CN1962269A - 喷墨装置及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于防止形成不良图案的喷墨装置，以及提高该喷墨装置的使用寿命。根据本发明实施例的喷墨装置包括：维护/检修工作台，其充有清洗水；多个喷嘴，其可以浸没到充有清洗水的维护/检修工作台中；多个腔室，其以一对一的关系与该多个喷嘴相连，其中各个腔室的容积可以通过加压装置改变；供应管，其提供排放材料；排放管，其从喷嘴和腔室中的至少一个排放污染物和清洗水；连接到供应管、排放管和腔室的收集和输送部分，其从供应管向腔室提供排放材料并从腔室向排放管提供污染物和清洗水；以及连接到排放管的泵，其将污染物和清洗水抽到排放管中。

Description

喷墨装置及其清洗方法

技术领域

本发明涉及喷墨装置，更具体地，涉及一种防止形成不良墨水图案的喷墨装置，以及提高该喷墨装置的使用寿命。

背景技术

喷墨装置是下述的打印装置，该打印装置通过使用压电器件或者加热器对墨水进行加压，以通过多个喷嘴喷射墨水，由此在打印纸上打印字母或图形。为了在操作具有多个喷嘴的打印头的同时打印字母或图形，喷墨装置通过喷嘴喷射墨水(包括染色墨水、有机颜料或者炭黑)，由此在纸上形成微小的点。并且，一组微小的点在纸上记录了字母或者图形。

近年来，已经提出了通过使用喷墨装置(尤其是下述的喷墨装置，该喷墨装置使用用于送出墨水并且不需要加热处理的压电器件)来形成液晶显示板的线路和间隔物。

此外，用于形成平板显示板的线路、间隔物等的喷墨装置通过喷射诸如用于平板显示板的线路的微小金属颗粒和用于平板显示板的间隔物的球间隔物的材料来形成线路和间隔物。除了作为用于形成线路和间隔物的图案的材料的微小金属颗粒和球间隔物之外，所排放的材料还包括溶剂。将用于形成这些图案的材料混合到溶剂中，由此通过喷墨装置进行喷射。

在用于形成这些图案的材料是微小金属颗粒的情况下，喷墨装置的排放物质由溶剂和1-100nm的微小金属颗粒的混合物组成。在用于形成这些图案的材料是球间隔物的情况下，喷墨装置的排放材料由溶剂和10μm或更小的球间隔物的混合物组成。为了更具体地描述用于形成间隔物的排放材料，球间隔物由直径为3-15μm的聚苯乙烯等的材料制成，并且与球间隔物混合的溶剂可以包括水、IPA(异丙醇)、甘油等。

通过喷嘴喷射该排放材料，由此产生所需的图案。通过包括在喷墨装置中的主机(未示出)来控制所需的图案。

图1简要地表示了现有技术的喷墨装置，并且示出了图1的区域‘A’以更具体地说明喷墨头。

参照图1，用于喷射微小金属颗粒或者球间隔物的喷墨装置包括：喷墨头1，其具有用于排放材料的多个喷嘴9；以及存储部分11，其存储该排放材料。

此外，该喷墨装置还包括：泵13和循环通路23，其形成在存储部分11和喷墨头1之间，以防止存储在存储部分11处的排放材料的球间隔物或微小金属颗粒的沉淀和粘结；第一到第三供应管21、22、24，用于提供下述的通道，通过该通道来提供排放材料或者清洗水；清洗水供应装置15，其提供用于清洗供应管或者喷墨头部分1的内部的杂质或者所沉淀的微小颗粒的清洗水；排放部分17，用于送出包括所沉淀的微小颗粒的清洗水；以及第一和第二阀31、33，用于控制第一到第三供应管21、22、24之间的清洗水或者排放材料的流量。

存储部分11用于存储用于待形成的图案的排放材料。

存储部分11与提供下述通道的第一供应管21相连，排放材料可以通过该通道移动，并且第一供应管21具有第二阀33，该第二阀33确定是否通过头部分1排放该排放材料。

当只有第二阀33打开时，存储在存储部分11的排放材料沿着第一供应管21以及连接第一供应管21和喷墨头1的第三供应管24移动到喷墨头1。

喷墨头1还包括：连接到第三供应管24的收集和输送部分3，用于聚集从存储部分11提供的排放材料；连接到收集和输送部分3的多个腔室5，用于接收聚集在收集和输送部分3中的排放材料；以及连接到多个腔室5的多个喷嘴9，用于通过喷射排放材料来形成图案。

收集和输送部分3用于送出从第三供应管24传送来的排放材料。

腔室5用于使得从收集和输送部分3提供的排放材料通过喷嘴9喷射。压电器件与各个腔室5相邻，以便于通过喷嘴9喷射排放材料。通过主机来控制每一个压电器件。在该喷墨装置中，当压电器件根据主机的控制信号进行操作时，对腔室5的内部施加压力，并通过该压力经由喷嘴9喷射腔室5内部的排放材料。喷墨装置可以通过所喷射的排放材料来形成所需的图案，并根据所需的图案来控制压电器件的操作。

另一方面，存储在存储部分11中的排放材料包括微小颗粒，例如微小金属颗粒或者球间隔物，因此如果过了很长时间，则包含在排放材料中的微小颗粒可能沉淀或者粘结。为了防止微小颗粒的沉淀和粘结，将循环通路23和泵13连接在第一供应管21和存储部分11之间。

循环通路23是搅拌装置，其使得存储在存储部分11中的排放材料可以一直流动。通过用作搅拌装置的循环通路23，防止了包括在排放材料中的微小颗粒的沉淀或者粘结。

泵13用于向排放材料提供驱动力，以使得存储在存储部分11中的排放材料通过循环通路23移动。

此外，当长时间使用喷墨装置时，头部分1的内部可能由于包含在排放材料中的微小颗粒的沉淀、粘结、粘着等而被污染。为了去除污染物，操作者首先关闭喷墨装置的第二阀33，阻止排放材料的供应。然后，该操作者打开连接到清洗水供应装置15的第一阀31，以使得清洗水可以流过连接到第一阀31的第二供应管22和连接到第二供应管22的第三供应管24。通过经由第三供应管24沿着连接到第三供应管24的收集和输送部分3、连接到收集和输送部分3的腔室5和连接到腔室5的喷嘴9流动，将清洗水排放到外部。通过这种方式，当清洗水通过头部分1排放到外部时，清洗水排出了头部分1内部的污染物。

为了使得污染物的排放更有效，该喷墨装置还可以包括：排放部分17，其包括连接到头部分1的排放管25和连接到排放管25的第三阀35。

如上所述，该喷墨装置可以通过清洗水来去除头部分1内部的污染物。清洗水通过清洗水供应装置15中的液压而流动，以去除污染物。然而，施加给清洗水供应装置15的液压可能会损坏头部1，因此可以施加给清洗水供应装置15的压力的强度是受限的。此外，施加给清洗水供应装置15的压力可能只在喷射排放材料的方向上推出污染物。由于下述的事实：只在喷射该排放材料的一个方向上提供用于清洗头部分1的压力并且其强度是受限的，所以污染物P残留在腔室5以及收集和输送部分3的内部的角落处。存在下述的问题，当剩余污染物P长时间未被处理时，该剩余污染物P导致头部分1堵塞，因此缩短了喷墨装置的使用寿命并形成不良图案。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种喷墨装置，其基本上消除了由于现有技术的局限性和缺点而导致的一个或更多个问题。

本发明的优点在于提供了一种适用于防止形成不良图案的喷墨装置以及提高了该喷墨装置的使用寿命。

本发明的附加特征和优点将在随后的描述中阐明，并根据该描述而部分地变得明了，或者可以通过本发明的实施而获知。通过在书面描述和此处的权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得本发明的目的及其它优点。

为了实现本发明的这些和其它目的，根据本发明的一个方面的喷墨装置包括：维护/检修工作台(stage)，其充有清洗水；多个喷嘴，其被浸没到充有清洗水的维护/检修工作台中；多个腔室，其以一对一的关系连接到该多个喷嘴，其中各个腔室的容积可以通过加压装置改变；供应管，用于提供排放材料；排放管，用于从喷嘴和腔室中的至少一个排放污染物和清洗水；连接到供应管、排放管和腔室的收集和输送部分，其从供应管向腔室提供排放材料，并从腔室向排放管提供污染物和清洗水；以及连接到排放管的泵，其将污染物和清洗水抽到排放管中。

应该理解，上述的一般性说明和后面的详细说明都是示例性的和说明性的，其目的是提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

包含附图以提供对本发明的进一步理解，并入附图并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1简要地表示了现有技术的喷墨装置；

图2是简要地表示了根据本发明的喷墨装置；以及

图3表示了图2所示的喷墨装置的一部分。

具体实施方式

现将对本发明的优选实施例进行详细说明，在附图中示出了其示例。

参照图2和3，将如下说明本发明的实施例。

图2简要地表示了根据本发明的喷墨装置。

参照图2，根据本发明的喷墨装置通过使用压电器件或者加热器的加压装置来送出排放材料，该排放材料是其中将微小颗粒混合到液体中的混合物。

该喷墨装置可以用于形成平板显示板的线路和液晶显示板的间隔物。特别地，该喷墨装置下述的压电器件，该压电器件喷射墨水，而不需要加热处理。

此外，为了形成平面显示板的线路、间隔物等，该喷墨装置喷射排放材料，例如，用于形成线路的微小金属颗粒、作为用于形成间隔物的材料的球间隔物等，由此形成线路图案和间隔物。除了作为用于形成线路和间隔物图案的材料的微小金属颗粒和球间隔物之外，排放材料中还混合有溶剂。将用于形成图案的材料混合到溶剂中，以使得它们可以通过喷墨装置喷射。

当用于形成图案的材料是微小金属颗粒时，喷墨装置的排放材料由尺寸为几纳米m到数百纳米的微小金属颗粒和溶剂的混合物组成。

当用于形成图案的材料是球间隔物时，喷墨装置的排放材料由十微米或更小的球间隔物和溶剂的混合物组成。更具体地说，球间隔物由诸如直径为3-15μm的聚苯乙烯的材料等制成。与球间隔物混合的溶剂可以由水、异丙醇IPA、甘油等组成。

通过多个喷嘴喷射该排放材料，由此对所需的图案进行构图，其中通过包含在喷墨装置中的主机来控制所需的图案。

参照图2，喷墨装置包括：头部分101，其包括对排放材料进行排放的多个喷嘴；以及存储部分111，用于存储排放材料。

另一方面，如上所述的用于形成平板显示板的线路的图案或者液晶显示板的间隔物的排放材料包括微小颗粒，例如微小金属颗粒或者球间隔物。由于排放材料包括微小颗粒，并且为了防止包含在排放材料中的微小颗粒沉淀和粘结，所以该喷墨装置包括位于存储部分111和头部分101之间的第一泵113和循环通路123。根据本发明的喷墨装置还包括：第一清洗水供应装置147，用于沿喷射排放材料的相反方向提供用于清洗头部分101内部的沉淀和粘结的微小颗粒的清洗水；维护/检修工作台141，其中头部分101可以浸没到液体中；以及第一排放部分117，用于排放包括沉淀和粘结的微小颗粒的清洗水。

根据本发明的喷墨装置还可以包括第二清洗水供应装置115，用于沿与喷射排放材料相同的方向提供用于清洗沉淀和粘结的微小颗粒的清洗水。

参照图2和图3，头部分101包括：收集和输送部分103，其连接到第一供应管124，以聚集排放材料，该第一供应管124提供从存储部分111提供的排放材料；多个腔室105，其连接到收集和输送部分103，以接收聚集在收集和输送部分103中的排放材料；以及多个喷嘴109，其连接到该多个腔室105，以通过喷射排放材料来形成图案。

收集和输送部分103通过流体路径107A送出从第一供应管124提供给腔室105的排放材料。此外，由于通过振动装置使收集和输送部分103振动，所以收集和输送部分103可以作为搅拌装置，以使得排放材料可以保持其均匀性。

腔室105使得从收集和输送部分103提供的排放材料通过流体路径107B传送到喷嘴109，由此通过喷嘴109喷射排放材料。压电器件与各个腔室105相邻，以便于通过喷嘴109喷射排放材料。通过主机控制各个压电器件，以进行操作。如果压电器件根据主机的控制信号进行操作，则对腔室105的内部施加压力，并利用该压力通过喷嘴109喷射腔室105内部的排放材料。可以通过所喷射的排放材料来形成所需的图案，并且操作者仅根据所需的图案来控制压电器件的操作。

另一方面，当长时间使用喷墨装置时，由于包含在排放材料中的微小颗粒沉淀、粘结和粘着，而使得头部分101的内部可能被污染。为了去除污染物，操作者首先关闭安装在第二供应管121处的第一阀133，由此防止将排放材料提供给头部分101，该第二供应管121连接喷墨装置的存储部分111和第一供应管124。然后，操作者打开安装在第二清洗水供应管122处的第二阀131，以使得从第二清洗水供应装置115提供的清洗水沿着第二清洗水供应管122流向第一供应管124，该第二清洗水供应管122连接第二清洗水供应装置115和第一供应管124。从第二清洗水供应装置115提供的清洗水经由第一供应管124通过沿着连接到第一供应管124的收集和输送部分103、连接到收集和输送部分103的腔室105以及连接到腔室105的喷嘴109流动，而从头部分101排出。通过这种方式，清洗水通过头部分101排放头部分101内部的污染物。此外，使用从第二清洗水供应装置115提供的清洗水排放头部分101内部的污染物的方向与对排放材料进行排放的方向相同。

如上所述，沿着对排放材料进行排放的方向来排放通过第二清洗水供应装置115排放的污染物，因此很难除去残留在包括在头部分101中的收集和输送部分103以及腔室105内部的角落中的污染物P。因此，为了更有效地去除头部分101内部的污染物，特别是残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物，根据本发明的喷墨装置包括：排放部分117，其连接到头部分101，用于排放污染物；维护/检修工作台141，其被设置为使得头部分101可以浸没到液体中；以及第一清洗水供应装置147，用于提供用于去除维护/检修工作台141中的污染物的清洗水。

将描述通过第一清洗水供应装置147去除残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物P的方法。

为了去除残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中污染物P，操作员首先关闭第一和第二阀133、131。由于第一和第二阀133、131关闭，所以排放材料流入到头部分101中或者从第二清洗水供应装置115提供清洗水。然后，操作员将头部分101放在维护/检修工作台141中的液体中，并且可以从第一清洗水供应装置147向维护/检修工作台141提供清洗水155。为了向维护/检修工作台141提供清洗水155，维护/检修工作台141通过第一清洗水供应管143连接到第一清洗水供应装置147，并且在第一清洗水供应装置147处安装第三阀151。第三阀151控制从第一清洗水供应装置147提供的清洗水的量，以向维护/检修工作台141提供清洗水。操作员打开第三阀151，以使得可以将清洗水155提供给维护/检修工作台141。当第三阀151打开时，通过清洗水供应装置147提供的清洗水通过第一清洗水供应管143提供给维护/检修工作台141，以充满维护/检修工作台141。通过连接到头部分101的第一排放部分117，连同残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物P一起排放充入在维护/检修工作台141中的清洗水155。

第一排放部分117包括：第一排放管125，其为包括污染物P的清洗水的通路；第一泵119，用于施加压力，以使得可以通过第一排放部分117排放维护/检修工作台141的清洗水；以及设置在第一泵119和头部分101之间的第三阀135。

如上所述，如果在第一和第二阀133、131关闭并且头部分101浸没在充有清洗水155的维护/检修工作台141中时打开第三阀135并启动第一泵119，则由于经由维护/检修工作台141的第一泵119施加的压力，清洗水155被吸入头部分101内部。第一泵119进行操作，直到清洗水155通过第一排放管125从头部分101排出为止。

当通过第二泵119的操作沿着与喷射排放材料相反的方向排放冲入在维护/检修工作台141中的清洗水155时，通过第一排放部分117将残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落处的污染物P与清洗水155一起排出，因为污染物P可以漂浮在清洗水155中。

如上所述，根据本发明的喷墨装置可以使用清洗水155去除头部分101内部的污染物。特别地，通过使用第一排放部分117沿着对排放材料进行排放的相反方向抽出从第一清洗水供应装置147提供给维护/检修工作台141的清洗水155，由此使得可以有效地去除残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物P。

通过这种方式，根据本发明的喷墨装置沿着对排放材料进行排放的方向和对排放材料进行排放的相反方向去除头部分101中的污染物，由此使得甚至能够去除残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物P。因此，由于防止了由于长时间残留在腔室105以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物P而导致堵塞头部分101，所以本发明可以提高喷墨装置的使用寿命并防止形成不良图案。

此外，根据本发明的喷墨装置还包括连接到维护/检修工作台141的第二排放部分149。

该第二排放部分149包括：第二排放管145，用于提供用于包括污染物的清洗水的通路；以及第五阀153，用于控制清洗水的流量。包括污染物的清洗水通过第二排放管145排放。

当沿着对排放材料进行排放的方向去除污染物时，可以使得根据本发明的喷墨装置打开第二排放部分149的第五阀153，以通过第二排放部分149排放包括污染物的清洗水。

此外，第二排放部分149通过打开第五阀153来排放提供给维护/检修工作台141的清洗水155，由此防止从维护/检修工作台141提供的清洗水155溢出维护/检修工作台141。

另一方面，存储部分111存储排放材料以在形成图案时向头部分101提供排放材料。

存储部分111连接到提供通道的第一供应管121，排放材料可以通过该通道移动，并且第二供应管121连接到第一阀133，该第一阀133确定是否将排放材料提供给头部分101。

存储在存储部分111中的排放材料包括微小颗粒，由此当经过很长时间时，存在包括在排放材料中的微小颗粒沉淀或者粘结的可能性。为了防止微小颗粒的沉淀和粘结，将循环通路123连接到存储部分111。

循环通路123连接在第二供应管121和存储部分111之间，由此提供搅拌动作，该搅拌动作使得存储在存储部分111中的排放材料一直自由地移动。通过提供搅拌动作的循环通路123来防止包括在排放材料中的微小颗粒的沉淀或者粘结。

此外，循环通路123可以包括用于提供驱动力的第一泵113，以使得存储在存储部分111的排放材料通过循环通路123移动。

如上所述，根据本发明的喷墨装置包括第一和第二清洗水供应装置147，其提供清洗水155，由此使得可以沿着对排放材料进行排放的方向和沿着对排放材料进行排放的相反方向去除头部分101中的污染物。由此可以去除残留在腔室以及收集和输送部分内部的角落中的污染物。因此，根据本发明的喷墨装置防止了在残留在腔室以及收集和输送部分103内部的角落中的污染物长时间停留时产生的头部分101的堵塞。结果，可以提高喷墨装置的使用寿命和防止形成不良图案。

尽管已经通过上述附图中所示的实施例对本发明进行了说明，但是本领域技术人员应该理解，本发明并不限于这些实施例，而是在不脱离本发明的精神的情况下，可以对本发明作出各种变化或修改。因此，本发明的范围应该仅由所附权利要求及其等价物来确定。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，可以对本发明作出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等价物的范围内的本发明的这些修改和变化。

本申请要求2005年11月10日提交的韩国专利申请No.P2005-0107630的优先权，在此通过引用将其并入。

Claims (15)

1、一种喷墨装置，其包括：

维护/检修工作台，其充有清洗水；

多个喷嘴，其可以浸没在充有清洗水的所述维护/检修工作台中；

多个腔室，其以一对一的关系连接到所述多个喷嘴，其中各个腔室的容积可以通过加压装置改变；

供应管，其提供排放材料；

排放管，其从所述喷嘴和所述腔室中的至少一个排放污染物和清洗水；

收集和输送部分，其连接到所述供应管、排放管和腔室，该收集和输送部分从所述供应管向所述腔室提供排放材料，并从所述腔室向所述排放管提供污染物和清洗水；以及

泵，其连接到所述排放管，该泵将污染物和清洗水抽到排放管中。

2、根据权利要求1所述的喷墨装置，其中，所述加压装置包括压电器件。

3、根据权利要求1所述的喷墨装置，其中，所述排放材料包括微小金属颗粒和微小球间隔物颗粒中的一种。

4、根据权利要求1所述的喷墨装置，还包括：

清洗水供应管，其连接到所述维护/检修工作台，该清洗水供应管向所述维护/检修工作台提供清洗水；以及

安装在所述清洗水供应管上的阀，其控制要提供给维护/检修工作台的清洗水的量。

5、根据权利要求1所述的喷墨装置，还包括：

第二排放管，其连接到所述维护/检修工作台，该第二排放管排放清洗水；以及

安装在所述第二排放管上的阀，其控制要排放的清洗水的量。

6、根据权利要求1所述的喷墨装置，还包括：

第二清洗水供应管，其连接到所述供应管，该第二清洗水供应管提供清洗水，以从所述供应管、收集和输送部分、腔室、喷嘴中的至少一个去除污染物。

7、根据权利要求6所述的喷墨装置，还包括：

安装在所述第二清洗水供应管上的阀，用于控制从所述第二清洗水供应管提供的清洗水的量。

8、根据权利要求1所述的喷墨装置，还包括：

存储部分，其连接到所述供应管，该存储部分存储所述排放材料；

第二供应管，其将所述存储部分连接到所述供应管；以及

安装在所述第二供应管上的阀，其控制要从所述存储部分排放的排放材料。

9、根据权利要求6所述的喷墨装置，还包括：

循环通路，其连接在所述存储部分和所述第二供应管之间；以及

安装在所述循环通路上的泵，其抽出存储在所述存储部分中的排放材料。

10、一种清洗喷墨装置的方法，包括：

将包括多个喷嘴的喷墨头浸没在维护/检修工作台中的清洗水中；以及

经由排放管沿着与所述喷嘴喷射排放材料的方向相反的方向，通过所述多个喷嘴抽出清洗水。

11、根据权利要求10所述的方法，其中，所述排放材料包括微小金属颗粒和微小球间隔物颗粒。

12、根据权利要求10所述的方法，还包括对要提供给所述维护/检修工作台的清洗水的量进行控制。

13、根据权利要求10所述的方法，还包括对要通过第二排放管排放的清洗水的量进行控制。

14、根据权利要求10所述的方法，还包括使存储在存储部分中的排放材料进行循环。

15、根据权利要求14所述的方法，其中，使排放材料进行循环包括通过连接在所述存储部分和供应管之间的循环通路抽出排放材料。