TW202330294A - 用於模板建立的壓板和釋放流體控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於建立一絲網模板之直接至網(DtM)絲網印刷機。該DtM絲網印刷機包含：一夾具，用於固持一框架，該框架在施加一可噴射乳液期間將一預拉伸網固持於適當位置中；一壓板，其具有一腔及該壓板之一頂面中之一孔陣列；一非織造織物，其經放置於該壓板之該頂面上且係用抵靠該預拉伸網之一側定位之一釋放流體來浸透；及一印刷機托架，其支撐用於在與該非織造織物對置之該預拉伸網之一側上印刷該可噴射乳液之一印刷頭。

Description

用於模板建立的壓板和釋放流體控制系統

絲網印刷係一印刷技術，其中使用一網來將油墨轉印至一基板上，除藉由一絲網印刷模板(亦稱為一阻擋模板)使油墨不可滲透之區域中之外。一刀片或刮板跨絲網移動以用油墨填充開放網孔，且一反向行程接著引起絲網沿一接觸線瞬間觸碰基板。此引起油墨潤濕基板且在刀片通過之後隨著絲網彈回而自網孔拉出。

一絲網印刷模板之建立係一繁瑣、勞動密集型工作。其係需要大量程序步驟、化學品、大量水且主要為手動之工作。其係當前絲網印刷業務之最少自動化部分。

根據一態樣，本發明揭示一種用於建立一絲網模板之直接至網絲網印刷機，其包含：一框架，其用於在將一可噴射乳液施加至一預拉伸網上期間將該預拉伸網固持於適當位置中；一夾具，其用於固持該框架；一壓板，其具有一腔及經刺穿以具有一孔陣列之一頂面，該腔用於容納透過該等孔施配之一釋放流體；一非織造織物，其放置於該多孔頂面上且經定位以接收透過該等孔施配之該釋放流體且抵靠該預拉伸網之一側形成一均勻分佈之釋放流體層；一釋放流體控制系統，其用於將該釋放流體施配至該壓板之該腔中且形成該釋放流體層；及一印刷機托架，其支撐用於在與該壓板對置之該預拉伸網之一側上印刷該可噴射乳液之一印刷頭。

根據另一態樣，本發明揭示一種程序，其包含：一直接至網絲網印刷機，其包含：提供一夾具，其用於固持一框架，該框架在施加一可噴射乳液期間將一預拉伸網固持於適當位置中；一壓板，該壓板具有一腔及該壓板之一頂面中之一孔陣列；一平坦非織造織物，其位於該頂面上且抵靠該預拉伸網之一側定位；及一印刷機托架，其支撐用於在與該壓板對置之該預拉伸網之一側上印刷該可噴射乳液之一印刷頭；將該框架放置於該夾具中；將釋放流體施配至該壓板之該腔中，使得該釋放流體通過該等孔且浸透該非織造織物以在該非織造織物之頂部上形成一均勻分佈之釋放流體層；將該壓板及該網放在一起，使得該釋放流體層中之該釋放流體潤濕該網之底側；將該可噴射乳液印刷於該網上；及使用UV輻射來固化該可噴射乳液。

存在用於直接塗佈一網以形成用於絲網印刷之一模板之先前解決方案之若干實例。現描述此等實例。

網製備及塗佈：

直接施加乳液：此用一機器或手動完成。絲網之兩側必須塗佈有乳液以確保適當覆蓋。機器或自動化版本完全為替換人類之一機器。機器可更準確施加精確量之乳液及獲得均勻覆蓋。機器一般具有較少浪費。

毛細管膜：此等係預塗佈有一乳液之膜。網用水過度浸透且膜(乳液面朝下)抵靠過飽和網放置。毛細管作用將乳液吸入至網中。此可在厚度及覆蓋兩者上提供乳液之一更精確塗佈。一旦乳液擴散至網中，則膜剝離。

一旦絲網乳化，則其必須乾燥。一旦乾燥，則其準備用於影像轉印或模板製作。隨著乳液乾燥，其收縮且與網等形以產生一粗糙、不均勻表面。(此粗糙表面引起刮板在印刷程序期間加速老化。)

現今，大多數乳液藉由紫外線(UV)輻射來活化(即，UV活化)，但亦可見光活化。一旦塗佈，則必須保護模板免受任何曝光(甚至普通可見光具有足夠UV來開始固化程序)。在下文中，假定乳液係UV活化/固化的。

正片油墨：將一全黑、UV吸收層印刷至一透明塑膠片上。印刷通常藉由具有特殊正片油墨之雷射或噴墨印刷機完成(正片油墨意謂完全阻擋所有可見光及UV光之一高度不透明黑色油墨)。膜接著附接至預塗佈網且曝露於UV光。附接通常藉由一可移除膠帶(諸如遮罩膠帶)。一旦曝露，則移除膜且洗掉未固化乳液。

然而，此方法在所有階段係非常勞動密集的，且諸多步驟無法自動化。另外，其易於出錯，諸如在安裝膜、使用正確膜、在印刷之前調整最終模板期間。需要大量化學品及清洗劑及大量消耗品(油墨、膜)。

熱絲網：在此方法中，用一熱活化乳液預塗佈網。通常，將網(無框架)放入至一熱印刷機中，其中直接固化/活化乳液。一旦完成，則洗掉未曝露乳液，將模板安裝於一框架上且印刷。

然而，此方法遭受有限網目數。再者，乳液通常不那麼穩固。經預處理網很昂貴。模板對準係更密集的。最後，模板會在其被安裝時受損。

電腦直接製版(CtS)：

CtS-印刷：在此方法中，用一高度不透明黑色油墨將經塗佈網直接印刷至乳化絲網上。此類似於無膜之正片油墨。所有程序係相同的。

然而，此等機器需要一高度不透明油墨，其比普通噴墨油墨更昂貴。

CtS-蠟：此方法與CtS-印刷密切相關，但使用蠟來阻擋UV光。所有其他係相同的。

然而，歸因於使用熔化蠟，此等機器可能不可靠。此外，其需要加熱蠟以將其施加至網。

CtS-直接曝露：此技術使用一UV雷射直接曝露乳液。

然而，此技術中所使用之機器通常非常昂貴。此外，程序對粗級網亦不起作用。最後，UV雷射在其需要替換時仍非常昂貴。

上述方法之各者需要一些後處理/進一步行動。除熱活化及CtS直接曝露之外，所有模板必須在施加影像阻擋之後曝露(膜或CtS印刷及蠟)。此程序用一強顯影劑每絲網花費(例如)至少約1分鐘至約2分鐘。

所有絲網必須洗掉過量乳液。必須小心使得乳液不進入排洩系統。絲網在清洗之後必須徹底乾燥。

針對膜及熱活化方法，成品模板在放置於轉盤上時必須微調以確保適當配準。

當前揭示內容：

自當前技術之前述描述明白，期望使用較少化學品及較少水之一較簡單方法。

一直接至網(DtM)方法用於藉由使用噴墨技術將一乳液直接施加至一絲網上及活化/曝露乳液來形成一模板。特定而言且根據本文中之教示，一種DtM絲網印刷機包含： 一框架，其用於在將一可噴射乳液施加至一預拉伸網上期間將預拉伸網固持於適當位置中； 一夾具，其用於固持框架； 一壓板，其具有一腔及經刺穿以具有一孔陣列之一頂面，腔用於容納透過孔施配之一釋放流體； 一非織造織物，其放置於多孔頂面上且經定位以接收透過孔施配之釋放流體且抵靠預拉伸網之一側形成一均勻分佈之釋放流體層； 一釋放流體控制系統，其用於將釋放流體施配至壓板之腔中且形成釋放流體層；及 一印刷劑托架，其支撐用於在與壓板對置之預拉伸網之一側上印刷可噴射乳液之一印刷頭。

如本文中所揭示及主張且根據本文中之教示，非織造織物係使用化學、機械或熱程序自纏結纖維黏合或膜穿孔產生之一平坦多孔片或網狀結構化材料。壓板包含一多孔頂面且用於引入及維持由非織造織物吸收之釋放流體的液位。非織造織物快速吸收且變成用透過多孔頂面擴散之釋放流體來浸透。非織造織物維持釋放流體抵靠預拉伸網之一均勻分佈。一釋放流體控制系統控制非織造織物用釋放流體浸透，藉此在乳液至網上之整個印刷中維持網之一基本上恆定均勻分佈的釋放流體水分含量。

圖1描繪直接至網(DtM)印刷機100之一方塊圖。DtM印刷機100包含一網支撐系統110，其包含一預拉伸網112及一非織造織物113。預拉伸網係藉由框架114固持於適當位置中。非織造織物113係放置於壓板124上。框架114繼而由夾具116固持。夾具116在施加可噴射乳液期間將框架114及預拉伸網112牢固且緊緊固持於適當位置中。在其他組態中，框架114緊緊固持預拉伸網112及非織造織物113。

如本文中所使用，網112西由紡織品、纖維、金屬或其他撓性/延性材料之連接股線製成，此處依十字交叉圖案編織。構成網之材料可為各種紡織品之任何者，其包含：絲綢；聚酯；金屬，諸如不鏽鋼；塑膠，諸如聚丙烯、聚乙烯、尼龍、聚氯乙烯(PVC)或聚四氟乙烯(PTFE)；或玻璃纖維。股線之直徑可為絲網印刷中常見之任何直徑，且網大小亦可為絲網印刷中常見之任何大小。較粗網通常用較大直徑(規格)股線編織，其需要較濃厚施加乳液。

非織造織物113係具有一實質上均勻厚度之一平坦材料且係由藉由化學、機械、熱或溶劑處理黏合在一起之纖維製成。非織造織物113可藉由將小纖維以一片或網之形式放置在一起，接著將纖維機械、熱黏結或藉由升高溫度以將一黏結劑熔化至網上來製造。纖維係親水的且可由棉、纖維素、碳酸鹽基材料或諸多不同親水材料之任何者製成。非織造織物113在保留釋放流體122的纖維之間具有孔或開口。

DtM印刷機100進一步包含一壓板支撐系統120，其包含藉由一壓板124抵靠預拉伸網112之底側固持之一釋放流體122。壓板124提供一平滑平坦表面用於抵靠預拉伸網112之底部緊緊固持用釋放流體122浸透之非織造織物113。壓板124包含穿孔、平滑且防凹痕及裂縫之一表面。壓板124包含用於儲存被迫通過孔以抵靠預拉伸網112浸透非織造織物113之釋放流體之一腔。壓板124亦可用於耗散來自一UV固化源410 (圖1中未展示但圖4E中展示)之能量。

在放置網112之前，一旦抵靠壓板124之多孔表面放置非織造織物113，則可將釋放流體122可施加至非織造織物113。例如，一釋放流體控制系統126控制自壓板124之腔釋放且進入非織造織物113之釋放流體122之量。特定而言，釋放流體控制系統126控制透過壓板124之多孔頂面釋放之釋放流體量以藉此浸透非織造織物113，使得釋放流體之一彎月面及釋放流體之毛細管作用使乳液能夠包繞網中之絲線。

釋放流體122藉由不與固化乳液反應來抑制網點擴張，其係一印刷流體擴散至一印刷介質中之效應。僅需在短時間內抑制網點擴張，因為在噴射乳液流體之後固化非常快速發生。

最後，DtM印刷機100包含一噴墨印刷機130，其包含安裝於一印刷機托架134上之一印刷頭132。印刷頭132在與非織造織物113對置之預拉伸網112之側上印刷可噴射乳液。印刷機托架134係一高精度印刷機托架，在X及Y兩個笛卡爾方向上準確以支援一或多個通道上之準確液滴放置，同時積累可噴射乳液。其實，乳液可經「積累」以適應各種網規格，自極細至超粗。分層可用於在其積累乳液時維持高解析度。

印刷頭132可為一噴墨印刷頭，諸如熱噴墨、壓電噴墨、按需液滴噴墨或能夠噴射流體(包含本文中所揭示之可噴射乳液)之其他適合噴射印刷頭。

絲網112 (其可為任何類型)拉伸至框架114上。框架114放入至噴墨印刷機130中，其中釋放流體122已透過壓板124之多孔表面施配以浸透非織造織物113，使得非織造織物113支撐網112下方之釋放流體之一均勻分佈層。可噴射乳液接著藉由噴墨印刷機130施加至遮罩區域且實質上同時曝露於高強度UV燈或其他適合UV源(諸如UV發光二極體(LED))。UV燈(或LED)之波長可經調諧至可噴射乳液之反應範圍以獲得最佳效能。針對本文中所揭示之可噴射乳液，乳液在395奈米(nm)之波長處反應。其他可噴射乳液可具有其他反應波長，包含低於395 nm。針對粗網，施加可為一多遍次操作以積累所需乳液厚度。「粗網」意謂具有一寬鬆編織且因此在股線之間具有比一細絲網大之間隙之網。網目數給定為tpi (每英寸絲線數)或T (每厘米絲線數)。例如，335tpi (130T)網目數被視為細網，而110tpi (43T)網目數被視為一粗網，其中網目數係每平方英寸絲線交叉之數目。110tpi (43T)最常用於一般紡織印刷。

隨著低黏度可噴射乳液之近年發展，本文中所揭示之直接至網程序變成可能。「低黏度」意謂自約4厘泊(cP)至約15 cP (約4毫帕秒至約15毫帕秒)之一範圍。此等可噴射乳液用於藉由UV印刷機在各種材料上產生一壓花效應。此等新可噴射乳液亦更有彈性，因此其可更易於用於替換先前乳液。任何色彩可用於可噴射乳液(包含透明或清澈)，但淺青色或淺品紅色可用於一提供輕微對比以驗證模板。

可適當用於本文中所揭示之程序中之一可噴射乳液之一實例係在固化之後具有彈性品質之一UV活化丙烯酸酯單體。可噴射乳液係特殊壓花「清漆」聚合物，其快速固化成在基板上快速積累之高度耐用/耐久層。固化聚合物亦耐用且撓性/彈性(若其係剛性的，則其將在使用時容易破裂且使模板無用)。VersaUV (Roland DG)技術係可用於實踐本文中之教示之一材料之一實例。

釋放流體122在網112下方提供一平滑、非反應性印刷表面。其亦用於限制印刷乳液之網點擴張。網點擴張發生於一噴射液滴(或網點)在曝露於UV光源(即，UV固化)之前擴展或展開時。此在採用一點染(即，網中之非整個空間用乳液填充)時特別重要。然而，僅需要在短時間內抑制網點擴張，因為在噴射乳液之後UV固化非常快速發生。

釋放流體122係管理網點擴張且與固化乳液不反應使得釋放流體122不提升、溶解或分離乳液與網112之一流體。可藉由改變釋放流體122之特定特性(包含(但不限於)添加改變表面張力、離子混合、極性或非極性組分之表面活性劑或潤濕劑或流體係水還是非水性)來針對可噴射乳液改性或調適用於釋放流體122之流體。

釋放流體122可為水基的(例如蒸餾水)，僅為水或具有至少一種足量乳化劑以防止釋放流體蒸發。乳化劑連同稱為表面活性劑之一類乳化劑之實例包含(但不限於)聚山梨醇酯、甘油及乙二醇，諸如丁基溶纖劑。在一些實施例中，(若干)乳化劑可以至少3 vol%至5 vol%之一量存在以防止釋放流體122蒸發。釋放流體122之進一步實例包含水基清漆，諸如乙酸丁酯、二甲苯、混合二甲苯、苯二甲及其等之組合。

在當前技術之大多數製備中，乳液可相當粗糙；此通常藉由在乾燥程序期間使乳液與網等形來引起。此粗糙乳液表面可在刮板處磨掉以需要重整或替換刮刀。然而，在直接至網程序中，當可噴射乳液積累於網中時，釋放流體122確保網股線囊封，例如參閱圖5及其相關聯討論。用釋放流體122浸透非織造織物113確保乳液在網112與非織造織物113之間形成一平坦表面。

由於施加至網112之乳液僅位於一阻擋區域中，所以來自UV光反射至遮罩區域中之過衝或過度曝露風險基本上很小。此提供一更平滑、更清晰影像。(此等過衝及過度曝露區域可在影像內部產生斑點或凹陷，尤其在邊緣周圍。此等係針孔之「反轉」。)

具有多孔表面之壓板之實例在圖2A至圖3中描繪。

在圖2A中，一壓板124安置於一夾具116上且由一框架114環繞。夾具116可包含在印刷期間將框架114及壓板124固持於適當位置中之鉗夾(圖中未展示)。虛線202及204識別使壓板124之四個內腔206至209分離之內壁。一般而言，壁(諸如壁202及204)用於控制釋放流體在壓板124內部之流動。圖2B展示壓板124、夾具116及框架114在由線A-A指示之方向上之一橫截面圖。橫截面圖揭露由壁204分離之腔206及207。橫截面圖亦展示：壓板124之頂面210經刺穿以具有通向腔206及207之孔212。嵌件可添加至腔以減小腔之容積且有助於在各腔內均勻分佈釋放流體。圖2C展示壓板124、夾具116及框架114在由線A-A指示之方向上之一橫截面圖，其中嵌件214及216分別位於內腔206及207內。嵌件214及216可由發泡體、塑膠或木材製成。嵌件214及216減小釋放流體容積。

壓板124之各腔具有一輸入口且可具有一輸出口。在某些實施方案中，壓板124可僅具有輸入口而無輸出。可包含輸出口來控制釋放流體之流動且在壓板124不再使用時排洩釋放流體。當不包含輸出口時，輸入口係雙向的以快速降低釋放流體液位。壓板124亦包括一頂板及一底板。

在圖3中，壓板124分離成一頂板302及一底板304。圖3展示沿底板304之長側定位之輸入口306a至306d及沿底板304之短側定位之輸出口308a至308d。方向箭頭310a至310d表示釋放流體透過輸入口306a至306d流入至腔206至209中。方向箭頭312a至312d表示釋放流體透過輸出口308a至308d自腔206至209流出。放大圖314展示位於底板304之長側中之輸入口306c。在其他實施方案中，輸出口可沿底板304之長側定位且輸入口可沿底板304之短側定位。在其他實施方案中，輸入口306a至306d及/或輸出口308a至308d可位於底板304之底側中。放大圖316展示位於底板304之腔208下方之輸入口306c之一實例。

輸入口及輸出口可為由金屬或塑膠製成之倒鉤配件。例如，一筆直倒鉤配件可用於沿底板304之長側及短側或邊緣定位之輸入口及輸出口。替代地，倒鉤L形配件可用於底側安裝。

應注意，底板304不限於四個腔。在其他實施方案中，底板304可包含具有多個輸入口及輸出口之一單一腔(例如，可省略壁202及204)。在其他實施方案中，底板304可具有兩個腔，各腔具有至少一個輸入口及至少一個輸出口。在其他實施方案中，底板304可具有六個或更多個腔，各腔具有至少一個輸入口及至少一個輸出口。

在圖3中，頂板302經刺穿以具有延伸頂板之厚度之一孔陣列。放大圖318展示頂板302之頂面。位於頂板302中之孔212允許釋放流體通過。壓板124之頂板302提供一平滑、硬平坦表面。當釋放流體施配至腔206至209中且透過孔212之陣列排出時，孔212在頂板302中之分佈允許釋放流體均勻塗佈壓板124之頂面且將網112輕輕拉緊以確保其上將施加乳液之一均勻平坦表面。「平滑」意謂：只要表面規則，則板302之表面拋光/有光澤或磨砂/無光澤。

使用放置於壓板124之多孔表面上之非織造織物113之直接至網(DtM)程序之實例性步驟在圖4A至圖4F中描繪，圖4A至圖4F係具有放置於壓板124之多孔表面上之非織造織物113之DtM設備之橫截面圖。

在圖4A中，框架114環繞壓板124。非織造織物113係放置於壓板124之多孔頂面上。此圖中及圖4B至圖4F中省略用於支撐框架114之夾具116。框架夾具116類似於當前技術中使用之框架夾具。

在圖4B中，釋放流體122填充壓板124之腔，透過孔212排出，且由非織造織物113吸收。非織造織物113由釋放流體浸透且在非織造織物113之一頂面113a上形成一均勻分佈之釋放流體層402。下文參考圖6及圖7描述用於將釋放流體施配至壓板124之腔中及非織造織物113中之釋放流體控制系統的實例。

在圖4C中，將網112放置於框架114之頂部上方。壓板124及非織造織物113位於網112下方，其中釋放流體122之一薄、均勻分佈之釋放流體層402係支撐於非織造織物113之表面113a上。在一些實施例中，釋放流體122之厚度係約20微米(μm)，但無論如何，小於網之規格且在±0.5 μm平面度內。釋放流體122堵塞網112以在施加可噴射乳液時提供可噴射乳液之良好覆蓋。釋放流體122經配製以避免可噴射乳液黏著至非織造織物113。釋放流體122之配製防止乳液黏合、反應或否則黏附至非織造織物113。在一些情況中，乳液可與釋放流體122反應，但該相互作用/反應通常可不允許與非織造織物113之任何黏著。若與非織造織物113之黏著大於與網112之黏著，則乳液可與網脫離/分層。此可引起針孔或裸片。在最壞情況中，其可引起網損壞或撕裂。

在圖4D中，將壓板124及具有釋放流體層402之非織造織物113向上移動至網112以收緊網112且將網112之底側壓入至均勻分佈之釋放流體層402中，這提供用於印刷上乳液之一平滑、張緊、水平表面。替代地，經附接有網112之框架114可向下移動，其中網112之底側被壓入至釋放流體層402中。網112可壓靠非織造織物113以防止非織造織物113移動。

在圖4E中，可由印刷機托架134 (圖4E中未展示，但在圖1中展示)平移之印刷頭132將阻擋影像或模板406 (如圖4F中所見)直接印刷(即，沈積乳液)至網112上，其中阻擋影像係將印刷或網版至一適合印刷介質上之實際影像之反面或負片。印刷頭132在由箭頭408指示之方向上橫向移動以在網112上形成一絲網模板406。自印刷頭發射之「油墨」係上述UV固化可噴射乳液，其在此實例中隨著其由UV源410施加而基本上UV固化。在一實例中，UV源410在由箭頭412指示之方向上橫向移動。圖4D描繪跨網112移動之印刷頭132及UV源410。然而，包含網112及框架114 (及夾具116)之網支撐系統可相對於印刷頭132及UV源410平移。UV源410可裝配至印刷頭132之兩側以促進網112雙向印刷。

圖4F中展示所得模板406。圖4F包含網112之乳液覆蓋股線414之一放大圖。均勻分佈之釋放流體層402使乳液能夠囊封網112之股線414且形成乳液之一平坦底面416。就DtM而言，因為網112已由平滑壓板124及所分佈之平坦非織造織物113支撐，所以釋放流體層402均勻分佈於網112下方且模板406之底側416幾乎呈平面或平坦。模板406通常可自印刷機移除且即時使用，無需任何進一步準備或處理。就較厚乳液覆蓋(例如網上大於20%乳液)而言，後處理固化可用於完成模板之固化。

在一些實施例中，壓板之頂板之一頂面可塗佈有一UV反射材料(諸如反射鏡、透明玻璃或白色聚乙烯或另一材料)以導致UV光向上反射至塗佈網112之底側之乳液。

程序稱為直接至網(DtM)以使其與CtS (電腦直接製版)區分，CtS需要在(即，施加乳液)之前及(洗掉未曝露乳液及油墨)之後進行額外處理。在DtM程序中，在施加可噴射乳液之前及施加可噴射乳液之後通常不執行額外處理，因此簡化模板406之建立。

圖5展示藉助乳液囊封網112之股線(或絲線)之釋放流體層402之毛細管行為之一橫截面圖。釋放流體122填充壓板124之腔且透過孔212排出以浸透非織造織物113且在非織造織物113之一頂面113a上形成一均勻分佈之釋放流體層402。放大圖502展示網112之股線414及圖4D中所展示之釋放流體層402之一放大橫截面圖。釋放流體具有一彎月面且展現引起釋放流體填充在網112之股線之間且圍繞網112之股線之空間之毛細管作用。釋放流體之彎月面及毛細管作用之組合使釋放流體能夠促進乳液508在上文參考圖4E所描述之印刷期間囊封網112之股線414。放大圖506展示由乳液508囊封以形成圖4F中所展示之模板406之網112之股線414。亦應注意，藉由浸透非織造織物113來產生之釋放流體層402繼而抵靠釋放流體層402產生一平坦乳液表面。

釋放流體控制系統126之實例在圖6、圖7及圖8中描繪。釋放流體控制系統用於維持釋放流體層402中釋放流體之量及液位。

在圖6中，一實例性釋放流體控制系統連接至壓板124及夾具116。在此實例中，釋放流體控制系統包含一流體液位進口槽602及由一撓性軟管604形成之一流體分配系統，撓性軟管604使一端連接至流體液位進口槽602之基底且使另一端連接至一管道或軟管606，管道或軟管606繼而連接至壓板124之腔122 (例如，透過上文參考圖3所描述之壓板124之側或底部)。流體液位進口槽602、流體分配系統及壓板124之腔含有釋放流體。流體液位進口槽602之垂直位置可用一機械升降機610維持及控制。機械升降機610可為(例如)一棘輪千斤頂或一螺旋千斤頂。流體液位進口槽602中之釋放流體之液位可用諸如一線性編碼器之一量測裝置612監測，量測裝置612包含對應於形成於非織造織物113上之釋放流體層402之一所要液位之一標記614，如由點劃線608所表示。機械升降機610可用於升高或降低流體液位進口槽602。依靠大氣壓力及重力來確保經施配以形成釋放流體層402之釋放流體量對應於流體液位進口槽602中之釋放流體之液位或高度。釋放流體層402中之釋放流體量藉由升高或降低流體液位進口槽602來控制。當流體液位進口槽602中之釋放流體之液位升高至高於標記614 (諸如藉由使用機械升降機610來升高流體液位進口槽602)時，大氣壓力及重力迫使額外釋放流體進入釋放流體層402。替代地，當流體液位進口槽602中之釋放流體之液位降低至低於標記614 (諸如藉由使用機械升降機610來降低流體液位進口槽602)時，大氣壓力及重力迫使釋放流體透過流體分配系統返回以升高流體液位進口槽602中之釋放流體之液位，其減少釋放流體層402中之釋放流體量或引起釋放流體層402消失。圖6中所展示之釋放流體控制系統提供小於約1 mm之一位置準確度，諸如0.8 mm。

在圖7中，一實例性釋放流體控制系統連接至壓板124及夾具116。在此實例中，釋放流體控制系統包含一釋放流體儲器702、一流體液位進口槽704、一液位感測器706及一真空泵708。釋放流體儲器702含有一定體積之釋放流體122。釋放流體填充流體液位進口槽704之速率用一控制閥712控制。釋放流體控制系統亦包含一流體分配系統，其包括流體連接器714a至714d之一網路。流體連接器可為泵、管道及/或軟管之一組合。方向箭頭716a至716d表示釋放流體可在流體連接器之網路內流動之方向。連接器714a將釋放流體自流體液位槽704傳輸至壓板124之腔(例如，透過上文參考圖3所描述之壓板124之底部或側)。連接器714b將釋放流體自連接器714a運載至真空泵708。連接器714c將釋放流體自真空泵708運載回釋放流體儲器702。可包含連接器714d來將過量釋放流體自壓板124運載回釋放流體儲器702。替代地，可省略連接器714d且允許釋放流體排走。

流體液位進口槽704係固定的。液位感測器706量測流體液位進口槽704中之釋放流體之液位以確保液位對應於釋放流體層402中之釋放流體之一所要量。液位感測器706可為一超音波感測器或一超音波測距感測器。液位感測器706可準確至約0.1 mm內。控制閥712及真空泵708處之流體體積計量組合用於快速控制流體液位進口槽704中之釋放流體之液位變化及形成於非織造織物113上之釋放流體層402中之釋放流體量之對應變化。大氣壓力及重力確保施配至壓板124之頂面上以形成釋放流體層402之釋放流體量對應於流體液位進口槽704中之釋放流體之液位，如由點劃線718所表示。例如，若流體液位進口槽704中之釋放流體之液位藉由(例如)將更多釋放流體添加至流體液位進口槽704中來升高至高於壓板124之頂面，則大氣壓力及重力將迫使額外釋放流體進入釋放流體層402。替代地，若流體液位進口槽704中之釋放流體之液位藉由(例如)使用真空泵708來降低至低於壓板124之頂面，則大氣壓力及重力將迫使釋放流體透過連接器714a返回以升高流體液位進口槽704中之釋放流體之液位，其減少釋放流體層402中之釋放流體量或引起釋放流體層402消失。

在圖8中，一實例性釋放流體控制系統連接至一壓板124及夾具116且類似於圖7中之釋放流體控制系統。在此實例中，釋放流體控制系統包含一釋放流體儲器802、位於一溢流槽806 (即，集水池)內之一流體液位進口槽804、一液位感測器808及一真空泵810。釋放流體控制系統亦包含一流體分配系統，其包括流體連接器812a至812d之一網路。流體連接器可為泵、管道及/或軟管之一組合。方向箭頭814a至814d表示釋放流體可在流體連接器之網路內流動之方向。流體連接器812a之端通過溢流槽806之基底中之一開口及流體液位進口槽804之基底中之一開口。一密封環816a位於流體液位進口槽804中之開口與連接器812a之間以防止釋放流體122洩漏至溢流槽806中。一密封環816b位於連接器812a與溢流槽806中之開口之間以防止釋放流體122自溢流槽806漏出。位於流體液位進口槽804內之連接器812a之端可包含開口或可經穿孔以允許釋放流體自由流動。流體液位進口槽804可使用諸如一線性編碼器或一螺旋千斤頂之一機械升降機818來升高或降低。真空泵810用於藉由將釋放流體泵送回釋放流體儲器802來確保溢流槽806中之釋放流體122之液位低於流體液位進口槽804中之釋放流體122之液位。釋放流體122經由控制閥820添加至流體液位進口槽804。替代地，可省略連接器812d且允許釋放流體排走。

液位感測器808量測流體液位進口槽804之位置以確保液位對應於釋放流體層402中之釋放流體之一所要量。不同於圖7中之釋放流體控制系統，形成於非織造織物113上之釋放流體層402中之釋放流體量藉由升高或降低流體液位進口槽804來控制，使得任何過量流體溢出流體液位進口槽804之側而進入溢流槽806。當流體液位進口槽804經升高使得釋放流體之液位高於壓板124之頂面之位準時，大氣壓力及重力迫使流體釋放進入釋放流體層402。替代地，當流體液位進口槽804經降低使得流體液位進口槽804中之釋放流體之液位低於壓板124之頂面之位準時，大氣壓力及重力迫使釋放流體透過流體分配系統返回以升高流體液位進口槽804中之釋放流體之液位，其減少釋放流體層402中之釋放流體量或引起釋放流體層402消失。

液位感測器808及機械升降機818可連接至一電腦系統(圖中未展示)，電腦系統自液位感測器808接收有關流體液位進口槽804之液位之一回饋信號。電腦系統可電子控制機械升降機818升高或降低流體液位進口槽804。

應注意，圖7中所展示之釋放流體控制系統依靠高精度及準確度控制流體液位進口槽804中之釋放流體之液位來維持釋放流體層402之液位。相比而言，圖8中所展示之釋放流體控制系統依靠高精度及準確度定位流體液位進口槽804來維持釋放流體層402之液位。

圖9係根據本文中之揭示內容之用於製備一絲網印刷模板之一實例性DtM程序900之一流程圖。在DtM程序900中，提供901直接至網印刷機100。如上所述，DtM印刷機100包含用於固持框架114之夾具116，框架在施加可噴射乳液期間將預拉伸網112固持於適當位置中。DtM印刷機100之壓板124具有至少一個腔以容納釋放流體122。非織造織物113放置於壓板124之多孔頂面上。最後，DtM印刷機100包含支撐用於在與壓板124對置之預拉伸網112之側上印刷可噴射乳液之印刷頭132之印刷機托架134。

DtM程序900繼續將框架114放置902於夾具116中。夾具116係DtM印刷機100之部分且經調適以接收各種框架114大小。夾具116將框架114準確固持於適當位置中，使得印刷機托架134與網112準確配準。

DtM程序900繼續將釋放流體122施配903至壓板124之腔中，使得釋放流體透過壓板124之多孔頂面中之一孔陣列施配以浸透非織造織物113且形成釋放流體層402。非織造織物113均勻分佈釋放流體層402。此對非常大模板或非常高點密度(諸如5,000 DPI)而言可為很重要的，其中釋放流體122可在印刷程序中消耗或有時間蒸發，即使使用一良好乳化劑。

DTM程序900繼續將網112放置904成與釋放流體122接觸以將釋放流體施加至網112之底側。壓板124之頂面定位成與框架之頂面齊平或高於框架之頂面。例如，壓板124之頂面可對網幾乎不施加壓力。

DtM程序900繼續將可噴射乳液施加905至與壓板124對置之網112。如上所述，藉由噴墨印刷機130來相對於網112施加可噴射乳液，其中噴墨印刷頭132將噴射可噴射乳液。

DtM程序900結束於使用UV輻射固化906可噴射乳液。一UV光源可用於固化可噴射乳液，諸如一LED或一鹵素燈。

在DtM程序900結束時，模板形成及固化且準備用於將色彩絲網印刷至一適當印刷表面上，諸如(例如)服裝。特定而言，固化之後的可噴射乳液形成絲網模板，其中絲網模板中之開口將用於在印刷表面上印刷一影像。

應瞭解，提供所揭示實施例之先前描述來使熟習技術者能夠製作或使用本發明。熟習技術者將明白實施例之各種修改，且在不背離本發明之精神或範疇之情況下，本文中所界定之一般原理可應用於其他實施例。因此，本發明不意欲嚴格受限於本文中所展示之實施例，而是被給予與本文中所揭示之原理及新穎特徵一致之最廣範疇。

100:直接至網(DtM)印刷機 110:網支撐系統 112:網 113:非織造織物 113a:頂面 114:框架 116:夾具 120:壓板支撐系統 122:釋放流體 124:壓板 126:釋放流體控制系統 130:噴墨印刷機 132:印刷頭 134:印刷機托架 202:壁 204:壁 206至209:腔 210:頂面 212:孔 214:嵌件 216:嵌件 302:頂板 304:底板 306a至306d:輸入口 308a至308d:輸出口 310a至310d:流入 312a至312d:流出 314:放大圖 316:放大圖 318:放大圖 402:釋放流體層 406:模板 408:方向 410:UV源 412:方向 414:股線 416:平坦底面/底側 502:放大圖 506:放大圖 508:乳液 602:流體液位進口槽 604:撓性軟管 606:管道/軟管 608:所要液位 610:機械升降機 612:量測裝置 614:標記 702:釋放流體儲器 704:流體液位進口槽 706:液位感測器 708:真空泵 712:控制閥 714a至714d:流體連接器 716a至716d:方向 718:液位 802:釋放流體儲器 804:流體液位進口槽 806:溢流槽 808:液位感測器 810:真空泵 812a至812d:流體連接器 814a至814d:方向 816a:密封環 816b:密封環 818:機械升降機 820:控制閥 900:DtM程序 901:提供 902:放置 903:施配 904:放置 905:施加 906:固化

將藉由參考以下詳細描述及圖式來明白本發明之實例之特徵，其中相同元件符號對應於類似但可能不相同組件。為簡潔起見，具有一前述功能之元件符號或特徵可或可不結合其中出現該等元件符號或特徵之其他圖式來描述。

圖1繪示根據本發明之一實例之一直接至網絲網印刷機。

圖2A繪示一壓板、一框架及一夾具之俯視圖。

圖2B至圖2C繪示圖2A中所展示之壓板、框架及夾具之橫截面圖。

圖3展示壓板及壓板之頂板及底板之一俯視圖。

圖4A至圖4F描繪根據本發明之一實例之使用一直接至網絲網印刷機之絲網印刷之一程序之元件之橫截面圖。

圖5展示藉助乳液囊封一網之股線(或絲線)之一釋放流體之毛細管行為之一橫截面圖。

圖6展示根據本發明之一實例之一釋放流體控制系統。

圖7展示根據本發明之一實例之一釋放流體控制系統。

圖8展示根據本發明之一實例之一釋放流體控制系統。

圖9係繪示根據本發明之一實例之一絲網印刷方法的一流程圖。

100:直接至網(DtM)印刷機

110:網支撐系統

112:網

113:非織造織物

114:框架

116:夾具

120:壓板支撐系統

122:釋放流體

124:壓板

126:釋放流體控制系統

130:噴墨印刷機

132:印刷頭

134:印刷機托架

Claims (19)

1. 一種用於建立一絲網模板之直接至網絲網印刷機，其包含： 一框架，用於在將一可噴射乳液施加至一預拉伸網期間將該預拉伸網固持於適當位置中； 一夾具，用於固持該框架； 一壓板，其具有一腔及經刺穿以具有一孔陣列之一頂面，該腔用於容納透過該等孔施配之一釋放流體； 一非織造織物，其係放置於該多孔頂面上且經定位以接收透過該等孔施配之該釋放流體且抵靠該預拉伸網之一側形成一均勻分佈之釋放流體層； 一釋放流體控制系統，用於將該釋放流體施配至該壓板之該腔中且形成該釋放流體層；及 一印刷機托架，其支撐用於在與該壓板對置之該預拉伸網之一側上印刷該可噴射乳液之一印刷頭。
2. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該夾具在施加該可噴射乳液期間將該框架及該預拉伸網牢固且緊緊固持於適當位置中。
3. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該壓板具有用於接收該釋放流體之至少一個輸入口及用於將釋放流體施配至至少一個腔中之至少一個輸出口。
4. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該壓板之該多孔表面中之該等孔延伸至該至少一個腔。
5. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該非織造織物及該壓板之頂面係平坦的，藉此形成該均勻分佈之釋放流體層及由該可噴射乳液形成之一模板之一平坦底面。
6. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該非織造織物係用被迫通過該等孔之該釋放流體浸透且在該非織造織物上形成該均勻分佈層。
7. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該非織造織物包括一親水材料。
8. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該釋放流體抑制網點擴張，同時在固化之後提供該可噴射乳液之一平滑、非反應性表面。
9. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該釋放流體包括水及至少一種足量乳化劑以防止該釋放流體蒸發。
10. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，其中該可噴射乳液具有約4 cP至約15 cP之一低黏度且既耐用又撓性/彈性。
11. 如請求項8之直接至網絲網印刷機，其中該可噴射乳液係在固化之後具有彈性品質之一UV活化丙烯酸酯單體。
12. 如請求項1之直接至網絲網印刷機，進一步包含用於固化該可噴射乳液且形成一絲網印刷模板之一UV源。
13. 一種程序，其包含： 提供一直接至網絲網印刷機，其包含：一夾具，用於固持一框架，該框架在施加一可噴射乳液期間將一預拉伸網固持於適當位置中；一壓板，其具有一腔及該壓板之一頂面中之一孔陣列；一平坦非織造織物，其位於該頂面上且抵靠該預拉伸網之一側定位；及一印刷機托架，其支撐用於在與該壓板對置之該預拉伸網之一側上印刷該可噴射乳液之一印刷頭； 將該框架放置於該夾具中； 將釋放流體施配至該壓板之該腔中，使得該釋放流體通過該等孔且浸透該非織造織物以在該非織造織物之頂部上形成一均勻分佈之釋放流體層； 將該壓板及該網放在一起，使得該釋放流體層中之該釋放流體潤濕該網之底側； 將該可噴射乳液印刷於該網上；及 使用UV輻射來固化該可噴射乳液。
14. 如請求項13之程序，其中固化之後的該可噴射乳液形成一絲網模板，其中該絲網模板中之開口將用於在一表面上形成一影像。
15. 如請求項13之程序，其中該釋放流體抑制網點擴張，同時不黏著至固化之後的該可噴射乳液。
16. 如請求項13之程序，其中該釋放流體包括水及至少一種足量乳化劑以防止該釋放流體蒸發。
17. 如請求項13之程序，其中該可噴射乳液係在固化之後具有彈性品質之一UV活化丙烯酸酯單體。
18. 如請求項13之程序，其中將該可噴射乳液印刷於該網上包括該均勻分佈之釋放流體層與該平坦非織造織物形成由該可噴射乳液形成之一模板之一平坦底面。
19. 如請求項13之程序，其中該非織造織物包括一親水材料。