(57)【要約】インクジェット印字ヘッドのノズル板を洗浄するための方法及び装置を提供する。第１の方法は洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに近接させて位置決めし、加圧ローラによって洗浄媒体に加える圧力を決定し、洗浄媒体を加圧ローラに求めた圧力で接触させ、洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに相対させて移動させることでインクジェット印字ヘッドを洗浄することを含む。この方法は加圧ローラを洗浄媒体に接触させるに先立ってインクをインクジェット印字ヘッドからパージし、洗浄媒体を移動させた後にインクジェット印字ヘッドからインクを予備噴射させることも含む。多数のその他の態様が提供される。
2009509810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印字ヘッドをインクジェット印字ヘッド洗浄装置に近接させて位置決めし、
インクジェット印字ヘッド洗浄装置の洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに近接させて位置決めし、
洗浄媒体を加圧ローラと圧力下で接触させ、
洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに相対して移動させることでインクジェット印字ヘッドを洗浄することを含むインクジェット印字ヘッドを洗浄するための方法。
【請求項２】
加圧ローラの洗浄媒体との接触に先立ってインクジェット印字ヘッドからインクをパージし、
洗浄媒体を移動させた後にインクジェット印字ヘッドからインクを予備噴射することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
インクジェット印字ヘッドからのインクのパージが、インクを待機ステーションでパージすることを含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
インクジェット印字ヘッドからのインクのパージが、洗浄媒体へのインクのパージを含む請求項２記載の方法。
【請求項５】
洗浄媒体と加圧ローラとの接触が、洗浄媒体を、インクジェット印字ヘッドのノズル板を拭き取るには十分だがインクジェット印字ヘッドへの損傷や不整合を引き起こすには不十分な圧力で接触させることを含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
洗浄媒体の移動が、
洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドのノズル板の近くに移動させ、
ノズル板を洗浄媒体と接触させ、
洗浄媒体をノズル板から離すことを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
洗浄媒体を送り出すように適合された供給ローラを回転させ、
使用済みの洗浄媒体を回収するように適合された巻き取りローラを回転させることを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
洗浄媒体について張力、速度、移動距離、供給ロール寸法、巻き取りロール寸法の少なくとも１つを求め、
求めた張力、速度、移動距離、供給ロール寸法、及び巻き取りロール寸法の少なくとも１つに基づいて洗浄媒体速度を調節することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
洗浄媒体の速度調節が、供給ローラモータ及び巻き取りローラモータの速度の少なくとも１つを調節することを含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
洗浄媒体と加圧ローラとの接触が、加圧ローラを用いて洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドのノズル板と接触させることを含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
洗浄流体を洗浄媒体に堆積することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１２】
洗浄中にウェブ張力を制御することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１３】
ウェブ張力の制御が、モータのトルクと洗浄媒体の直径をチェックすることを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
洗浄中にインクジェット印字ヘッドを支持する場所となるように適合された洗浄ステーションと、
洗浄媒体を洗浄ステーションに近づけるように適合された加圧ローラと、
加圧ローラに連結され、かつ洗浄ステーションでのインクジェット印字ヘッドの洗浄中に、加圧ローラを洗浄媒体に押し付けて移動するように適合された付勢機構とを備える装置。
【請求項１５】
付勢機構が、加圧ローラに連結され、かつ加圧ローラを洗浄媒体に押し付けて移動するように適合されたバネ式付勢装置を含む請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
加圧ローラに連結され、かつ洗浄媒体の張力と洗浄媒体の速度の少なくとも１つを求めるように適合された軸エンコーダを更に備える請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
軸エンコーダに連結され、かつ加圧ローラの回転情報を洗浄媒体の速度情報へと変換するように適合された制御装置を更に備える請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
洗浄媒体が加圧ローラを通過した後に洗浄媒体を受け取る巻き取りローラへと制御装置が速度情報を伝達する請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
洗浄媒体を供給するように適合された供給ローラと、
供給ローラから洗浄媒体を受け取るように適合された巻き取りローラと、
供給ローラから巻き取りローラへと洗浄媒体が供給される際に洗浄媒体に張力を掛けるように適合された張力ローラと、
供給ローラから巻き取りローラへと供給された洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに近づけることでインクジェット印字ヘッドを洗浄するように適合された加圧ローラとを有するインクジェットヘッド洗浄モジュールを備えるシステム。
【請求項２０】
洗浄媒体について、張力、速度、移動距離、供給ロール寸法、及び巻き取りロール寸法の少なくとも１つを求め、
求められた張力、速度、距離、供給ロール寸法、及び巻き取りロール寸法の少なくとも１つに基づいて洗浄媒体速度を調節するように適合された制御装置を更に含む請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
インクジェット印字ヘッドに対しての洗浄媒体のアプローチ角を調節するように適合された、少なくとも１つの調節ローラを更に備える請求項１９記載のシステム。
【請求項２２】
アプローチ角が約１５度以下である請求項２１記載のシステム。
【請求項２３】
インクジェット印字ヘッドに対しての洗浄媒体のデパーチャ角を調節するように適合された、少なくとも１つのアイドルローラを更に備える請求項１９記載のシステム。
【請求項２４】
デパーチャ角が約１５度以下である請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
洗浄媒体の不具合を検出するように適合されたセンサを更に備える請求項１９記載のシステム。
【請求項２６】
センサが洗浄媒体における破損を検出するように適合されている請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
センサが、
光ビームを洗浄媒体に向かって伝送するように適合された発光装置と、
発光装置からの光ビームを受け取るように適合された検出装置と、
伝送された光ビームが検出装置によって受け止められたか否かを求めるように適合された回路を備える請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
供給ローラに巻き取られた洗浄媒体の量を検出するように適合されたセンサを更に備える請求項１９記載のシステム。
【請求項２９】
センサが、
供給ローラに向かって光ビームを伝送するように適合された光源と、
光源からの光ビームを受け止めるように適合された検出装置と、
伝送された光ビームが検出装置によって受け止められたか否かを求めるように適合された回路とを備える請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
センサが反射超音波センサである請求項２８記載のシステム。
【請求項３１】
センサが、供給ローラ上の洗浄媒体の重量を洗浄媒体の量へと変換するように適合された秤量器である請求項２８記載のシステム。
【請求項３２】
洗浄媒体が供給ローラから巻き取りローラへと供給される際に洗浄媒体の張力を検出するように適合された張力センサを更に備える請求項１９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は２００５年９月２９日に出願の米国特許出願第１１／２３８６３１号「インクジェット印字ヘッドを洗浄するための方法及び装置」（代理人整理番号９８３８）に基づく優先権を主張する。この米国特許出願は引用により全て本願に組み込まれる。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は概してフラットパネルディスプレイ形成中に使用するインクジェット印刷システムに関し、特にはインクジェット印字ヘッドの洗浄装置及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００３】
フラットパネルディスプレイ業界はディスプレイ装置、特にはカラーフィルタの製造にインクジェット印刷を用いることを試みている。しかしながら、インクジェット印刷で使用するインクジェット印字ヘッドにはインクが充填され、目詰まりし、被膜が形成され、或いは別の形でインクジェット印刷工程での使用には不適となることがある。インクジェット印字ヘッドの慣用の洗浄方法には、手作業による拭き取り作業が伴う。この作業にはインクジェット印字ヘッドをオフラインにして、清浄な製造環境から切り離すことが含まれることが多く、時間がかかり、印字ヘッドが損傷したり所望の印字位置からずれてしまう可能性がある。従って、インクジェット印字ヘッドを洗浄するための改善された方法及び装置が要望されている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の特定の態様においては、インクジェット印字ヘッドのノズル板を洗浄するための方法を提供する。本方法は洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに近接させて位置決めし、洗浄媒体に加える加圧ローラの圧力を決定し、洗浄媒体を加圧ローラに既定の圧力で接触させ、洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに対して動かすことでインクジェット印字ヘッドを洗浄することを含む。
【０００５】
本発明のその他の態様において、インクジェット印字ヘッドを洗浄するための装置を提供する。本装置は洗浄中にインクジェット印字ヘッドを支持するための場所となるように適合された洗浄ステーションと、洗浄媒体を洗浄ステーション近くに移動するように適合された加圧ローラと、加圧ローラに連結され、かつ洗浄ステーションでのインクジェット印字ヘッドの洗浄中に加圧ローラを洗浄媒体に押し付けて移動させるように適合された付勢機構を含む。
【０００６】
本発明の更に別の態様においては、インクジェット印字ヘッドを洗浄するためのシステムを提供する。本システムは洗浄媒体を供給するように適合された供給ローラと、供給ローラから洗浄媒体を受け取るように適合された巻き取りローラと、洗浄媒体が供給ローラから巻き取りローラへと供給される際に張力を掛けるように適合された張力ローラと、供給ローラから巻き取りローラへと供給された洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドに近接させて移動させることでインクジェット印字ヘッドを洗浄するように適合された加圧ローラとを備えたインクジェットヘッド洗浄モジュールを含む。
【０００７】
本発明のその他の構成及び態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付図面からより十分に明らかとなる。
【詳細な説明】
【０００８】
本発明は、インクジェット印字ヘッドを洗浄するための方法及び装置を提供する。本発明においては、加圧ローラにより可動式洗浄媒体をインクジェット印字ヘッドのノズル板と接触させる又は接触寸前にすることで、ノズル板を清浄に拭き取っている。例えば、可動式洗浄媒体をノズル板に近接させて位置決めすることで、ノズル板に接触させることなくノズル板に付着した液状インクを除去する（例えば、インクを逃がす）。また、加圧ローラにより可動式洗浄媒体をノズル板と接触させることでノズル板上の液状インクを拭き取っても及び／又は不要な物質をこすり落とす。１つ以上の実施形態において、加圧ローラによって加えられた、洗浄媒体とノズル板とを接触させるための圧力はノズル板上の残留物を取り除く又はこすり落とすに十分ではあるが、印字ヘッドの不整合又はノズル板への構造的な損傷を引き起こすには不十分なものである。洗浄媒体をノズル板近くを通過させる及び／又はノズル板を洗浄媒体と接触させることで、洗浄媒体を用いてのノズル板の「拭き取り」を行うことに留意すべきである。
【０００９】
加圧ローラを中心軸を中心に調節して、ノズル板と洗浄媒体との間に実質的に平行な平面関係を維持する。実施形態によっては、１つ以上の調節ローラを利用することで、洗浄媒体のノズル板に対してのアプローチ角及び／又はデパーチャ角を調節する。例えば、アプローチ角とデパーチャ角を最適化して、洗浄媒体がノズル板の前縁を磨耗することを防止しながら、洗浄媒体とノズル板とを実質的に平行な平面関係とする。同一又はその他の実施形態においては、洗浄媒体を供給ローラと巻き取りローラとの間で巻き上げる及び／又は張力ローラを介して張力を加える。加えて、張力ローラ、調節ローラ、及び加圧ローラを独立して調節可能とすることで、最適な拭き取りが実現されるように洗浄媒体を位置決めする。こういった実施形態においては、張力ローラ、調節ローラ、及び加圧ローラを監視して（例えば、制御機構又は機構群により）手動又は自動で調節する。
【００１０】
図１は本発明のインクジェット印字ヘッド洗浄システムの実施形態の側面図であり、システムは概して参照番号１００で示されている。インクジェット印字ヘッド洗浄システム１００は、例示的な実施形態において、洗浄媒体１０４の巻きをまず最初に担持し、供給モータ１０６によって駆動される供給ローラ１０２を含む。洗浄媒体１０４は張力ローラ１０８上を通され、張力を加えられ、張力ローラは張力ローラセンサー１１０を含む。洗浄媒体１０４を次に調節ローラ１１２上に通し、調節ローラが洗浄媒体１０４の印字ヘッド１１６のノズル板１１４に対してのアプローチ角を調節する。印字ヘッド１１６は洗浄中、洗浄ステーション又はその他の待機ステーション１１６Ａに位置している。
【００１１】
洗浄媒体１０４は加圧ローラ１１８によってノズル板１１４近くまで移動させられる。加圧ローラ１１８は加圧ローラ１１８の回転速度を測定するための軸エンコーダ１２０を含み、加圧ローラの回転速度は洗浄媒体１０４の速度へと変換される。洗浄システム１００のその他のローラも同様に構成されている。巻き取りモータ１２８で駆動される巻き取りローラ１２６で巻き取る前に、洗浄媒体１０４を次にアイドルローラ１２４上を通す。洗浄システム１００は制御装置１３０も含んでおり、供給ローラ１０２、供給モータ１０６、張力ローラ１０８、張力ローラセンサ１１０、調節ローラ１１２、加圧ローラ１１８、軸エンコーダ１２０、アイドルローラ１２４、巻き取りローラ１２６、巻き取りモータ１２８のいずれか、或いは洗浄システム１００のその他の部品に連結されている。
【００１２】
洗浄媒体破損センサ１３２をシステム１００内で洗浄媒体１０４に隣接して用いることで、洗浄媒体１０４が洗浄中に損傷した及び／又は破損したか否かを求め、供給ローラ残量センサ１３４を供給ローラ１０２に隣接して設置し、供給ローラ１０２が空か、それとも空に近いかを求める。洗浄媒体センサ１３２及び／又は供給ローラ残量センサ１３４も制御装置１３０に連結する。
【００１３】
図１の例示的な実施形態においては、供給ローラ１０２がまず最初に洗浄媒体１０４の巻き又はロールを保持している。一部の実施形態おいて、供給ローラ１０２をテフロン（登録商標）及び／又はアルミニウムで形成し、その直径は約３〜４インチであるが、その他の材料及び／又は寸法を用いてもよい。洗浄媒体１０４を供給ローラ１０２から張力ローラ１０８、調節ローラ１１２、加圧ローラ１１８、アイドルローラ１２４上へと渡して巻き取りローラ１２６へと巻き付ける。実施形態に応じて、使用するローラの数は異なる。例えば、少なくとも１つの実施形態においては、張力ローラ１０８及びアイドルローラ１２４を使用しない。
【００１４】
洗浄媒体１０４はノズル板１１４又は印字ヘッド１１６のその他の表面の拭き取りでの使用に適したいずれの材料、例えば無粒子媒体であり、インクジェット印字ヘッドの洗浄に適した洗浄流体（例えば、水又は溶媒）を含有する。例えば、洗浄媒体１０４は１００％不織布ポリエステル、例えばサウスカロライナ州スパータンバーグのコンテック社（Ｃｏｎｔｅｃ，Ｉｎｃ．）製のサトワイプＣ３ワイパ（ＳａｔＷｉｐｅ）である。実施形態によっては、溶媒（例えば、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート）、アセトン等）又はその他の洗浄流体を洗浄媒体１０４上に（例えば噴霧ノズルを介して）噴霧する又はその他の方法で堆積させる。同一又はその他の実施形態においては、洗浄流体をインクジェット印字ヘッド１１６に直接的に堆積する。
【００１５】
いくつかの実施形態においては、張力ローラ１０８をテフロン（登録商標）及び／又はアルミニウムから形成し、直径は約１インチであるが、その他の材料及び／又は寸法を用いてもよい。洗浄媒体１０４の張力は、張力センサ１１０が測定する。この情報は制御装置１３０に伝達される。張力ローラ１０８の相対位置及び角度を求めた張力に基づいて（例えば、制御装置１３０の指示下などで手動又は自動で）調節し、洗浄媒体１０４の張力を所望のものにする。少なくとも１つの実施形態において、洗浄媒体１０４の張力は約５０〜１０００グラムであるが、いずれの適切な張力を用いてもよい。同一又は別の実施形態において、張力は、供給モータ１０６及び／又は巻き取りモータ１２８のモータトルクを測定することで部分的に求められる。
【００１６】
調節ローラ１１２は調節可能であり、図２に図示の、ノズル板１１４に対しての洗浄媒体１０４のアプローチ角Ａを変更することができる。可能な限りアプローチ角を小さくすることが望ましく、好ましくは約１５℃以下であり、これによりノズル板１１４と洗浄媒体１０４との間の接点での実質的に平行な平面関係を維持する。アプローチ角は、ノズル板１１４を削ることなく、又は印字ヘッド１１６の不整合を起こすことなく拭き取りが最大限に行われるように調節される。ノズル板の削れは洗浄媒体１０４がノズル板１１４の前縁と接触することから生じ、粒子が発生する。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態において、調節ローラ１１２はテフロン（登録商標）又はアルミニウムから形成され、直径は約１インチである。その他の調節ローラ材料及び／又は寸法を用いてもよい。
【００１８】
実施形態によっては、調節ローラ１１２の位置は（例えば、支持ブロック（図示せず）の調節により）調節可能であり、洗浄媒体１０４のロールが供給ローラ１０２から巻き取りローラ１２６へと送られる際に張力ローラ１０８上を通る洗浄媒体１０４の形状変化から生じる張力のばらつきを補整する。また、同一又は別の実施形態において、調節ローラ１１２の位置は洗浄媒体１０４の厚みにおけるばらつき又はインクジェット印字ヘッド１１６の位置におけるズレが補整されるように調節可能である。加えて、インクジェット印字ヘッド１１６を使用していない時に待機ステーション（図示せず）へと印字ヘッドを移動できるようにと調節ローラ１１２の位置を調節してクリアランスを改善することができる。例示的な実施形態において、調節ローラ１１２のアプローチ角を約２度に設定し、加圧ローラ１１８を洗浄ステーション１１６Ａから退避させた場合、洗浄媒体１０４の厚さより薄い約２．３ｍｍのクリアランスが形成され、インクジェット印字ヘッド１１６が待機ステーション（図示せず）までの間に通過する。
【００１９】
洗浄操作中、インクジェット印字ヘッド１１６は洗浄ステーション１１６Ａに配置される。洗浄ステーション１１６Ａはインクジェット印字ヘッド１１６単体、インクジェット印字ヘッド１１６の列、インクジェット印字ヘッド１１６のアレイ、又はその他適切な数及び／又は配列のインクジェット印字ヘッド１１６を納めることが可能である。例示的な実施形態において、洗浄ステーション１１６Ａは単数又は複数のインクジェット印字ヘッド１１６を特定の場所に保持するように適合された構造体である。インクジェット印字ヘッド１１６はレール（図示せず）に搭載され、洗浄ステーション１１６Ａの位置へと移動させられる。その他の実施形態において、洗浄ステーション１１６Ａはインクジェット印字ヘッド洗浄システム１００の一部又は全てを取り囲む壁部に形成された空間（例えば、間隙、扉部、窓部等）である。
【００２０】
加圧ローラ１１８は（図２の付勢機構２０４を参照して以下で更に説明されるように）バネ仕掛けのアセンブリ又は同様の付勢機構を用いてノズル板１１４方向に付勢される。加圧ローラ１１８は付勢機構を介して移動可能であり、洗浄ステーション１１６Ａに位置するインクジェット印字ヘッド１１６のノズル板１１４近くへと洗浄媒体１０４を移動させる。同一又は別の実施形態において、加圧ローラ１１８は中心軸を中心に調節可能であり、ノズル板１１４と洗浄媒体１０４との間での実質的に平行な平面関係を維持する。好ましい実施形態において、加圧ローラ１１８はある程度の柔軟性のある材料、例えばテフロン（登録商標）及び／又はアルミニウムから形成され、直径は約３インチである。その他の実施形態において、加圧ローラ１１８の直径は約１６〜２０ｍｍである。その他の加圧ローラ材料と同様に、これよりも大きい又は小さい直径の加圧ローラを用いてもよい。
【００２１】
アイドルローラ１２４を用いて洗浄媒体１０４を誘導し、（調節ローラ１１２がアプローチ角を調節するのと同様のやり方で）洗浄媒体１０４のノズル板１１４に対してのデパーチャ角を調節する。アイドルローラ１２４を用いて洗浄媒体１０４の張力を調節してもよく、アイドルローラの寸法と材料は（その他の寸法及び／又は材料も使用可能であるが）調節ローラ１１２と同様のものである。アイドルローラ１２４の位置は静止又は調節可能である。
【００２２】
上述したように、洗浄媒体１０４はインクジェット印字ヘッド洗浄システム１００での使用後に巻き取りローラ１２６に巻き取られる。巻き取りローラ１２６は巻き取りモータ１２８で駆動する。巻き取りモータ１２８はベルト駆動型モータであるが、その他の適切なモータを用いてもよい。巻き取りローラ１２６の寸法と材料は供給ローラ１０２のものと同様であるが、その他の寸法及び／又は材料を用いてもよい。
【００２３】
制御装置１３０は供給モータ１０６、巻き取りモータ１２８、張力センサ１１０、又は洗浄システム１００のその他の部品に連動的に接続されている。制御装置１３０はいずれの適切なコンピュータ又はコンピュータシステムであってもよく、メインフレームコンピュータ、ミニコンピュータ、ネットワークコンピュータ、パーソナルコンピュータ、及び／又はいずれの適切な処理装置、コンポーネント、又はシステムを含むが、これらに限定されない。同様に、制御装置１３０は専用ハードウェア回路を備える又はいずれの適切なハードウェア及びソフトウェアにサポートされていてもよい。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態において、制御装置１３０は供給ロールのサイズ、トルク、及び／又は回転速度、巻き取りロールサイズ、トルク、及び／又は回転速度、洗浄媒体張力、洗浄媒体の移動距離、及び／又は洗浄媒体速度を監視する。制御装置１３０はこの情報を利用してシステム１００の各種属性及びコンポーネントを制御し、機能的な洗浄処理を確実に行う。例えば、例示的な実施形態において、制御装置１３０は供給ロール１０２及び巻き取りロール１２６に巻き取られた洗浄媒体１０４の寸法のみならず、その張力、速度、及び移動距離を監視する。張力センサ１１０により張力が測定されるにつれ、制御装置１３０はこの情報を用いて供給モータ１０６又は巻き取りモータ１２８の速度を（例えば、洗浄媒体１０４にかかる張力をほぼ一定に維持するために）調節する。洗浄媒体１０４の速度を監視し、巻き取りモータ１０６と供給モータ１２８の双方の速度を（例えば、洗浄媒体１０４のほぼ一定速度での移動を維持するために）調節する。同様に、洗浄媒体１０４の移動距離及び洗浄媒体１０４の供給ロール１０２と巻き取りロール１２６への巻き量についての情報を用いて、巻き取りモータ１０６の速度及び供給モータ１２８の速度を（例えば、洗浄媒体速度及び／又は張力を変更するために）求める及び／又は調節する。別の実施形態において、洗浄媒体１０４の移動速度及び移動距離、供給モータ１０６のトルク、及び洗浄媒体１０４の供給ロール１０２と巻き取りロール１２６への巻き量は既知である、測定される、及び／又は制御装置１３０で調節可能である。制御装置１３０は洗浄媒体１０４の速度を用いて、巻き取りモータ１２８の速度を調節する。制御装置１３０は供給モータ１０６のトルクを用いて、供給モータ１０６のトルクを調節する。同様に、制御装置１３０は供給ローラ１０２及び巻き取りローラ１２６のいずれか又はその両方上の洗浄媒体１０４の直径を供給モータ１０６及び巻き取りモータ１２８のいずれか又は双方でのモータトルク測定値と共に用いて洗浄媒体１０４の張力を制御する。供給モータ１０６及び／又は巻き取りモータ１２８のモータトルクは、洗浄媒体１０４の張力を一定に維持している場合、測定された洗浄媒体１０４の直径に反比例する。
【００２５】
洗浄媒体破損センサ１３２は洗浄媒体１０４の不具合を見つけ出すように適合されている。好ましい実施形態において、破損センサ１３２は張力ローラ１０８と調節ローラ１１８との間に配置されているが、その他の位置であってもよい。一部の実施形態において、破損センサ１３２は洗浄媒体１０４の存在又は不在を（例えば、反射又はスルービームにより）検出する光学センサである、又はその他の適切なセンサ又は装置である。例えば、破損センサ１３２は光ビーム源１３２ａと検出装置１３２ｂとを含み、検出装置は洗浄媒体１０４が不在又は光ビーム源１３２ａと検出装置１３２ｂとの間に正しく位置されなかった場合のみ、光ビーム源１３２ａからの光ビームを検出する。洗浄媒体１０４の不在、又は洗浄媒体１０４を通しての伝達特性における変化は不具合（例えば、洗浄媒体１０４の破損、不適切な洗浄媒体タイプその他）を示す。
【００２６】
供給ローラ残量センサ１３４は供給ローラ１０２に隣接して配置され、かつ供給ローラ１０２上の洗浄媒体１０４のロール寸法を監視するように適合されている。例えば、供給ローラ残量センサ１３４は光ビームを検出装置（図示せず）へと伝達するように適合された光源を含み、検出装置は供給ローラ１０２上の洗浄媒体１０４の直径が（例えば、供給ローラ１０２が空又はほぼ空であると示す）既定値未満の場合のみ、光ビームを検出する。その他の供給ローラ残量センサを用いることもでき、例えば、供給ローラ１０２の重量を測定することでその上の洗浄媒体１０４の量を測定するセンサ、又は反射超音波又はレーザセンサが含まれる。洗浄工程中に洗浄媒体１０４が繰り出されるにつれ、ロール寸法（直径）を監視し、洗浄工程中に洗浄媒体１０４切れになるのを防止する。一実施形態において、供給ローラ残量センサ１３４は供給ローラ１０２に対して垂直に取り付けられている。
【００２７】
もし指定した洗浄媒体１０４のロール交換時期が必要ならば、上述した光源／検出装置モデル等の離散出力センサを用いることができる。別の実施形態においては、供給ローラ残量センサ１３４は洗浄媒体１０４がどのぐらい供給ローラ１０２によって繰り出されたかを測定するように適合されており、かつ低供給状況に対応する特定の距離が設定及び／又はプログラムされており、この距離に達すると供給ローラ残量センサ１３４からの出力が状態を変更する。常に洗浄媒体を切らさない状態にしたい場合は、アナログ出力センサを用いてもよい。供給ローラ残量センサ１０４に全ロールに対応する距離と空のロールに対応する距離を登録する。洗浄媒体１０４が繰り出されるにつれて、センサはロールの減り具合を表す尺度を有するアナログ信号を送信する。その他いずれの適切なセンサを使用してもよい。
【００２８】
供給ローラ残量センサ１３４を用いて、供給ローラ１０２上の洗浄媒体１０４の直径を測定することもできる。制御装置１３０は洗浄媒体１０４の直径を用いて、洗浄媒体１０４の張力を制御する。
【００２９】
図２は、本発明による図１の加圧ローラ１１８の例示的な実施形態の側面図である。図２の実施形態において、加圧ローラ２０２は軸エンコーダ２０６に連結された付勢機構２０４によって支持されている。ハードストップ等の上限２０８を設け、加圧ローラ２０２による洗浄ステーション２１０Ａに位置するインクジェット印字ヘッド２１０への損傷を防止する。加圧ローラ２０２の動きの下方向の限界となるように配置された下限２１２も含まれる。
【００３０】
加圧ローラ２０２は軸エンコーダ２０６を格納していてもよい。別の実施形態において、軸エンコーダ２０６は加圧ローラ２０２に連動的に接続されているが、ローラ筐体外部に設置されている。制御装置１３０（図１に図示）は軸エンコーダ２０６に連結されている。
【００３１】
稼働中、加圧ローラ２０２は洗浄媒体１０４に加圧し、洗浄媒体１０４をインクジェット印字ヘッド２１０を格納する洗浄ステーション位置２１０Ａ近くに移動させるように動作可能である。
【００３２】
本発明との使用に適した市販の印字ヘッドの例としてはニューハンプシャー州レバノンのスペクトラ社（Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｉｎｃ．）製のモデルＳＸ−１２８、１２８−チャネルジェッティングアセンブリ（１２８−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｊｅｔｔｉｎｇ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）がある。この特定のジェッティングアセンブリは２つの電気的に独立した圧電片を含み、それぞれ６４個のアドレス可能なチャネルを有し、全部で１２８の噴流を供給する。印字ヘッドは多数のノズルを含み、これらは一列に間隔約０．２０インチで配置されている。異なる寸法のノズルを備えたその他の印字ヘッドを使用することもできる。
【００３３】
付勢機構２０４は加圧ローラ２０２を移動可能などんな機構又は構造体であってもよい（例えばバネ式アーム、バネ式付勢装置その他）。付勢機構２０４は加圧ローラ２０２を洗浄ステーション２１０Ａに位置するインクジェット印字ヘッド２１０のノズル板２１４の近くに移動するように動作可能である。一部の実施形態においては、加圧ローラ２０２によって洗浄媒体１０４に加えられた圧力つまり「加圧ローラ荷重」（又は付勢機構２０４上の荷重）はアーム部２０４ｂに対してバネ２０４ａを伸長することで設定される。別の実施形態において、付勢機構２０４にかかる荷重は圧縮バネ（図示せず）によって設定される。付勢機構２０４にかかる荷重を調節するのに適したその他の方法を用いることもできる。荷重の一部が加圧ローラ２０２と付勢機構２０４の重量を相殺する。ローラの荷重はバネの伸長により設定することができる。別の実施形態において、ローラの荷重はバネの圧縮によって設定される。加圧ローラの荷重により加圧ローラ２０２は洗浄媒体１０４と接触し、望ましい圧力がノズル板２１４に加わる。好ましい実施形態において、正確な荷重設定を可能とするには約９ｇ／ｍｍのバネ定数を使用するが、いずれの適当及び／又は実際的なバネ定数を用いることもできる。加圧ローラ荷重は、バネを調節し、洗浄媒体１０４の張力とアプローチ角における変化を補整することで設定する。同一又は別の実施形態においては、加圧ローラ荷重を洗浄媒体１０４の厚さにおけるバラツキを補整するように設定する。
【００３４】
上述したように、加圧ローラ２０２の動きは上限２０８によって制限される。上限２０８は加圧ローラ２０２がインクジェット印字ヘッド２１０と不要な又は過剰な接触をするのを防止するいずれの適切な制限装置であってもよい。好ましい実施形態において、上限２０８は加圧ローラ２０２がノズル板２１４に接触する地点から約０．１ｍｍ超えた位置に設置される。上限２０８を用いて加圧ローラ２０２の初期位置とローラ荷重設定の設定してもよい。上限２０８は、加圧ローラ２０２の直径、インクジェット印字ヘッド２１０の位置、又は加圧ローラ２０２の接点に影響を与えるその他いずれの要素の助けとなるいずれの適切な位置に設定してもよい。
【００３５】
加圧ローラ２０２は更に下限２１２によって動きが制限される。下限２１２は加圧ローラ２０２がシステム１００のその他の部品と接触するのを防止するいずれの適切な制限装置であってもよい。下限２１２はハードストップ、スプリングリターンタイプ、又はその他いずれの適切な制限装置であってもよい。
【００３６】
加圧ローラ２０２は軸エンコーダ２０６を格納していてもよい。軸エンコーダ２０６は加圧ローラ２０２の回転速度を測定し、回転速度を洗浄媒体１０４の速度へと変換するよう動作可能である。或いは、軸エンコーダ２０６は加圧ローラ２０２の回転速度を測定し、この情報を制御装置１３０へと送る。別の実施形態において、軸エンコーダ２０６は加圧ローラ２０２に連動的に接続されているが、ローラ筐体外部に位置されている。
【００３７】
制御装置１３０（図１に図示）は加圧ローラ２０２及び／又は軸エンコーダ２０６に連動的に接続されている。制御装置１３０は軸エンコーダ２０６から伝達された情報を加圧ローラ２０２及び／又はシステム１００のその他の要素についての情報及び／又はコマンド制御へと変換可能である。具体的には、制御装置１３０は加圧ローラ及び／又は軸エンコーダ２０６によって伝達された情報に基づいて洗浄媒体１０４の速度を決定可能である。
【００３８】
図３を参照すると、本発明によるインクジェット印字ヘッドを洗浄するための例示的な方法３００のフロー図が図示されている。例示的な方法３００は工程３０２から開始される。工程３０４において、加圧ローラ２０２によって洗浄媒体１０４に加えられる適当な圧力が決定される。少なくとも１つの実施形態において、圧力は、インクジェット印字ヘッド２１０を損傷することなく、又はその不整合を起こすことなくウェブ洗浄媒体１０４がインクジェット印字ヘッド２１０のノズル板２１４に接触して拭き取りを行うに十分なものでなくてはならない。また、加圧ローラ２０２により加える圧力は、好ましくは削り取りが生じないようなものでなくてはならない（例えば、ウェブ洗浄媒体１０４は好ましくはノズル板２１４の前縁に接触しない及び／又は粒子の発生を起こさない）。加圧ローラ２０２により加える圧力は実験によって求めても、或いはいずれの既定値に設定してもよい。一部の実施形態において、加える圧力は約５０〜２００グラムである。その他の圧力を用いてもよい。
【００３９】
工程３０６で、インクジェット印字ヘッド２１０内に残存しているインクをパージする。印字ヘッド２１０からインクをパージするためには、インクジェット印字ヘッド２１０内部に残留するインクを適切な方法でインクジェット印字ヘッドから強制的に吐き出させる。これには、例えば、インクジェット印字ヘッド２１０内部でインク又は空気を噴出させることを含む。１つ以上の実施形態において、インク又は空気は約０．５秒のパルス間隔でインクジェット印字ヘッド２１０内に噴出されるが、その他いずれのパルス幅を用いてもよい。例示的な実施形態において、インクジェット印字ヘッド２１０は１サイクルあたりインク約３〜６立方センチメートルをパージする。インクジェット印字ヘッド２１０は洗浄ステーション２１０Ａ又は待機ステーション（図示せず）で洗浄媒体１０４上にパージされる。
【００４０】
工程３０８で、洗浄媒体１０４を移動させる。洗浄媒体１０４の移動には、供給ローラ１０２を回転させて洗浄媒体１０４を供給ローラ１０２から送り出し、巻き取りローラ１２６を回転させて使用済みの洗浄媒体１０４を巻き取りローラ１２６上に再度巻き上げることを含む。いずれの適当な洗浄媒体１０４速度を用いてもよい。例示的な実施形態において、洗浄媒体１０４は速度約１０〜１５０ｍｍ／秒で移動する。
【００４１】
工程３０８中、洗浄媒体１０４の速度も調節する。例えば、洗浄媒体１０４の速度の調節は、まず最初に現在の洗浄媒体速度を求めることで行う。現在の洗浄媒体の速度は、洗浄媒体の張力、洗浄媒体の移動距離を測定し、第１供給ロールの寸法を第２供給ロールの寸法と比較し、第１巻き取りロール寸法を第２巻き取りロール寸法とを比較すること、及びこのいずれの組み合わせその他によって求めることができる。その他の適切な方法を用いて洗浄媒体１０４の速度を求めてもよい。現在の洗浄媒体速度を次に、例えば供給ローラの回転速度、巻き取りローラの回転速度、洗浄媒体の張力又はこれらのいずれの組み合わせを調節することで調節する。その他の適切な方法を用いて洗浄媒体１０４の速度を調節してもよい。供給ローラ１０２の回転速度は、供給モータ１０６のモータ速度を調節することで調節することができる。同様に、巻き取りローラ１２６の回転速度は、巻き取りモータ１２８のモータ速度を調節することで調節することができる。
【００４２】
工程３１０で、加圧ローラ２０２を洗浄媒体１０４に押し付けてノズル板２１４に近づける。これによりノズル板２１４上に残存している液状インクがノズル板２１４から洗浄媒体１０４へと逃がされる又ははける。例えば、加圧ローラ２０２を付勢機構２０４又はいずれの適切な方法及び／又は装置を介して動かす。加圧ローラ２０２は段階的に移動させても（例えば、それにより制御装置１３０からのフィードバックに基づいてなどにより、加圧ローラ２０２の位置を継続的に調節する）、或いは加圧ローラ２０２を既定の位置へと一段階で移動させてもよい。
【００４３】
工程３１２で、洗浄媒体１０４がノズル板２１４の表面と接触するように加圧ローラ２０２を洗浄媒体１０４に押し付けて移動させ、残留するインクを拭き取る。少なくとも１つの実施形態において、洗浄媒体１０４によって加えられる圧力はインクをノズル板２１４から擦り取るに十分なものであるが、インクジェット印字ヘッド２１０を損傷する及び／又はその不整合を生じさせるには不十分である。付勢機構２０４又はその他の装置を用いて、加圧ローラ２０２を（例えば、手動又は制御装置１３０の制御下で）移動させてもよい。
【００４４】
工程３１４で、加圧ローラ２０２をインクジェット印字ヘッド２１０から離し、洗浄媒体１０４をノズル板２１４から離す。例えば、加圧ローラ２０２を付勢機構２０４又はいずれの適切な方法及び／又は装置を介して離す。加圧ローラ２０２はインクジェット印字ヘッド２１０から（例えば、制御装置１３０からのフィードバックに基づいてなど、加圧ローラ２０２の位置を継続的に調節することで）段階的に移動させても、或いは加圧ローラ２０２をインクジェット印字ヘッド２１０から既定位置へと一段階で移動させてもよい。
【００４５】
工程３１６で、インクをインクジェット印字ヘッド２１０から予備噴射する。インクの予備噴射により、洗浄後でありかつ印刷処理へ戻る前にインクジェット印字ヘッド２１０からインクが噴射される。インクは洗浄ステーション２１０Ａで洗浄媒体１０４上に予備噴射される又は待機ステーション（図示せず）で予備噴射される。
【００４６】
方法は工程３１８で終了する。
【００４７】
上記の説明は本発明の例示的な実施形態のみを開示しており、本発明の範囲内である上記開示の方法及び装置の改変は、当業者には容易に見て取れる。例えば、図１を参照して上述したように、上記の方法例はたった１つの調節ローラ１１２と１つのアイドルローラ１２４の場合について述べたものであり、当業者ならばこれらの方法をいずれの適切な数（例えば、２、３、４個等）の調節及び／又はアイドルローラを備えたインクジェット印字ヘッド洗浄システム１００に応用できることが理解できる。一部の実施形態において、本発明のインクジェット印字ヘッド洗浄システム１００は２００４年１１月４日に出願の米国特許仮出願第６０／６２５５５０号「インクジェットを用いてのフラットパネルディスプレイのカラーフィルタを形成するための装置及び方法」に開示されるようなインクジェット印字システムに搭載及び／又は共に使用され、この仮特許出願は参照により全て本願に組み込まれる。更に、本発明はスペーサの形成、偏光子のコーティング、ナノ粒子回路形成へも応用することができる。
【００４８】
従って、本発明をその特定の実施形態に関連させて開示してきたが、その他の実施形態も、特許請求の範囲に基づいて定められる本発明の精神と範囲内に含まれると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のいくつかの実施形態によるインクジェット印字ヘッド洗浄システムの側面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による図１のインクジェット印字ヘッド洗浄装置の拡大側面図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態によるインクジェット印字ヘッドを洗浄するための例示的な方法を示したフロー図である。
【図１】
2009509810.tif 000003
【図２】
2009509810.tif 000004
【図３】
2009509810.tif 000005
【国際調査報告】
2009509810.tif 000006
2009509810.tif 000007
2009509810.tif 000008
2009509810.tif 000009
2009509810.tif 000010