打印头单元，其中，用于所述气动歧管块组件、所述流体歧管块组件和所述适配板歧管块组件的所述多个端口中的每个端口的所述零死区体积端口连接利用O形环密封件来密封。

3.根据权利要求1所述的打印头单元，其中，所述适配板歧管块组件提供用于将所述打印头单元安装到运动底座中的配合表面。

4.根据权利要求1所述的打印头单元，其中，所述打印头单元具有标识码，用于获取与所述打印头单元相关的操作信息。

5.根据权利要求4所述的打印头单元，其中，与所述打印头单元相关的所述操作信息位于存储装置上。

6.根据权利要求5所述的打印头单元，其中，所述存储装置是定位在所述打印头单元上的装置。

7.根据权利要求1所述的打印头单元，还包括电气接口板，所述电气接口板包括用于接收电气互连件的第一表面以及安装到所述气动歧管块的第二表面，其中，用于接收电气互连件的所述第一表面是快联适配的。

8.根据权利要求7所述的打印头单元，其中，所述电气接口板的第一快联适配表面包括弹簧探针垫。

9.根据权利要求1所述的打印头单元，还包括散装墨储存器，所述散装墨储存器包括至少一个入口端口和至少一个出口端口，其中，所述散装墨储存器与所述主分配储存器和所述流体歧管块组件流体连通。

10.根据权利要求9所述的打印头单元，其中，所述主分配储存器具有用于维持所述主分配储存器的限定填充液位的至少一个液位指示器。

11.根据权利要求10所述的打印头单元，其中，来自所述散装墨储存器的墨连续地补充所述主分配储存器达到所述限定填充液位。

12.根据权利要求1所述的打印头单元，其中，所述气动歧管块组件包括：

与真空组件连通的第一气动歧管块端口、与惰性气体源连通的第二气动歧管块端口、以及与所述主分配储存器的入口端口流体连通的第三气动歧管块端口；以及

所述气动歧管块组件的第一阀，所述第一阀控制所述惰性气体源与所述主分配储存器之间的流体连通以及所述气动歧管块组件的第二阀与所述主分配储存器之间的流体连通，其中，所述气动歧管块组件的第二阀控制所述气动歧管块组件的第一阀与所述真空组件之间的连通。

13.根据权利要求1至8或12中的任一项所述的打印头单元，其中，所述流体歧管块组件包括：

与所述主分配储存器的出口端口流体连通的第一流体歧管块端口以及与所述打印头组件的入口端口流体连通的第二流体歧管块端口，其中，所述流体歧管块组件的第一阀控制所述主分配储存器与所述打印头组件之间的连通；以及

与所述打印头组件的出口端口流体连通的第三流体歧管块端口以及与废墨排出管流体连通的第四流体歧管块端口，其中，所述流体歧管块组件的第二阀控制所述打印头组件与所述废墨排出管之间的连通。

14.根据权利要求1至8或12中的任一项所述的打印头单元，其中，所述流体歧管块组件包括：

散装墨储存器，所述散装墨储存器包括入口端口、通风口和出口端口，其中，所述散装墨储存器与所述主分配储存器流体连通；

与所述散装墨储存器的出口端口流体连通的第一流体歧管块端口以及与所述主分配储存器的入口端口流体连通的第二流体歧管块端口，其中，所述流体歧管块组件的第一阀控制所述散装墨储存器与所述主分配储存器之间的连通；

与所述主分配储存器的出口端口流体连通的第三流体歧管块端口以及与所述打印头组件的入口端口流体连通的第四流体歧管块端口，其中，所述流体歧管块组件的第二阀控制所述主分配储存器和所述打印头组件之间的连通；以及

与所述打印头组件的出口端口流体连通的第五流体歧管块端口以及与废墨排出管流体连通的第六流体歧管块端口，其中，所述流体歧管块组件的第三阀控制所述打印头组件与所述废墨排出管之间的连通。

15.根据权利要求14所述的打印头单元，还包括用于维持所述主分配储存器的限定填充液位的液位指示器，其中，来自所述散装墨储存器的墨连续地补充所述主分配储存器达到所述限定填充液位。

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