[发明专利]一种3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统及其喷墨加工方法

说明书

技术领域

本发明属于电子产品配件技术领域，涉及3D曲面玻璃盖板的印刷，具体涉及一种3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统，以及使用该系统实现3D曲面玻璃盖板的喷墨加工方法。

背景技术

随着科技的发展和人们对办公和娱乐的即时需求，手持电子设备越来越受到人们的喜爱，如平板电脑、手机等手持电子设备。电子设备行业日新月异，从平面盖板发展到2.5D结构盖板，现在又从2.5D盖板发展成3D盖板，而且3D盖板由原来的双边曲面发展成四周曲面。

手机或平板在用户操作侧正面及侧面均有装饰的需要，分别有白色，黑色，金色，或各种客户喜好颜色。若将装饰膜直接放置于用户操作侧时容易被划伤及弯折、变色，极为影响触控体验，需要使用超硬或耐划伤的材质(强化玻璃)代替容易受伤的装饰膜及提高薄膜的可靠性。然而，在玻璃表面不易形成客制化的图案或图形，难以满足用户的多样需求。

不管双边曲面或者四周曲面的技术对传统的网版丝印都存在极大的工艺挑战，因为网版只能在单面单边丝印图案，在凸起边缘容易造成网版破裂、边缘油墨不均等工艺重大缺陷。网版丝印使用刮刀将丝网网格中的油墨通过刮除的动作印刷至下基片上，在刮除动作时网板有形变量，受力较大，网板很薄，如果被四边或单边边缘玻璃刺伤或划伤，极易破网，把产品和网板同时压破，该制程工艺不能实现四面弯曲3D盖板的印刷要求。再者，移印可用于边缘凸凹不平的物体印刷，但是对于边缘翘曲度大的产品就没有办法实现，使用多次重叠印刷以改善大面积移印工艺对产品有二次污染的风险。

发明内容

本发明针对上述技术缺陷，提供一种3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统。所述打印系统既可以使用于3D曲面玻璃盖板(钢化玻璃)的打印，包括两面弯曲或四面弯曲3D曲面玻璃盖板，也可适用于普通平面盖板玻璃或Lens的打印。

具体而言，这种3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统，包括供油墨系统、喷墨头移载及印刷机构、多轴机械手臂和控制系统，供油墨系统向喷墨头移载及印刷机构供给印刷油墨，喷墨头移载及印刷机构用于印刷3D曲面玻璃盖板，多轴机械手臂用于安装喷墨头移载及印刷机构，控制系统分别与所述供油墨系统、喷墨头移载及印刷机构、多轴机械手臂建立数据信息互通。

所述喷墨头移载及印刷机构包括打印头，打印头安装于所述多轴机械手臂，多轴机械手臂带动打印头自由转向/移动，使得打印头始终垂直于3D曲面玻璃盖板的印刷平面，打印头连接所述供油墨系统和控制系统，控制系统通过控制打印头的开闭完成3D曲面玻璃盖板的印刷作业。

进一步地，所述3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统的打印头包括打印头基体，在打印头基体上排布有喷墨印刷阵列，喷墨印刷阵列由多个喷墨印刷单元构成，每个喷墨印刷单元包含多个微型喷墨头。

作为所述方案的优选方式之一，所述微型喷墨头为压电式喷墨头或热气泡式喷墨头。

作为所述方案的优选方式之一，所述多轴机械手臂为4轴机械手臂，可在水平横轴、水平纵轴、垂直竖轴、垂直旋转轴方向上的运动。

进一步地，所述3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统还包括CCD自动对位系统，CCD自动对位系统用于实现3D曲面玻璃盖板印刷作业过程中的自动对位，并与控制系统建立数据信息互通。

另一方面，本发明通过所述3D曲面玻璃盖板喷墨打印系统，建立一种3D曲面玻璃盖板喷墨打印加工方法，所述加工方法至少包括下述步骤：

6.1)待预定位后，CCD自动对位系统抓边并建立加工坐标系；

6.2)多轴机械手臂将喷墨头移载及印刷机构的打印头移动至起始打印位置；

6.3)控制系统向打印头传输打印讯号，在打印讯号的控制下，打印头开始对3D曲面玻璃盖板进行喷墨打印；打印顺序设定为：先3D曲面玻璃盖板油墨左遮蔽区，再3D曲面玻璃盖板中间视图区，后3D曲面玻璃盖板油墨右遮蔽区；

在打印3D曲面玻璃盖板油墨左遮蔽区时，打印头向右倾斜打印，此时打印头与3D曲面玻璃盖板的左边缘平行；

在打印3D曲面玻璃盖板中间视图区时，打印头回正且与3D曲面玻璃盖板平行；

在打印3D曲面玻璃盖板油墨右遮蔽区时，打印头向左倾斜打印，此时打印头与3D曲面玻璃盖板的右边缘平行。

作为所述加工方法优选方式之一，所述打印头在水平横轴、水平纵轴、垂直竖轴3个方向上移动。

作为所述加工方法优选方式之一，所述打印头单点喷墨次数为10～80次。

与现有技术相比，本发明至少具有下述的有益效果或优点：