JP6898000B2 - インクジェット印刷システムと共に使用するための印刷ヘッドユニットアセンブリ - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第61/625,659号(2012年4月17日出願)の利益を主張し、米国仮特許出願第61/646,159号(2012年5月11日出願)の利益を主張し、さらに、米国仮特許出願第61/697,479号(2012年9月6日出願)の利益を主張する。本明細書に挙げられるすべての相互参照出願は、その全体が参照によって援用される。
本教示の分野は、産業用インクジェット薄膜印刷システムにおいて使用するための相互交換可能な印刷ヘッドユニットアセンブリに関する。
本教示によると、印刷ヘッドユニットアセンブリの種々の実施形態は、印刷ヘッドユニットと、装着およびクランプ締めアセンブリと、インターフェースアセンブリとを含むことができる。本教示の印刷ヘッドユニットアセンブリの種々の実施形態に関して、印刷ヘッドユニットと装着およびクランプ締めアセンブリとは、印刷システム内における印刷ヘッドユニットの再現可能な歪みのない位置決めを提供することができる。本教示の印刷ヘッドユニットアセンブリの種々の実施形態では、印刷ヘッドユニットおよびインターフェースアセンブリは、印刷システムと種々の印刷ヘッドユニットとの容易な相互交換性を可能にする特徴を有することができる。印刷システム内における印刷ヘッドユニットの歪みのない、再現可能な位置決めを提供する容易な相互交換性は、標的薄膜プロセスを提供する際の順応性ならびに信頼性のある高処理量生産印刷を可能にする。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
産業用インクジェット印刷のための印刷ヘッドユニットであって、前記印刷ヘッドユニットは、
流体システムであって、前記流体システムは、
制御の配分を提供する気体マニホールドブロックのアセンブリであって、前記気体マニホールドブロックは、第1の表面および第2の表面を含み、複数のチャネルをその中に加工され、前記気体マニホールドブロックは、弁、リザーバ、真空源、および、不活性ガス源から選択されたマニホールド構成要素と連絡するためにポート接続されている、気体マニホールドブロックのアセンブリと、
流体マニホールドブロックのアセンブリであって、前記流体マニホールドブロックのアセンブリは、第1の表面および第2の表面を備え、複数のチャネルをその中に加工され、前記流体マニホールドブロックのアセンブリは、弁、リザーバ、印刷ヘッド、および、廃棄システムから選択されたマニホールド構成要素と連絡するためにポート接続されている、流体マニホールドブロックのアセンブリと、
少なくとも1つの入口ポートおよび少なくとも1つの出口ポートを含む一次分配リザーバであって、前記一次分配リザーバは、前記気体マニホールドブロックのアセンブリおよび前記流体マニホールドブロックのアセンブリと流体連絡している、一次分配リザーバと
を備える、流体システムと、
電気相互接続部を受け取るための第1の表面と、前記気体マニホールドブロックの前記第1の表面に隣接する第2の表面とを含む電気インターフェースプレートであって、前記電気相互接続部を受け取るための第1の表面は、迅速結合式に適合されている、電気インターフェースプレートと、
前記流体マニホールドブロックのアセンブリの前記第2の表面に隣接する第1の部材と、印刷ヘッドアセンブリを受け取るように構成された第2の部材とを備えるアダプタプレートマニホールドアセンブリであって、前記アダプタプレートマニホールドアセンブリは、前記一次分配リザーバおよび前記印刷ヘッドアセンブリと流体連絡している、アダプタプレートマニホールドアセンブリと
を備える、印刷ヘッドユニット。
(項目2)
前記気体マニホールドブロックと、弁、リザーバ、真空源、および、不活性ガス源から選択されたマニホールド構成要素との間の連絡は、Oリングシールを伴うポート接続を備える、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目3)
前記流体マニホールドブロックのアセンブリと、弁、リザーバ、印刷ヘッド、および、廃棄システムから選択されたマニホールド構成要素との間の連絡は、Oリングシールを伴うポート接続を備える、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目4)
前記アダプタプレートマニホールドアセンブリは、前記印刷ヘッドユニットを運動学的マウントに装着するための嵌合表面を提供する、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目5)
前記印刷ヘッドユニットは、前記印刷ヘッドユニットに関連する動作情報にアクセスするための識別コードを有する、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目6)
前記印刷ヘッドユニットに関連する前記動作情報は、メモリデバイス上にある、項目5に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目7)
前記メモリは、前記印刷ヘッドユニット上に位置するデバイスである、項目6に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目8)
少なくとも1つの入口ポートおよび少なくとも1つの出口ポートを含むバルクインクリザーバをさらに備え、前記バルクインクリザーバは、前記一次分配リザーバおよび前記流体マニホールドブロックのアセンブリと流体連絡している、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目9)
前記一次分配リザーバは、前記一次分配リザーバのための定義された充填レベルを維持するための少なくとも1つの液体レベルインジケータを有し、前記バルクリザーバからのインクは、前記一次分配リザーバを前記定義された充填レベルに継続的に補充する、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目10)
迅速結合式に適合されている、前記電気インターフェースプレートの前記第1の表面は、ポゴピンパッドを含む、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目11)
前記気体マニホールドブロックのアセンブリは、
真空アセンブリと連絡している第1のマニホールドポートと、不活性ガス源と連絡している第2のマニホールドポートと、前記一次分配ユニットの前記入口ポートと流体連絡している第3のマニホールドポートと、
前記気体マニホールドブロックのアセンブリの第1の弁であって、前記第1の弁は、前記不活性ガス源と前記一次分配リザーバとの間の流体連絡と、第2の弁と前記一次分配リザーバとの間の流体連絡との両方を制御し、前記気体マニホールドブロックのアセンブリの第2の弁は、前記第1の弁と前記真空アセンブリとの間の連絡を制御する、第1の弁と
を備える、項目1に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目12)
前記流体マニホールドブロックのアセンブリは、
前記一次分配リザーバの出口ポートと流体連絡している第1のマニホールドポートおよび前記インクジェットヘッドアセンブリの入口ポートと流体連絡している第2のマニホールドポートであって、前記流体マニホールドブロックの第1の弁は、前記一次分配ユニットと前記インクジェットヘッドアセンブリとの間の連絡を制御する、第1のマニホールドポートおよび第2のマニホールドポートと、
インクジェットヘッドアセンブリの出口ポートと流体連絡している第3のマニホールドポートおよび廃棄物排出管と流体連絡している第4のマニホールドポートであって、前記流体マニホールドブロックの第2の弁は、前記インクジェットヘッドアセンブリと前記廃棄物排出管との間の連絡を制御する、第3のマニホールドポートおよび第4のマニホールドポートと
を備える、項目11に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目13)
前記流体マニホールドブロックのアセンブリは、
入口ポート、孔、および、出口ポートを含むバルクリザーバであって、前記バルクリザーバは、前記一次分配リザーバと流体連絡している、バルクリザーバと、
前記バルクリザーバの出口ポートと流体連絡している第1のマニホールドポートおよび一次分配リザーバの入口ポートと流体連絡している第2のマニホールドポートであって、前記流体マニホールドブロックの第1の弁は、前記バルクリザーバと前記一次分配ユニットとの間の連絡を制御する、第1のマニホールドポートおよび第2のマニホールドポートと、
前記一次分配リザーバの出口ポートと流体連絡している第3のマニホールドポートおよび前記インクジェットヘッドアセンブリの入口ポートと流体連絡している第4のマニホールドポートであって、前記流体マニホールドブロックの第2の弁は、前記一次分配ユニットと前記インクジェットヘッドアセンブリとの間の連絡を制御する、第3のマニホールドポートおよび第4のマニホールドポートと、
インクジェットヘッドアセンブリの出口ポートと流体連絡している第5のマニホールドポートおよび廃棄物排出管と流体連絡している第6のマニホールドポートであって、前記流体マニホールドブロックの第3の弁は、前記インクジェットヘッドアセンブリと前記廃棄物排出管との間の連絡を制御する、第5のマニホールドポートおよび第6のマニホールドポートと
を備える、項目11に記載の印刷ヘッドユニット。
(項目14)
前記一次分配リザーバのための定義された充填レベルを維持するための液体レベルインジケータをさらに備え、前記バルクリザーバからのインクは、前記一次分配リザーバを前記定義された充填レベルに継続的に補充する、項目13に記載の印刷ヘッドユニット。
本教示は、種々の印刷プロセスのために使用され得る、産業用インクジェット薄膜印刷システムにおいて使用するための印刷ヘッドユニットアセンブリの実施形態を開示する。本教示の印刷ヘッドユニットの種々の実施形態アセンブリは、印刷ヘッドユニットと、装着およびクランプ締めアセンブリと、インターフェースアセンブリとを含むことができる。本教示によると、本明細書に開示されるデバイス、装置、システム、および方法は、例えば、限定ではないが、種々の印刷プロセスを開発すること、および、効率的な生産規模の印刷を提供することのために有用であり得る。
Claims (20)
- 基材上にインクを印刷するための印刷システムであって、前記印刷システムは、
基材と印刷ヘッドとの間の相対的な移送を提供するためのモーションシステムと、
モジュール式印刷ヘッドユニットに対して前記モーションシステムを係合および係脱するための機械的インターフェースであって、前記機械的インターフェースは、装着およびクランプ締めアセンブリと、前記印刷ヘッドユニットを電気システムおよび気体システムに結合するためのインターフェースアセンブリとを備える、機械的インターフェースと、
前記印刷ヘッドユニットが前記モーションシステムから係脱しているときに前記印刷ヘッドユニットにインクを供給するためのインクシステムと、
を備え、
前記インターフェースアセンブリは、
前記気体システムへと結合するための真空およびガス源接続と、
前記電気システムへと結合するための電気接続と
を備え、
前記印刷ヘッドユニットは、マニホールドアセンブリと流体連絡している分配リザーバを備えるインク供給システムと、電気インターフェースプレートと、前記分配リザーバと流体連絡しているアダプタプレートマニホールドアセンブリとを備える、印刷システム。 - 前記マニホールドアセンブリは、Oリングシールを備える、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記印刷システムは、さらに、周囲空気に対して印刷の間において前記基材および前記印刷ヘッドユニットを封入するためのガス封入体を備える、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記印刷ヘッドユニットは、デジタルメモリを含む、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記気体システムは、真空または加圧ガスのうちの少なくとも1つを提供するものである、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記インクは、前記基材上に有機発光ダイオード薄膜を形成するための材料を含む、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記インク供給システムは、前記インクシステムを印刷ヘッドに流体的に結合する、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記印刷システムは、さらに、対応する一意の位置において複数のモジュール式印刷ヘッドユニットを保管するための保管部を備え、
前記印刷ヘッドユニットは、前記印刷ヘッドユニットの識別と、前記保管部内の前記印刷ヘッドユニットの前記対応する一意の位置を識別するための情報とを記憶するオンボードメモリを備える、請求項4に記載の印刷システム。 - 前記インク供給システムと流体連絡しているバルクリザーバをさらに備える、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記装着およびクランプ締めアセンブリは、前記モーションシステムに係合していると
きに前記モーションシステムに対して前記モジュール式印刷ヘッドユニットを位置決めす
るための運動学的マウントを備える、請求項9に記載の印刷システム。 - 前記電気接続は、ピンアレイを含む、請求項1に記載の印刷システム。
- 前記マニホールドアセンブリは、気体マニホールドブロックのアセンブリであり、前記
インク供給システムはさらに、流体マニホールドブロックのアセンブリを備え、前記分配リザーバは、前記気体マニホールドブロックのアセンブリおよび前記流体マニホールドブロックのアセンブリと流体連絡している、請求項1に記載の印刷システム。 - 前記デジタルメモリは、前記インクシステムによって、前記インクシステムによって前
記印刷ヘッドユニットに供給されるインクのタイプを識別する情報を記憶するものである
、請求項4に記載の印刷システム。 - 印刷システムのためのモジュール式印刷ヘッドユニットであって、前記印刷システムは
、電気システム、インクシステム、気体システム、および、前記モジュール式印刷ヘッド
ユニットと基材との間の相対的な移送を提供するためのモーションシステムを有し、前記
モジュール式印刷ヘッドユニットは、
複数の印刷ヘッドであって、各々は、複数のノズルを有する、複数の印刷ヘッドと、
前記モーションシステムに対して前記モジュール式印刷ヘッドユニットを係合および係
脱するための機械的インターフェースであって、前記機械的インターフェースは、装着お
よびクランプ締めアセンブリと、前記印刷ヘッドユニットを電気システムおよび気体システムに結合するためのインターフェースアセンブリとを備える、機械的インターフェースと、
オンボードインクリザーバから前記複数のノズルにインクを供給するための流体マニホールドと、
気体マニホールドと、
前記モジュール式印刷ヘッドユニットの較正データを記憶するためのデジタルメモリと
を備え、
前記インターフェースアセンブリは、
前記モーションシステムが前記モジュール式印刷ヘッドユニットに係合しているときに
前記気体システムに結合するための真空およびガス源接続と、
前記電気システムに結合するための電気接続と
を備え、
前記モジュール式印刷ヘッドユニットは、前記モーションシステムが前記モジュール式印刷ヘッドユニットから係脱しているときに前記オンボードインクリザーバにインクを供給するためのポートを備える、モジュール式印刷ヘッドユニット。 - 前記デジタルメモリは、また、前記モジュール式印刷ヘッドユニットを一意に識別する
識別コードを記憶するものである、請求項14に記載のモジュール式印刷ヘッドユニット。 - 前記印刷システムは、さらに、保管部を備え、前記保管部は、複数の印刷ヘッドユニッ
トを各々前記保管部内の対応する一意の位置において保管するものであり、前記複数の印
刷ヘッドユニットは、前記モジュール式印刷ヘッドユニットを含み、
前記デジタルメモリは、また、前記保管部内の前記モジュール式印刷ヘッドユニットに
対応する前記対応する一意の位置を識別する情報を記憶するものである、請求項14に記
載のモジュール式印刷ヘッドユニット。 - 前記装着およびクランプ締めアセンブリは、前記モーションシステムに対して前記モジュール式印刷ヘッドユニットを再現可能に位置決めするための運動学的マウントを備える、請求項14に記載のモジュール式印刷ヘッドユニット。
- 前記電気接続は、ピンアレイを含む、請求項14に記載のモジュール式印刷ヘッドユニット。
- 前記オンボードインクリザーバに結合される液体レベルインジケータをさらに備える、
請求項14に記載のモジュール式印刷ヘッドユニット。 - 基材上にインクを印刷するための印刷システムであって、前記印刷システムは、
基材と印刷ヘッドとの間の相対的な移送を提供するためのモーションシステムと、
モジュール式印刷ヘッドユニットに対して前記モーションシステムを係合および係脱す
るための機械的インターフェースであって、前記機械的インターフェースは、装着およびクランプ締めアセンブリと、前記印刷ヘッドユニットを電気システムおよび気体システムに結合するためのインターフェースアセンブリとを備える、機械的インターフェースと、
前記印刷ヘッドユニットが前記モーションシステムから係脱しているときに前記印刷ヘッドユニットにインクを供給するためのインクシステムと、
を備え、
前記インターフェースアセンブリは、前記気体システムへと結合するための真空およびガス源接続と、前記電気システムへと結合するための電気接続とを備え、
前記印刷ヘッドユニットは、マニホールドアセンブリと流体連絡している分配リザーバ
を備えるインク供給システムと、電気インターフェースプレートと、前記分配リザーバと流体連絡しているアダプタプレートマニホールドアセンブリとを備え、
前記インクシステムは、前記インク供給システムと流体連絡しているバルクリザーバを備え、
前記マニホールドアセンブリは、気体マニホールドブロックのアセンブリであり、前記
インク供給システムはさらに、流体マニホールドブロックのアセンブリを備え、前記分配リザーバは、前記気体マニホールドブロックのアセンブリおよび前記流体マニホールドブロックのアセンブリと流体連絡している、印刷システム。
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