KR102377885B1 - 프린팅 시스템, 프린팅 장치 및 가스 베어링 - Google Patents
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Abstract
가스 베어링 시스템, 프린트 간격 제어 시스템 및 프린트 간격 제어 방법이 제공된다. 상기 가스 베어링 시스템은 한 개이상의 프린트 모듈 패키지들을 수용할 수 있다. 상기 시스템들과 방법들은 유기 발광 장치(OLEDs)를 제조하는 것과 같은 잉크젯 및/또는 열적 프린팅 적용예들을 위해 이용될 수 있다. 산소에 민감한 적용예들을 위해, 질소가스와 같은 불활성 가스가 가압가스로서 이용될 수 있다. 상기 가스 베어링 시스템의 유체 채널들과 미세 구멍들이 서로에 대한 상대 위치와 크기와 관련하여 변화될 수 있다. 유체 채널들과 미세 구멍들이 군을 형성하고 한 개이상의 매니폴드들, 결과적으로 가압 가스 및/또는 진공 공급원과 결합될 수 있다.
Description
관련 출원들에 대한 참고사항
상기 출원은, 미국 정규 특허출원 제13/570,154호를 우선권으로 주장하고, 상기 정규특허출원은 2011년 8월9일에 출원한 미국 예비 출원 제61/521,604호를 우선권으로 주장한다.
본 발명은 박막 필름 프린팅 (thin- film printing) 장치 및 방법에 관한 것이다.
다양한 환경에서, 프린트 헤드(print head)는 프린트 헤드의 전달 표면 또는 방출 노즐 및 상기 프린트 헤드가 재료를 프린트해야 하는 기질 표면사이에서 밀착되어 제어된 간격을 유지하는 것이 유리할 수 있다. 상기 제어는, 건식 잉크(dry ink)가 도포(deposited)되어야 하는 표면과 접촉하지 않고 건식잉크를 도포하기 위해 구성된 열적 프린팅 프린트 헤드(thermal printing printhead)를 이용하여 프린팅할 때 특히 중요하다. 프린트 헤드가 기질 표면으로부터 너무 멀리 떨어져 있으면, 프린팅은 너무 퍼질(diffuse) 수 있다. 프린트 헤드가 기질 표면과 너무 근접하면, 프린팅은 너무 입상화(granular)될 수 있다. 너무 근접해 있을 때, 프린트 헤드는 심지어 기질과 접촉할 수 있어서, 기질과 프린트 헤드를 모두 손상시킬 수 있다. 간격 제어는 또한 잉크젯 프린트 헤드와 기질사이에서 잉크젯 프린팅할 때 중요하다.
그러므로, 열적 프린팅 및 잉크젯 프린팅 시스템 모두에서 기질과 프린트 헤드사이에 프린트 간격을 제어하여 프린팅 결과와 프린트 과정을 최적화하는 것이 바람직하다.
다양한 실시예에 의하면, 본 발명은 프린트 헤드와 프린트 모듈 패키지를 고정하고 재료가 프린트되어야 하는 기질과 프린트 헤드의 전달 표면사이에서 밀착되게 제어된 간격을 유지하기 위해 이용될 수 있는 가스 베어링 시스템에 관한 것이다. 상기 가스 베어링 시스템은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 외부 표면과 내부 표면을 포함한 측벽을 포함한다. 상기 측벽은 프린트 모듈 패키지를 수용하도록 구성된 내부 공동을 형성한다. 상기 내부 표면은 내부 공동에 대해 개구부에서 끝날 수 있다. 상기 측벽은 또한 상기 외부 표면과 내부 표면 사이에서 단부 표면을 추가로 포함하고, 상기 단부 표면은 복수 개의 제1 미세 구멍 및 복수 개의 제2 미세 구멍들을 포함할 수 있다. 복수 개의 제1 유체 채널들이 상기 측벽내에 포함될 수 있고 상기 복수 개의 제1 미세 구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제1 매니폴드와 유체 교환할 수 있다. 상기 제1 매니폴드는 측벽, 외부 또는 양자에 대해 내부에 위치할 수 있다. 복수 개의 제2 유체 채널들이 상기 측벽내에 포함될 수 있고 상기 복수 개의 제2 미세 구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제2 매니폴드와 유체 교환할 수 있다. 상기 제2 매니폴드는 측벽, 외부 또는 양자에 대해 내부에 위치할 수 있다. 상기 제1 매니폴드는 예를 들어, 제1 포트에 의해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있다. 상기 제2 매니폴드는 예를 들어, 제2 포트에 의해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있다.
다양한 실시예들에 의하면, 본 명세서에서 설명된 가스 베어링 시스템 및 제1 평면 표면을 포함한 기질을 포함한 프린트 간격 제어 시스템이 제공된다. 가스 베어링의 단부 표면이 제1 평면에 배열되며, 적어도 한 개의 잉크젯 프린트 헤드 또는 열적 프린팅 프린트 헤드의 적어도 한 개의 전달표면이 제2 평면에 배열되고, 상기 기질의 제1 평면 표면이 제3 평면에 배열되도록 상기 시스템이 구성된다. 상기 제1, 제2 및 제3 평면들은 사실상 서로 평행할 수 있다. 상기 제1 평면과 제3 평면사이의 거리에 의해 가스 베어링 간격이 형성될 수 있다. 상기 제2 평면과 제3 평면사이의 간격에 의해 프린트 간격이 형성될 수 있다. 상기 단부 표면, 상기 전달 표면 및 기질의 제1 평면 기질 표면 중 적어도 한 개가 상기 프린트 간격의 크기, 가스 베어링 간격의 크기 또는 양자를 제어하기 위해 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서 프린트 간격은 가스 베어링 간격을 제어하여 제어될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 의하면, 기질에 대해 프린트 모듈 패키지를 위치설정하는 단계 및 프린트 모듈 패키지를 이용하여 상기 기질 상에 재료를 프린팅하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 상기 위치 설정 단계는 예를 들어, 하우징을 포함한 가스 베어링 시스템을 이용하여 형성될 수 있고, 상기 하우징은 내부 공동을 형성하는 측벽을 포함한다. 상기 측벽은 외부 표면과 내부 표면을 가질 수 있고, 프린트 모듈 패키지는 상기 내부공동에 수용될 수 있다. 상기 내부 표면은 내부 공동에 대해 개구부에서 끝날 수 있다. 상기 방법은 상기 내부공동내에 프린트 모듈 패키지를 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 측벽은 또한 상기 외부 표면과 내부 표면 사이에서 단부 표면을 추가로 포함할 수 있고, 상기 단부 표면은 복수 개의 제1 미세 구멍 및 복수 개의 제2 미세 구멍들을 포함할 수 있다. 상기 측벽은 상기 복수 개의 제1 미세 구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제1 매니폴드와 유체 교환하는 복수 개의 제1 유체 채널들을 추가로 포함할 수 있고, 상기 방법은 가압 가스 공급원을 상기 제1 매니폴드에 공급하고 상기 제1 매니폴드로부터 복수 개의 제1 유체 채널들로 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 측벽은 상기 복수 개의 제2 미세 구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제2 매니폴드와 유체 교환하는 복수 개의 제2 유체 채널들을 포함할 수 있고, 상기 방법은 상기 제2 매니폴드로부터 진공 공급원으로 진공을 형성하고 복수 개의 제2 유체 채널들로부터 제2 매니폴드로 진공을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 매니폴드는 예를 들어, 제1 포트에 의해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있고, 상기 제2 매니폴드는 예를 들어, 제2 포트에 의해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있다. 상기 방법은 프린트 간격을 제어하기 위해 가압가스와 진공의 조합을 상기 복수 개의 제1 및 제2 미세 구멍들로부터 이용하고 상기 미세 구멍들로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 의하면, 가스 베어링 시스템은 측벽을 가진 하우징을 포함하고, 상기 측벽은 외부표면과 내부 표면을 포함한다. 상기 측벽은 프린트 모듈 패키지를 수용하도록 구성된 내부 공동을 형성한다. 상기 내부 표면의 구성은, 상부, 하부 또는 양쪽에서 끝나고, 내부공동에 대한 개구부를 형성한다. 상기 내부 공동은 하우징을 통과하는 관통 구멍을 형성하거나 한쪽 단부에서 단지 한 개의 개구부를 가질 수 있다. 상기 측벽은 또한 측벽의 외부 표면과 내부 표면사이에서 단부 표면을 가질 수 있고, 단부 표면은 복수 개의 제1 미세구멍들 및 복수 개의 제2 미세구멍들을 포함할 수 있다. 복수 개의 제1 유체 채널들이 상기 측벽내에 포함될 수 있고 상기 제1 미세구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제1 매니폴드와 유체 교환할 수 있다. 복수 개의 제2 유체 채널들이 상기 측벽 내에 포함될 수 있고 상기 제2 미세구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제2 매니폴드와 유체 교환할 수 있다. 각각의 제1 매니폴드와 제2 매니폴드는 독립적으로 상기 측벽에 대해 내부에 위치하거나 측벽에 대해 외부에 위치하거나 양쪽에 위치할 수 있다. 상기 제1 매니폴드는 예를 들어, 제1 포트(port)를 통해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환(fluid communication)할 수 있다. 상기 제2 매니폴드는 예를 들어, 제2 포트를 통해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있다. 튜브 배열(tubing)과 같은 도관들이 상기 각각의 매니폴드들과 유체 교환하고 가압가스 공급원 또는 진공 공급원 또는 양자에 추가로 연결될 수 있다. 상기 복수 개의 제1 및 제2 미세구멍들은, 상기 내부 공동에 대해 상기 개구부를 둘러싸도록 배열될 수 있다. 내부 공동은, 정사각형, 직사각형, 원형 또는 다른 모든 형상을 가지는 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 미세구멍들은 두 개의 측부들, 세 개의 측부들, 네 개의 측부들 또는 적어도 다섯 개의 측부들에서 상기 내부 공동에 대해 상기 개구부를 둘러쌀 수 있다.
실시예들에서 측벽의 단부 표면은 측벽속으로 연장되고 상기 제1 및 제2 매니폴드들과 상이한 제3 매니폴드와 교환하는 복수 개의 제3 유체 채널들을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제3 매니폴드는 예를 들어, 제3 포트를 통해 상기 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있다. 상기 제3 매니폴드는 가압가스 공급원, 진공 공급원 또는 양자와 유체 교환할 수 있다. 상기 제3 매니폴드는 제1 매니폴드와 유체 교환하거나 다른 가압 가스 공급원과 유체 교환하는 동일한 가압가스 공급원과 유체교환할 수 있다. 복수 개의 제1 및 제2 미세구멍들의 개별 미세구멍들은 인접한 미세구멍들로부터 약 0.5 mm 내지 약 20 mm의 평균 거리, 예를 들어, 약 1.0 mm 내지 약 10 mm, 약 2.0 mm 내지 약 8.0 mm, 또는 약 3.0 mm 내지 약 6.0 mm의 평균 거리만큼 떨어져 위치할 수 있다. 복수 개의 제1 및 제2 미세구멍들의 개별 미세구멍들은 약 0.001 인치 내지 약 0.1 인치의 평균 직경, 예를 들어, 약 0.003 인치 내지 약 0.075 인치, 약 0.005 인치 내지 약 0.05 인치, 또는 약 0.01 인치 내지 약 0.04 인치의 평균 직경을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서 복수 개의 제1 미세구멍들은 약 0.005 인치 내지 약 0.025 인치의 평균 직경을 가질 수 있고 복수 개의 제2 미세구멍들은 약 0.030 인치 내지 약 0.090 인치의 평균 직경을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 복수 개의 제1 유체 채널들은 가압 가스 공급원과 유체 교환할 수 있고, 복수 개의 제2 유체 채널들은 진공 공급원과 유체 교환할 수 있다. 상기 가압 가스 공급원은 예를 들어, 질소가스 공급원, 불활성 가스 공급원 또는 이들의 조합과 같은 가압 불활성 가스 공급원을 포함할 수 있다.
실시예에서, 하우징은 복수 개의 구성요소들 예를 들어, 기저부 플레이프, 상기 기저부 플레이트에 장착된 매니폴드 격실 및 상기 매니폴드에 장착된 면 플레이트(face plate)를 포함할 수 있다. 예시적인 구성에서 상기 면 플레이트는 단부면을 포함한다. 상기 기저부 플레이트는 제1 및 제2 포트를 포함할 수 있고, 매니폴드 격실은 제1 및 제2 매니폴드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 상기 기저부 플레이트는 제3 포트를 포함하고, 상기 매니폴드 격실은 제3 매니폴드를 포함한다. 일부 실시예들에서 상기 기저부 플레이트는 제1, 제2 및 제3 포트들을 포함하고, 상기 매니폴드 격실은 제1, 제2 및 제3 매니폴드들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 상기 매니폴드 격실 또는 한 개이상의 매니폴드들은 한 개이상의 포트들을 포함할 수 있다. 연결 플랜지가 상기 기저부 플레이트에 연결되고 적어도 한 개의 지지체와 액추에이터에 연결되도록 구성될 수 있다. 한 개이상의 구성요소들은 측벽을 형성하거나 부분적으로 측벽을 형성하고, 예를 들어, 면 플레이트를 포함한 적재된 구성요소들은 서로 측벽, 내부 공동 또는 양자를 형성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하우징은 내부 공동에 대해 제2 개구부를 제공할 수 있다. 제2 개구부는 제1 개구부와 마주보게 위치하여 내부 공동은 전체 하우징을 통해 연장되는 관통 구멍을 포함할 수 있다. 적어도 한 개의 프린트 모듈 패키지는 적어도 한 개의 전달 표면을 가진 적어도 한 개의 열적 프린팅 프린트 헤드 또는 적어도 한 개의 잉크젯 프린트 헤드 및 상기 적어도 한 개의 전달 표면과 열교환하는 적어도 한 개의 히터를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 개구부는 배출물이 내부공동으로부터 통풍되는 것을 허용한다. 상기 제2 개구부에 의해 프린트 모듈 패키지는 시스템의 상부, 시스템의 하부 또는 양자로부터 로딩(loading)될 수 있다. 상기 가스 베어링 시스템의 방향은 변화될 수 있고 상부 및 하부의 표시는 상대적인 용어로서 절대적인 용어가 아니라는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예들에서, 특징요소들이 반대로 배열(reversed)되어, 제2 개구부에 의해 상기 프린트 모듈 패키지가 상기 시스템의 하부로부터 로딩될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 본 명세서에서 설명되는 가스 베어링 시스템 및 제1 평면 표면을 포함한 기질을 가진 프린트 간격 제어 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 단부 표면이 제1 평면에 배열되고 적어도 한 개의 전달 표면이 제2 평면에 배열되며 제1 평면 기질 표면이 제3 평면에 배열되도록 구성될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 평면들은 사실상 서로 평행하고 즉, 서로 평행하거나 서로에 대해 10°보다 작거나 5°보다 작게 편향(skewed)되어 배열될 수 있다. 상기 제1 평면과 제3 평면사이의 거리에 의해 가스 베어링 간격이 형성될 수 있다. 상기 제2 평면과 제3 평면사이의 거리에 의해 프린트 간격이 형성될 수 있다. 단부 표면, 잉크젯 프린트 헤드 또는 전달 표면 및 제1 평면 기질 표면 중 적어도 한 개가, 프린트 간격의 크기, 가스 베어링 간격의 크기 또는 양자를 제어하기 위해 조절될 수 있다. 상기 프린트 간격이 독립적으로 제어 및/또는 가스 베어링 간격의 크기를 제어하여 제어될 수 있다. 가스 베어링 시스템은 상기 기질의 상부, 하부 또는 상부와 하부에 배열될 수 있다. 상기 가스 베어링 시스템은, 상기 기질 및/또는 한 개이상의 잉크젯 프린트 헤드들에 대해 가스 베어링 시스템의 위치를 조절할 수 있도록 한 개이상의 액추에이터를 포함하거나 액추에이터와 작동하도록 연결될 수 있다.
제2 가스 베어링 시스템이 상기 제1 가스 베어링 시스템을 향하게 제공되어, 상기 제1 가스 베어링 시스템과 제2 가스 베어링 시스템사이에 기질이 배열된다. 상기 제2 가스 베어링 시스템은 또한 복수 개의 가압가스 채널들 및 선택적으로 복수 개의 진공 채널들을 포함할 수 있다. 가압 가스 채널과 진공 채널들은 원하는 모든 구조로 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 모든 유체 채널들 또는 선택적인 유체 채널들이 가압가스 채널과 진공 채널을 포함한다. 척(chuck)속에 장착될 수 있는 제2 가스 베어링은 기질을 위한 온도 제어기능을 제공할 수 있다. 즉, 기질에 하중을 제공하는 기능이외에, 상기 제2 가스 베어링은 상기 기질의 가열 및/또는 냉각을 위하여 상기 기질로 열전달 및/또는 기질로부터 열전달을 수행할 수 있다. 상기 열 제어는 가열 요소 예를 들어, 가열된 척과 직접 접촉하는 경우보다 유리할 수 있다. 가열 채널과 냉각 채널이 원하는 구조로 배열될 수 있다. 일부 실시예에서 다른 모든 유체 채널이 가열 채널 또는 냉각 채널을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 선택적 유체 채널들은 가열 채널, 냉각 채널, 가열채널과 냉각채널 등을 포함할 수 있다. 열이 기질을 팽창시키고 냉각이 기질을 수축시키려는 경향을 가지기 때문에 상기 기질의 크기를 제어하기 위해 상기 열제어가 이용될 수도 있다. 일정한 크기를 유지하는 것이 유리하다. 열적 크기 변화는 특히, 상대적으로 큰 기질들에 있어서 중요하고, 예를 들어, 8세대 크기의 유리(2.2m X 2.5m)에 있어서 열적 크기변화는 중요하다. 제어되지 않은 기질의 크기 변화는, 기질상에 잉크 도포를 수평 및/또는 수직으로 이동시켜서 제품품질에 악영향을 줄 수 있다. 일부 실시예들에서 상기 프린트 간격은 약 +/- 10μm, +/- 7μm 또는 +/- 5μm의 허용오차를 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 의하면, 기질에 대해 프린트 모듈 패키지를 위치설정하는 단계 및 상기 프린트 모듈 패키지를 이용하여 상기 기질위에 재료를 프린팅하는 단계를 포함한 방법이 제공된다. 상기 위치설정 단계는 본 명세서에서 설명되는 가스 베어링 시스템, 예를 들어, 하우징을 포함한 가스 베어링 시스템에 의해 형성될 수 있고, 상기 하우징은 내부 공동을 형성한다. 측벽은 외부 표면과 내부 표면을 가질 수 있고, 상기 프린트 모듈 패키지는 상기 내부 공동내에 수용될 수 있다. 상기 내부 표면은 상기 내부 공동에 대해 개구부에서 끝나고, 상기 방법은 상기 내부 공동내에서 프린트 모듈 패키지를 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 측벽은 상기 외부 표면과 내부 표면사이에서 단부 표면을 추가로 가질 수 있고, 상기 단부 표면은 복수 개의 제1 미세구멍 및 복수 개의 제2 미세 구멍을 포함할 수 있다. 상기 방법은 가압 가스를 상기 복수 개의 제1 미세 구멍들로 공급하고 상기 복수 개의 제2 미세 구멍들을 통해 진공을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 측벽은 상기 복수 개의 제1 미세 구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제1 매니폴드와 교환하는 복수 개의 제1 유체 채널들을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 측벽은 상기 복수 개의 제2 미세 구멍들로부터 상기 측벽 속으로 연장되고 제2 매니폴드와 교환하는 복수 개의 제2 유체 채널들을 포함할 수 있다. 상기 방법은 가압 가스를 상기 제1 매니폴드로 공급하고 상기 제2 매니폴드를 통해 진공을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 매니폴드는 예를 들어, 제1 포트를 통해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있고, 상기 제2 매니폴드는 예를 들어, 제2 포트를 통해 하우징의 주변 외측부와 유체 교환할 수 있다. 튜브 배열, 파이프배열 또는 다른 도관들이 상기 제1 및 제2 매니폴드들을 각각 가압가스 및 진공 공급원들과 연결시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 복수 개의 제1 미세 구멍과 복수 개의 제2 미세 구멍들은 내부 공동에 대해 개구부를 둘러싼다.
일부 실시예들에서, 프린팅은 열적 프린팅 예를 들어, 프린트 모듈 패키지를 이용하여 고체의 승화 또는 증발에 의해 고체 전달 프린팅 이전의 잉크젯 프린팅을 포함한 열적 프린팅을 포함할 수 있다. 본 발명에 따라 이용될 수 있는 프린트 모듈 패키지 및 열적 프린팅의 예들은, 예를 들어, 본 발명에서 전체 내용을 참고로 하는 미국특허 출원 공보 제 US 2008/0308307A1호, 제 US 2008/0311307A1호, 제 US 2008/0311289 Al호, 및 제 US 2006/0115585 Al호에 설명된 것들을 포함한다. 상기 프린트 모듈 패키지는 프린트 헤드 전달 표면 및/또는 잉크젯 노즐 오리피스를 포함할 수 있고, 상기 기질은 제1 표면 및 프린트 헤드 전달 표면을 포함할 수 있고 및/또는 잉크젯 노즐 오리피스는 기질 제1 표면을 향하고 프린트 간격만큼 서로 떨어져 배열될 수 있다. 상기 프린트 헤드 전달 표면은 예를 들어, 잉크젯 프린팅 서브 시스템으로부터 잉크젯 프린팅에 의해 도포된 잉크를 수용할 수 있다. 일부 실시예에서한 개이상의 프린트 헤드 전달 표면들은 잉크를 수용하기 위해 회전 및/또는 프린트되어야 하는 기질을 향하기 위해 회전된다. 일부 실시예들에서 한 개이상의 잉크젯 프린트 헤드들은 잉크를 한 개이상의 프린트 헤드 전달 표면들로 전달하기 위해 회전된다. 상기 가스 베어링 시스템 및/또는 프린트 헤드 전달 표면은 프린팅 과정 동안 기질의 상부, 하부 또는 상부와 하부에 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 프린팅은 기질에 직접 잉크젯 프린팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 실시예들에서, 프린트 모듈 패키지는 잉크젯 프린트 헤드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프린트 모듈 패키지는 SAMBA 프린트 헤드 모듈( FUJIFILM Dimatix, Inc., Santa Clara, California)을 포함할 수 있다. 상기 가스 베어링 시스템 및/또는 잉크젯 프린트 헤드는 프린팅 과정 동안 기질의 상부, 하부 또는 상부와 하부에 배열될 수 있다.
기질에 대한 가스 베어링 시스템의 위치설정은, 상기 제1 및 제2 매니폴드들 중 적어도 한 개를 통해 유체의 유동을 제어하여 프린트 간격의 크기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 위치설정은, 상기 제1 매니폴드로부터 상기 복수 개의 제1 유체 채널들을 통해 양(positive)의 유체 유동을 유지하고, 상기 복수 개의 제2 유체 채널들속으로 상기 제2 매니폴드를 통해 음(negative)의 유체 유동을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 위치 설정은 프린트 간격, 가스 베어링 간격 또는 양자의 크기를 제어하기 위해 가압 가스, 진공 또는 양자의 유동을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 가압 가스, 진공 또는 양자를 제어하기 위한 제어유닛이 이용될 수 있다.
일부 실시예들에서 프린트 간격은 약 5 μm 내지 약 100 μm, 예를 들어, 약 20 μm 내지 약 30 μm, 또는 약 25 μm의 거리로서 정의될 수 있다. 상기 방법은 예를 들어, 상기 복수 개의 제1 유체 채널들을 통해 약 10 psig 내지 약 200 psig, 약 30 psig 내지 약 90 psig, 약 50 psig 내지 약 70 psig, 또는 약 60 psig의 압력으로 불활성 가스를 유동시켜서 프린트 간격을 유지하거나 제공할 수 있다. 상기 위치설정은, 약 -3.0 psig 내지 약 -13 psig, 약 -5.0 psig 내지 약 -10 psig 또는 약 -7.5 psig의 음압에서 상기 복수 개의 제2 유체 채널들을 통해 진공을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 상기 프린팅은 기질의 제1 표면 위로 프린팅하는 단계를 포함하고, 상기 기질은 상기 제1 표면과 마주보는 제2 표면을 가지며, 상기 방법은 기질의 제2 표면과 근접하고 상기 제1 가스 베어링 시스템과 마주보는 제2 가스 베어링 시스템을 위치 설정하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 제2 가스 베어링 시스템은 기질의 제1 표면을 위치설정하고 원하는 프린트 간격을 유지하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 가스 베어링 시스템은 상기 제1 가스 베어링 시스템 대신에 이용되거나 제1 가스 베어링 시스템에 추가하여 이용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 프린트 간격을 유지하고 제어하기 위한 공기 베어링을 이용하고 잉크 도포 프린팅 과정을 둘러싼 환경을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 잉크 도포는 비 이온화된(non- oxidizing) 환경에서 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프린트 헤드는 가스 베어링 하우징내에 장착되어, 설정 간격은 실제로 영에 근접할 수 있는 어떤 거리에 고정된다. 상기 설정 간격은 프린트 헤드의 전달 표면과 가스 베어링 하우징의 단부 표면사이의 거리에 해당된다. 상기 가스 베어링 간격은 단부 표면과 기질사이의 거리이다. 상기 기질이 프린트 헤드 아래로 이동하거나 프린트 헤드가 기지 위로 이동하거나 어떤 방식이든지 간에, 프린트 헤드와 기질사이에 상대운동이 존재한다. 가스 베어링 하우징의 유체 통로를 가압하면, 가스는 하우징 내에서 개구부를 유출하고 상기 하우징 단부표면과 기질사이에서 가스 베어링 간격을 유지한다. 상기 수단에 의해, 프린트 간격은 상기 가스 베어링 간격과 설정 간격의 합이어서, 상기 다른 두 개의 간격들에 의해 프린트 간격이 제어된다. 예를 들어, 미크론(micron) 크기의 미세한 변화가, 상기 가스 베어링 하우징 내부에 가스 압력을 변화시켜서 프린트 간격에 형성될 수 있다. 상기 가스 베어링 하우징으로부터 배출구(exhaust)까지 가스의 유동은 베어링 가스로 충전된 환경을 형성한다. 잉크가 산소가스에 민감하다면, 비 산소가스 및/또는 예를 들어, 질소 가스와 같은 불활성 가스가 비 산화(non oxidizing) 환경을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 프린트 헤드내에서 또는 프린트 헤드상에서 액체 잉크를 증발시키는 공정에 의해 용매 증기가 발생될 수 있다. 상기 배출물 개구부는, 가스 베어링 시스템에 의해 주입된 질소 가스의 제거 및 액체 잉크의 증발과정동안 형성되는 용매 증기의 제거를 가능하게 한다.
일부 실시예들에서, 압력 및 진공 공급원들이 원하는 프린트 간격을 형성할 때 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 진공 공급원 및 질소 가스 압력 공급원이 제공된다. 상기 공급원들은 가스 베어링 하우징 내부에서 각각의 채널과 유체 교환을 위해 배열되고 예를 들어, 프린트 헤드 주위에 배열되고 따라서 가스 베어링 간격이 형성될 수 있다. 프린트 간격은 베어링 하우징에 대해 변화할 수 있다. 상기 가스 베어링 하우징 및 프린트 헤드는 기질 예를 들어, 유리와 근접하게 배열될 수 있다. 상기 프린트 헤드는 예를 들어, 기질 상에서 캐리어 유체(crrier fluid)내에 용해되거나 현탁되는 필름 형성(film forming) 재료를 포함한 잉크와 같은 필름 재료를 도포할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기질은 가스 양력(gas lift) 또는 가스 베어링 시스템을 가진 척에 의해 지지된다. 일부 실시예들에서, 상기 기질은 상기 기질과 접촉하는 진공 척에 의해 지지된다.
상기 설명과 같이, 본 발명의 가스 베어링 시스템은 한 개이상의 추가 가스 베어링 시스템과 조합하거나 단독으로 이용될 수 있다. 추가적인 가스 베어링 시스템은 모든 가스 또는 가스 혼합물을 이용할 수 있다. 추가적인 가스 베어링 시스템은, 예를 들어, 열적 프린팅 작업을 포함한 시스템과 같은 가스 포함 시스템내에 구속된 동일하거나 서로 다른 가스 또는 가스상태의 혼합물을 이용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 공기 베어링은 예를 들어, 질소 가스와 같은 불활성 가스, 한 개이상의 불활성 가스 또는 이들의 조합을 이용한다. 이용될 수 있는 관련 방법들과 시스템들이외에 가스 베어링 시스템들은 펜실베니아 아스톤 소재의 뉴웨이 머신 콤포넌트 인코포레이티드 사로부터 구입할 수 있다. 상기 가스 베어링 시스템들은 단독으로 이용되거나 본 명세서에서 설명된 가스 베어링 시스템과 조합하여 이용될 수 있다. 본 발명과 관련하여, 예를 들어, 본 명세서에서 전체 내용을 참고로 하는 미국특허 제 US 7,908,885 B2 호에 설명된 것들을 포함하고 가스 베어링 시스템과 관련하여 이용되는 장치, 시스템들, 방법들 및 적용예들이 이용될 수 있다. 관련 방법과 시스템들이외에, 이스라엘 요크님(Yoqneam, Israel)에 소재하는 코어플로우 사이언티픽 솔루션 엘티디 (Coreflow Scientific Solutions LTD.)사로부터 구입할 수 있는 가스 베어링 시스템들이 본 명세서에서 설명된 가스 베어링 시스템과 조합하여 이용되거나 단독으로 이용될 수 있다. 본 발명과 관련하여 이용될 수 있는 가스 베어링 시스템에 관한 장치, 시스템들, 방법들 및 적용예들은 예를 들어, 본 명세서에서 전체 내용을 참고로 하는 미국특허 제 US 7,857,121 B2 호, 제 US 7,604,439 B2호, 제 US 7,603,028 B2 호 및 제 US 7,530,778 B2호에 설명된 것들을 포함한다.
본 발명의 특징들은 예를 들어, 미국특허 출원 공개 제 US 2008/0311307 Al 호, 제 US 2008/0311289 Al 호, 제 US 2006/0115585 Al 호, 제 US 2010/0188457 Al 호, 제 US 2011/0008541 Al 호, 제 US 2010/0171780 Al 호, 제 US 2010/0201749 Al 호 및 페이스 다운 열젯 프린팅 장치 및 방법("Face-Down Thermal- Jet Printing Apparatus and Methods")이라는 제목을 가진 미국특허 출원 공개 제61/521,631호와 함께 실시될 수 있다.
본 발명의 특징들과 장점들을 더 잘 이해하도록, 본 발명을 설명하기 위해 이용되고 본 발명을 제한하지 않는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명이 설명된다.
도 1은, 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템, 가스 베어링 시스템내에 배열된 프린트 모듈 패키지 프린트되어야 하는 기질 및 기질 지지체를 도시한 측 단면도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템, 가스 베어링 시스템내에 배열된 프린트 모듈 패키지, 기질 및 기질 위치설정 시스템을 도시한 측 단면도.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템을 도시한 하부 분해 사시도.
도 4는 조립된 상태에 있는 도 3의 가스 베어링 시스템 및 가스 베어링 시스템내에서 조정가능하게 장착되는 프린트 모듈 패키지를 도시한 좌측 하부 사시도.
도 5는, 아래위가 반대로 배열되고 조립된 상태인 도 3의 가스 베어링 시스템 및 가스 베어링 시스템내에 조정가능하게 장착되거나 고정된 프린트 모듈 패키지를 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 가스 베어링 시스템 및 프린트 모듈 패키지를 도시한 우측 하부 사시도.
도 7은 열적 프린팅 작업을 수행하기 위해 배열되고 회전 액추에이터에 고정된 도 5 및 도 6에 도시된 가스 베어링 시스템과 프린트 모듈 패키지를 도시한 사시도.
도 1은, 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템, 가스 베어링 시스템내에 배열된 프린트 모듈 패키지 프린트되어야 하는 기질 및 기질 지지체를 도시한 측 단면도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템, 가스 베어링 시스템내에 배열된 프린트 모듈 패키지, 기질 및 기질 위치설정 시스템을 도시한 측 단면도.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템을 도시한 하부 분해 사시도.
도 4는 조립된 상태에 있는 도 3의 가스 베어링 시스템 및 가스 베어링 시스템내에서 조정가능하게 장착되는 프린트 모듈 패키지를 도시한 좌측 하부 사시도.
도 5는, 아래위가 반대로 배열되고 조립된 상태인 도 3의 가스 베어링 시스템 및 가스 베어링 시스템내에 조정가능하게 장착되거나 고정된 프린트 모듈 패키지를 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 가스 베어링 시스템 및 프린트 모듈 패키지를 도시한 우측 하부 사시도.
도 7은 열적 프린팅 작업을 수행하기 위해 배열되고 회전 액추에이터에 고정된 도 5 및 도 6에 도시된 가스 베어링 시스템과 프린트 모듈 패키지를 도시한 사시도.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예를 따르는 가스 베어링 시스템(gas bearing system)(20)의 단면도이다. 상기 가스 베어링 시스템(20)은 측벽(24)을 포함한 하우징(22)을 포함한다. 상기 측벽(24)은 외부 표면(26) 및 내부 표면(28)을 포함한다. 상기 내부 표면(28)은, 프린트 모듈 패키지(print module package)(32)를 수용하도록 구성된 내부 공동(30)을 형성한다. 상기 내부 표면(28)은 내부 공동(30)의 공동 개구부(34)에서 끝난다. 상기 내부 표면(28)과 외부 표면(26)사이에 단부 표면(36)이 배열된다. 마주보는 단부 표면(36)은, 제2 공동 개구부(40)를 포함한 원형 단부 부분(38)이다. 제2 공동 개구부(40)는 관통 구멍(42)을 포함할 수 있다. 제1 구멍(44)과 제2 구멍(46)은 단부 표면(36)에 배열될 수 있다. 상기 하우징(22)의 측벽(24) 속으로 연장되는 제1 유체 채널(48)이 상기 제1 구멍(44)으로부터 연장될 수 있다. 제2 구멍(46)으로부터 하우징(22)의 측벽(24)속으로 제2 유체 채널(50)이 연장될 수 있다.
도 1에서 확인할 수 있듯이, 프린트 모듈 패키지(32)는 전달 표면(52)을 포함할 수 있고, 도포 재료(54)를 형성하기 위해 상기 전달 표면으로부터 재료가 기질(56) 위로 전달되고 좀더 구체적으로 기질 표면(57)위로 전달될 수 있다. 프린트간격(58)이 전달 표면(52)과 기질 표면(57)사이의 거리로서 정의된다. 가스 베어링 간격(60)이 단부 표면(36)과 기질 표면(57)사이의 거리로서 정의된다. 설정 간격(62)이 상기 가스 베어링 시스템 간격(60)과 프린트 간격(58)사이의 차이로서 정의되며 전달표면(52)과 단부 표면(36)사이의 거리와 동일하다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템(120)을 개략적으로 도시한 단면도이다. 가스 베어링 시스템(120)은 하우징(122)을 포함하고 차례로 측벽(124)을 포함한다. 측벽(124)은 외부 표면(126) 및 내부 공동(130)을 형성하는 내부 표면(128)을 포함한다. 내부 공동(130)은 공동 개구부(134)를 통해 프린트 모듈 패키지(132)를 수용하도록 구성된다. 외부표면(126)과 내부 표면(128)사이에 단부표면(136)이 위치한다. 제2 공동 개구부(138)가 공동 개구부(134)와 마주보게 위치할 수 있다. 단부 표면(136)은 제1 구멍(140) 및 제2 구멍(142)을 포함할 수 있다. 제1 유체 채널(144)은 제1 미세 구멍(140)으로부터 하우징(122)의 측벽(124)속으로 연장될 수 있다. 제2 유체 채널(146)이 제2 미세 구멍(142)으로부터 하우징(122)의 측벽(124)속으로 연장될 수 있다.
도 2에서 확인되듯이, 제1 유체 채널(144) 및 제2 유체 채널(146)은 제1 매니폴드(manifold)(148)와 유체 교환(fluid communication)할 수 있다. 단부 표면(136)은 제3 미세 구멍(150), 제4 미세 구멍(152), 제5 미세 구멍(154) 및 제6 미세 구멍(156)을 추가로 포함할 수 있다. 제3 유체 채널(158), 제4 유체 채널(160), 제5 유체 채널(162) 및 제6 유체 채널(164)는 각각, 제3 미세 구멍(150), 제4 미세 구멍(152), 제5 미세 구멍(154) 및 제6 미세 구멍(156)으로부터 하우징(122)의 측벽(124)속으로 연장될 수 있다. 제3 유체 채널(158), 제4 유체 채널(160), 제5 유체 채널(162) 및 제6 유체 채널(164)은 제2 매니폴드(166)와 유체 교환할 수 있다. 어떤 실시예에서, 가압 가스 공급원(168)이 제1 매니폴드(148)와 유체 교환한다. 어떤 실시예에서, 진공 공급원(170)이 제2 매니폴드(166)와 유체 교환한다. 프린트 모듈 패키지(132)의 전달 표면(172)은 예를 들어, 필름 형성 재료와 같은 재료를 기질위에 도포하도록 구성될 수 있다. 도포 재료(174)가 기질(176), 좀더 구체적으로 기질 표면(178)상에 위치할 수 있다. 프린트 간격(180)은 전달 표면(172)과 기질 표면(178)사이의 거리로서 형성될 수 있다. 가스 베어링 시스템 간격(182)은 단부 표면(136)과 기질 표면(178)사이의 거리로서 형성될 수 있다. 설정 간격(set gap)은 단부 표면(136)과 전달 표면(172)사이의 거리로서 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 가스 베어링 시스템(186)이 제공된다. 제2 가스 베어링 시스템(186)은 (도면에 도시되지 않은) 복수 개의 유체 채널들과 유체 교환하는 복수 개의 미세 구멍(188)들을 포함할 수 있다. 미세 구멍(188)들은 기질(176)의 제2 기질 표면(190)을 향할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시예들을 따르는 가스 베어링 시스템(220)을 도시한 분해도이다. 가스 베어링 시스템(220)은, 면 플레이트(face plate)(224)와 함께 매니폴드 조립체 커버(226), 매니폴드 조립체 기저부(228) 및 기저부 플레이트(230)를 고정하기 위해 복수 개의 고정체(222)를 포함할 수 있다. 고정체(222)들은 제1 고정체(232), 제2 고정체(234), 제3 고정체(236) 및 제4 고정체(238)를 포함할 수 있다. 면 플레이트(224)는 단부 표면(240)을 포함할 수 있다. 단부 표면(240)은 고정체(222)를 수용할 수 있다. 단부 표면(240)으로부터 면 플레이트(224)속으로 연장되는 제1 고정체 구멍 부분(242), 제2 고정체 구멍 부분(244), 제3 고정체 구멍 부분(246) 및 제4 고정체 구멍 부분(248)이 제공될 수 있다. 면 플레이트(224)는 외부표면(250) 및 내부 표면(252)을 포함할 수 있다. 내부 표면(252)은 제1 내부 공동 개구부(255) 및 내부 공동 부분(254)을 형성할 수 있다. 복수 개의 유체 채널 부분(256)들이 내부 표면(252)과 외부 표면(250)사이에서 면 플레이트(224)내에 배열될 수 있다. 각각의 유체 채널 부분(256)은 (도면에 도시되지 않은) 면 플레이트(224)의 단부 표면에서 각 구멍에서 끝날 수 있다.
매니 폴드 조립체 커버(226)는 제1 고정체 구멍 부분(258), 제2 고정체 구멍 부분(260), 제3 고정체 구멍 부분(262) 및 제4 고정체 구멍 부분(264)을 포함할 수 있다. 상기 고정체 구멍 부분들은 매니폴드 조립체 커버(226)의 내부 표면(268)과 외부 표면(266)사이에 배열될 수 있다. 내부 표면(268)은 내부 공동 부분(270)을 형성할 수 있다. 짝을 이루는 매니폴드 부분(complementary manifold portion)(274)내에 포함된 복수 개의 유체 채널 부분들이 내부 표면(268)과 외부 표면(266)사이에 배열될 수 있다.
매니폴드 조립체 기저부(228)는 제1 고정체 구멍 부분(276), 제2 고정체 구멍 부분(278), 제3 고정체 구멍 부분(280) 및 제4 고정체 구멍 부분(282)을 포함할 수 있다. 매니폴드 조립체 기저부(228)의 고정체 구멍 부분들은 매니폴드 조립체 기저부(228)의 외부 표면(284)과 내부 표면(286)사이에 배열될 수 있다. 내부 표면(286)은 내부 공동 부분(288)을 형성할 수 있다. 외부표면(284) 및 내부 표면(286)은 또한 이들 사이에서 짝을 이루는 매니폴드 부분(292)내에서 복수 개의 유체 채널 부분들을 형성할 수도 있다. 포트 수용 미세 구멍(294)은 외부 표면(284)으로부터 연장될 수 있다.
기저부 플레이트(230)는, 제1 포트(296), 제2 포트(298) 및 제3 포트(230)를 포함할 수 있다. 제1 유체 라인(302)이 제1 포트(296)에 연결될 수 있다. 제2 유체 라인(304)이 제2 포트(298)에 연결될 수 있다. 제3 유체 라인(306)은 제3 포트(300)에 연결될 수 있다. 면 플레이트(230)는 주요 기저부 플레이트 부분(308)을 포함할 수 있다. 주요 기저부 플레이트 부분(308)은 내부 공동 부분(310) 및 제2 내부 공동 개구부(312)를 포함할 수 있다. 내부 기저부 표면(314)은 매니폴드 조립체 기저부(228)를 향할 수 있다. 기저부 플레이트(230)의 외부 기저부 표면(316)은 면 플레이트(224)의 단부 표면(240과 동일하지만 반대로 외부를 향할 수 있다. 복수 개의 프린트 모듈 패키지 조정나사 수용 구멍들이 외부 기저부 표면(316)내에 배열될 수 있다. 상기 구멍들은 제1 프린트 모듈 패키지 조정나사 수용 구멍(318) 및 제2 프린트 모듈 패키지 조정나사 수용 구멍(320)을 포함할 수 있다. 다른 조정나사 수용구멍들이 예를 들어, 프린트 모듈 패키지상에 각각의 조정나사를 위한 구멍으로 제공될 수 있다. 기저부 플레이트(230)는 플랜지(326)를 추가로 포함할 수 있다. 플랜지(326)는 예를 들어, 액추에이터, 로봇 아암(robotic arm), 회전식 액추에이터, 지지 부분 등에 부착하도록 구성될 수 있다. 플랜지(326)는 제1 플랜지 고정체 수용구멍(328), 제2 플랜지 고정체 수용구멍(330), 제3 플랜지 고정체 수용구멍(332) 및 제4 플랜지 고정체 수용구멍(334)을 포함할 수 있다.
도 4는, 조립되고 프린트 모듈 패키지(336)와 근접한 가스 베어링 시스템(220)을 도시한 좌측 하부 사시도이다. 제1 고정체(232), 제2 고정체(234), 제3 고정체(236) 및 제4 고정체(238)은 단부 표면(240)을 관통해서 배열되고 면 플레이트(224)와 함께 매니폴드 조립체 커버(226), 매니폴드 조립체 기저부(228) 및 기저부 플레이트(230)를 고정한다. 프린트 모듈 패키지(336)는 정점(apex)으로서 프린트 헤드(print head)(338)를 포함한다. 프린트 헤드(338)는 한 개이상의 전달 표면(340)들을 포함할 수 있다. 프린트 모듈 패키지(336)는 선형 조정 나사와 같은 한 개이상의 프린트 모듈 패키지 조정장치를 포함할 수 있다. 도 4는 제1 프린트 모듈 패키지 조정나사(342), 제2 프린트 모듈 패키지 조정나사(344) 및 제3 프린트 모듈 패키지 조정나사(346)를 도시한다. 예를 들어, 3 개 또는 4개와 같은 모든 갯수의 조정나사들이 이용될 수 있다. 선형 조정나사들은, 프린트 헤드(338)의 세타(theta) x 및 y 회전을 조정 및/또는 프린터 헤드(338)의 전달 표면(340)을 가스 베어링 시스템(220)의 단부 표면(240)과 면일치(flush)된 상태, 들어간(recessed) 상태, 평행한 상태 및/또는 경미하게 연장된 상태로 만들기 위해 이용될 수 있다. 제1 프린트 모듈 패키지 조정나사(342) 및 제2 프린트 모듈 패키지 조정나사(344)는 제1 프린트 모듈 패키지 기저부 플랜지(350)에 고정, 장착 및/또는 조정가능하게 배열될 수 있다. 제3 프린트 모듈 패키지 조정나사(346) 및 한 개이상의 다른 프린트 모듈 패키지 조정 나사들이 제2 프린트 모듈 기저부 플랜지(352)에 고정, 장착 및/또는 조정가능하게 배열될 수 있다.
프린트 모듈 패키지(336)는 모든 다양한 고정체들을 이용하여 가스 베어링 시스템(220)에 고정될 수 있다. 도 3에서 두 개의 자석(322,324)들이 기저부 플레이트(230)의 하측부에 장착된 상태로 도시된다. 자석(332,324)들이, 프린트 모듈 패키지(336)상에서 (도면에 도시되지 않은) 해당 자석들과 정렬되거나 예를 들어, 도 4에 도시된 기저부 플랜지(350,352)들과 같은 프린트 모듈 패키지(336)의 일부분을 형성하고 자성을 가지기 쉬운(magnetically susceptible) 금속 재료와 정렬될 수 있다.
내부 공동(354)은 내부 공동 부분(254), 내부 공동 개구부(255), 내부 공동 부분(288)(도 3) 및 내부 공동 부분(310)(도 3)을 포함한 가스 베어링 시스템(220)의 조립체로부터 형성될 수 있다. 복수 개의 미세구멍(360)들이 외부 표면(250) 및 내부 표면(252)사이에서 단부 표면(240)에 배열된다. 복수 개의 매니폴드(362)들은 매니폴드 조립체 커버(226) 및 매니폴드 조립체 기저부(228)내에 포함된다.
도 5는 아래위를 반대로 배열하고 프린트 모듈 패키지(336)가 조립된 가스 베어링 시스템(220)을 도시한 사시도이다. 상기 프린트 모듈 패키지(336)가 내부 공동(354)속으로 배열되고, 상기 프린트 모듈 패키지(336)와 가스 베어링 시스템(220)사이에서 상대 위치를 조정하기 위해 제1 프린트 모듈 패키지 조정나사(342), 제2 프린트 모듈 패키지 조정나사(344) 및 제3 프린트 모듈 패키지 조정나사(346)가 이용된다. 상기 구조는 기저 플레이트(230)의 외부 기저 표면(316)에 대해 제1 프린트 모듈 패키지 기저부 플랜지(350) 및 제2 프린트 모듈 기저부 플랜지(352)를 가압한다.
도 6은 조립된 구조로 배열된 가스 베어링 시스템(220)과 프린트 모듈 패키지(336)를 도시하는 우측 하부 사시도이다. 프린트 헤드(338)와 전달 표면(340)은 제1 내부 공동 개구부(255)를 통해 볼 수 있고 단부 표면(240)에 배열된 복수 개의 미세 구멍(360)들에 의해 둘러 싸인다.
도 7은, 플랜지(326)를 통해 액추에이터(364)에 연결된 가스 베어링 시스템(220)을 도시하는 사시도이다. 액추에이터(364)는 액추에이터 모터(366) 및 회전가능한 액추에이터 면 플레이트(368)를 포함할 수 있다. 플랜지(326)는 액추에이터 면 플레이트(368)에 고정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라 이용될 수 있는 부하구속(load- lock) 특징부들 및 이들을 이용하는 방법은 예를 들어, 본 명세서에서 전체 내용을 참고로 하는 미국 특허출원 공개 제US 2010/0201749호에 설명된 특징부들과 방법을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 모든 공개 문헌들, 특허 및 특허출원들은, 각각의 개별 공개 문헌, 특허 또는 특허출원이 참고로 포함되도록 구체적이고 개별적으로 표시된 것처럼 동일하게 본 명세서에서 참고로 포함된다.
본 공개내용의 실시예들이 명세서에 도시되고 설명되지만, 상기 실시예들이 단지 예로서 제공되는 것임을 당업자들이 이해한다. 다수의 변형예, 수정 및 대체예들이 상기 공개내용으로부터 벗어나지 않고 당업자들에게 수행될 것이다. 본 명세서에 설명된 공개 내용의 실시예에 대해 다수의 선택적 실시예들이 본 공개내용을 실시할 때 이용될 수 있다. 하기 청구범위는 공개내용의 범위를 정의하고 상기 청구범위에 속하는 방법과 구성 및 동등한 실시예들이 상기 청구범위에 속한다.
20.....가스 베어링 시스템,
24.....측벽,
22.....하우징,
26.....외부 표면,
28.....내부 표면,
32.....프린트 모듈 패키지,
34.....공동 개구부,
36.....단부 표면,
40.....제2 공동 개구부,
38.....단부 부분,
48.....제1 유체 채널,
50.....제2 유체 채널.
24.....측벽,
22.....하우징,
26.....외부 표면,
28.....내부 표면,
32.....프린트 모듈 패키지,
34.....공동 개구부,
36.....단부 표면,
40.....제2 공동 개구부,
38.....단부 부분,
48.....제1 유체 채널,
50.....제2 유체 채널.
Claims (20)
- 하우징;
복수 개의 열적 제어 특징부들과 가압 가스 채널들을 포함하는 가스 베어링 지지체;
상기 하우징 내에 배열되고 상기 가스 베어링 지지체를 향하는 프린트 모듈을 포함하는 프린팅 장치; 및
상기 가압 가스 채널들을 통해서 가압 가스의 유동을 제어할 수 있는 제어 유닛; 을 포함하는 프린팅 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 하우징은 배출구를 갖는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 열적 제어 특징부들은 복수 개의 냉각 채널들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 가스 베어링 지지체와 유동적으로 결합되는 배출구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 가스 베어링 지지체는 복수 개의 진공 채널들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 프린트 모듈이 배열되는 내부 공동을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 내부 공동은 상기 하우징 내에 있는 관통 구멍인 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 가압 가스 채널들의 적어도 일부분과 유동적으로 결합되는 제1 유체 라인과 상기 열적 제어 특징부들과 유동적으로 결합되는 제2 유체 라인을 추가로 포함하는 프린팅 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 가압 가스 채널들을 통해서 가압 가스의 유동을 제어하는 것에 의해서 프린트 간격의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 프린팅 시스템.
- 척;
상기 척 내에 장착되고, 복수 개의 가압 가스 채널들을 갖는 가스 베어링 표면을 포함하는 가스 베어링; 및
상기 가압 가스 채널들을 통해서 가압 가스의 유동을 제어할 수 있는 제어 유닛; 을 포함하는 가스 베어링 지지체와,
하우징 내에 배열되고 상기 가스 베어링 지지체를 향하는 프린트 모듈을 포함하는 프린팅 장치. - 제10항에 있어서, 상기 하우징은 상기 프린트 모듈이 배열되는 내부 공동을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 가스 베어링은 복수 개의 진공 채널들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 가스 베어링은 복수 개의 냉각 채널들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 가스 베어링은 복수 개의 가열 채널들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 내부 공동은 상기 하우징 내에 있는 관통 구멍인 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 내부 공동은 직사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
- 프린팅 장치를 위한 가스 베어링으로서, 상기 가스 베어링은
가스 베어링 표면;
상기 가스 베어링 표면 내에 있는 복수 개의 가압 가스 채널들;
상기 가스 베어링 표면 내에 있는 냉각 특징부들; 및
상기 가압 가스 채널들을 통해서 가압 가스의 유동을 제어할 수 있는 제어 유닛; 을 포함하는 가스 베어링. - 제17항에 있어서, 상기 가스 베어링 표면 내에 복수 개의 진공 채널들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 베어링.
- 제18항에 있어서, 교대로 배열되는 유체 채널들이 가압 채널 및 진공 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 베어링.
- 제19항에 있어서, 가열 채널들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 베어링.
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| WO2006107573A2 (en) | 2005-04-01 | 2006-10-12 | Lam Research Corporation | High strip rate downstream chamber |
| JP2011092855A (ja) | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Hitachi Plant Technologies Ltd | インクジェット塗布装置及び方法 |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685806B1 (ko) * | 2005-01-17 | 2007-02-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 증착 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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