打印头调节装置、系统和方法制造方法及图纸

一种打印系统，包括打印头滑架，该打印头滑架支撑打印头，并被安装成沿在x轴，y轴，z轴笛卡尔坐标系的x轴方向上伸展的横梁平移。一种控制打印系统的方法，包括感测打印头绕x轴，y轴和z轴的旋转方向以及打印头沿y轴和z轴的位置中的一个或多个。基于所感测到的旋转方向和位置中的一个或多个，调节布置成将打印头滑架支撑在横梁上的一个或多个轴承的位置。调节所述一个或多个轴承的位置将调节打印头的旋转方向和打印头的位置中之一或两者。与打印系统控制有关的系统和方法。统控制有关的系统和方法。统控制有关的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印头调节装置、系统和方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求在2018年7月20日提交的美国临时专利申请第62/701,529号以及在2019年7月18日提交的美国临时专利申请第16/515,580号的优先权，其全部内容以引用的方式结合于此。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及用于提供打印头位置和方向的精细调节的装置、系统和方法，例如，在用于制造装置(例如显示器)的工业打印系统中使用。
[0003]使用喷墨打印技术制造各种电子装置通常受益于墨滴放置的高度准确性，以实现功能正常且满足质量期望的产品。此类装置的示例包括但不限于微芯片，印刷电路板，太阳能电池，电子显示器(例如液晶显示器，有机发光二极管显示器和量子点电致发光显示器)或其他装置。在使用喷墨印刷来制造有机发光二极管(OLED)显示器的示例应用中，有机材料(有时称为有机油墨)被印刷到基板上以形成像素。这种装置以及如上述示例的其他装置的制造提出了各种挑战。例如，无论通过喷墨印刷，热敏印刷或其他技术，都难以以精确、准确和可再现的方式控制有机或其他墨水材料在期望的位置沉积，以在期望的位置实现均匀沉积。需要改进现有系统和技术以实现这些目标。
[0004]在例如OLED显示器之类的显示装置的情况下，例如，随着分辨率的提高和像素尺寸的相应减小，例如打印头之类的打印部件的准确性和精确度对于保持最终装置的质量变得越来越重要。需要提供各种装置、系统和方法，以促进打印部件的准确和精确的定位和定向，例如相对于要在其上沉积材料的基板的打印头的位置和定向，以提供精确的墨滴放置。精确的墨滴放置可以进而提高最终产品的分辨率，并减少制造过程中的材料浪费。进一步期望提供这样的装置和方法，其被配置为提高制造过程的效率并且减少(例如最小化)相关联的印刷装置的整体复杂性和重量。

技术实现思路

[0005]根据本公开的各种示例性实施方式，打印系统包括打印头滑架，该打印头滑架支撑打印头并且被安装为沿着在x轴、y轴、z轴笛卡尔坐标系的x轴方向上伸展的横梁平移。一种控制打印系统的方法，包括感测打印头绕x轴、y轴和z轴的旋转方向以及打印头沿y轴和z轴的位置中的一个或多个。基于所感测到的旋转方向和位置中的一个或多个，调节布置成将打印头滑架支撑在横梁上的一个或多个轴承的位置。调节一个或多个轴承的位置可以调节打印头的旋转方向和打印头的位置中之一或两者。
[0006]在本公开的又一示例性实施方式中，一种控制打印系统的方法包括：感测与沿着x轴方向上伸展的行进路径的打印头的位置相关的信息；感测与打印头围绕x-、y-和z-轴的旋转方向以及打印头沿y和z轴的位置中的一个或多个相关的信息；通过调节承载打印头的打印头滑架的一个或多个轴承的位置，来调节打印头的旋转方向和位置中之一或两者；并存储使打印头滑架的一个或多个轴承的位置与打印头滑架沿行进路径的相应位置相关的
信息。
[0007]在本公开的又一示例性实施方式中，打印系统包括基板支撑系统，该基板支撑系统被配置为支撑具有待印刷表面的基板。基板支撑系统被配置为将待印刷表面保持在基本垂直于x轴、y轴、z轴笛卡尔坐标系的z轴的x-y平面中。该系统包括在x轴方向上伸展穿过基板支撑系统的横梁，以及可移动地联接到该横梁以在x轴方向上移动的打印头滑架，该打印头滑架包括一个或多个定位成相对于横梁支撑该打印头滑架的轴承。一个或多个轴承中的至少一个联接至致动器，该致动器可选择性地调节以调节打印头滑架围绕x轴，y轴和z轴的旋转方向以及打印头滑架在y轴方向和z轴方向上的位置中的一个或多个。
[0008]其他目的、特征和/或其他优点将在下面的描述中部分地阐述，并且根据描述，部分是显而易见的，或者可以通过实践本公开和/或权利要求而获知。这些目的和优点中的至少一些可以通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。
[0009]前面的一般描述和下面的详细描述都只是示例性和解释性的，并不限制权利要求；相反，权利要求应享有其全部范围的权利，包括等同物。
附图说明
[0010]图1是根据本公开的示例性实施方式的用于工业印刷系统的印刷组件的透视图。
[0011]图2是根据本公开的示例性实施例的打印头滑架的透视图。
[0012]图3A是根据本公开的示例性实施例的打印头和滑架组件的示意性平面图。
[0013]图3B是图3A的打印头和滑架组件在从图3B所示的方向旋转的方向上的示意性平面图。
[0014]图4是根据本公开的示例性实施方式的气体轴承和致动器的示意性侧视图。
[0015]图5是根据本公开的另一示例性实施方式的气体轴承和致动器的示意性侧视图。
[0016]图6是根据本公开的又一示例性实施方式的气体轴承和致动器的示意性侧视图。
[0017]图7是根据本公开的示例性实施方式的用于打印系统的控制系统的框图。
[0018]图8是示出根据本公开的示例性实施方式的控制打印系统的方法的流程图。
[0019]图9是示出根据本公开的另一实施方式的校准打印系统的方法的流程图。
[0020]图10是示出根据本公开的另一实施方式的控制打印系统的方法的流程图。
[0021]图11是根据本公开的示例性实施方式的基板和打印头的示意性透视图。
[0022]图12是根据本公开的另一示例性实施方式的滑架和打印头相对于横梁的示意性侧视图(以横截面示出)。
[0023]图13是根据图12的示例性实施方式的滑架和打印头的示意性截面图，其截面在垂直于图12的截面平面的平面上截取。
[0024]图14是根据图12的示例性实施方式的滑架和打印头的示意性截面图，以与图13相同的视图示出。
[0025]图15是根据图12的示例性实施方式的滑架和打印头的示意性截面图，以与图12相同的视图示出。
具体实施方式
[0026]本公开的各种示例性实施方式提供了用于调节打印头的方向的装置、系统和方
法，例如，以提高打印头相对于使用打印头在其上沉积材料的表面的方向(例如，围绕轴的旋转)和位置(例如，沿着轴的平移)中之一或两者的精度。例如，本公开的各种示例性实施方式提供了对于打印头围绕三个笛卡尔轴中的一个或多个的三个旋转方向中的一个或多个进行微调，以及围绕两个笛卡尔轴的两个平移位置中的一个或多个进行微调。为了描述的简洁，本文公开的一些实施方式讨论了围绕单个旋转轴的方向的调节。例如，与本文公开的图1至3相关联的实施方式讨论了打印头围绕垂直于基板的打印表面伸展的轴的旋转方向的调节，在本文中称为“θ在本”调节。所公开的其他实施方式被配置为提供围绕任意或所有笛卡尔(x，y和z)轴的旋转方向调节，以及围绕三个笛卡尔轴中的任意两个的平移位置调节，该任意两个笛卡尔轴垂直于沿着第三笛卡尔轴定义的打印头的行进方向。
[0027]本公开的示例性实施方式与实现打印头调节的其他可能方法相比具有明显的优势。例如，在一种提供围绕旋转轴的方向调节的可能方法中，打印头可以安装在旋转转盘上，该旋转转盘能够使打印头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制打印系统的方法，所述打印系统具有支撑打印头的打印头滑架，所述打印头滑架安装成沿在x轴，y轴，z轴笛卡尔坐标系的x轴方向上伸展的横梁平移，所述方法包括：感测打印头绕x轴，y轴或z轴的旋转方向以及打印头沿y轴或z轴的位置中的一个或多个；根据感测到的旋转方向和位置中的一个或多个，调节一个或多个轴承的位置，所述轴承设置为将打印头滑架支撑在横梁上，其中，调节一个或多个轴承的位置将调节打印头的旋转方向和打印头的位置中的一个或多个。2.根据权利要求1所述的方法，其中调节一个或多个轴承的位置包括致动致动器。3.根据权利要求1所述的方法，其中调节一个或多个轴承的位置包括调节一个或多个轴承的位置，直至打印头滑架达到目标旋转方向和目标位置中之一或两者。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括感测与打印头的旋转方向和打印头的位置中之一或两者有关的信息，以确认打印头在目标旋转方向和目标位置中之一或两者中。5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括当打印头滑架到达目标旋转方向和目标位置中之一或两者时，感测与所述一个或多个轴承的位置有关的信息。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括感测打印头滑架沿在x轴方向上伸展的横梁的位置。7.根据权利要求1所述的方法，其中当打印头沿着在x轴方向上伸展的横梁移动的同时，在x-y平面上的打印面上进行打印期间，调节所述一个或多个轴承的位置。8.一种控制打印系统的方法，所述打印系统具有支撑打印头的打印头滑架，所述打印头滑架安装成沿在x轴，y轴，z轴笛卡尔坐标系的x轴方向上伸展的横梁平移，所述方法包括：感测与沿在x轴方向伸展的行进路径的打印头的位置有关的信息；感测与打印头绕x，y和z轴的旋转方向以及打印头沿y轴和z轴的位置中的一个或多个有关的信息；通过调节承载打印头的打印头滑架的一个或多个轴承的位置，来调节打印头的旋转方向和位置中之一或两者；以及存储使打印头滑架的一个或多个轴承的位置与打印头滑架沿行进路径的相应位置相关的信息。9.根据权利要求8的方法，其中存储与打印头滑架的一个或多个轴承的位置相关的信息包括从编码器接收与打印头滑架的一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大苏康高，克里斯托弗布彻勒，
申请(专利权)人：科迪华公司，
类型：发明
国别省市：