[发明专利]定向膜形成方法和喷墨类型打印头排出检查设备

说明书

本申请是申请日为2005年8月22日、申请号为200580028562.6的题目为“用于喷墨打印机的排出速率控制方法、墨散布检查方法和定向膜形成方法”的专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种用于保持来自喷墨打印机的打印头上的多个喷嘴的在涂敷物上的墨在各个喷嘴之间的排出速率的一致性的技术、一种用于检查墨散布的技术和一种用于使用这种墨在玻璃衬底上形成定向膜的技术。 

背景技术

近年来，除了利用喷墨打印机在由纸、纤维、塑料、陶瓷等构成的衬底上进行打印外，当在用于诸如液晶显示设备的设备的透明玻璃衬底上形成定向膜时，或者当在有机EL显示设备中的透明玻璃衬底上涂敷滤色器时，也要用到喷墨打印机。具体地，就液晶显示设备而言，诸如透明PI墨(透明的聚酰亚胺墨)或透明UV墨的定向膜材料被排出和涂敷在玻璃衬底上(例如见专利文献1)，就有机EL显示设备而言，诸如透明UV墨的涂敷材料被排出和涂敷在玻璃衬底上。 

在所述情况下，在排出方面希望从喷墨打印机的打印头上的多个喷嘴排出的墨在各个喷嘴之间是一致的。例如，就其中颜色是主要要素的打印材料而言，在考虑到如何从各个喷嘴产生具有一致的密度的颜色之后，墨被排出在具有吸收墨的特性(墨吸收特性)的涂敷物上。因此，如果从各个喷嘴排出的小墨滴(ink droplet)充分一致，那么可以容易地实现在具有墨吸收特性的涂敷物上的颜色密度的一致性。 

然而，使用通常的喷墨打印机很难在具有不吸收墨的特性(不吸收墨特性)的涂敷物-例如上述玻璃衬底-上形成具有一致的厚度的薄膜。因此，不仅特别难于在具有所述不吸收墨特性的涂敷物上形成具有薄于1μm 的一致的厚度的薄膜，而且即使当形成具有1μm或以上的一致的厚度的膜时，也需要精确地改善来自各个喷嘴的小墨滴的排出性能。 

为了在涂敷物上形成具有一致的膜厚度的膜，已经试图通过对喷墨打印机的打印头上的每个喷嘴的施加电压(通过每个喷嘴的打开而在压力腔内产生压力波动的工作电压)进行微调来产生从每个喷嘴排出的小墨滴的充分一致的排出性能。根据下面的专利文献2，其披露了对用于调节来自喷嘴的小墨滴的排出速度的施加电压(工作电压)进行校正。 

另外，当使用喷墨打印机将墨排出在具有墨不吸收特性的诸如上述玻璃衬底的涂敷物上时，如果在碰撞(impact)后不充分控制小墨滴的散布，那么将产生诸如每个被碰撞的小墨滴未能融合在一起的问题，由此造成难于在涂敷物上形成具有一致的膜厚度的高质量膜。因此，在通过将墨排出在具有墨不吸收特性的涂敷物上而实际形成膜期间，在碰撞所述涂敷物之后提前对小墨滴的散布进行精确控制是非常重要的。 

鉴于所述情况，用于在碰撞涂敷物之后控制小墨滴的散布的通常的方法是，通过将纯水或墨滴在涂敷物表面上，然后使用已有的接触角仪表测量由小墨滴13的外围13a的表面和涂敷物12的表面12a形成的接触角α，如图19所示。其中，接触角α越小和尖锐，涂敷物表面所具有的亲水性就越好，并且小墨滴散布得也越宽，因此表明在形成具有一致的厚度的膜方面具有优点。然而，小墨滴的散布并不仅仅根据墨的特性或涂敷物的表面特性而变化，而是还要受到诸如被排出的小墨滴的大小或排出速率的其它因素的影响。考虑到所述情况，不难得出结论，使用通常的方法并不能充分地控制小墨滴的散布。 

另外，还已知喷墨打印机的另一种应用，即使用喷墨打印机通过将定向膜材料滴在上述玻璃衬底上来形成定向墨。然而，由于喷墨方法，会出现诸如喷嘴缺陷、喷嘴方位和喷嘴被定向膜材料阻塞的问题，由此造成难于以需要的量将定向膜材料充分地滴在需要的位置上。 

为了解决所述问题，对小滴状态进行检查，并如果不够的话则添加和回收定向膜材料，如果不合适则将其丢弃。作为用于检查小滴状态的方法，(在专利文献3中)提出通过使得其上形成有定向膜的衬底通过干涉膜厚度测量设备来测量膜厚度；如果膜厚度不够，则使用喷墨喷嘴重新滴定向 膜，以便增厚，然后使用干涉膜厚度测量设备再次测量膜厚度。 

[专利文献1]JP No.2001-42330A 

[专利文献2]JP No.2003-191467A 

[专利文献3]JP No.H9-166783A 

发明内容

近年来，玻璃衬底大小的增大例如已经产生增加喷墨打印机的涂敷宽度和涂敷长度的需求和减少涂敷时间的需求。在这种情况下，即使通过调节打印头上的每个喷嘴的施加电压-如上所述，这应该会得到一致的膜厚度-调节本身也存在各种问题。