专利名称：滚刷设备、包括其的喷墨头清洁系统及其使用方法
技术领域：
本发明总体上涉及滚刷设备、包括其的喷墨头清洁系统，以及清洁该喷墨头的方法。
背景技术：
一般地，喷墨印刷系统可用于形成有机发光显示器(OLED)的有机层，该有机层包括有机发光层、滤色片、以及液晶显示器(LCD)的配向膜(alignment film)。
喷墨印刷系统具有包括多个喷嘴的喷墨头，一定量的墨水通过喷嘴施与到基板的一部分区域上，以形成有机层、滤色片以及配向膜的图案。但是，当喷墨头的喷嘴受污染时，墨水从喷嘴的施与可能变得有些非线性而导致在施与一定量的墨水之后有更大量的墨水施与，这会将墨水施与到除期望区域之外的邻近区域上。而且，喷嘴的严重污染可能导致喷嘴阻塞，使墨水积聚在喷嘴中，可能阻止喷嘴正确地施与墨水。为了减少这些问题，本发明提供了一种滚刷设备、包括其的喷墨头清洁系统、以及在不损坏喷墨头的情况下使用该喷墨头清洁系统的方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了滚刷设备、包括该滚刷设备的喷墨清洁系统、以及清洁喷墨头的方法。
在根据本发明的滚刷设备的示例性实施例中，滚刷设备包括壳体、具有连接到壳体上的轴的滚刷、以及包围滚刷一部分的滚刷盖子。滚刷旋转以清洁喷墨头下表面。
在一个实施例中，在清洁喷墨头下表面过程中，滚刷盖子设置成与喷墨头相对并且滚刷以低于50RPM(每分钟转数)旋转。清洁喷墨头下表面之后，滚刷提高其转速，例如大于50RPM。
滚刷设备还包括在壳体内位于滚刷下方的溶剂供给器。在一个实施例中，溶剂供给器与喷墨头下表面的中心偏置，使得溶剂供给器以一定角度向滚刷施与溶剂。滚刷盖子包围滚刷的一半圆周，并可以旋转以覆盖滚刷的上半部或下半部。
根据本发明的实施例，喷墨头清洁系统包括溶剂淋洒器，其向喷墨头下表面喷洒溶剂，用于溶解喷墨头中和喷墨头上的污物，例如喷嘴中和周围的污物；抽吸设备，例如真空装置，其与溶剂淋洒器分开，以从喷墨头抽吸溶解的污物；以及吹风机，其与抽吸设备分开，以向喷墨头下表面吹空气，用于干燥溶剂。
喷墨头清洁系统还包括滚刷设备，以旋转与喷墨头下表面接触，并且从喷墨头下表面去除污物。在一个实施例中，滚刷设备包括壳体、具有连接到壳体上的轴的滚刷、包围滚刷一部分圆周的滚刷盖子、以及溶剂供给器，如上所述。
在根据本发明的清洁喷墨头的示例性方法中，该方法包括从喷墨头内部排放墨水、向喷墨头下表面喷洒溶剂以溶解表面上和周围的污物、从喷墨头抽吸溶解的污物、向喷墨头下表面吹空气以干燥溶剂、在滚刷下方转动滚刷盖子、以及沿着喷墨头下表面以低于50RPM旋转滚刷以去除残留的硬化的污物。
该方法还包括在清洁喷墨头下表面之前或之后将滚刷盖子移动到滚刷上方，以及以大于50RPM旋转滚刷。
在一个实施例中，以一定角度向滚刷施与溶剂，以从滚刷上去除污物。
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的特征对于本领域的普通技术人员将变得更加明显，附图中图1是示出根据本发明实施例的形成滤色片的多个喷墨头单元的透视图；图2是示出通过采用多个喷墨头单元形成滤色片的喷墨过程的平面图；图3是图2所示的喷墨头单元之一的透视图；图4是图3所示的喷墨头单元的平面图；图5是示出根据本发明实施例的通过采用图1的喷墨头施与墨水来形成滤色片的过程的视图；图6是根据本发明实施例的喷墨清洁系统的系统性剖视图；图7是根据一个实施例的清洁喷墨头下表面的滚刷设备的透视图；图8是带有喷洒溶剂以从滚刷去除污物的溶剂施与器的滚刷设备的透视图；和图9A和9B分别是滚刷和滚刷盖子的前透视图和后透视图。
不同附图中使用相同的附图标记指示相似或相同的部件。
具体实施例方式
图1是包括多个设置在基板210上的喷墨头单元401-404的喷墨印刷系统的透视图，图2是示出使用喷墨头401形成滤色片的过程的平面图。图3是喷墨头单元401的透视图，图4是喷墨头单元401的平面图。图5示出使用喷墨头401在基板上施与墨水并形成滤色片的过程。
参照图1，喷墨印刷系统包括台架100、基板210、以及多个喷墨头单元401、402、403和404。每个喷墨头单元在位于台架100上的基板210上方在X方向移动。基板210包括在挡光件220之间的滤色片230。
参照图2和3，喷墨头单元401包括喷墨头401R、401G和401B。三个喷墨头401R、401G和401B分别施与红、绿和蓝墨水。条杆形喷墨头401R、401G和401B的下表面分别包括多个喷嘴410R、410G和410B。喷墨头401可以是除了条杆形之外的其他形状。
如图3所示，喷墨头单元401包括在喷墨头401R和401B中心的一对对准轴501和502。
参照图2，喷墨头401R、401G和401B彼此等距间隔并且相对于Y方向倾斜角度θ。由于喷嘴410之间的距离D通常不同于滤色片230之间的间距P，喷墨头410旋转以相对于Y方向倾斜角度θ，使得距离D相当于间距P。
如图2-4所示，喷墨头401G固定为基准点，对准轴501和502分别与喷墨头401R和401B联接。连接到移动部(未示出)的对准轴501和502在X方向、Y方向上移动对应的喷墨头，并且轮流地将喷墨头401R和401G分别相对于喷墨头401G对准。例如，通过相应地移动对准轴501和502，喷嘴401G和401R之间的间隙Y1可以与喷嘴401G和401B之间的间隙Y2一致。因此，通过将对准轴连接到喷墨头，可以减小对准误差，由此能使墨水在滤色片230的队列(column)中以相等的垂直距离施与(图2)。
参照图1、2和5，描述形成滤色片的方法。喷墨头单元401-404设置在喷墨印刷系统的台架100上的基板210的上方。使用对准轴501和502移动喷嘴410，如上所述，使得喷嘴410在Y方向上相对于挡光件220之间的开口或开孔50正确对准。喷墨头单元401-404在X方向移动并且向基板施与墨水5，使得喷嘴401将墨水置于开孔50中。开孔50中的墨水5干燥以形成滤色片230。
由于图3的喷墨头单元401的喷墨头401R、401G和401B分别施与红、绿和蓝墨水，所以通过扫描基板210上方的喷墨头单元401，可以同时形成红、绿和蓝色滤色片。如果需要，同色滤色片可以单独形成，例如通过只施与单色墨水或者移动单色喷墨头。
如图1所示，多个喷墨头单元401-404安置在喷墨印刷系统中并且可以在Y方向同时移动以同时形成所有滤色片230。另一示例中，一个喷墨头单元在X方向扫描，以形成对应于喷墨头单元401的喷嘴410的位于X方向上的滤色片；而且喷墨头单元401在Y方向移动，以形成位于Y方向上的滤色片。该操作重复进行以完成所有滤色片230。
一般地，在使用喷墨头单元401-404较长时间后，喷墨头的喷嘴410可能受污染，使得通过使用喷墨印刷系统形成的图案(如，滤色片图案)中存在缺陷。这就可能导致质量差的或有缺陷的滤色片。为了减轻这个问题，本发明提供了一种用于保持和维持喷墨头清洁的喷墨头清洁系统。
图6示出根据本发明实施例的喷墨头清洁系统10。
喷墨头清洁系统10包括溶剂淋洒器60、抽吸设备70、吹风机80和滚刷设备90。溶剂淋洒器60、抽吸设备70和吹风机80可安置在同一框架50上或分别安置在单独框架上(未示出)。
溶剂淋洒器60向喷墨头401的下表面喷洒溶剂，特别是围绕喷墨头401的喷嘴410喷洒，以溶解可能存在于喷嘴410中或周围的污物3。
与溶剂淋洒器60分开的抽吸设备70吸入并去除溶解的污物3。在抽真空过程中，抽吸设备70还可以从喷墨头401上吸入或去除溶剂。抽吸设备70可以是小型真空装置或者其他合适的真空装置，其还可以包括定向的喷嘴，以将空气限制在喷嘴410和抽吸设备70之间的小路径中。
与抽吸设备70分开的吹风机80将空气吹向喷墨头401的下表面，以干燥喷墨头401上任何残余溶剂。
滚刷设备90在喷墨头410的下表面上旋转刷子320，以机械地去除污物。由滚刷设备90进行的机械去除对于去除硬化的固体污物是有用的。滚刷设备90是可由机动化或动力驱动的轮毂旋转的圆形或圆柱形刷子。刷子的特征，例如密度、类型、硬度和刷毛长度，取决于各种因素，例如硬化的污物的硬度和大小、刷子的转速、以及喷墨头表面的材料。
图7和8以不同实施例示出带有滚刷盖子330的滚刷设备。图7示出用滚刷320清洁喷墨头401的下表面的滚刷设备90。图8示出被施与溶剂以清洁滚刷320的滚刷设备90。
参照图7和8，滚刷设备90包括长方形壳体310；滚刷320，其具有连接到壳体310上以使滚刷320能够旋转的轴；以及包围滚刷320一部分的滚刷盖子330。滚刷320局部设置在壳体310内。在一个实施例中，滚刷盖子330大致包围滚刷320圆周的一半。滚刷320旋转以从喷墨头401的下表面清除污物。结果，污物3(图6)可能积聚在滚刷320上和滚刷320内。
当滚刷320高速旋转以清洁喷墨头401的下表面时，滚刷320上的污物3由于旋转的离心力可能从滚刷320上弹出或脱离。这就可能污染喷墨头401周围的区域。滚刷320上的污物随着清洁次数增加而增加。因而，由滚刷320的离心力导致二次污染增加。
为了减轻该问题，本发明降低了滚刷320的每分钟转数(RPM)并提供了包围滚刷320一部分的滚刷盖子330。在一个实施例中，滚刷320以小于50RPM旋转，以清洁喷墨头401的下表面。低转速降低了旋转的滚刷的离心力，导致从滚刷320脱离的污物减少或消除。当滚刷320清洁喷墨头401时，如图7所示，滚刷盖子330位于滚刷320下方(即，位于喷墨头401对面)。
如图8所示，在滚刷320完成对喷墨头401的下表面清洁后，滚刷盖子330旋转大致180°，以覆盖滚刷320的上部分，即，滚刷盖子330位于滚刷320和喷墨头401的下表面之间。清洁喷墨头401之后，滚刷320转速提高，例如，大于50RPM。滚刷320的高转速增加了离心力并能使污物离开滚刷320，从而清洁滚刷320。由于滚刷盖子330位于滚刷和喷墨头之间，滚刷盖子330防止污物污染喷墨头。
在滚刷以提高的速度旋转时，位于壳体310下方的溶剂供给器340以一定角度向滚刷320施与溶剂。溶剂供给器340位于壳体310底部上并偏离滚刷320的轴。选择溶剂来溶解污物。因此，溶剂与滚刷提高的转速一起提高了滚刷的清洁效率。
图9A和9B分别示出滚刷320和滚刷盖子330，分别具有用于旋转滚刷320和滚刷盖子330的轴。图9A是正视图，图9B是后视图。
参照图9A，刷轴321通过滚刷盖子330联接到滚刷320的前侧以旋转滚刷320。参照图9B，盖轴331联接到滚刷盖子330的后侧以旋转滚刷盖子330。刷轴321和盖轴331可以联接到各自的电动机上以独立地控制刷子和轴的旋转。
外部轴311连接到滚刷320和滚刷盖子330上，同时包围刷轴321和盖轴331的外表面。外部轴311连接到气压活塞(未示出)，以上下移动滚刷320和滚刷盖子330，这时，外部轴311可位于垂直沟槽中以控制向上和向下的移动。用于移动滚刷和盖子的其他机构也是合适的，例如进行机械或电气运动的机构。
参照图6，采用喷墨头清洁系统10的清洁方法在下面根据本发明的实施例进行描述。
在<A>中，排放喷墨头401中的墨水，将墨水从喷墨头401的喷嘴内部去除。可以采用传统方法进行排放，例如简单地扭转喷墨头401以使喷嘴面朝下，并且去除保持墨水的任何障碍。
在<B>中，在一个实施例中，将喷墨头401放置在溶剂淋洒器60上方、尽可能接近溶剂淋洒器60，以最大化溶剂向喷墨头401的喷洒量和力度。例如，如果溶剂淋洒器60允许0.5mm的最小距离，则该距离不小于0.5mm。该距离可以根据各种因素而改变，例如淋洒蒸汽的淋洒压力和类型。对于喷墨头401和溶剂淋洒器60之间的较长距离，可以增加淋洒压力。在一个实施例中，淋洒压力不大于0.2巴，因为更高的压力可能污染喷墨头401的邻近区域。随着喷墨头401在溶剂淋洒器60上方移动，溶剂淋洒器60向喷墨头401的下表面喷洒溶剂，以溶解表面上的特别是喷嘴410内及其周围的污物7。在一个实施例中，溶剂包括丙基乙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)。根据例如墨水成分等因素，该溶剂可以是各种类型。在另一示例性实施例中，溶剂淋洒器60可以是水浴槽(bath)类型，使得喷墨头401的喷嘴可以浸入水浴槽中的溶剂中。
在<C>中，喷墨头401在抽吸设备70上方移动。喷墨头401移动接近抽吸设备70，以清洁喷墨头401的喷嘴的内部。抽吸设备70通过一个或多个小孔抽吸和去除所溶解的污物7。该过程还可能去除一些或全部溶剂。抽吸能力取决于各种因素，例如小孔的直径、距离喷墨头的距离、喷墨头移动的速度、以及喷嘴的大小。即使吸入压力相对较低，用于抽吸设备70的较小直径的小孔也可提高抽吸能力。在一个实施例中，该直径不大于3.0mm。
在<D>中，喷墨头401在吹风机80上方移动。吹风机80吹出空气或其他气体以干燥任何残余溶剂。在一个实施例中，吹风机80以相对于喷墨头401下表面的一个角度引导空气。图6示出大致45度的角，尽管其他角度和平行于喷嘴也是适合的。吹风机80的角度不必固定，而是可以随着喷墨头的移动而变化。气压受到控制从而不污染除了吹过空气之外的区域。气压取决于各种因素，例如吹风机80的排气口的直径、距喷墨头的距离、喷墨头通过的速度、以及喷嘴的大小。在一个实施例中，气压不大于0.2巴，而且吹风机80的直径不大于3.0mm。
在<E>中，喷墨头401在滚刷设备90上方移动，喷墨头401的下表面形成与滚刷设备90的滚刷320接触。滚刷320以降低的速度旋转，例如小于50RPM，以机械地去除硬的和/或固体污物，这样的污物可能是由污物随着时间硬化而导致的。
完成喷墨头401下表面的清洁之后，滚刷320移动离开喷墨头401，并且滚刷盖子330旋转大致180度以覆盖滚刷320的上部分。然后滚刷320的转速增加，例如大于50RPM，以去除滚刷320上的污物。通过溶剂供给器340将溶剂以一定角度喷洒到滚刷320上，以增加污物去除的效率。
因而，滚刷盖子330防止离开滚刷320的污物污染喷墨头401。设置在壳体310内部的溶剂供给器340溶解滚刷上的污物，以提高清洁效率。
根据本发明的实施例，喷墨头清洁系统和用于清洁喷墨头的方法在不损坏喷墨头的情况下、通过使用溶剂首先溶解喷墨头上的污物来去除污物。此外，滚刷设备机械地去除硬的固体污物，该污物可能在使用溶剂之后保留在喷墨头上。包围滚刷设备的滚刷的滚刷盖子防止离开滚刷的污物导致的二次污染。
尽管已经参照具体实施例描述了本发明，说明书是本发明申请的一个例子，不应该当作是限制。对所公开的实施例的特征的各种改变和组合都在由所附权利要求书限定的本发明的范围内。
相关申请的交叉引用本申请要求2005年4月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请2005-028875的优先权，其全部公开内容在此引用作为参考。
权利要求
1.一种用于清洁喷墨头的滚刷设备，包括壳体；具有连接到壳体上的轴的滚刷，以清洁喷墨头下表面；和可旋转的滚刷盖子，其包围滚刷的一部分。
2.权利要求1的滚刷设备，其中在清洁喷墨头下表面的过程中，滚刷盖子设置在滚刷和壳体底部之间。
3.权利要求1的滚刷设备，其中在清洁喷墨头下表面之后，滚刷盖子设置在滚刷和喷墨头之间。
4.权利要求1的滚刷设备，其中滚刷在清洁喷墨头下表面的过程中以小于50每分钟转数旋转，而在滚刷的自清洁过程中以大于50每分钟转数旋转。
5.权利要求1的滚刷设备，还包括在滚刷下方位于壳体内部的溶剂供给器。
6.权利要求5的滚刷设备，其中溶剂供给器以相对于壳体底部一定角度向滚刷施与溶剂。
7.权利要求1的滚刷设备，其中滚刷盖子包围滚刷的一半圆周。
8.权利要求1的滚刷设备，其中滚刷盖子沿着滚刷的圆周移动。
9.一种喷墨头清洁系统，包括淋洒器，其适于向喷墨头下表面上喷洒溶剂，以溶解喷墨头上的污物；真空装置，其与淋洒器分开，适于从喷墨头抽吸溶解的污物；吹风机，其与真空装置分开，适于向喷墨头下表面吹空气；和滚刷设备，其包括壳体、具有连接到壳体上的轴并可移动以清洁喷墨头下表面的滚刷，以及包围滚刷一部分的可旋转的滚刷盖子。
10.权利要求9的喷墨头清洁系统，其中在清洁喷墨头下表面的过程中，滚刷盖子设置在喷墨头和壳体底部之间。
11.权利要求9的喷墨头清洁系统，其中在清洁喷墨头下表面之后，滚刷盖子设置在滚刷和喷墨头之间。
12.权利要求9的喷墨头清洁系统，其中滚刷在清洁喷墨头下表面的过程中以小于50每分钟转数旋转，而在滚刷的自清洁过程中以大于50每分钟转数旋转。
13.权利要求9的喷墨头清洁系统，还包括在滚刷下方位于壳体内部的溶剂供给器。
14.权利要求13的喷墨头清洁系统，其中溶剂供给器以相对于壳体底部一定角度向滚刷施与溶剂。
15.权利要求9的喷墨头清洁系统，其中滚刷盖子包围滚刷的一半圆周。
16.权利要求9的喷墨头清洁系统，其中滚刷盖子沿着滚刷移动。
17.一种清洁喷墨头的方法，包括从喷墨头排放墨水；向喷墨头下表面喷洒溶剂以溶解下表面上的污物；从喷墨头抽吸溶解的污物；向喷墨头下表面吹空气；用滚刷刷喷墨头下表面以去除污物；将滚刷从喷墨头移开；和将滚刷盖子移动到滚刷和喷墨头之间。
18.权利要求17的方法，还包括在喷墨头的自清洁过程中，以大于50每分钟转数旋转滚刷。
19.权利要求18的方法，还包括将溶剂施与到滚刷中。
20.权利要求17的方法，还包括在清洁喷墨头过程中，以小于50每分钟转数旋转滚刷。
21.权利要求19的方法，其中以偏离滚刷转轴一定角度施与溶剂。
22.一种清洁喷墨头的方法，包括从喷墨头排放墨水；向喷墨头下表面喷洒溶剂以溶解下表面上的污物；从喷墨头抽吸溶解的污物；向喷墨头下表面吹空气；移动滚刷以接触喷墨头下表面；和以小于大致50每分钟转数旋转滚刷以从喷墨头去除污物。
23.权利要求22的方法，还包括将滚刷移开喷墨头并且将滚刷盖子移动到滚刷和喷墨头之间。
24.权利要求23的方法，还包括以大于大致50每分钟转数旋转滚刷以从滚刷清除污物。
25.权利要求23的方法，还包括将溶剂喷洒到滚刷中以溶解污物。
26.权利要求25的方法，其中以偏离滚刷转轴一定角度施与溶剂。
全文摘要
本发明公开了滚刷设备、包括其的喷墨头清洁系统及其使用方法。用于清洁喷墨头的滚刷设备包括壳体、通过轴连接到壳体上的滚刷以及包围滚刷一部分的滚刷盖子。在清洁喷墨头的过程中，滚刷以大致小于50RPM旋转以防止污物飞离滚刷。清洁喷墨头之后，将滚刷盖子移动到滚刷和喷墨头之间，以防止从滚刷出来的污物污染喷墨头。刷子的转速也增加到大于50RPM以去除滚刷上的污物。在清洁喷墨头之后，也可以将溶剂喷洒到滚刷上，以有助于去除污物。
文档编号B41J2/18GK1843762SQ200610054
公开日2006年10月11日 申请日期2006年3月2日 优先权日2005年4月7日
发明者权成圭, 姜仑昊, 金璋燮, 金炳住 申请人:三星电子株式会社