CN101062616A - 用具有喷射机构的停放结构保养喷墨打印头的方法和装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
本发明公开了一种为喷墨打印头提供溶剂和/或表面处理的打印头停放结构。在打印完基板后，在一个或多个打印路径后，和/或足够以防止墨水在所述打印头上干燥或堵塞打印头频繁地，打印头可回到所述打印头停放结构。一旦密封在打印头停放结构内，所述打印头(或其一部分)可用溶剂进行喷射以溶解或冲洗在所述打印头上沉积的任何墨水。
Description
本申请要求以下专利申请的优先权：2006年7月26日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FOR MAINTAINING INKEJET PRINTHEADS USING PARKING STRUCTURES WITH SPRAY MECHANISMS”(律师编号：No.11334，现在为：No.10648)的美国专利申请No.11/493,310；2006年4月29日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FORMAINTAINING INKJET PRINT HEADS USING PARKING STRUCTURES”(律师编号：No.10648/L)的美国临时专利申请No.60/795,709；以及在2006年4月29日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FOR OPERATINGAN INKJET PRINTING SYSTEM”(律师编号：No.10647/L)的美国临时专利申请No.60/796,297。这里引入全部内容作为各种作为目的参考。
交叉引用的相关申请
本申请与下述专利申请相关：
2005年2月18日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FORINKJET PRINTING OF COLOR FILTERS FOR DISPLAYS”(律师编号：No.9521-5)的美国专利申请No.11/061,148；
2004年11月4日提交的题为“APPARATUS AND METHODS FORFORMING COLOR FILTERS IN A FLAT PANEL DISPLAY BY USINGINKJETTING”(律师编号：No.9521/L)的美国临时专利申请No.60/625,550；
2005年9月29日提交的题为“METHODS AND APPARATUS FORINKJET PRINT HEAD CLEANING”(律师编号：No.9838)的美国专利申请No.11/238,631；
2005年9月27日提交的题为“INKJET DELIVERY MODULE”(律师编号：No.10145/L)的美国临时专利申请No.60/721,340。
这里引入上述专利的全部内容作为各种目的的参考。
技术领域
本发明一般涉及平板显示形成所用的喷墨打印系统，尤其涉及保养喷墨打印头的装置和方法。
背景技术
平板显示工业一致尝试使用喷墨打印制造显示器件尤其是滤色片，但是，喷墨打印所使用的喷墨打印头可能会被墨水填充、堵塞、覆盖或者着色(rendered)，从而无法在喷墨打印程序中使用。传统的清洁喷墨打印头的方法需要一手动的清洁程序。这个程序通常包括使喷墨打印头脱机并从一个清洁的生产环境中取出，这个程序是很慢的，且可能会损坏打印头或使打印头偏移所需的打印位置。从而，需要提供一种保养喷墨打印头的改进的方法和装置。
发明内容
本发明的一方面，打印头停放结构包括包含喷射器件的罩；以及停放位置，相邻罩并适用于容纳打印头从而打印头暴露于罩内的喷射器件。
本发明的另一方面，提供一种方法，包括将打印头密封在停放结构中；以及利用溶剂喷射打印头的喷嘴板，并且使溶剂不喷射到打印头的其他部分上。
本发明的再一方面，提供一种系统，该系统包括适用于制造用于平板显示器的滤色片的喷墨打印机，其中该喷墨打印机包括多个打印头，各打印头包括喷嘴板；以及打印头停放结构，其包括具有喷射器件的罩和停放位置，该位置适用于容纳打印头从而容纳后的打印头的喷嘴板暴露于罩内的喷射器。
从以下的详细的说明书、所附的权利要求书和附图中，本发明的其他特征和方面将更显而易见。
附图说明
图1为根据本发明的一些方案的喷墨打印系统的示意性前侧透视图；
图2为根据本发明的一些方案位于一示例性打印头停放结构上方的打印头的处于近距透视图；
图3为根据本发明的一些方案的停放在一示例性停放结构中的打印头的正视图；
图4A为根据本发明的一些方案的停放在一示例性停放结构中的打印头的剖视图；
图4B为图4A所示的停放在停放结构中的打印头的仰视图；
图5A为根据本发明的一个方案的喷射装置和位于停放结构中的打印头的示意性透视图；
图5B为图5A中的喷射装置和打印头的仰视图；
图6A为根据本发明的一个方案的另一喷射装置和位于停放结构中的打印头的仰视图；
图6B为根据本发明的一个方案的另一种喷射装置和位于停放结构中的打印头的仰视图；
图7A为根据本发明的另一方案的停放在示例性停放结构中的打印头的示意性剖视图；
图7B为根据本发明的另一方案的停放在示例性停放结构中的打印头的示意性剖视图；
图8为使用根据本发明的一些方案的停放结构的示例性过程的流程图；以及
图9为使用根据本发明的一些方案的喷墨打印系统的示例性过程的流程图。
具体实施方式
在制造用于平板显示器的滤色片时所使用的喷墨打印头的喷嘴可能会由于墨水在打印头上或者打印头中变干而堵塞或阻塞。可以使用各种保养和清洗喷嘴的方法去除变干的墨水，可以消除或减少在打印头上变干的墨水的数量的方法需要使用打印头停放结构，该打印头停放结构包括喷射装置，并在喷嘴上使用一种溶剂和/或对打印头进行表面处理。
在另一种保养技术中，打印头在溶剂中浸泡一定的时间。这种技术在本领域中是很先进的技术。但是，在一些情况下，溶剂池可能会由于从打印头上去除并吸收的大量的墨水而被污染。被污染的溶剂可能会在打印头喷嘴上变干工或者附着在打印头喷嘴上面，从而在这些情况下，溶剂池可能会再次引入一些需要解决的问题。本发明的发明人通过只喷射或在溶剂浸泡之后喷射来解决这个问题。
工作时，打印头在基板打印完成后、经过一次或者多次打印返回打印头停放结构，和/或可以避免墨水在打印头上变干或打印头被堵塞足够频繁地返回打印头停放结构。一旦处于打印头停放结构中，在打印头的表面上(或者它的一部分)喷上一种溶剂，以保持表面状态。携带溶解的墨水的溶剂喷射从打印头上滴下并被收集到浸泡容器中。可选地，打印头可以下降到溶剂池中，溶剂池是可以排空的(或者打印头上升到被污染的溶剂之上)，然后，在打印头上喷涂干净的溶剂。
在一些实施例中，一个或者多个喷射器在大面积范围内输送溶剂，以覆盖打印头的喷嘴板面(plate surface)。该一个或者多个喷射装置可以是可移动的，以增加它们的喷射范围并以不同的角度喷射溶剂溶解污染物。打印头自身可以将溶剂喷射到浸泡容器以清洗喷嘴中的任何墨水。附加地或可选地，打印头停放结构可以包括其它的喷嘴，用于诸如输送净化干燥空气(CAD)到打印头以在再次用于打印之前从打印头上去除任何过量的溶剂。
在一些实施例中，打印头停放结构可以用于对打印头和/或打印头喷嘴进行表面处理。可以在打印头和/或喷嘴上喷涂或涂覆一种化学药品或进行一种处理，使得打印头和/或喷嘴的表面疏墨(inkphobic)，从而使墨水趋于无法使表面变湿(如在上面形成墨珠)。在一些实施例中，结合使用表面处理和溶剂。在一些实施例中，可以对打印头的喷嘴板使用溶液，该溶液可以滴入到浸泡池中，且该溶液可以回收并循环利用。在这些实施例中，溶液在再次使用之前可能需要过滤。
图1示出了本发明的标号为100的喷墨打印系统的实施例的前侧透视图。在一示例性实施例中，本发明的喷墨打印系统100可以包括打印桥102。打印桥102可以位于平台104之上或者连接到平台104。平台104可以支撑基板106。支撑在打印桥102上的可以是打印头108、110、112。打印头108、110、112和打印桥102连接到(如逻辑上和/或电性地连接)系统控制器114上。本发明的喷墨打印系统100还可以包括一个或者多个打印头停放站116、118、120和一个或多个打印头清洗站122。
在图1中的示例性实施例中，打印桥102可以支撑在平台104的上方，以便于喷墨打印。如图1中的X和Y方向箭头所示，打印桥102和/或平台104均可以独立地以X和Y方向的正向和反向移动。在与之相同或者可选的实施例中，打印桥102和平台104是可旋转的。打印桥102可以支撑并移动任意数量的打印头108、110、112和/或其他的装置(如传感器、成像系统、范围检测装置等)。基板106可以安装在可移动平台104之上，或者一些实施例中，结合到可移动平台104上。
虽然图1中只示出了打印桥102上的三个打印头108、110、112，重要地是，应当注意，可以在打印桥102上安装或者与打印桥102连接任意多个打印头(如1、2、3、4、5、6、7等个打印头)。打印头108、110、112均可以分配单色的墨水，或在一些实施例中，可以分配多种颜色的墨水。喷墨打印头108、110、112可移动并/或垂直、水平和/或可旋转地排列，以精确地定位墨滴。打印桥102还可以是可移动的和/或可旋转的，以对打印头108-112定位，从而实现精确的喷墨打印。在工作时，喷墨打印头108、110、112可以一点一点地分配墨水(如从喷嘴分配)。
商业上可得并且能与本发明配合使用的打印头为NH，Lebanon的Spectra公司生产的S-128系列的128通道喷射组件(128-Channel Jetting Assemblies)。这些特定的喷射组件包括两个电性独立的压电片，每个具有64个可寻址通道，结合到一起提供总共128个喷射。打印头包括一个具有多个喷嘴的喷嘴板，该多个喷嘴成直线设置，且相邻的喷嘴的距离约为0.020″。也可以使用其它的具有不同尺寸的喷嘴的打印头。喷嘴可以包括设置在喷嘴板150中的通气孔或者包括从喷嘴板延伸的具有开口的突出部。在一些实施例中，可以使用镀金或涂金的打印头/喷嘴，尤其是与疏墨表面处理相结合使用，以降低打印头/喷嘴的湿度。低浸润通过提高喷射可靠性和墨滴尺寸重复性，最终提高喷射性能。
在一些实施例中，喷墨打印系统100还包括成像系统124，该成像系统124可以捕获基板106和从打印头108、110、112和/或打印头108、110、112的喷嘴中释放的墨滴的图像。这种成像系统124可以捕获质量足够好的图像，使得可以辨别直径介于2微米左右至100微米左右的墨滴。相应地，成像系统124可以包括望远镜变焦透镜，并具有高的分辨率(如至少1024×768像素)。也可以使用其它的相机类型和/或分辨率。成像系统124还可以具有电动/自动对准、缩放和/或调焦特性。在工作时，成像系统124可以用于检查打印头108、110、112的喷嘴，以确定喷嘴是否受益于清洁和/或疏墨表面处理(如因为墨水看起来已经在喷嘴上堆积或者干燥，从喷嘴中流过干净的溶剂不够干净清澈或者已经具有墨水的颜色，和/或墨水看起来不再在喷嘴/打印头的表面上形成珠状)。
打印桥102、平台104和/或喷墨打印头108、110、112可以连接到系统控制器114。在喷墨打印操作中，系统控制器114可以用于控制打印桥102、平台104和/或喷墨打印头108、110、112的运动。系统控制器114还可以控制用于打印头108、110、112的起始脉冲信号。系统控制器114可以包括单一控制器或者多个控制器。
打印头停放站116、118、120可以设置在平台104的水平面的下面，并可以单独独立升高，用于接收打印头108、110、112。在一些实施例中，系统100可以设置与打印头108、110、112数量相同的打印头停放站116、118、120。在另外或可选的实施例中，一个打印头停放站116可以配合多个打印头108、110、112使用，或者多个打印头停放站116、118、120配合一个打印头108使用。例如，第一停放站116可以用向打印头108喷射溶剂，第二停放站118用于用压缩空气干燥打印头108，第三停放站120可以用于用疏墨表面处理溶液涂覆打印头(进行疏墨表面处理)。类似地，单一停放站116可以实现上述的例子中的三种功能之外，还可以实现其它保养、清洁和/或保护一个或者多个打印头108、110、112的功能。因此，在各种实施例中，任意数量打印头108、110、112可以接受任意多个停放站116、118、120的任意多个功能的服务或者保养。
一个或者多个打印头清除站122还可以以与打印头停放站116、118、120相同或者相似的方式和位置设置。之前引用的序号为11/238,631美国专利申请详细叙述了可以与本喷墨打印系统100配合使用的打印头清洁站的实例的许多特性和特点。
图2示出了位于三个示例性实施例的打印头停放结构116、118、120中的中间的一个上方的打印头108的近距透视图。与图1不同，图2中的打印头108停放在一个打印头停放结构118中。注意在一些实施例中，打印头停放结构116、118、120可以相邻地设置在平台104的一侧。可选地或另外地，停放结构可以设置在平台104的两侧、前侧和/或后侧。这些实施例有助于最小化打印头移动到停放结构的时间和/或距离。
打印头停放结构116、118、120可以升起，以在平台104的水平面上或者水平面上方与打印头108、110、112接合。此外，停放结构116、118、120可以降低到平台104的水平面或者降低到平台104的水平面的下面，以提供用于在下降的停放结构116、118、120的上方横向移动打印头108、110、112所需的间隙。在一些实施例中，停放结构116、118、120可以具有固定的垂直位置，可以提升或者降低打印头108、110、112，以使其与停放结构116、118、120相脱离。
图3是除了停放在示例性停放结构116中的打印头108的正视图。停放结构116包括密封302，用于容纳包括喷嘴板150的打印头的下部。密封302与打印头108的表面的平坦部相接触，使得在停放结构116中喷射的溶剂被包含在其中，避免在打印头108停放在其中时(如在清洗过程中)喷射的溶剂从停放结构116中排出。密封302可以具体地为柔性波纹管，以在停放结构116被提升以与打印头108相结合或者打印头被降低到停放结构116中时，压缩该柔性波纹管，使其与打印头108的形状相匹配。密封302可以任意数量的材料包括橡胶、塑料、薄片金属、柔性或半刚性的聚氯乙烯(PVC)、或任何可行的可压缩以形成密封并不与墨水、溶剂、打印头表面处理发生反应的材料、和/或任何其它的可以与停放结构116一起使用的化学品或者工艺。停放结构116可以包括用于在喷射或清洗之后去除在该站中累积的溶剂和/或墨水的排放管406。排放管406通向废料处理装置排放管，或者，在一些实施例中，排放管406可以将使用过的溶剂/表面处理溶液导回到溶液回收系统(图中未示出)。溶液回收系统可以从使用过的溶液中过滤墨水和任何其它的污染物，并将净化的溶液输送到流体供应池中(图中未示出)。在一些实施例中，回收的溶液在再次使用前不需要进行过滤。
图4A示出了停放在示例性停放结构116中的打印头108的剖视图。图4中所示的示例性停放结构116包括喷射器402、404，用于向打印头108的喷嘴板150上喷射溶剂和/或表面处理化学品而不喷到打印头的两侧。注意到图4A中所示的特定实施例仅有两个喷射器402、404，这时停放结构可以包括任意多个喷射器(如1、2、3、4、5、6、7个等)，且喷射器402、404可以相对于打印头108的喷嘴以多种不同的方式设置。在图4A中所示的配置中，喷射器402、404设置在与喷嘴板150相对的横向端151、153的临近位置并位于该横向端的稍下方。所述喷射器402、404被设置成以一小的角度喷射溶剂流。
如上所述，停放结构116可以垂直地移动以与打印头108接合或者脱离。在一些实施例中，驱动器410(如单独的一个气缸或者液压缸，或者与凸轮或上/下转动杆结合的气缸或者液压缸)可以用于提升或者降低停放结构116。
图4B为图4A中所示的停放在停放结构中的一个打印头的示例性实施例的仰视图。可以看出，在其各自的位置上，各喷射器402、404在与其相邻的喷嘴板表面150的各自的半部(至少)上均具有喷射区(spray exposure)406、408，从而使喷嘴板的整个表面都与溶剂喷射相接触。在示例性的实施例中，控制喷射器402、404，使其共同以一定的速度如5至20毫升每分钟的速度在例如约6cm长乘以0.5cm宽的一定面积上提供溶剂和/或表面处理溶液。在一些实施例中，喷射器402、404均可以提供间歇的喷射或者速度约为3至6个脉冲每分钟的脉冲喷射。在打印头停放的整个过程中，喷射可以以脉冲的方式连续地应用。也可以使用其它的溶剂/表面处理的体积、溶剂/表面处理的压力、喷射区和脉冲速度。
喷射器402、404通过一个或者多个阀(图中未示出)连接到流体供应池(图中未示出)。喷射器402、404还连接到喷射控制器170上。喷射控制器170可以用于控制输送到喷射器402、404的液体的运动和供应。喷射控制器170还可以控制用于激发喷射器402、404以向打印头108的喷嘴上喷射溶剂的触发信号。喷射器170可以传递触发信号以激发喷射器402、404，使喷射器402、404连续地喷射一定的时间，或者以固定或可变的周期间隔开的离散脉冲式的间歇性喷射。喷射控制器170可以包括单一控制器或者多个控制器。
图5A和图5B分别为用于将溶剂应用到打印头上的装置的一个可选和/或附加的实施例的透视图和仰视图，其中，在打印头中，喷射器412、414设置在纵向端157和159的附近，以在喷射角Φ的范围内喷射溶剂。应当再次注意，可以使用不同数量的喷射器和不同的排列，在不把溶剂喷射到打印头的侧面上的前提下，对打印头108的喷嘴板150喷射。喷射器412、414均可以包括缝隙阀和/或扇形的喷嘴，以增加喷射溶剂的喷射角Φ。在前述的示例性实施例中，喷射角Φ介于45度至75度之间。喷射器412、414的各自的中轴与喷嘴板150的纵轴成锐角设置，以使整个喷嘴板表面都被喷上溶剂。在这种情况下，更大的喷射角Φ，如90度或者更大，喷射器412、414的中轴可以相应地与喷嘴板150的纵轴成更大的角度设置。应当理解，可以使用不同数量的喷射器和不同的喷射器排列。
图6A为用于向打印头喷嘴板150施加溶剂的装置的一个可选的和/或附加的实施例，其中，用于沿大致直线路径喷射的具有喷嘴425的喷射器422可控地绕固定端427旋转。工作时，喷嘴的中轴可以选择性地定向在从喷嘴板的一个横向端151到另一横向端153之间的范围内。固定端427可以包括任意的连接、接合或夹具，以使其可以(至少)在喷嘴板150的平面内做旋转运动。例如，固定端427可以包括球窝接头，该接头除了使能旋转运动之外，还调节固定端427的位置，以补偿可能的定位误差。工作时，喷射控制器170可以发送电信号，以激发喷射器422，使其旋转并以连续的喷射弧连续地喷射溶剂，和/或发送信号以控制喷射器旋转、停止并以离散的增量步进式喷射。应当再次注意，虽然仅仅说明了使用一个喷射器，但是也可以使用多个具有相同的或者不同的旋转机构的喷射器。
图6B示出了用于向打印头喷嘴板150施加溶剂的装置的另一可选和/或附加的实施例的仰视图，其中，喷射器432可以沿路径平移，以使喷嘴板150的整个表面都喷上溶剂。喷射器432可以连接到导轨435并在喷射控制器170的控制下，由电动机(图中未示出)驱动沿平行于喷嘴板150的长(longitudinaldimensional)的轨道运动。在这个实施例中，与图6A所示的实施例类似，喷射器可以包括以沿大致垂直于喷嘴板的纵向方向喷射溶剂的线性流的喷嘴437。通过沿轨道435连续地或离散增量地移动喷射器432，可以使喷嘴实现最佳的暴露，从而可以向喷嘴板150在其整个长度上喷射。
在图7A和图7B所示的附加的和/或可选的实施例中，使用一种不同的溶剂施加程序。在这些实施例中，喷嘴板150的墨水喷嘴如152、154通过清洗程序利用溶剂进行冲洗，在该清洗程序中，溶剂代替墨水循环从打印头中流过。打印头清洗程序在如之前引用的序列号为60/721,340的题为“INKJETDELIVERY MODULE”的美国临时申请进行了说明。图7A为位于停放结构中的打印头108的剖视图，溶剂通过喷嘴152、154喷向回弹面445，该回弹面445与喷嘴板150平行，并设置在喷嘴板150的附近。回弹面445可以由任意适当的弹性或非弹性的材料制成，并可以提升(或打印头降低)到与喷嘴板150相距预定间隙距离的位置上。工作时，当溶剂在清洗程序中通过喷嘴板150的喷嘴152、154加压，从而冲击回弹表面445，其中一部分溶剂以各种角度从回弹表面445上反射到喷嘴板150上，具体地，反射到喷嘴板150位于嘴152、154之间的一部分上。
在图7B的剖视图中，停放打印头108，使其与喷嘴阵列160(如第二打印头)对齐(或大致对齐)且相对，其中，该对立的喷嘴阵列160的喷嘴板165朝上设置。喷嘴阵列160可以连接到流体池(图中未示出)以在清洗模式下操作，使得溶剂通过其喷嘴如162、164喷到面对的处于停放状态的打印头108的喷嘴板150。控制喷嘴板150、160的相对定位，使得喷嘴板150和160之间存在一个微小的偏离；这样，喷嘴板160的喷嘴如162、164朝向喷嘴152、154的边缘，或者朝向喷嘴152、154之间的部分。在一些实施例中，喷嘴阵列160可以具体地为朝上的打印头。在一些实施例中，喷嘴阵列160可以相对于打印头108移动(如摆动)，使得喷嘴板150的多个区域都可以以多个角度被喷射。
在一些实施方式中，基于例如来自成像系统124信息，喷嘴板150的具体区域可以定位为利用喷嘴阵列160的特定喷嘴162、164。例如，由于打印头在沿着对应喷嘴X的特定列像素阱(pixel well)中没有沉积墨水，因此成像系统123可确定打印头Y上的喷嘴可能堵塞。一旦打印头Y停放在停放结构116中，可激活喷嘴阵列160上的溶剂喷嘴，其为成列的以靠近打印头Y上的喷嘴X喷射，以靠近喷嘴X喷射溶解该堵塞。
回到图8，其示出了处理停放结构116中的打印头108的方法500的实施例。该方法500在步骤502开始。在步骤504，打印头108密封在停放结构116中。在操作中，在打印工作完成之后，开始之前和/或过程中，系统控制器114可控制系统100使打印头108到停放结构116上的停放位置。停放位置可为中喷墨打印系统100存储在系统控制器114的存储器中的已知位置。在一些实施方式中，通过使用设置于停放结构116和/或打印头108上的传感器或其他器件可确定或确认停放位置。一旦打印头108在停放位置中，利用系统控制器114可以控制驱动器410(图4A)以提升停放结构116从而密封302接合打印头108的表面。
在一些实施方式中，驱动器410适用于允许停放结构116保持在不同的位置。第一位置可为有益于喷射打印头喷嘴板150(例如，利用溶剂或表面处理，或利用CDA，例如以干燥打印头108)或用于在打印头在停放结构116中时检查/测试打印头108(例如，在溶剂注入的同时可检查打印头108的输出)。第二位置可有益于诸如表面处理的其他操作。在每个位置，密封302可维持与打印头108接触从而墨水、溶剂、表面处理溶液等保持在停放结构116中。因此，与成像系统124耦合和/或为成像系统124和一部分的照相机(未示出)可设置于停放结构116内。另外地或替代地，停放结构116可包括窗口(未示出)，当打印头108在停放结构116中时通过该窗口可检查该打印头108。
一旦打印头密封在停放结构116中，接着在步骤506可喷射打印头108。在一些实施方式中，在喷射之前，打印头108可浸入在清洗溶剂中。在步骤508中，在墨水供应关闭下，通过激发(fire)打印头108的每个喷嘴可清洗打印头108中任何残留的墨水。在一些实施方式中，接着通过经过打印头108的每个喷嘴喷射溶剂，可利用溶剂清洗打印头108。一般地，为了从打印头108清洗墨水，喷墨打印头108可经由任意合适的方法驱使打印头108内任何残留的墨水从打印头108排出。如上所述，这可包括，例如，通过打印头108喷射墨水和/或空气。在一个或多个实施方式中，虽然可采用任意可行的脉冲宽度，但是利用具有持续时间约0.5秒的脉冲，通过打印头108喷射墨水和/或空气。在示例性实施方式中，打印头108可在每周期约三和6立方厘米之间的墨水清洗。在清洗站122的清洁介质上和/或如上所述的停放结构116中可清洗打印头108。
在打印头108的喷嘴板150(包括打印头，例如152、154的喷嘴)被适当地喷射了一段时间周期后，在步骤510中经由排放管406可排放停放结构中用过的溶剂和溶解的墨水。在一些实施方式中，利用溶剂可喷射打印头108非常短的时间。在其他实施方式中，可喷射打印头108延长的时间(例如，几分钟、几小时等)。在一些实施方式中，利用驱动器410可降低停放结构116以允许操作者和/或系统100检查(例如，利用成像系统124)和/或测试打印头108以检查是否有任何墨水残留在打印头108上。在一些实施方式中，打印头108可以移出停放结构以测试/检测打印头108。如果残留有墨水，则打印头108可转到停放结构116内的喷射位置用于附加的喷射并可能用附加的清洗、喷射、检查等周期。
在步骤510中溶剂已排放后，以及当打印头108保持在(或者已经返回到)停放结构116中，用CDA喷射打印头108以干燥打印头108。一旦打印头108干燥，可降低停放台116以与密封302脱离并且打印头108可准备开始打印操作，或返回至打印操作。
在一些实施方式中，在打印头108干燥之前或之后，在步骤512中，打印头可用疏墨的表面处理溶液进行处理。在替代的实施方式中，在步骤512之前，打印头108可能没有进行干燥。在一些实施方式中，还可对溶液加热作为处理打印头108的工艺的一部分。由于利用所述溶剂，在一些实施方式中，打印头108可仅用疏墨表面处理溶液喷射较短的时间。在其他实施方式中，打印头108可用疏墨表面处理溶液喷射延长的时间(例如，几分钟、几小时等)。在适当地暴露于表面处理工艺之后，在步骤514中可干燥打印头108(例如利用CDA)，可降低停放结构以与密封302脱离，并且在步骤515中打印头108可准备开始打印操作，或继续打印操作。在步骤518方法500结束。
本发明的方案包括利用疏水的或疏墨的材料涂敷或处理打印头108的喷嘴表面。涂层改善喷射可靠性并降低尺寸重复性。根据使用的墨水类型和其他因素，可采用多种不同类型的涂层。例如，烷基硫醇和离子化的烷基硫醇的混合物可溶解在溶剂中以形成用于表面处理的溶液。在一些实施方式中，例如，溶剂中的烷基硫醇、离子化的烷基硫醇的比例可在约0.5～5mM：0.3～5mM的范围内。在一些实施方式中，表面处理溶液可由任意材料组成，所述材料的分子包括在“激活”端(例如束缚在喷嘴表面的分子的端点)上的硫原子或氮原子以及在另一端，分子的疏墨端上的氟化碳(例如，CFx，其中x为任意数)组的原子。实例包括：CF3(CF2)xCF2C2H4SH，诸如1H，1H，2H，2H-全氟代-1-癸硫醇(也称为，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10，10-十七氟-1-癸硫醇)以及1H，1H，2H，2H-全氟代-1-己硫醇(也称为，3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟-1-己硫醇)。
在操作中，以固定的时间间隔(例如，在一个或多个打印路径之后，打印头清洗之后，在未使用的一段时间之后等)利用表面清洗溶液可喷射打印头108。在一些实施方式中，除打印用于平板显示器的滤色片外，表面处理溶液可用于改善其他的沉积工艺。
回到图9，其示出了一种打印操作的方法600。在步骤602方法600开始。在一些实施方式中，打印头108、110、112可以保持密封在各自的停放结构116、118、120中，同时装载基板106或从平台移除基板106。因此，在步骤604中，打印头108、110、112存放在各自的停放结构116、118、120中。
在步骤606，根据以上所述的方法并参照图8，打印头108、110、112可在各自的停放结构116、118、120中进行处理。例如，在停放结构116、118、120中可利用溶剂喷射打印头108、110、112。另外，打印头108、110、112可在停放结构116、118、120中清洗和/或检查。在一些实施方式中，打印头108、110、112可在各自的停放结构116、118、120中接收喷嘴表面处理和/或用CDA进行干燥。
在一些实施方式中，在步骤608中，一个或多个打印头108、110、112可接着移动至可进一步处理打印头108、110、112的清洗站122。例如，如以上引用的美国专利申请No.11/238,631中所述的打印头108、110、112可进行擦洗或另外调节。在步骤612中，打印头108、110、112还可在清洗站122进行预喷射以稳定系统100内的墨水压力。
在步骤614中，打印头108、110、112可返回到打印位置从而打印可开始或继续。在替代的实施方式中，喷嘴在停放结构116、118、120进行表面处理之前，可以在清洗站122进行擦洗。在处理后续的基板之间，打印头108、110、112可返回到各自的停放结构116、118、120。在替代的实施方式中，可采用各种不同的顺序使用停放结构116、118、110并且采用清洗站122。例如，在每个打印路径之后，打印头108、110、112可返回到各自的停放结构116、118、110以用溶剂或表面处理溶液喷射。在步骤616，方法600结束。
以上所述仅公开了本发明的示例性实施方式；显然对于本领域的技术人员来说，对以上所述方法和设备的变型将落入本发明的精神范围内。例如，虽然以上方法的实施例一般仅参照如参照图1以上所述的每个打印头仅一个停放结构进行描述，但本领域的技术人员应当理解这些方法可应用于任意适合数量的停放结构(例如：2、3、4等)。
在一些实施方式中，停放结构116可设置于任意可行的位置，其包括安装于可移动的平台上从而停放结构116可到达打印头108，而不是打印头108必须移动至停放位置116。
在一些实施方式中，本发明的喷墨打印头停放结构可安装于喷墨打印系统上和/或与喷墨打印系统一起使用，诸如在以上引用的在2004年11月4日递交的发明名称为“APPARATUS AND METHODS FOR FORMING COLORFILTERS IN A FLAT PANEL DISPLAY BY USING INKJETTING”的美国临时专利申请序列号No.60/625,550中的公开。另外，本发明还可应用于形成衬垫料、涂覆偏光片以及形成纳米微粒电路的工艺。
因此，虽然结合具体的实施方式公开了本发明，应当理解其他实施方式可落入本发明的精神范围内，并由以下的权利要求书限定。
Claims (24)
1.一种打印头停放结构，包括：
包含喷射器件的罩；以及
停放位置，相邻所述罩并适用于容纳打印头从而所述打印头暴露于所述罩内的喷射器件。
2.根据权利要求1所述的打印头停放结构，其特征在于，所述喷射器件适用于喷射溶剂、表面处理溶液、以及溶剂和表面处理溶液的组合的至少其中之一；以及
所述罩适用于排放用过的溶剂。
3.根据权利要求2所述的打印头停放结构，其特征在于，所述打印头包括喷嘴板，以及当所述打印头在所述停放位置时，所述喷射器件设置为将喷射引导至所述喷嘴板上。
4.根据权利要求2所述的打印头停放结构，其特征在于，所述喷射器件包括至少两个喷射器。
5.根据权利要求4所述的打印头停放结构，其特征在于，所述喷射器适用于宽角度喷射。
6.根据权利要求5所述的打印头停放结构，其特征在于，所述喷射器适用于在约45度和75度之间的角度喷射。
7.根据权利要求3所述的打印头停放结构，其特征在于，所述喷射器件可旋转从而所述喷射器件可定位在所述喷嘴板的各个横向端部之间。
8.根据权利要求3所述的打印头停放结构，其特征在于，所述喷射器件沿着所述喷嘴板的维度为可移动的。
9.根据权利要求1所述的打印头停放结构，其特征在于，进一步包括适用于将所述容纳在停放位置的打印头密封地连接在所述停放结构的密封。
10.一种方法，包括：
将打印头密封在停放结构内；以及
利用溶剂喷射所述打印头的喷嘴板，并且使溶剂不喷射到所述打印头的其他部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括从所述停放结构排放用过的溶剂，使所述用过的溶剂不接触所述打印头。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述打印头密封在所述停放结构内包括使所述打印头的表面与柔性波纹管结构接触。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述用溶剂喷射所述打印头的喷嘴板的步骤包括从所述喷嘴板下方的位置将多个溶剂流引导在喷嘴板上。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述引导多个溶剂流的步骤包括间歇地喷射多个溶剂流。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述引导所述多个溶剂流的步骤包括由多个振动喷射器件喷射所述多个流。
16.一种系统，包括：
喷墨打印机，适用于制造用于平板显示器的滤色片，其中所述打印机包括多个打印头，每个打印头包括喷嘴板；以及
打印头停放结构，包括具有喷射器件的罩，以及停放位置，适用于容纳打印头从而容纳的打印头的所述喷嘴板暴露于所述罩内的喷射器件。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述喷射器件适用于喷射溶剂、表面处理溶液、以及溶剂和表面处理溶液的组合的至少其中之一；以及
其中所述罩适用于排放用过的溶剂。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，当所述打印头在所述停放位置中时，所述喷射器件设置为以将溶剂引导至所述喷嘴板上。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述喷射器件包括至少两个喷射器。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述喷射器适用于宽角度的喷射。
21.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述喷射器适用于在约45度和约75度之间的角度喷射。
22.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述喷射器件为可旋转的从而所述喷射器件可定位在所述喷嘴板的各个横向端点之间。
23.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述喷射器件沿着所述喷嘴板的维度为可移动的。
24.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，进一步包括适用于将所述打印头停放结构密封地连接至容纳在所述停放位置中的打印头的密封。
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