[发明专利]印刷头组件、丝网印刷系统和方法

说明书

本申请是申请号为200980117372.X、申请日为2009年3月13日、名为“印刷头组件、丝网印刷系统和方法”的、具有国际申请号PCT/GB2009/000677的进入中国国家阶段申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于通过印刷丝网将印刷介质例如液态墨或焊膏印刷在工件上的印刷头组件，这些工件包括例如用于太阳能或燃料电池应用的或精细的基材，且所述印刷丝网包括对应于要被印在工件上的沉积物图案的多个印刷孔构成的图案；本发明还涉及结合有该印刷头组件的丝网印刷系统和丝网印刷方法。

背景技术

现今已开发出多种多样的丝网印刷系统和印刷头用于将印刷介质印刷到工件上。

图1和图2示出了利用呈刮墨机构形式的印刷头的典型丝网印刷系统。

该丝网印刷系统包括支承印刷丝网5的刚性支承框架3；在印刷丝网5的相对两侧安装到支承框架3上的一对平行间隔布置的线性轴承7,7；印刷滑架9，其包括支承在线性轴承7,7上的台架11、和安装到台架11上的印刷头组件15，该印刷头组件15可操作地通过印刷丝网5中的印刷孔图案将印刷介质印刷到在印刷丝网下支承的工件上；和用于沿着线性轴承7,7往复驱动印刷滑架9的驱动单元17，该驱动单元包括驱动马达19和与该印刷滑架9连接的齿形传动带21。

印刷头组件15包括平行地并置且能独立地竖直运动以允许根据印刷方向并置的第一和第二刮墨机构23,25，和通过弹簧联接机构(未示出)将刮墨机构23,25联接到台架11的驱动机构27，该驱动机构可操作地在竖直方向升高和降低刮墨机构23,25和保持一向下的力作用在刮墨机构23,25中正工作的一个刮墨机构上。驱动机构27包括能竖直操作以升高或降低相应的刮墨机构23,25的第一和第二致动器31,33，在本文中为通过导螺杆联接的步进马达。

印刷头组件15的操作在图2(a)和图2(b)中示出。如图2(a)所示，其中通过第一刮墨机构23在第一方向D1上进行印刷，该第一致动器31被操作以驱动第一刮墨机构23向下与印刷丝网5接触并且克服弹簧联接机构的偏压而升高驱动机构27，从而将预定的向下偏压力施加到第一刮墨机构23，且第二致动器33被操作以向上驱动第二刮墨机构25，从而第二刮墨机构25的下边缘被升高离开第一刮墨机构23的前表面，从而使第一刮墨机构23沿第一印刷方向D1获得向前的畅通空间，这是允许在第一刮墨机构23的前面碾压印刷介质所必须的。类似地，如图2(b)所示，通过第二刮墨机构25在另一第二方向D2上进行印刷，第二致动器33被操作以向下驱动第二刮墨机构25与印刷丝网5接触并且克服弹簧联接机构的偏压力而升高驱动机构27，从而将预定的向下偏压力施加到第二刮墨机构25，并且第一驱动器31被操作以向上驱动第一刮墨机构23，从而第一刮墨机构23的下边缘被升高以离开第二刮墨机构25的前表面从而使第二刮墨机构25沿第二印刷方向D2获得向前的畅通空间，这是允许在第二刮墨机构25的前面碾压印刷介质所必须的。

当前丝网印刷系统已可以非常成功地工作，然而本发明的发明人意识到这些丝网印刷系统还存在大量的缺点，尤其是在将液态墨印刷在可弯曲的和精细的工件方面。具体来说，提供所需刚性而必须的大体积台架11和安装在台架11上的驱动机构27的重量限制了印刷头组件15的运动速度并因此限制了生产率，还引起在每个印刷行程的开始和末尾出现振动，这种振动对于将液态墨印刷到可弯曲的和精细的工件上来说是尤其有害的。另外，大体积台架11限制了对印刷丝网5的观察。

已经开发出封闭式印刷头。这类印刷头的例子包括本发明的申请人先前的国际申请WO-A-1998/016387和WO-A-2001/005592公开的，其中这些丝网印刷头以ProFlow(注册商标)品牌出售。

这些封闭式印刷头现今已经可以非常成功地工作，尤其是在将焊膏印刷到印刷电路板方面，但是对于新的应用场合，尤其是在采用可弯曲的和精细的基材且需要印刷液态墨的太阳能和燃料电池的生产方面，存在这些现有丝网印刷头不能满足的需要。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于将印刷介质印刷在工件上的另一种印刷头组件，它的至少一个实施例允许在可弯曲的和精细的工件上印刷并且还允许印刷流体印刷介质，例如液态墨。