JP2008539077A - プリントヘッドメンテナンスステーション - Google Patents

Abstract

【課題】 特にプリントヘッドが使用されない期間に、プリントヘッドが詰まることを防止するのに使用される、工業用プリント装置のプリントヘッドメンテナンスステーションを提供する。
【解決手段】 メンテナンスステーションは、キャッピングステーションとブロッティングステーションとを備える。キャッピングステーションは、プリントヘッドを湿らせておくソケットを備える。ブロッティングステーションは、プリント機能を実行する前に残留するいかなるプリント流体も洗浄する。
【選択図】なし

Description

本開示は、圧電マイクロデポジション（ＰＭＤ）装置のためのプリントヘッドメンテナンスステーションに関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、２００５年４月２５日付けで出願された米国仮特許出願第６０／６７４，５８４号、第６０／６７４，５８５号、第６０／６７４，５８８号、第６０／６７４，５８９号、第６０／６７４，５９０号、第６０／６７４，５９１号及び第６０／６７４，５９２号の利益を主張する。上記出願の開示は参照により本明細書に援用される。

ＰＭＤ工程は、基板又は流体製造原料を汚染することなく基板上に流体製造材料の液滴を堆積させるのに用いられる。従って、ＰＭＤ工程は例えば、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）ディスプレイ装置、プリント回路基板（ＰＣＢ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を製造する場合のように、汚染が回避されるべきクリーンルーム環境において特に役立つ。

ＰＭＤ法及びＰＭＤシステムは一般にＰＭＤツールを連携して使用する。ＰＭＤツールは、流体原料を基板に堆積させるヘッドと、複数の独立したノズルを有するノズルアセンブリとを有する。ＰＭＤヘッドは、パターニング、即ち流体原料の液滴を基板の所定の位置に正確に堆積させるため、及び、各ノズルを別々に制御するためのコンピュータ数値制御システムに接続される。一般にＰＭＤヘッドは、複数のプリントヘッドアレイを有し、基板上に微細構造を形成するための様々な技術及び方法と組み合わせて使用される場合、高精度を発揮するように構成される。

米国特許第３，８３９，７２１号明細書 米国特許第６，６９５，４２９号明細書 米国特許第６，８１４，４２２号明細書

極めて高く液滴を堆積させること、一般にＰＭＤ用途においては位置精度が要求されること、及びグラフィックスプリンタに一般に使用されないインクジェット流体を使用することが原因で、インクジェットプリントの他分野でこれまで用いられていたメンテナンス方法では、ＰＭＤ用途において、ノズルの不具合を回避するのには不十分であることが多い。したがって、ＰＭＤヘッドの状態を維持するための改良されたデバイスが必要とされている。

本開示は、正確な動的制御能力及び単一プリントヘッド連係能力を有するブロッティングステーション、ノズルメンテナンス操作及びインクミスト制御のいくつかのモードを提供するキャッピングステーション及びプライミングステーション、及び自動的にプリントヘッドアレイと連続的に相互作用する液滴分析システムの使用を含む。

他の特徴は、複数の異なる流体及びプリントヘッドのタイプに対して、ブロッティングステーションのワイピング動作を構成することができる能力、並びに圧力、速度、及び動作時の垂直上昇量などの変量に適応させることである。さらに別の態様は、ブロッティングデバイス内に１つのブロッティングステーション装置を有して１つのプリントヘッドの欠陥を補修することである。プリントされる基板の汚染を避けるための廃物除去の一部として、キャッピングステーションに一体化された液滴ミスト除去システムがさらに設けられる。それぞれの流体及びプリントヘッドのタイプに対して使用される各機能を最適化するための、メンテナンスシステムに対するプリントヘッドの能動的なＺ運動もまた、固有のものであると考えられる。

さらに別の特徴は、ブロッティングステーション及びワイピングステーションの平面性及び完全性を維持するために使用される動的なトラッキングシステム及びその要素、並びにＰＭＤシステムの液滴分析アセンブリ及び液滴検査アセンブリなどの様々な要素に関連したメンテナンスステーションの様々な要素の動的な動作能力である。

本発明のさらに別の特徴は、各プリントヘッド下の局所的な流体槽を溶剤で満たし、且つ溶剤を各プリントヘッドのノズルプレートから正確な距離に移動させて、局所的な蒸気が豊富な雰囲気によりジェッティング流体の蒸発及びＰＭＤ流体内の濃度変化を止める能力である。構造に対する流体の接触角が２０°未満とすることが可能となるように、局所的流体槽の構造に適切な材料が使用される。

上記をさらに明確にするため、且つ本開示の効果及び特徴を明らかにするために、添付の図面に示される特定の実施形態を参照して、より詳細な説明が記載される。これらの図は本開示の範囲を限定するものとは考えられないことは理解されたい。本開示は、添付の図面を使用して更に具体的かつ詳細に記述及び説明されるであろう。

以下の説明は、本質的に単なる例示に過ぎず、決して本開示、用途又は使用を限定することを意図するものではない。

本明細書において定義する場合、用語「流体製造原料」及び「流体材料」は、低粘度の形態を想定することができ、且つ堆積される（例えば、微細構造を形成するためにＰＭＤヘッドから基板上に堆積される）のに適した、いかなる材料をも含むように広く解釈される。流体製造材料は、限定はしないが、ポリマー発光ダイオードディスプレイデバイス（ＰＬＥＤ、及びＰｏｌｙＬＥＤ）を形成するのに用いることができる発光ポリマー（ＬＥＰ）を含んでもよい。流体製造材料はまた、プラスチック、金属、蝋、はんだ、はんだペースト、生物医学製品、酸、フォトレジスト、溶剤、接着剤、及びエポキシを含んでもよい。用語「流体製造材料」は、本明細書において「流体材料」と交換可能に言及される。

本明細書において定義する場合、用語「堆積」(deposition)は概して、流体材料の個々の小液滴を基板上に堆積させる工程を指す。用語「放出する」、「吐出する」、「パターニングする」、及び「堆積させる」は、本明細書において、例えばＰＭＤヘッドからの流体材料の堆積を特に指して交換可能に使用される。用語「小液滴」及び「液滴」もまた、交換可能に使用される。

本明細書において定義する場合、用語「基板」は、ＰＭＤ等の製造工程中に流体材料を受けるのに適した表面を有するいかなる材料をも含むように広く解釈される。基板は、限定はしないが、ガラス板、ピペット、シリコンウェーハ、セラミックタイル、硬質プラスチック及び軟質プラスチック並びに金属のシート及びロールを含む。いくつかの実施形態では、流体材料は、製造工程中（例えば３次元微細構造を形成する際等）に流体材料を受けるのに適した表面も含んでいるため、堆積された流体材料自体が基板を形成することがある。

本明細書において定義する場合、用語「微細構造」は概して、高度な精密さで形成され、基板上に適合する大きさにされた構造を指す。種々の基板の大きさは様々であり得るため、用語「微細構造」は特定の大きさに限定されるように解釈されるべきではなく、用語「構造」と交換可能に使用することができる。微細構造は、流体材料の単一の小液滴、小液滴の任意の組み合わせ、又は、２次元層、３次元構造体、及び任意の他の所望の構造等の、小液滴（複数可）を基板上に堆積させることにより形成される任意の構造を含んでもよい。

本明細書において言及されるＰＭＤシステムは、ユーザが規定したコンピュータ実行可能な命令に従って流体材料を基板上に堆積させることによって、工程を実行する。用語「コンピュータ実行可能な命令」は、本明細書において「プログラムモジュール」又は「モジュール」とも呼ばれ、概して、限定はしないが、ＰＭＤ工程を実施するのに必要なコンピュータ数値制御を実行する等のための、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等、又は、特定の抽象データ型を実施するもの若しくは特定のタスクを実行するものを含む。プログラムモジュールは、限定はしないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、又は命令若しくはデータ構造を記憶することができ、且つ汎用コンピュータ若しくは専用コンピュータによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含む、任意のコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。

図１を参照すると、本開示に係るメンテナンスステーションを有するＰＭＤ装置が示されている。ＰＭＤ装置１０は、ＰＭＤ装置１０の基板ステージ９の上に基板１４をロードしたりアンロードしたりする１対のロボット１２を有する。ロボット１２を使用することは、パターニングされたインクを堆積させる基板１４の表面に異物が混入したり表面を損傷したりしないように、基板１４を清潔な状態に保つのに役立つ。ＰＭＤ装置１０はさらに、基板１４がＰＭＤ装置１０に対して適切に整列されていることを確実にするのに役立つ１対のカメラ１３及び１５を有する光学系を有する。

ＰＭＤ装置１０は、ＰＭＤ装置１０の動作を制御するシステム制御／電力モジュール１１を有する。この点に関して、インクパターン、吐出スピードなどの動作パラメータは、オペレーターによって制御されてもよい。さらに、システム制御／電力モジュール１１はまた、ＰＭＤ装置１０のプリントヘッドアレイ１６及び液滴検査モジュールを制御する。プリントヘッドアレイ１６は、インクを基板１４に堆積させる種々のプリントヘッド（図示せず）を有する。

プリントヘッドアレイ１６によって堆積されるインクは、インク供給モジュール１７によって供給される。モジュール１７により、複数の異なる用途に適した様々な種類のインクが同時に格納されることが可能になる。ＰＭＤ装置１０はさらに、溶剤洗浄モジュール１７を有する。溶剤洗浄モジュール１７は、プリントヘッドアレイ１６のプリントヘッドを洗浄するのに使用される溶剤を、メンテナンスステーション２０に供給する。

メンテナンスステーション２０は、基板がロードされ、位置合わせされ、アンロードされている間、全てのメンテナンス機能（例えば、パージング、浸漬、プライミング、キャッピング、ブロッティング、ワイピング、及び光学系による液滴検査）が実行されるように、プリントヘッドアレイ１６及び基板ステージ９に対して位置決めされる。この配置により、通常の装置の運転と並行して運転の順序に影響を与えることなく、ジェッティング問題の特定及び補正が可能となるため、システムのスループットを向上させることができる。

図２を参照すると、メンテナンスステーション２０は、適切なプリントヘッド噴射及びプリントヘッド３４の清浄を維持するのに使用され得る。メンテナンスステーション２０は、メンテナンスステーション２０の様々なモジュールをプリントヘッドアレイ１６の下に位置決めする並進台２２を有する。メンテナンスステーション２０のモジュールには、ブロッティングステーション３０及びキャッピングステーション４０が含まれる。図２に示すように、キャッピングステーション４０に関連するのは、「液滴分析システム」というタイトルで、参照により本明細書に援用される、同時係属の米国仮特許出願第６０／６７４，５８９号に記載される液滴分析システム６０である。液滴分析システム６０は、ビジョンシステム６２を有する。ビジョンシステム６２は、図３に示すように、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸方向運動能力を有する台６４に移動可能に搭載される。液滴分析台６４は、大型基板、カメラシステム、及びｘ軸及びｙ軸方向運動能力を有するプリントヘッド並進台システムの一部であるフレーム部材に順に搭載される。

使用されないとき、アイドリング中、又は十分に下げられて液滴分析又は液滴検査を実行可能とするとき、プリントヘッドノズルプレート３６（図２Ａ）をキャッピングするキャッピングステーション４０は、通常、３つの位置、即ち、蒸気浸漬位置、液体浸漬位置、及び流体パージ位置に動作可能である。蒸気浸漬位置では、プリントヘッド３４は、蒸気が豊富な雰囲気を提供するために溶剤の真上に位置決めされ得る。液体浸漬位置では、プリントヘッド３４は溶剤の中に入れられる。流体パージ位置では、キャッピングステーション４０は蒸気浸漬位置よりも僅かに下の位置に下げられる。ヘッドアレイのｚ軸は、蒸気浸漬位置及び液体浸漬位置を制御するのに使用されることができ、一方、後述するように、はさみ型リフト機構の移動又は下側メンテナンスシステム支持台３２の並進と共同のプリントヘッドアレイ１６の移動は、第３の位置を制御する。

プリントヘッドアレイ１６に対する下側メンテナンスシステム支持台３２の移動により、適切なタイプのきれいにろ過された溶剤が補充され得るキャッピングインサート５０（図４Ａ〜図４Ｄ参照）は、キャッピング溶剤を汚染することなくノズルアレイを通して古い噴射液をパージする際に、２番目に開示した位置（液体浸漬位置）位置に位置決めされ得る。関連するプリントヘッド３４とのプリントヘッドアレイ１６の移動は、「プリント可能な基板位置合わせシステム」というタイトルで、参照により本明細書に援用される、同時係属の米国仮特許出願第６０／６７４，５９０号により詳細に記載される。３つの位置それぞれにより、ノズルプレート３６は、不使用時又はアイドリング中に湿った状態に保たれ、これによりノズルプレート３６の詰まりが防止され、より良い性能が確実になる。

図４Ａを参照すると、キャッピングステーション４０は、少なくとも１つの辺４８に沿って、トレイ４２の底板４４から間隙５１をもって離間されたインサート４６を有することが分かる。図４Ａに示されるように、インサート４６は位置決めトラック４３を有する。位置決めトラック４３は、溶剤槽５０としても知られるキャッピングインサートを様々な角度で移動させてプリントヘッドアレイ１６のプリントヘッド３４に対する位置に対応させることが可能である。溶剤槽５０の位置は、モータ４７によって、位置決めトラック４３を介して移動される。モータ４７はシステム制御／電力モジュール１１によって制御される。

インサート４６の溶剤槽５０は様々な角度で移動可能に設計されてもよいが、インサート４６は溶剤槽５０が移動しないように設計されることも可能である。この手法では、プリントヘッドアレイ１６は、ヘッドがメンテナンスを要する場合に溶剤槽の固定された位置に合わせられてもよく、又はいくつかのＰＭＤ用途においては、プリント角度が固定されたヘッドアレイが使用されてもよいことが理解されるべきである。図４Ｂ〜図４Ｄを参照すると、トレイ４２は、インサート４６が溶剤槽５０と係合可能なスロット３７を有するプレートである設計を含んでもよいことが分かる。即ち、溶剤槽５０はスロット３７と係合するタブ３９（図４Ｄ参照）を有するように構成される。この設計において、溶剤槽５０及びインサート４６は、トレイ４２への排液を可能とするように構成される。このように、溶剤槽５０の溶剤は頻繁に、又は継続的に、排出及び補給されてもよい。溶剤を補給するために、溶剤槽５０は、溶剤モジュール１７に接続される溶剤マニホールド２７により給液される。さらに、使用した溶剤を処理するために、トレイ４２は排液管４９（図４Ｄ参照）及び溶剤モジュール１７に戻る排液ライン（図示せず）が備え付けられる。排液管４９及び排液ラインは大流量真空ポンプに接続されて、廃液だけでなくキャッピングステーション上の蒸気も排出し、且つ液滴分析中に生じ得る側流を最小限にすることができる。

いずれの設計においても、溶剤槽５０は、±１．５ｍｍのヘッド間隙を許容する大きさに設計されており、ヘッドがキャップされるときに溶剤の蒸発を最小限にすることは理解されるべきである。さらに、間隙５１により真空機構２３の使用が可能になり、常に存在する溶剤の溜まりによって発生する蒸気を排出することができ、清潔な空間を完全に保つ。真空システム２３の第２の等しく重要な機能は、後述するように、停止及び発射動作中にプリントヘッド３４からの浮遊インク液滴を捕らえることである。溶剤槽５０はまた、溝が掘られたエッジ３３（図４Ｄ）を有して、トラフ材の溶剤との非濡れ性の影響を減少させてもよい。最後に、１対の溶剤槽５０のみを図示したが、必要に応じて任意の数の溶剤槽５０が使用されてもよいことは理解されるべきである。例えば、プリントヘッド３４の数に応じて、各プリントヘッド３４は、キャッピングステーション４０の中に対応する溶剤槽５０を有してもよい。

キャッピングステーション４０はまた、ＰＭＤ装置１０のモジュールの高さ及びレベルを調整する装置を有する。図４Ａに示すように、高さ調整手段５３は、モジュールの昇降を可能にするためのはさみ型リフトシステム５４を有する。はさみ型リフト５４は１対のクロスバー５６を有する。クロスバー５６の１つは、一端がベース５５に固定され、他方のクロスバー５６は、他の一端がリフトトラック５８に移動可能に取り付けられている。

必要に応じてキャッピングステーション４０を昇降させることにより、他のモジュールの動きを阻害することが回避できる。例えば、高さ調整装置５３は、液滴分析装置６０が並進台２２に沿って移動してキャッピングステーション４０上に配置できるような位置まで、キャッピングステーション４０を下げることができる。即ち、キャッピングステーションは高さ調整装置５３によって昇降し、液滴分析システムのビジョンシステム６２に対する間隙を設けてもよい。さらに、そのような動作により、プリントヘッド３４に対してキャッピングステーション溶剤槽５０の位置を正確に決めることが容易になる。例えば、上述したように、キャッピングステーション４０は、プリントヘッド３４が蒸気浸漬位置、溶剤浸漬位置、廃物除去位置につくように位置決めされることが可能である。

上述したように、キャッピングステーション４０の蒸気浸漬位置は、プリントヘッド３４が溶剤槽５０に配置される溶剤の真上に位置決めされるように、溶剤槽５０を位置決めする。その位置において、プリントヘッド３４は０．５ｍｍ離れて溶剤槽５０の上に懸架される。しかしながら、プリントヘッド３４を溶剤蒸気に十分に浸漬する任意の距離が許容されることは理解されるべきである。この点において、その距離は、使用されているインクのタイプによって決定され得る。例えば、より粘着性のある（粘度の高い）インクは、プリントヘッド３４がより高濃度の溶剤蒸気に晒されるように溶剤槽５０により近づけて懸架されることを必要とするかもしれない。それに対して、より粘着性のない（粘度の低い）インクは、プリントヘッド３４のノズルを洗浄するのに、より低濃度の溶剤蒸気でよいので、プリントヘッド３４を溶剤槽５０からさらに離して懸架させることが可能かもしれない。

溶剤槽５０からの距離に関係なく、プリントヘッド３４のノズルは、基板プリントがアクティブでないときに起こる、ユーザーによって選択及び記憶されるソフトウェア制御により、１Ｈｚ〜１０００Ｈｚの任意の周波数でスポット発射されて、プリントヘッド３４内のインクの乾燥をさらに無くしてもよい。溶剤蒸気により、ノズルプレート３６の面上のインクを通常のブロッティング及びワイピングで物質を除去できない程度にまで乾燥させないようにしつつ、その周波数において、あるインクタイプに対してプリントヘッド３４内の粒子が凝集するのを防ぎ、且つ気泡がノズル内に発生するのを防ぐように、最低限の量のインクが吐出される。

キャッピングステーション４０の蒸気浸漬位置に対して、キャッピングステーション４０の液体浸漬位置は、溶剤槽５０に配置される溶剤にプリントヘッド３４のノズルを完全に浸漬する。プリントヘッド３４を溶剤に浸漬することにより、プリントヘッド３４のノズルに気泡が発生するリスクを低減するためにプリントヘッド３４をスポット発射する必要がなくなり、インクミストからノズルの表面に堆積された可能性のある堆積物は、長時間浸漬することで自然に溶解又は軟化させることができ、その後、定期的なワイピング動作によりノズルプレート表面を再生させる。

流体パージ位置において、はさみ型リフト機構５４を使用して、キャッピングステーション４０は蒸気浸漬位置よりも僅かに低い位置に下げられる。下側メンテナンス支持台３２の動作と併せて、キャッピングステーション４０のヘッドアレイに対して最大１５ｍｍの水平移動が可能になり得る。ノズルにより吐出される廃棄インクが清潔な溶剤で満たされる溶剤槽５０に沈積しないように、ノズルは、溶剤槽５０と実質的に平行に配置される廃液トラフ３１上に位置決めされてもよい。この位置において、蒸気の豊富な雰囲気で洗浄されながら、ノズルは蒸気浸漬位置と同様にスポット発射されて最低限の量のインクを吐出してもよい。しかしながら、この位置において、インクは廃液トラフ３１、及びスロット２９を有するインサート４６へ吐出される。キャッピングステーション４０は、連続的に続く真空機構２３に接続されてもよいので、図４Ｄに示すように、廃棄インクはトレイ４２及び排液管４９を通って排出されてもよい。

キャッピングステーション４０の別の実施形態は、４棒リフト機構を使用してステーション４０を昇降させる。この設計では、固定された一連の溶剤槽５０が固定ピッチプリントヘッドアレイに使用される。

図５Ａを参照すると、ブロッティングステーション３０は、プリントヘッド３４をブロッティング材７４と接触させることにより、プリントヘッド３４のプリントノズルプレート３６からの過剰な溶剤又はプリント液を吸い取る。ブロッティングは塞がったノズルの回復及びノズルプレート３６の定期的なメンテナンスの両方に使用される。図２に示すように、ブロッティングステーション３０は通常、プラットフォーム３２に搭載されるベース７０を有する。

ベース７０はベースプレート９０（図５Ｂ参照）及び筐体９２を有する。ベース７０の頂部から拡張されるのは、支持板７２である。ブロッティング材７４は、サーボ制御フィードモータ７１を介して支持板７２上に送られる。支持板７２におけるポップアップ部８４が組み込まれて１つのプリントヘッド３４のブロッティングを可能にしてもよい。支持板７２は、アルミニウム又は当業者に既知の任意の材料で形成されてもよい。さらに、支持板７２はパッド７３及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の薄いシート７５に覆われる。シート７５はパッド７３を保護し、且つブロッティング材７４が、乾燥した又は乾燥しつつある噴射流体と共同して、不使用期間を経て支持板７２の表面から放出されることを可能にする。

ブロッティング材７４は、ブラケット７８及びローラー８１を有する支持ローラーアセンブリ７６により保持されるロールとして供給されてもよい。ブロッティング材７４は、一定の引張力で供給ローラーアセンブリ９４及び巻取りローラーアセンブリ９６によって保持される。供給ローラーアセンブリ９４は、ベアリングアセンブリ９８を介して支持板７２に取り付けられる。巻取りローラーアセンブリ９６は、支持ローラーアセンブリ７６のうちの１つのブラケット７８に取り付けられる支持ブラケット１００により支持される。

ブロッティング材７４は、ワイピング機能中にブロッティング材７４が進行しているときでも一定の引張力で保持されることが好ましい。必要とされる引張力は特定材料及びその大きさの関数であり、システム制御／電力モジュール１１により設定及び記憶されてもよい。所望の引張力は、繊維の所望の引張力と同等の十分な大きさの誤差が供給ローラーモーター／エンコーダー１０２を有する動作制御（モーションコントローラ）システムにより感知されるまで、巻取りローラーアセンブリ９６で引っ張り、供給ローラーアセンブリ９４で引き止めることにより達成される。

２つのロールの直径が変化すると、巻取りローラー９６側のロールサイズが大きくなるにつれて、一定の引張力を維持するために、ブロッティングステーション３０の供給モーターアセンブリ９４側のサーボモータ７１により加えられるトルクの減少が必要とされるということを反映するために、供給ローラーアセンブリ９４に対して誤差の大きさが調整される。ロールサイズは、ブロッティングステーション３０の供給ローラーアセンブリ９４側のサーボモータ７１に設けられるエンコーダー（図示せず）と、供給ローラーアセンブリ９４の固定直径リニアフィードエンコーダーシャフト１０４のエンコーダー１０２との関係により決定される。

シャフト１０４は好ましくは、アルミニウムで形成されサンドブラストされて、陽極酸化され、表面でブロッティング材７４が滑ることを防ぐのに十分な粗化面を有する。それにより、ブロッティング材７４の直線移動は、シャフト１０４に取り付けられるロータリ光学エンコーダー１０２により生成されるエンコーダーカウント数と常に一定の関係を保つ。供給ロールが新しく、最大の直径であると、ブロッティングステーション３０の供給ローラーアセンブリ９４側のサーボモータ７１のエンコーダーにより生成されるエンコーダーカウントは、リニアフィードエンコーダーローラー光学エンコーダー１０２に比べて非常に少ないであろう。供給ロールがほぼ使い切られ、はるかに小さい直径を示すと、モータ７１のエンコーダーにおけるエンコーダーカウント数は、直径の比率に基づいて比例して大きくなるであろう。そのように、リニアフィードエンコーダーローラーエンコーダー１０２の出力は、繊維の引張力を一定に保つ際にシステムの機能にとって重要であることは理解されるべきである。繊維の引張力が一定であることにより、ノズルプレート３６に対するブロッティング材７４のクロスの適正な整合性が生じ、且つ、過度な引張りによるクロスのしわがなくなる。

図５Ｃに示すエッジセンサー１０６はクロスのトラッキングエラーを監視するために組み込まれて、角度調整アクチュエーター１０８にフィードバックしてもよい。角度調整アクチュエーター１０８は、エッジセンサー１０６により示されるトラッキングエラーに比例して、巻取りローラーアセンブリ９６及び線形フィードエンコーダーローラー１０４の回転によりブロッティング材ウェブ７４にわたって生じる引張力の僅かな歪みを取り込む。この歪みは、検出される誤差とは逆の方向に材料をトラックする、ウェブ７４における反力を引き起こす。エッジセンサー１０６は１０ｍｍの範囲で動きを感知し、この範囲の中心で１ｍｍの不感帯を有する。ブロッティング材７４が不感帯にある限り、補正は行われない。不感帯から出ると、ステアリングモーター１１０を使用して角度調整アクチュエーター１０８を駆動することにより角度が補正され、ブロッティング材７４は、クロスが不感帯に再び入ってから１００ｍｓ以内にホームポジションに戻される。角度補正量も、ブロッティング材７４が不感帯から出て行くときにトラッキングエラーの速度によって決定される。

また、ブロッティングステーションモジュール３０の設計によれば、真空フード（図示せず）が実装されることが可能である。真空フードはブロッティング材のロール及びテーブル付近から排気するのに必要とされ得るためである。さらに、ブロッティングステーションは偶発的な流体の流出から他のモジュールを保護する第２の格納トレイに配置されてもよい。

上述したように、ポップアップ部８４により１つのプリントヘッドの洗浄が可能である。ポップアップ部８４は、エアシリンダー（図示せず）と流体的に連通する支持板７２に形成される貫通孔であってもよい。ポップアップ部８４は支持板７２を覆うパッド及びＰＴＦＥシートに覆われる。

ポップアップ部８４はエアシリンダーと流体的に連通するため、空気がポップアップ部８４を介して流れると、対象とする１つのプリントヘッドのみがこのエリアのブロッティング材に接触するように、周辺表面から０．５〜１．０ｍｍの高さまでパッド及びＰＴＦＥシートは「持ち上がる（ポップアップする）」。プリントヘッドアレイ１６は、対象となるプリントヘッドがブロッティング材７４のポップアップ部と正確に接触することを可能にする、２番目に開示したＺ位置まで移動する。このＺ位置は、上述の正確なポップアップの高さに適合するように設定される。

プリントヘッド３４はブロッティングアセンブリに０．２±０．０５ｍｍのみ入り込み、ワイピング時にノズルプレート表面３６上において過度の摩耗を引き起こすことなく、密接に接触することができる。プリントヘッドアレイモーションコントローラに合わせて、メンテナンス並進台２２は、プリントヘッド３４の大規模な配列から任意のプリントヘッド３４をこの唯一の位置に配置することが可能である。したがって、欠陥のあるプリントヘッドのみが補修されることで、ブロッティング材７４及びインクの使用が減り、特定のパラメータ内で機能しているプリントヘッド３４に悪影響がもたらされることはない。このように、１つのプリントヘッド３４が他のプリントヘッドインクジェットアレイ１６から独立して洗浄され得る。

本明細書は本質的に単に例示的であり、したがって変形は本開示の精神及び範囲を逸脱するとはみなされない。

本開示のメンテナンスステーションを組み込んだ圧電マイクロデポジション装置（ＰＭＤ）の斜視図である。 ＰＭＤ装置のメンテナンスステーションの一実施形態の斜視図である。 ノズルプレート及びプリントヘッドの図である。 キャッピングステーション及びトレイの動作によりＰＭＤ装置用のメンテナンスステーションと連携して液滴分析を可能にするＰＭＤ装置のサブアセンブリとしての液滴分析システムの図である。 本開示に係るキャッピングステーションの一実施形態の斜視図である。 本開示に係るキャッピングステーションの一実施形態において使用されるトレイの分解斜視図である。 本開示に係るキャッピングステーションの一実施形態において使用されるトレイの上面図である。 図４Ｂに示すトレイの断面図である。 本開示に係るブロッティングステーションの斜視図である。 本開示に係るブロッティングステーションの分解斜視図である。 本開示に係るブロッティングステーションの様々な要素の斜視図である。

Claims (30)

1. 基板上にプリント流体を堆積させる１つ又は複数のプリントヘッドを有するプリント装置であって、
   前記プリントヘッドを洗浄する溶剤を含むトレーと前記プリントヘッドに対して前記トレーの位置を決める高さ調整装置とを有するキャッピングステーションを含むプリントヘッドメンテナンスステーション
   を具備するプリント装置。
2. 請求項１に記載のプリント装置であって、
   前記高さ調整装置は、前記トレーを支持するはさみ型リフト機構を有する
   プリント装置。
3. 請求項２に記載のプリント装置であって、
   前記はさみ型リフト機構は、第１の端部が前記トレーに取り付けられ、第２の端部がリフトトラックに取り付けられる
   プリント装置。
4. 請求項１に記載のプリント装置であって、
   液滴分析システムをさらに具備し、
   前記高さ調整装置は、前記液滴分析システムに対して前記トレーの位置を決める
   プリント装置。
5. 請求項１に記載のプリント装置であって、
   前記キャッピングステーションは、前記溶剤を保持する少なくとも１つの溶剤槽を有するインサートをさらに具備する
   プリント装置。
6. 請求項５に記載のプリント装置であって、
   前記インサートは、前記溶剤槽内の前記溶剤を補給するように構成され、且つ前記プリントヘッドから吐出される前記プリント流体を除去するように構成される
   プリント装置。
7. 請求項５に記載のプリント装置であって、
   前記インサートは、前記プリントヘッドに対して前記溶剤槽の位置を決める位置決めトラックを有する
   プリント装置。
8. 請求項１に記載のプリント装置であって、
   前記キャッピングステーションは前記プリントヘッドを前記溶剤に完全に浸漬するように構成される
   プリント装置。
9. 請求項１に記載のプリント装置であって、
   前記キャッピングステーションは、前記プリントヘッドを洗浄する溶媒蒸気を放出するように構成される
   プリント装置。
10. 請求項７に記載のプリント装置であって、
    前記キャッピングステーションは、前記プリントヘッドから放出されるプリント流体ミストが前記基板に接しないように構成される
    プリント装置。
11. 請求項１に記載のプリント装置であって、
    前記プリントヘッドを追加洗浄するためのブロッティングステーションをさらに具備する
    プリント装置。
12. 請求項１１に記載のプリント装置であって、
    前記ブロッティングステーションは、支持板上に配置されるブロッティング材を有する
    プリント装置。
13. 請求項１２に記載のプリント装置であって、
    前記ブロッティング材は、複数のローラー上に配置され、且つ、前記支持板上で引っ張られる
    プリント装置。
14. 請求項１３に記載のプリント装置であって、
    前記ローラーは少なくとも１つのサーボモーターに制御されて前記ブロッティング材を前記支持板上で進行させる、プリント装置。
15. 請求項１２に記載のプリント装置であって、
    前記支持板はポップアップ部を有する
    プリント装置。
16. 請求項１５に記載のプリント装置であって、
    前記ポップアップ部は、１つのプリントヘッドを洗浄するように構成される
    プリント装置。
17. 請求項１３に記載のプリント装置であって、
    前記ブロッティングステーションは、前記ローラー上に残存するブロッティング材の量を決定する少なくとも１つのエンコーダーを有する
    プリント装置。
18. 請求項１３に記載のプリント装置であって、
    前記ブロッティングステーションは、前記ローラー上の前記ブロッティング材の角度位置を決定するエッジセンサーを有する
    プリント装置。
19. 請求項１８に記載のプリント装置であって、
    前記エッジセンサーは、前記ブロッティング材が前記ブロッティングステーションを通過するときに前記ブロッティング材の位置を補正する角度調整アクチュエーターを有する
    プリント装置。
20. 請求項１３に記載のプリント装置であって、
    前記ローラーは粗化された表面を有する
    プリント装置。
21. 請求項１２に記載のプリント装置であって、
    前記プリントヘッドは、当該プリントヘッドを前記ブロッティング材と接触させるためにｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向に移動可能であり、
    前記プリント装置は、前記プリントヘッドを前記ブロッティング材で擦り付けるために、前記支持板上を進行する前記ブロッティング材と協調して前記プリントヘッドを前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向に移動させるように構成される
    プリント装置。
22. 請求項１１に記載のプリント装置であって、
    前記基板を搬入し及び搬出するための基板搭載装置をさらに具備し、
    前記キャッピングステーション及び前記ブロッティングステーションは前記基板の搬入及び搬出と同時に動作するように構成される、プリント装置。
23. プリント装置のためのメンテナンスステーションであって、
    前記プリント装置のプリントヘッドを洗浄する少なくとも１つの溶剤槽を有するキャッピングステーションと、
    前記プリント装置の前記プリントヘッドを拭き取るブロッティング材を有するブロッティングステーションと
    を具備するメンテナンスステーション。
24. 請求項２３に記載のメンテナンスステーションであって、
    前記溶剤槽は、前記プリントヘッドを洗浄溶剤に完全に浸漬するように構成され、且つ前記溶剤から溶剤蒸気を放出するように構成される
    メンテナンスステーション。
25. 請求項２４に記載のメンテナンスステーションであって、
    前記プリントヘッドは前記溶剤槽が前記溶剤蒸気を放出するときに１〜１０００Ｈｚの範囲の周波数でスポット発射される
    メンテナンスステーション。
26. 請求項２３に記載のメンテナンスステーションであって、
    ブロッティングステーションは供給ローラーと巻取りローラーとを有し、前記ブロッティング材は前記供給ローラーから前記巻取りローラーへ引っ張られる
    メンテナンスステーション。
27. 請求項２６に記載のメンテナンスステーションであって、
    前記供給ローラーは、前記供給ローラーから前記巻取りローラーへ引っ張られたブロッティング材の量を決定するエンコーダーを有する、メンテナンスステーション。
28. 請求項２３に記載のメンテナンスステーションであって、
    前記ブロッティングステーションは１つのプリントヘッドを洗浄するように構成されるポップアップ部を有する
    メンテナンスステーション。
29. 請求項２８に記載のメンテナンスステーションであって、
    前記ポップアップ部は、エアシリンダーと流体連通する支持板に形成された貫通孔である
    メンテナンスステーション。
30. 請求項２９に記載のメンテナンスステーションであって、
    前記支持板は、前記ポップアップ部を覆うＰＴＦＥフィルムによって覆われる
    メンテナンスステーション。

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