TWM485588U - 印刷單元及印刷裝置 - Google Patents

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TWM485588U TW103205410U TW103205410U TWM485588U TW M485588 U TWM485588 U TW M485588U TW 103205410 U TW103205410 U TW 103205410U TW 103205410 U TW103205410 U TW 103205410U TW M485588 U TWM485588 U TW M485588U
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Mitja Vodopivec
Rajko Zbogar
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Description

印刷單元及印刷裝置
本新型之實施例係關於一種印刷單元，其配置成提供改進之印刷品質，即高影像解析度。本新型亦係關於一種包含根據本新型之一印刷單元之噴墨印刷裝置。
印刷電路板(printed circuit board；PCB)係為一機械支撐電子部件並電性連接電子部件之器件，其使用在非導電基板上層壓之銅片上蝕刻出來之導電跡線、焊接點及其他特徵來電性連接電子部件。PCB可以係為單面的，即一個銅層，亦可以係為雙面的，即二個銅層或多個銅層。不同層上之導體被電鍍通孔(通常稱為過孔)連接。先進PCB可以包含嵌入基板之部件：電容器、電阻器或主動器件。除了最簡單之電子產品，PCB幾乎用在所有產品中。PCB通常需要被設計以佈局電路，但其一旦完成後，就可以自動化地完成製造及組裝。圖例經常被印刷在PCB之兩側或一側上，其包含在組裝、測試及使用電路板時使用之標記。
一種已知之印刷圖例之方法係為噴墨印刷。第1圖示出一印刷單元A之示意圖。眾所周知，印刷單元A可用於此類噴墨印刷系統上，噴墨印刷系統被配置從而可以在各種材料諸如印刷電路板或者PCB上印刷圖例(例如文字、數位及/或幾何形狀)。
印刷單元A包含一設有複數個噴嘴D之印刷頭B，該等噴嘴D分佈於一印刷表面C上。
該等噴嘴D以點滴形式噴射油墨，以將該圖例印刷於設置印刷電路板之一印刷平面P上。
通常，印刷單元A設置成與印刷平面P相距一預定距離，並且能夠根據一預定之印刷程式，平行於印刷平面P且在印刷平面P之上沿相互正交之二個方向X、Y移動。
具體而言，已知的係為使用紫外光(UV)固化油墨，即UV敏感油墨。藉由UV固化油墨進行印刷需要使用一UV光源以將油墨自液態轉換成固態。因此，通常印刷單元A亦設有一光源E，光源E在特定情況下發出UV波長之光線R。該光源E與印刷頭B一體地耦合，俾當印刷單元A設置成與印刷平面P相距預定距離時，印刷表面C及光源E被取向為朝向該印刷平面P。
由此，一旦一液體油墨滴由該等噴嘴D噴射至印刷平面P上，則由光源E發出之光線R固化油墨，即確保油墨之聚合。
將油墨自液態轉變至固態之確切時刻對最終印刷結果有極大影響。
在大多數電子應用中，期望的係為對於一給定油墨滴體積獲得盡可能最小之焊點尺寸。在油墨滴落在一表面上之後，其開始擴張且形狀自一球狀改變成一盤狀(如第1C圖所示)並且直徑d1、d2及d3增大。可以藉由增加暴露至紫外光線之油墨滴之油墨黏度來停止該擴張。為了停止擴張，通常不需要完全地固化油墨，只要將其黏度增加至使其停止擴張之 黏度就足夠了，這就是所謂的UV固定(pinning)。
因此，UV固定被稱為施加一低劑量之UV能量至一UV可固化油墨之過程。通常，期望的係為光波長與油墨之光化學特性正確地相匹配。因此，油墨滴移至一較高之黏度狀態，但未達到充分固化。此亦稱為油墨之「膠凝」。
為了使液滴尺寸較小，需要一UV光源盡可能靠近印刷頭，以便在一固定之印刷頭運動速度下，噴射及固定之間之時間間隔最短。
所希望的係為，當印刷一影像時，組成影像之各種液滴具有一定之交疊位準，以便整個表面被很好地覆蓋，而在一個液滴及下一個液滴之間的邊界上無間隙。由於一微小的表面張力平衡，油墨滴交疊之此種處理係為至關重要的：若一液態的油墨滴被鋪設在表面上並且一新油墨滴接觸第一個油墨滴，則該二個液滴將並成一個大液滴；二個液滴間的相互作用將負面地影響印刷品質，因為第一個液滴將進行形變並且將自正確位置移出，且第二個液滴同樣如此。
此種關於油墨交疊之負面行為可能極大地限制印刷系統可以在一次印刷遍數中之最大解析度，但將保持最大之印刷品質。解析度通常以DPI(每英吋點數)來表示，即在1英吋(2.54公分)寬度內之一線上可放置之各個點的數量。用DPI比1英吋來表示的解析度值之比率可以定義液滴被分佈之一網格之一跨度。
包含一個印刷頭之一印刷單元可生成規定體積之液滴，液滴將被轉化為一邊界明確之焊點尺寸，並且其具有一預定之印刷解析度。液滴因此被分佈在具有事先已知跨度之一網格中。基於焊點尺寸及網格跨度 值，印刷操作可能在二個相鄰液滴間留下一間隙。
為了試圖增加印刷解析度，二個印刷頭例如可以被裝配成一個印刷頭相對於另一個印刷頭偏移半個網格跨度，以便網格跨度減少50%並且液滴可交疊幾乎50%。然而，此使得在一次印刷中印刷品質顯著降低，此乃因如上所述之液滴間之逆相互作用。
因此，需要改進印刷單元及印刷裝置，以克服先前技術之至少一個缺陷。
具體而言，需要提供一印刷單元及一印刷裝置，使其能夠在一次印刷遍數中印刷高解析度之影像，即該等影像之解析度相當於藉由兩次低解析度影像印刷遍數可獲得之影像之解析度。
此外，如可自第1A圖及第1B圖所示之圖中觀察到，當使用傳統的印刷單元A時，該光線R不利地由印刷平面P反射並且該光線R的一部分射到印刷表面C。
如以上所解釋，該等UV線入射於印刷表面C上導致油墨凝固並因此阻塞該等噴嘴D之孔。
如此一來，不利地有必要過早地更換印刷頭B。
為瞭解決此問題，現有技術提出二個不同之主要解決方案。
根據第一已知解決方案，藉由用一特殊的布在印刷表面C上摩擦，機械地且手動地對印刷頭B進行清潔。
藉由該程序，可以將積累之油墨有效地自印刷表面C去除。
然而，不利的是，由於該UV敏感油墨具有一強研磨成分，故該特徵與摩擦動作之結合亦趨於將特殊的、所謂「抗濕(anti-wetting)」 物質自印刷表面C去除，該抗濕物質被應用於印刷表面C以減小印刷表面C之表面張力。
實際上，如上文所解釋，藉由一低的表面張力，可以改善印刷品質。
因此，雖然該技術解決了因印刷表面C上存在凝固之油墨而導致之問題，但同一表面C之表面張力的增大引起印刷品質的一相當大且快速之惡化，而此種惡化最終導致需要過早地更換印刷頭B。
根據第二已知解決方案，印刷系統配備有一清潔站(未在圖中示出)，該清潔站通常位於印刷平面P旁並且配置成以二個接連印刷操作之間為固定時間間隔之方式將過量油墨自印刷頭B之印刷表面C去除。
通常，藉由一吸入元件來進行該油墨去除操作，該吸入元件配置成在印刷表面C上生成空氣之一吸入。
然而，雖然該吸入清潔技術似乎解決了因印刷表面C上存在油墨所導致之問題，但無論如何，現有技術之印刷單元A之印刷品質仍以無法補救的方式逐漸且快速地惡化。
因此，即使對於已採取第二已知方案之現有技術之印刷系統而言，還是不利地需要過早地更換印刷頭B。
本新型旨在克服上述缺陷。
根據一個實施例，提供一種於一基板上進行噴墨印刷之印刷單元。該印刷單元包含：一第一印刷頭；一第二印刷頭；一紫外光固定光源，位於該第一印刷頭與該第二印刷頭之間；以及一紫外光固化光源，位 於該第一印刷頭及該第二印刷頭其中之一或另一者之一外側上。
根據另一實施例，該紫外光固化光源設置於該第二印刷頭之一外側上。
根據又一實施例，該第一印刷頭及該第二印刷頭各自設有配置為噴墨之一排或多排噴嘴。
根據再一實施例，提供一種印刷裝置。該印刷裝置包含：一配置為於一基板上進行噴墨印刷之印刷單元。該印刷單元包含：一第一印刷頭；一第二印刷頭；一紫外光固定光源，位於該第一印刷頭與該第二印刷頭之間；以及一紫外光固化光源，位於該第一印刷頭及第二印刷頭其中之一或另一者之一外側上。該印刷裝置更包含一印刷基板支撐件，該印刷基板支撐件用於在一印刷過程期間支撐該基板。
根據再一實施例，該印刷裝置包含一或多個致動構件，該一或多個致動構件被配置成使得該印刷單元與該基板相對於彼此進行移動。
根據再一實施例，提供一種於一基板上進行噴墨印刷之方法。該方法包含於基板上執行一第一印刷操作，接著紫外光固定，然後一第二印刷操作，最後紫外光固化。
根據再一實施例，提供一種於一基板上進行噴墨印刷之裝置。該裝置包含一印刷單元、一配置為支撐基板之印刷基板支撐件、一系統控制器及一可儲存於一電腦可讀取記憶體中之電腦程式，該電腦包含指令，當被系統控制器執行時，該等指令確定執行於一基板上進行噴墨印刷之方法，該方法包含於基板上執行一第一印刷操作，接著紫外光固定，然後一第二印刷操作，最後紫外光固化。
根據再一實施例，本新型起源於以下事實：在不同操作條件下進行若干試驗之後，新型創作人認識到，雖然使用該清潔站似乎可以允許將積累在印刷表面C上之油墨完全去除，但在印刷表面C上仍然存在有屬於該油墨且具有一高聚合度之顆粒層(在顯微鏡下不可見)。
根據實施例，新型創作人發現，若該顆粒被具有充分聚合能量之UV光線射到，則該顆粒趨於在印刷表面C上聚合，並且隨著印刷循環連續進行，該等顆粒之積累逐步增加，直至使存在於印刷表面C上之該物質之抗濕作用完全失效。
因此，亦在此情形下，由於該抗濕作用減弱，故印刷表面C之表面張力增大，因而印刷品質快速下降。
為瞭解決上述問題，熟習此項技術者可能採取之最簡單及最明顯之解決方案包含：使光源E移動並遠離印刷頭B，從而降低由印刷平面P反射之UV光線到達印刷表面C時可能具有充分聚合能量之可能性。
然而，不利的是，使光源E移動並遠離印刷頭B意味著使印刷品質惡化，此在很多應用中係為不能接受的，具體是在印刷電路板上進行印刷時。
因此，需要提供一種以下印刷單元，該印刷單元能夠避免該高度可聚合之顆粒在其印刷表面上聚合以及積累，而且與現有技術之方案相比，在相同之操作條件下能夠保持一更長時間之高印刷品質。
同時，亦需要提供一種以下印刷單元，該印刷單元能夠保持高印刷精確度。
具體而言，根據又一實施例，印刷單元包含一覆蓋元件，該 覆蓋元件置於印刷頭之印刷表面上且覆蓋該印刷表面，該覆蓋元件被確定形狀以及被確定尺寸以允許油墨經由該等噴嘴朝向印刷平面噴射。同時，該覆蓋元件被確定尺寸以防止由光源發出以及由印刷平面反射之光線直接射至印刷表面。
有利的是，該覆蓋元件能夠保護印刷表面免於與印刷平面意外地機械接觸。上述目的亦藉由一印刷裝置以及藉由該覆蓋元件之使用而達成，其中該印刷裝置包含根據本新型之一印刷單元，該覆蓋元件設置成能夠置於根據本新型之一印刷單元之印刷表面上且覆蓋該印刷表面。
在本新型揭露內容中亦描述一印刷單元之其他特徵。
具體而言，藉由與覆蓋元件可拆除地設置以使得覆蓋元件經由耦合構件置於印刷表面上有關之特徵，可有利地促進對覆蓋元件進行任何更換並且亦允許在印刷表面上方便地進行任何清潔操作。
此外，藉由與覆蓋元件以及由一框架構成之耦合構件之特殊形狀有關之特徵，可以獲得覆蓋元件與印刷表面之間之一最佳耦合。同時，與未設有該覆蓋元件之印刷單元相比，藉由該配置，可以有利地使在印刷表面與印刷平面之間限定的距離保持實質上不變。
實際上，眾所周知，該距離越短，印刷精確度越高。
在本新型之又一實施例中，提供一印刷單元。該印刷單元可包含：一印刷頭，該印刷頭設有複數個噴嘴，該等噴嘴設置於一印刷表面上並且配置成噴射液體油墨；至少一個光源，該至少一個光源與該印刷頭一體地耦合；該印刷單元配置成可與一印刷平面相距一預定距離設置，印刷操作在印刷平面上進行，並且印刷表面及該至少一個光源取向為朝向該 印刷平面。印刷單元亦可包含一覆蓋元件，該覆蓋元件之內表面置於該印刷表面上且覆蓋該印刷表面，並且該覆蓋元件設有一或多個開口，該一或多個開口被確定形狀以允許該液體油墨經由該等噴嘴朝向該印刷平面噴射，該覆蓋元件及該一或多個開口被確定尺寸以防止由該至少一個光源發出以及由該印刷平面反射之光線穿過該等開口並直接射至該印刷表面。
根據本新型之一實施例，覆蓋元件可包含一板狀元件，該板狀元件具有厚度，而設在該板狀元件中之一或多個開口具有寬度，當該印刷單元與該印刷平面相距該預定距離時，該覆蓋元件之外表面與該印刷平面之間之距離被限定，以及該等光線之一入射點與該一或多個開口之端部之間的距離被限定，其中該入射點處於該印刷平面上且最靠近該印刷頭，該端部最靠近該至少一個光源，該厚度與該寬度之比率能夠高於該外表面與印刷平面之間的距離與該入射點與端部之間的距離之距離比率。
根據本新型之一實施例，印刷單元可包含至少二個光源，對於該至少二個光源中每個光源而言限定入射點與端部之間之距離，該厚度與寬度之比率高於該至少二個光源之距離比率中最大的距離比率。
根據本新型之一實施例，印刷單元可包含一單個光源。
根據本新型之一實施例，印刷表面可實質上沿一縱向方向延伸，該等噴嘴於該印刷表面上沿一個行或者相互平行且平行於該縱向方向之多個行分佈，並且覆蓋元件可設有的實質上縱向伸展之開口之數目與存在於該印刷表面上之該等噴嘴的該等行的數目相等，允許該油墨經由該等噴嘴朝向該印刷平面噴射並且防止該光線直接射至該印刷表面。
根據本新型之一實施例，覆蓋元件可被設置成可拆除以使得 覆蓋元件藉由耦合構件置於該印刷表面上且覆蓋該印刷表面，該等耦合器件適於與該印刷頭可逆地耦合。
根據本新型之一實施例，耦合構件可包含一框架，在該框架內限定有一窗口，該覆蓋元件可拆除地裝配在窗口中，該框架設置成可拆除地裝配於該印刷頭中所限定之一殼體中，使得具有內表面之覆蓋元件置於印刷表面上且覆蓋該印刷表面。
根據本新型之一實施例，該框架與該印刷頭之間之可拆除耦合可經由磁性構件獲得。
根據本新型之一實施例，該磁性構件可設置於該印刷頭中限定之該殼體中，該框架可由一鐵磁材料製成。
根據本新型之一實施例，該框架可在該窗口之二個短邊中每個短邊處且在該框架之外表面的一側設有一凹陷，該凹陷配置成容納該覆蓋元件之二個短邊其中之一，該框架亦於該外表面上且在該窗口之二個長邊處包含二個凸起，該二個凸起朝向該窗口內部並且限定參考表面，該參考表面處於相對於該外表面之相對一側並且能夠限制該覆蓋元件超出由該外表面限定之平面延伸。
根據本新型之一實施例，該覆蓋元件可沿其長邊具有二個凹陷，該二個凹陷適於與該框架之該等凸起耦合，該等凹陷及該等凸起被確定尺寸，從而當該覆蓋元件裝配於該框架中時，由每個凹陷與相應的凸起所限定之總厚度實質上等於該覆蓋元件之厚度。
在本新型之另一態樣中，提供一種印刷系統，其屬於使用液體油墨在印刷電路板之表面上進行印刷之類型。該印刷裝置可包含根據本 新型任一實施例所述之一印刷單元。
1‧‧‧印刷單元
2‧‧‧印刷頭
21 ‧‧‧印刷頭
22 ‧‧‧印刷頭
3‧‧‧印刷表面
4‧‧‧噴嘴
5‧‧‧光源
51 ‧‧‧光源
52 ‧‧‧光源
6‧‧‧覆蓋元件
61 ‧‧‧覆蓋元件
62 ‧‧‧覆蓋元件
7‧‧‧開口
8‧‧‧耦合構件
9‧‧‧窗口
10‧‧‧凹陷
11‧‧‧凸起
12‧‧‧參考表面
13‧‧‧磁性構件
21‧‧‧殼體
50‧‧‧第一印刷頭
51‧‧‧噴嘴
52‧‧‧第二印刷頭
53‧‧‧DC功率連接器
54‧‧‧固定光源
54a‧‧‧主動發射窗
55‧‧‧保護構件
56‧‧‧UV固化光源
57a‧‧‧進氣口
57b‧‧‧排氣口
58‧‧‧準直透鏡
59‧‧‧印刷基板支撐件
60‧‧‧印刷裝置
61‧‧‧板狀元件
62‧‧‧內表面
63‧‧‧外表面
64‧‧‧短邊
65‧‧‧長邊
66‧‧‧凹陷
71‧‧‧端部
81‧‧‧框架
91‧‧‧短邊
92‧‧‧長邊
100‧‧‧基板
101‧‧‧端部
100a‧‧‧表面
102‧‧‧致動構件
102a‧‧‧致動構件
102b‧‧‧致動構件
110‧‧‧系統控制器
811‧‧‧外表面
812‧‧‧內表面
α‧‧‧縱向軸線
β‧‧‧方向
A‧‧‧印刷單元
AA‧‧‧距離
B‧‧‧印刷頭
BB‧‧‧寬度
C‧‧‧印刷表面
d1‧‧‧直徑
d2‧‧‧直徑
d3‧‧‧直徑
D‧‧‧噴嘴
E‧‧‧光源
F‧‧‧箭頭/進給方向
G‧‧‧箭頭/印刷方向
R‧‧‧光線/箭頭
P‧‧‧印刷平面
P1‧‧‧入射點
X1‧‧‧厚度
X11 ‧‧‧厚度
X12 ‧‧‧厚度
X2‧‧‧距離
X21 ‧‧‧距離
X22 ‧‧‧距離
X3‧‧‧距離
X4‧‧‧長度
X5‧‧‧長度
X6‧‧‧總厚度
Y1‧‧‧寬度
Y11 ‧‧‧寬度
Y12 ‧‧‧寬度
Y2‧‧‧距離
Y211 ‧‧‧距離
Y212 ‧‧‧距離
Y221 ‧‧‧距離
Y222 ‧‧‧距離
為了使本新型之上述特徵被更詳細地理解，將參照具體實施例來進行本新型之一更具體的描述(上面簡要地總結)。附圖係關於本新型之實施例，並且如下：第1A圖及第1B圖係為一印刷單元之側視圖；第1C圖係為落在一表面上之一油墨滴之示意圖，其左欄顯示油墨滴之側視圖，而其右欄顯示油墨滴之俯視圖；第2圖係為用於在一基板上印刷之一印刷單元之實施例之示意俯視圖；第3圖係為用於在一基板上印刷之一印刷單元之其他實施例之示意圖；第4圖係為用於在一基板上印刷之一印刷單元之又一實施例之示意圖；第4A圖係為用於在一基板上印刷之一印刷單元之實施例之細節圖；第5圖係為用於在一基板上印刷之一印刷單元之實施例之立體圖；第6圖係為用於在一基板上印刷之一印刷單元之實施例之另一立體圖；第7圖及第8圖示出根據本新型之實施例之一印刷單元之側視圖；第9圖示出應用根據本新型實施例之一覆蓋元件之一印刷頭之軸側圖；第10圖示出根據本新型實施例之一印刷頭及一覆蓋元件之軸側分解圖；第11圖示出根據本新型實施例之一印刷單元之印刷表面之正視圖；第12圖示出根據本新型實施例之印刷單元之覆蓋元件之正視圖；第13圖示出屬於根據本新型實施例之一印刷單元之框架的外表面之軸側圖；第14圖示出第13圖所示框架之內表面之軸側圖； 第15圖示出根據本新型實施例之與一遮罩耦合的第13圖所示框架之軸側剖視圖；第16圖示出根據本新型實施例之與一遮罩耦合的第15圖所示框架之剖視圖，其根據平行於該框架之縱向軸線α之一平面；第17圖示出根據本新型實施例之與一遮罩耦合的第15圖所示框架之剖視圖，其根據正交於該框架之縱向軸線之一平面；以及第18圖示出根據本新型之相對於第7圖所示實施例的又一實施例之一印刷單元之側視圖。
現在，將對本新型之各實施例進行詳細地描述，其中在附圖中示出了一或多個實例。在附圖之以下描述中，相同之參考編號表示相同之部件。通常，對於各實施例僅描述它們之間的差別。
藉由解釋本新型之方式來提供各實例，其並不用於限定本新型。舉例而言，示為或描述為一個實施例之一部分之特徵可與其他實施例結合以形成又一實施例。本新型包含此種修改或變型。
本文中描述之實施例可以參照具體用於在一基板100上噴墨印刷之一印刷單元1，亦可參照包含該印刷單元1之一印刷裝置60。
本文中描述之進一步實施例可以指在一基板100上進行印刷之一方法，尤其用於在一基板100上噴墨印刷。
需要注意，在本文中描述之實施例中使用之一基板可以係為選自由以下組成之一群組中的至少一個部件：一電基板、一面板、一層壓板、一片、一導電金屬片、層壓在一非導電支撐件上之一導電金屬片、一 印刷電路板(PCB)、一單層PCB、一雙層PCB、一多層PCB、一平板顯示器(flat panel display；FPD)、一導電材料、一矽或氧化鋁基之導電材料、一電鍍板、一晶圓、一箔片、一半導體晶圓、以及例如形成PCB、FPD、及綠膠帶電路等之類似物體或物品。導電金屬例如可以係為銅。
舉例而言，PCB或FPD可以設為一基板。因此，本文中描述之一些實施例例如可用於印刷PCB或FPD。
本新型之實施例可用於在以下應用其中之一或多者中在一基板100上進行印刷：-在PCB(尤其是剛性或撓性PCB)上之圖例及標記(例如，序列號、條型碼、資料矩陣、不好之標記或其他類似資訊)；-PCB、智慧型卡、天線、箔加熱件或類似物品之蝕刻阻止；-PCB及IC(積體電路)基板之焊接阻止；-IC基板之填充不足的屏障(dams)；-在IC基板上模製之屏障；-發光二極體(LED)之屏障；-在IC及IC模具上之圖例及標記(序列號、條型碼、資料矩陣、不好之標記或其他類似資訊)；-觸控螢幕導體；-金屬蝕刻。
具體而言，本文中描述之一些實施例可用作印刷單元及印刷裝置，其能夠在一次印刷遍數中印刷高解析度之影像，即該等影像之解析度等價於以一個印刷頭藉由二次低解析度影像印刷遍數印刷而獲得之影像 之解析度。
一般而言，根據本新型，提供了一印刷單元及一印刷裝置及一相關印刷方法，其能夠印刷一高解析度影像，該解析度等於藉由單個印刷頭執行之三次、四次、五次乃至五次以上的印刷遍數形成之解析度。
接收墨噴印刷之基板100之一表面可由參考編號100a(例如參見第3圖)來表示，並且可以規定一印刷平面P，即可沿其執行印刷操作之一平面。具體而言，例如包含可變資料(諸如具有一序列號之文本或條形碼)之一圖例經常可印刷在PCB之一側或兩側上，例如包含部件指示符、開關設置、測試點及其他在組裝、測試及使用電路板時有用之標記。本文中描述之一些實施例例如可用於在PCB上印刷圖例。
因此，本文中描述之實施例可以提供一印刷裝置及操作其之一方法，例如以獲得在一基板100(例如PCB)上之圖例。
第2圖用於描述根據本新型在基板100上印刷的包含至少一個印刷單元1之一印刷裝置60之複數個實施例(可與本文中描述之所有實施例結合)。
根據實施例，印刷裝置60可包含一印刷基板支撐件59，支撐件59配置為支撐將被印刷之基板100，以限定上述印刷平面P(例如參見第2圖及第3圖)。
舉例而言而非對任何實施例之限定，印刷基板支撐件59可用於支撐一印刷過程中之基板。如本文中描述之實施例中使用之基板支撐件可以係為一平板、一傳送系統之一部分、一基板保持件、一基座或用於支撐基板的其他支撐件。
因此印刷基板支撐件59可以包含以下至少其中之一：一傳送機構、一或多個致動構件102a、102b、一次性基板接收表面、一基板接收表面進給機構、一驅動機構、一光學透明基板接收表面、諸如一夾具之一基板固定件、一抽空單元、一真空抽吸器件、一可伸縮固定器件等(例如至少在印刷處理之一或多個操作期間保持/夾持印刷基板支撐件59上之基板100)。
根據典型實施方式，真空、夾具及可伸縮梁之組合可用於完全平化之基板100印刷區域，以確保在各種面板厚度上之最高品質之印刷。
可提供一或多個致動構件102a、102b(例如參見第2圖)，其可以配置成執行印刷單元1及/或基板100之一移動，即印刷單元1相對於基板100之一相對移動，具體地沿平行一印刷平面P之二個平面線性移動之組合結果之線性移動。
通常，一或多個致動構件102a及/或102b可以配置為例如漸進地、逐步地、連續地或準連續地分別移動印刷單元1及/或基板100。
通常，在本文描述之實施例中使用之該(等)致動構件可以配置為致動印刷單元1及/或基板100之一X-Y移動(即沿一對互相正交之軸)，例如在一水平面上。根據可能實施例之該(等)致動構件可以係為致動器，例如線性致動器。可在本文描述之實施例中使用之線性致動器可以包含選自由以下部件組成之一群組中的一個馬達：一電動馬達、一風動馬達、一液壓活塞、一壓電致動器。通常，結合本文中描述之所有實施例使用之一線性致動器可以係為一本質上線性之位移致動器或配置為將一圓周運動轉換為一線性運動。該轉換通常經由自由以下部件組成之群組中選擇 之機構來實現：螺線致動器(如螺旋致動器、滾珠螺桿、及滾子螺線致動器)、或輪軸(例如滾筒、齒輪、滑輪或軸)致動器(例如一電纜絞盤、一絞機、一齒條齒輪總成、一鏈驅動、一帶驅動、剛性鏈及剛性帶致動器)。
基板100可以在印刷基板支撐件59上沿一進給方向引入(參見第2圖之箭頭F，例如Y軸)。可以漸進地、連續地、準連續地、逐步地進行基板100之引入。在可能的實施方式中，印刷單元1可以配置為在一印刷方向(參見第2圖之箭頭G，例如X軸)上可移動，該印刷方向通常橫向於進給方向F(例如正交)。
通常，印刷單元1可以沿印刷方向G在一第一路線中移動(即在自左至右之一方向中，自一起始位置至一印刷終止位置)，以執行印刷操作或處理。然後，印刷單元1可以沿一返回方向在一第二路線中回去(例如參見第2圖之箭頭R)，以再次回到起始位置並且重複處理。
通常，一旦基板100進入印刷基板支撐件59中一定數量，印刷單元1便可被移動以在前述的印刷方向G中沿基板100之一部分(例如一條帶)執行一印刷操作。在印刷該部分或條帶期間，基板100可以處於一停止狀態，而印刷單元1可以沿印刷方向G橫向移開。一旦沿基板100之該部分或條帶印刷完成，印刷單元可以沿返回方向R後移，並且基板100可以沿進給方向F在印刷基板支撐件59內部進一步前進一定量，並且重複相同的操作，直至整個印刷操作在基板100上執行完畢。
根據實施例，印刷單元1可以位於印刷平面P以上，例如相對於基板100上之印刷平面P之一固定距離或高度。在某些實施方式中，印刷單元1與印刷平面P間之固定距離可以為0.5-2毫米。
根據不同或其他之實施例，印刷單元1可以位於印刷平面P以上，例如相對於基板100上之印刷平面P之一固定或可調的距離或高度，例如0.5-2毫米。
在某些可能之實施方式中，使印刷單元1橫向移動(例如沿X-Y軸)之前述致動構件102b可以進一步配置為使印刷單元1垂直移動，以相對於印刷平面P變化距離或高度，例如沿與X軸及Y軸正交之一Z軸之一移動。
在其他可能之實施方式中，使基板100水平移動(例如沿X-Y軸)之前述致動構件102a可以進一步配置為使基板100垂直移動，以相對於印刷單元1改變距離或高度，例如沿與X軸及Y軸正交之一Z軸之一移動。
第3圖-第6圖用於描述根據本新型之一印刷單元1之實施例。
根據實施例，印刷單元1可以包含二個印刷頭，具體為一第一印刷頭50及一第二印刷頭52。
根據可能之實施及/或本文中描述實施例之概括，根據本新型之印刷單元1可以包含二個以上之印刷頭，例如三個、四個、五個乃至五個以上的印刷頭，以印刷一高解析度影像，該高解析度影像相當於由單個印刷頭執行之三次、四次、五次乃至五次以上之印刷遍數所得到之一影像。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，根據本新型使用之印刷頭(例如第一印刷頭50及第二印刷頭52)可以係為噴墨印刷頭，其具有配置為噴射油墨之複數個噴嘴51。舉例而言，第一印刷頭50及第二印刷頭52各自可設有一排或多排噴嘴51，藉由噴嘴51噴射油墨。舉例而言，每排噴嘴可以包含數十或數百個配置噴射油墨的噴嘴，或噴墨噴嘴，例如 512噴嘴。
根據本新型，由印刷頭噴射之油墨係為一UV可固化油墨、UV敏感油墨或UV油墨。
根據本新型，印刷單元1包含一UV固定光源54，其夾置於第一印刷頭50與第二印刷頭52之間。換言之，在二個相鄰之印刷頭(例如第一印刷頭50與第二印刷頭52)之間，夾置有一UV固定光源54。該UV固定光源54配置為在來自第二印刷頭52之油墨滴到達之前，提供來自第一印刷頭50之油墨滴之固定。
藉由於第一印刷頭50與第二印刷頭52之間設置一UV固定光源54，可以阻止二個油墨滴並成一個大液滴之逆作用，及/或阻止第一液滴及第二液滴變形且自正確位置移走。
實際上，例如由第一印刷頭50噴射之油墨滴固定(即將第一油墨滴暴露於足夠之UV能量中以在來自第二印刷頭52之第二交疊的油墨滴到達之前進行相變)具有「凝固」效果，即在第一油墨滴擴散開之前使表面上之第一油墨滴膠凝。藉由此方式，二個液滴可以保持其原來之形狀及位置。
因此，UV固定可以增強影像完整化及液滴尺寸之管理，最小化液滴之不必要混合，並且提供最高可能影像品質及最佳現色性。
使油墨滴固定可以組織液滴擴散，但可以保留油墨之撓性及柔軟度，以正確地內套附著至其他油墨滴並且用於進一步之處理。完全或最終固化可以在處理末期進行並且使油墨轉移至具有所需表面特性之更剛性之膜上。通常，所有固定之油墨應當仍通過一最終固化UV源的下面以完 全固化。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式及/或概括，根據本新型之一印刷單元1可以提供成包含二個以上之印刷頭，如上所述例如三個、四個、五個乃至五個以上印刷頭，並且亦可以包含複數個各自之UV固定光源，每個光源夾置於每對相鄰印刷頭之間，即一UV固定光源夾置於一第一印刷頭與一第二印刷頭之間，又一UV固定光源夾置於第二印刷頭與一第三印刷頭之間，可能的再一UV固定光源夾置於第三印刷頭與一第四印刷頭之間，還有一個可能之UV固定光源夾置於第四印刷頭與一第五印刷頭之間等等。如上所述，可以藉由此種配置，以印刷一高解析度影像，該高解析度影像相當於藉由單個印刷頭執行之三次、四次、五次乃至五次以上印刷遍數獲得之影像。
根據本新型，印刷單元1可以更包含一UV固化光源56，其設置在第一印刷頭50及第二印刷頭52其中之一或另一者之一外側上。舉例而言，UV固化光源56可以設置於第二印刷頭52之一外側上。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式及/或概括，一UV固化光源56可以設置在一系列印刷頭之末端或下游，並且對於具有二個(例如三個、四個、五個乃至五個以上)以上印刷頭之一印刷單元，夾置如上所述之相應UV固定光源，以及亦設有複數個UV固定光源，每個都夾置於每對相鄰之印刷頭之間。
本文中描述之實施例可以與本文中描述之其他實施例相結合，並且可提供在一基板100上印刷之方法，例如可使用印刷裝置60來執行。根據本文中描述之一些實施例，該方法包含在基板100上執行一第一次 印刷操作，接著一UV固定、一第二印刷操作以及一UV固化。
在一些可能的實施中，可用作UV固定光源54或UV固化光源56的UV光源可以係為製造為在紫外光區(即10奈米至420奈米之間)發光的光源或輻射源，例如可選自由以下組成之一群組：螢光燈、螢光黑光燈、短波紫外光燈、雷射、紫外光雷射、紫外光氣體雷射、高功率氣體雷射(例如氮氣雷射或準分子雷射)、紫外雷射二極體、紫外光固態雷射、電子束、照明器、單色光源、發光二極體(LED)、LED陣列、紫外光LED、氣體放電燈、氬及氘燈、Hg-Cd燈、弧光燈、電弧燈、閃光燈、Xe或鹵素燈、或其他任意合適之光源。
根據本文中描述之實施例之不同實施方式，一UV燈器件可以係為一UV光源或一UV燈，例如一UV LED器件，其例如可以係為封裝LED、陣列、光學器件及一可能冷卻系統。
根據可能之實施方式，UV固定光源54及UV固化光源56可以係為UV LED器件，其可以被適當地配置以便分別執行固定(即UV固定LED器件)及固化(即UV固化LED器件)操作。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，一適當之UV固定LED器件可以具有一0.1瓦/平方公分-6瓦/平方公分(具體地0.5瓦/平方公分-2瓦/平方公分，例如0.5瓦/平方公分、0.75瓦/平方公分、1瓦/平方公分、1.5瓦/平方公分、2瓦/平方公分或更大)之總UV功率，即在UV發射窗之一照射度。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，一適當之UV固定LED器件可以具有一主動發射窗54a之一寬度BB，為2毫米至20毫米，例 如2.5毫米、5毫米、7.5毫米、10毫米、15毫米乃至更大(例如參見第4A圖)。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，一適當之UV固定LED器件可以具有一UV輸出、或純UV輸出，即一可操作之UV波長範圍，即365奈米至420奈米，例如365奈米至405奈米，一峰值為395奈米、或一峰值在365奈米至405奈米之間、或在365奈米至405奈米之間具有幾個峰值，此例如可藉由使用不同LED發射器來實現。
根據可能之實例性實施方式，一適當之UV固定LED器件可以具有下列特性：一1瓦/平方公分之UV發射窗處之照射度、一75毫米x5毫米之發射窗、一多至3.75瓦之總UV功率及一380奈米至420奈米之UV輸出。
根據其他之實例性實施方式，另外的適當UV固定LED器件可以具有下列特性：一2瓦/平方公分之UV發射窗處之照射度、一110毫米x10毫米或75毫米x10毫米之發射窗、一多至22瓦之一總UV功率及一380奈米至420奈米之UV輸出。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，UV固定光源54可以設置在距離第一印刷頭50之5毫米至50毫米(例如10毫米)之一位置處。需要注意，UV固定光源54與第一印刷頭50之間之距離可以被視為自覆蓋印刷頭之板之一噴嘴的一內緣及UV固定光源54之發射窗54a的一外緣起計算之一距離AA(例如參見第4A圖)。
在市場上很容易得到的UV固定光源例如係為Phoseon Technology，Inc.的UV固定LED器件，例如FireEdgeTM系列(如FireEdgeTM FE200或FireEdgeTM FE300)，或Integration Technology Ltd.的UV固定LED器件，例如LEDZero系列(如Pincure、Pincure Plus、VTwin、VTwin plus)。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，UV固定光源54可選地具有角度減小技術(Angle Reduction Technology,ART)之光學器件，藉由其例如可提供特定應用之固定或固化性能。
一或多個準直透鏡58(例如參見第3圖)可以係為ART光學器件之一實例。一ART桿或ART桿形透鏡(例如一石英桿)可以係為一準直透鏡58、一圓柱準直透鏡或一柱面透鏡之另一個實例。一ART桿可以藉由減少發射角度來最小化散射UV光之影響。ART桿形透鏡可以配置為在例如5-10毫米之一工作距離處遠離玻璃表面的峰值照射度最大化，並且產生最高之峰值照射度。
在一些可能之實施方式中，ART光學器件(例如前述之一或多個準直透鏡58)通常可以設置於UV固定光源54的下面，即在UV固定光源54與印刷支撐件59之間。使用時，ART光學器件因此設置在UV固定光源54與印刷平面P(由基板100之表面100a限定)之間。
當固定UV油墨時，峰值照射度、總能量(劑量)、及停留時間可能影響固定處理。根據本文中描述之實施例之可能實施方式，由於自UV源至材料表面的工作距離應該被考慮以確保最佳之結果，故準直透鏡58之下緣通常可以處於與第一印刷頭50之底面的位準相同之位準處，並且具有約1毫米之容許誤差。然而，亦可提供其他實施方式，其中，UV固定光源54以及因此準直透鏡58被設置在比第一印刷頭50之底面更高之一位準上，例如高至50毫米。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，一適當之UV固化LED器件可以具有一3瓦/平方公分至10瓦/平方公分(具體地4瓦/平方公分 至5瓦/平方公分，例如3瓦/平方公分、3.5瓦/平方公分、4瓦/平方公分、4.5瓦/平方公分、5瓦/平方公分或更大)之UV發射窗處之一照射度。
根據本文中描述之實施例之可能實施方式，一適當之UV固化LED器件之一寬度可以為15毫米至60毫米，具體為20毫米至55毫米、更具體為25毫米至50毫米，例如15毫米、20毫米、25毫米、30毫米、35毫米、40毫米、45毫米、50毫米乃至更大。
根據第5圖及第6圖描述之實施例之可能實施方式，UV固定光源54以及UV固化光源56可以設有資料(Data)及一DC功率連接器53。UV固定光源54亦可以具有一冷卻系統，冷卻系統可以例如係為一氣冷系統，例如包含一進氣口57a及一排氣口57b。根據實施方式，UV固定光源54可以例如藉由設置在相同UV固定光源54中之一安裝系統(例如一組安裝孔或其他類似安裝構件)安裝成靠近第一印刷頭50及第二印刷頭52，以便接觸它們的兩側，以類似方式，UV固化光源56可以安裝成在第二印刷頭52之外側相鄰。
可以設置一保護構件55(參見第5圖及第6圖)，以在印刷移位期間印刷單元1意外地撞擊基板100之情況下，保護印刷單元1之其他部件免受機械損傷。保護構件55例如可以安裝在第一印刷頭50之一外側上。
在可能之實施方式中，第一印刷頭50、第二印刷頭52、UV固定光源54、UV固化光源56及可能之保護構件55各自都被獨立地安裝及固定至印刷單元1之一後板上(在附圖中未示出)，該後板接著藉由一連接單元(諸如一垂直連接單元，即藉由一Z軸連接元件)連接至裝置60。
第3圖用來示出進一步之實施例，其可以與本文中描述之其 他實施例相結合，其中印刷裝置60可以包含一系統控制器110，例如一控制單元。
諸如控制單元之系統控制器110之可能實施例可用於促進整個印刷裝置60之控制及自動化，並且可以包含選自由以下元件組成之一群組中之至少一個元件：一中央處理器(CPU)(未示出)、記憶體(未示出)、以及支持電路(或I/O)(未示出)。舉例而言，CPU可以係為可在控制各腔室處理及硬體(例如傳送帶、光學偵測組件、馬達、流體傳送硬體等)之工業場合中使用的計算處理器之任何形式其中之一，並且監視系統及腔室之處理(例如基板位置、處理時間、偵測器訊號等)。記憶體可以連接至CPU，並且可以係為一易於可用之記憶體，例如隨機存取記憶體(RAM)、只讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、大容量記憶體、快閃記憶體、或任何其他形式之數位儲存器、本地或遠程儲存器(如雲資料儲存器)其中之一或多者。軟體指令及資料例如可以被編碼及被儲存在記憶體中，以指令CPU。支持電路亦可以被連接至CPU，以藉由一傳統方式支持處理器。支持電路例如可以包含以下至少其中之一：快取記憶體、電源供應器、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統等等。藉由系統控制器110可讀取之一程式(或電腦指令)可以確定哪個任務係為在一基板上可執行的。在一些實施例中，程式係為藉由系統控制器110可軟體讀取的。系統控制器110包含代碼，以至少生成及存儲基板位置資訊、及各個被控制部件(例如印刷單元1及/或基板100及/或印刷基板支撐件59及其他相應之組合)之移動順序。
如本文中描述之用於在一基板上印刷之一方法之實施例可以被包含在一電腦程式中，電腦程式可儲存在可由一電腦讀取之一器件 中，電腦包含指令，用於指示當藉由系統控制器110執行時，確定藉由一印刷裝置60之印刷方法之執行。
第7圖-第17圖用於描述根據本新型之一印刷單元1之其他實施例，其可以與本文描述之所有實施例相結合，並且包含設有一印刷表面3之一個印刷頭2，印刷表面3上具有複數個噴嘴4，油墨通常以點滴之形式經由該等噴嘴4噴射。
然而，不能排除的是，在本新型之一不同實施例中，印刷單元1包含多於一個印刷頭2。
根據本新型之實施例，如第11圖所示，印刷表面3在一基本上縱向之方向β 上延伸，並且多個噴嘴4可以以亦平行於縱向方向β 之二個平行之列分佈。
根據本新型之印刷單元1之其他實施例(未在本文示出)，多個噴嘴4以平行於印刷表面3之縱向方向β 的一單列分佈。
然而，不能排除的是，在本新型之可替代實施例中，多個噴嘴4可以以與上述二個實施例中所示方式不同之方式設置在印刷表面3上。
如第7圖中可見，本新型之印刷單元1亦可包含與印刷頭2一體地耦合之一個光源5。
然而，不能排除的是，亦在該情況下，在本新型之一可替代實施例中，印刷單元1包含多於一個光源5。
根據本新型之實施例，該光源5可以配置成以UV波長發出光線R，亦即，能夠使由印刷頭2之該等噴嘴4噴射之UV敏感油墨聚合。
在本新型之一實施例中，光源5可以配置成以與UV波長不同 之波長發出光線R，若此等光線能夠凝固用於印刷之液體油墨，例如IR燒結。
總體上，關於本新型之反而如前述及第7圖所示之印刷單元1，該印刷單元1可以配置成可以與用以進行印刷操作之印刷平面P相距一預定距離，並且印刷表面3及光源5取向為朝向該印刷平面P。
此外，印刷單元1可以配置成相對於印刷平面P沿相互正交之二個方向X、Y且平行於該印刷平面P移動。
根據本文所描述之實施例之實施方式(例如參見第7圖及第8圖)，印刷單元1可包含一覆蓋元件6，覆蓋元件6設置成其一內表面62置於印刷頭2之印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3。舉例而言，在本文描述之實施例中使用之一覆蓋元件之一厚度可以為0.1毫米至0.5毫米，具體係為0.2毫米至0.4毫米，例如0.3毫米。
然而，不能排除的是，在本新型在其他實施例中，根據該實施例，印刷單元1設有多於一個印刷頭(例如參照第3圖-第6圖及第18圖)，印刷單元1包含多於一個覆蓋元件6，各該覆蓋元件6設置成其內表面62置於該等印刷頭其中之一之一印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3。
此外，不能排除的是，在本新型之其他實施例中，一直根據該可替代實施例，印刷單元1設有多於一個印刷頭2，印刷單元1包含單一的覆蓋元件6，該覆蓋元件6覆蓋該印刷頭2之印刷表面3。
在第12圖用於示出其他實施例，其可以與本文描述之其他實施例結合，其中，覆蓋元件6可設有二個開口7，該等開口7被確定形狀以允許油墨經由該等噴嘴4及開口7並朝向印刷平面P噴射。
具體地，根據本新型之實施例，如第8圖及第9圖所示，二個 開口7沿一縱向且例如相互平行地延伸，從而當覆蓋元件6設置成置於該印刷表面3上時，二個開口7與成二列之該等噴嘴4完全相重疊，即對準。
有利地，在其他實施例中，印刷系統可以包含根據本新型之印刷單元1以及例如一已知類型之清潔站。在根據此等實施例之一些實施方式中，二個開口7之形狀允許該清潔站在印刷表面3上產生一充足的氣體吸入，能夠有效地清潔該等噴嘴4，儘管存在覆蓋元件6。
然而，不能排除的是，在本新型之進一步實施例中，開口7之數目及形狀可不同於根據第12圖所示較佳實施例所描述之開口之數量及形狀，若該等開口7配置成允許油墨經由該等噴嘴4朝向印刷平面P噴射。
根據例如在第8圖中示意性描述之其他實施例，覆蓋元件6及開口7亦可被確定尺寸以防止由光源5發出以及由印刷平面P反射之光線R穿過該開口7並直接射至印刷表面3。
具體而言，根據本文描述之實施例之可能實施方式，構成覆蓋元件6之板狀元件61、或噴嘴覆蓋板或噴嘴板之厚度X1以及開口7之寬度Y1如下文所解釋般被確定尺寸，以防止光線R射至印刷表面3。
根據可能之實施方式，首先應注意，在設定一印刷系統期間，可以確定與印刷單元1及印刷平面P之相互位置有關之一些距離，該等距離在該系統之整個操作循環中實質上保持恆定。實際上，當本新型之印刷單元1設置成與印刷平面P相距該預定距離時，可以限定覆蓋元件6之外表面63與該印刷平面P之間之一第一固定距離X2、以及光線R在印刷平面P上最靠近印刷頭2之入射點P1(如第7圖所示)與開孔7之最接近光源5的端部71之間的第二固定距離Y2。
根據本新型之實施例，厚度X1及寬度Y1被確定尺寸以使得其比率X1/Y1之值高於第一距離X2與第二距離Y2之比率的值。
因此，如第8圖中示意性地示出，藉由覆蓋元件6之此種配置，可以實質上防止由印刷平面P反射之光線到達該等噴嘴4所處之印刷表面3。
本新型之覆蓋元件6的尺寸與印刷單元1相對於一印刷平面P的位置之間的該比率對於本新型之實施例亦可保持有效，根據該可替代實施例，該等噴嘴4以不同之方式設置於印刷表面3上，因而開口7的數目及形狀與到目前為止所述之數目及形狀不同。
此外，本新型之覆蓋元件6之尺寸與印刷單元1相對於一印刷平面P的位置之間的該比率對於本新型之實施例亦可保持有效，根據該可替代實施例，印刷單元1包含多於一個印刷頭2及例如多於一個覆蓋元件6或者包含多於一個光源5。
具體而言，在印刷單元1包含二個光源51、52及僅一個印刷頭2之實施例下，若X2/Y21係為對於第一光源51而言之距離的比率，而X2/Y22係為對於第二光源52而言之距離的比率，那麼覆蓋元件6之寬度Y1及厚度X1被確定尺寸以使得其比率X1/Y1之值高於比率X2/Y21與X2/Y22之間最大者。
此外，在如第3圖-第6圖及第8圖所示之實施例中，印刷單元1可包含二個印刷頭21、22，該等印刷頭例如可設有二個相應之覆蓋元件61、62，並且其中印刷單元1可包含二個光源51及52，那麼第一覆蓋元件61之厚度X11及寬度Y11被確定尺寸以使得其比率X11/Y11之值高於為最大值 之比率X21/Y211，因而比率X11/Y11之值高於比率X21/Y212，而第二覆蓋元件62之厚度X12及寬度Y12被確定尺寸以使得其比率X12/Y12之值高於為最大值之比率X22/Y222，因而比率X12/Y12之值高於比率X22/Y221。
參照第3圖-第6圖及第8圖所示的，此概念可推廣至任何數目之印刷頭2i及任何數目之光源5j：對於每個覆蓋元件6i而言之厚度X1i及寬度Y1i被確定尺寸以使得其比率X1i/Y1i之值高於比率X2i/Y2ij中最大者，其中Y2ij係為在第i個覆蓋元件6之端部71與第j個光源5之光線R之入射點P1之間的距離。
顯然，開孔7之端部71及每個覆蓋元件6i之相同之開孔7必須被選擇在左側或者在右側以使得端部71及開孔7一直係為距離光源5j最近的，並且同樣的情況適用於入射點P1，入射點P1必須一直係為距離印刷頭2i最近的入射點。
根據本新型之實施例，覆蓋元件6可以較佳地但非必要地設置成使得覆蓋元件6經由耦合構件8以可拆除之方式置於印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3，其中耦合構件8配置成與印刷頭2可逆地耦合。
具體而言，根據如第13圖及第14圖所示之本新型之實施例，耦合構件8可包含一框架81，框架81在其內限定一窗口9，覆蓋元件6插入窗口9並以一可拆除(即可釋放)之方式裝配在窗口9中。
如第9圖及第10圖所示，該框架81接著可配置成可拆除地裝配在印刷頭2之一殼體21中，殼體21為此而被確定形狀，從而帶有內表面62之覆蓋元件6設置成使得覆蓋元件6置於印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3。
該配置可允許達成二個重要的優點。
一第一優點在於，如上所述，可以將覆蓋元件6自印刷表面3拆除，從而允許在一給定時期之後更換覆蓋元件6並且從而可以在印刷表面3上進行一優異之清潔操作。
因該配置而產生之一第二優點包含置於印刷表面3上之覆蓋元件6之最佳耦合。因此，可以使印刷表面3與印刷平面P之間的距離保持實質上不變。此特點非常重要，因為期望的印刷精確度取決於該距離。
具體而言，根據本新型之實施例，此等優點因第13圖及第14圖所示之具體配置之框架81而獲得。如第15圖所示，根據該實施例，框架81在窗口9之每個短邊91處且在框架81的外表面811之一側包含一凹陷10，凹陷10配置成可容納覆蓋元件6之二個短邊64其中之一。第16圖用於示出可與本文之所有實施例結合之其他實施例，其中，覆蓋元件6安裝在框架81內，該視圖根據與第15圖所示該框架81之縱向軸線α 平行之一橫截面。
在第15圖及第16圖所示之實施例中，外表面811處於相對於框架81之內表面812的相對一側，其中內表面812配置成朝向印刷頭2之該殼體21之表面。
具體而言，如第16圖所示，二個凹陷10可被配置且被確定尺寸以使得二個凹陷10之相對二個端部101之間的距離X3實質上等於覆蓋元件6之長度X4，並且窗口9之長度X5因而比該長度X4短。因此，為了能夠將覆蓋元件6之二個短邊64自框架81之內表面812一側插入該凹陷10中，首先有必要將覆蓋元件6彎曲，然後將其釋放以使得覆蓋元件6再次具有其自然配置及長度。
此外，一直根據第13圖及第14圖所示之本新型之實施例，該 框架81在窗口9之每個長邊92處且在框架81之外表面811一側包含朝向該窗口9內部之一凸起11。
如第15圖及第17圖所示，該二個凸起11然後限定處於相對於外表面811之相對一側之參考表面12，從而在覆蓋元件6設置在窗口9中之後限制該覆蓋元件6超出由該外表面811限定之平面延伸。
第17圖用於示出本新型之其他實施例，其可以與本文描述之其他實施例相結合，其中覆蓋元件6可安裝於框架81中，此視圖根據與第15圖所示該框架81之縱向軸線α 正交之一橫截面。
換言之，該等凸起11之存在允許覆蓋元件6處於例如一實質上平整之狀態，與該外表面811完全共面，毫無疑問，凸起11及凹陷10之結合可以防止覆蓋元件6意外地自框架81脫出。
此外，如第15圖及第17圖所示，為了改善覆蓋元件6與框架81之該外表面811之間的該共面，根據本新型之實施例，該覆蓋元件6之長邊65可設有適於與框架81之凸起11耦合的二個凹陷66。
在某些應用中，如第17圖所示，凹陷66及凸起11可被確定尺寸，從而當覆蓋元件6與框架81耦合時，由每個凹陷66與相關的凸起11限定之總厚度X6實質上等於覆蓋元件6之厚度X1。
然而，不能排除的是，在本新型之不同的或其他實施方式中，框架81可以以不同之方式配置。
在進一步其他實施例中，框架81及覆蓋元件6可被製成一單件。
根據本新型之實施例，藉由磁性構件13可獲得印刷頭2之殼 體21與框架81之間的可拆除耦合。
具體而言，如第10圖所示之磁性構件13可設置在殼體21中，並且框架81可由一鐵磁材料製成以藉由該磁性構件13之磁場的作用而保持就位。
然而，不能排除的是，在本新型之不同或其他實施方式中，用於將覆蓋元件6與印刷表面3可拆除耦合之耦合元件8係為與該框架81不同之類型。
此外，不能排除的是，在關於第10圖所示之實施例之印刷單元1的可替代實施例中，該覆蓋元件6可與印刷表面3永久耦合。
根據本新型之實施例，更提供了一噴墨印刷系統100(例如參照第2圖)，該噴墨印刷系統包含如本文所述尤其用於在印刷電路板(PCB)之表面上印刷圖例之印刷單元1。
此外，本新型亦包含一覆蓋元件6的使用，該覆蓋元件6設有一或多個開口7並且設置成使得覆蓋元件6置於一印刷單元1之印刷表面3上且覆蓋該印刷表面3，以允許經由設置在該印刷表面3上之該等噴嘴4朝向印刷平面P噴射油墨。此外，該覆蓋元件6及該等開口7更被確定尺寸以防止由亦屬於印刷單元1之一光源5發出以及由該印刷平面P反射之光線R穿過開口7並直接射至印刷表面3。
根據以上內容，因而可以理解，本新型之印刷單元、印刷系統以及置於本新型印刷單元的印刷表面上之覆蓋元件之使用實現了所有設定的目的。
作為一實例，產生12皮升(pl)體積的液滴之二個印刷頭的 每個皆可以用於本文描述之實施例之可能實施方式中，液滴轉換成約6.5微米之一焊點尺寸。每個印刷頭可以具有例如360DPI之一本身解析度，例如二個印刷頭結合提供具有720DPI之印刷單元之一總印刷解析度。
具體而言，本新型實現了提供一以下印刷單元之目的，藉由安裝上述二個印刷頭及二個印刷頭之間的UV固定光源，該印刷單元能夠使用一單遍印刷操作將印刷解析度增加至例如720DPI，其中一個印刷頭相對於另一個偏移半網格跨度。舉例而言，參照上述實例，產生的結合後之印刷網格可具有一35微米之寬度，並且具有一65微米之直徑的液滴被交疊近50%。第二印刷頭相對於第一印刷頭偏移半個解析度網格寬度，並且緊跟一UV固化光源，該UV固化光源功率大於UC固定光源。藉由根據本新型之印刷單元及印刷裝置獲得的最終結果係為：一第一影像(例如360DPI影像)可以藉由一第一印刷頭被印刷，接著立即被UV固定光源固定，下面係為一藉由一第二印刷頭印刷一第二影像(例如360DPI影像)，然後藉由UV固化光源固化，所有的這些均進行一遍。因此，本新型可以一遍達成高解析度印刷，例如720DPI，其完全相當於兩遍分離之低解析度(如360DPI)印刷。
此外，本新型提供了一如下印刷單元，其能夠避免該高度可聚合顆粒在印刷單元之印刷表面上聚合及積累，因此能夠在相同操作條件下比現有技術之方案保持一更長時間之高印刷品質。
本新型亦達成了提供能夠保持一高印刷精確度之一印刷單元的目的。
雖然本文之實施例在上面進行了描述，但在不脫離其本質之情況下，其他或進一步之實施例可以係為可能的，並且本新型之範圍由以 下申請專利範圍所限定。
1‧‧‧印刷單元
59‧‧‧印刷基板支撐件
60‧‧‧印刷裝置
100‧‧‧基板
102‧‧‧致動構件
102b‧‧‧致動構件
110‧‧‧系統控制器
F‧‧‧箭頭/進給方向
G‧‧‧箭頭/印刷方向
R‧‧‧光線/箭頭

Claims (14)

  1. 一種印刷單元(1)，配置為在一基板上進行噴墨印刷，該印刷單元(1)包含：一第一印刷頭(50)；一第二印刷頭(52)；一紫外光固定光源(54)，位於該第一印刷頭(50)與該第二印刷頭(52)之間，以及一紫外光固化光源(56)，位於該第一印刷頭(50)及該第二印刷頭(52)其中之一或另一者之一外側上。
  2. 如請求項1所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固化光源(56)設置於該第二印刷頭(52)之一外側上。
  3. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固定光源(54)及該紫外光固化光源(56)選自由以下組成之群組：螢光燈、螢光黑光燈、短波紫外光燈、雷射、紫外光雷射、紫外光氣體雷射、高功率氣體雷射、紫外光雷射二極體、紫外光固態雷射、電子束、照明器、一單色光源、發光二極體(light emitting diode；LED)、發光二極體陣列、紫外光發光二極體、氣體放電燈、氬燈及氘燈、Hg-Cd燈、弧光燈、電弧燈、閃光燈、Xe燈或鹵素燈。
  4. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固定光源(54)包含一紫外光固定發光二極體器件，該紫外光固定發光二極體器件具有一0.1瓦/平方公分至6瓦/平方公分之總紫外光功率。
  5. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固定光源(54)係為一紫外光固定發光二極體器件，該紫外光固定發光二極體器件之一主動發射窗(54a)之一寬度(BB)為2毫米至20毫米。
  6. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固定光源(54)包含一紫外光固定發光二極體器件，該紫外光固定發光二極體器件具有365奈米至420奈米之一紫外光輸出。
  7. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固定光源(54)距該第一印刷頭(50)之一距離為5毫米至50毫米。
  8. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固定光源(54)設有一或多個角度減小技術(Angle Reduction Technology；ART)光學元件。
  9. 如請求項8所述之印刷單元(1)，其中該等角度減小技術(ART)光學元件包含一或多個準直透鏡(58)。
  10. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固化光源(56)包含一紫外光固化發光二極體器件，該紫外光固化發光二極體器件在紫外光發射窗處具有3瓦/平方公分至10瓦/平方公分之一照射度。
  11. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該紫外光固化光源(56)包含一紫外光固化發光二極體器件，該紫外光固化發光二極體器件具有15毫米至60毫米之一寬度。
  12. 如請求項1或2所述之印刷單元(1)，其中該第一印刷頭(50)及該第二印刷頭(52)各自設有用於噴墨之一排或多排噴嘴(51)。
  13. 一種印刷裝置(60)，包含：一印刷單元(1)，配置為在一基板上進行噴墨印刷，該印刷單元(1)包含：一第一印刷頭(50)；一第二印刷頭(52)；一紫外光固定光源(54)，位於該第一印刷頭(50)與該第二印刷頭(52)之間；以及一紫外光固化光源(56)，位於該第一印刷頭(50)及第二印刷頭(52)其中之一或另一者之一外側上，該印刷裝置更包含一印刷基板支撐件(59)，該印刷基板支撐件(59)用於在一印刷過程期間支撐該基板(100)。
  14. 如請求項13所述之印刷裝置(60)，該印刷裝置(60)包含一或多個致動構件(102a、102b)，該一或多個致動構件(102a、102b)被配置成使得該印刷單元(1)與該基板(100)相對於彼此進行移動。
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